三相油入変圧器のサプライヤーとして、私はこれらの変圧器の保護装置がどのように機能するかについてよく質問されます。このブログ投稿では、三相油入変圧器で使用されるさまざまな保護装置を詳しく掘り下げ、その動作原理を説明します。
過電流保護
過電流保護は、三相油入変圧器における最も基本的な保護メカニズムの 1 つです。変圧器に流れる電流が定格値を超えると、過熱や巻線の損傷が発生する可能性があります。
過電流保護には、瞬時過電流保護と時間遅延過電流保護の 2 つの主なタイプがあります。
瞬間過電流保護
この保護デバイスは、電流が事前に設定されたしきい値を超えるとすぐに動作します。重大な短絡障害が発生した場合に、変圧器を電力システムから迅速に切り離すように設計されています。瞬時過電流リレーは、変圧器の一次および二次回路に設置された変流器 (CT) を流れる電流を検出します。電流がリレーをトリガーするのに十分な高い値に達すると、回路ブレーカーに信号が送信され、回路ブレーカーがトリップして変圧器を電源から切り離します。
時間遅延過電流保護
時間遅延過電流保護は、それほど深刻ではない過電流状況を処理するために使用されます。すぐにトリップするのではなく、変圧器が一定期間過電流を流すことができます。これは、モーターの始動時など、短期間の過電流が正常に発生する可能性があるためです。時間遅延は、変圧器の熱容量と予想される過電流の継続時間に基づいて設定されます。瞬時過電流保護と同様に、設定された制限時間を超えて過電流が続くと、CT を使用して電流を検出し、リレーを使用して回路ブレーカーにトリップ信号を送信します。
過電圧および不足電圧保護
過電圧保護
過電圧は変圧器巻線の絶縁破壊を引き起こし、短絡を引き起こす可能性があります。過電圧保護装置は、変圧器の端子間の電圧を監視します。変圧器 (PT) は、高電圧を保護リレーで測定できるレベルまで降圧するために使用されます。電圧が事前に設定された安全限界を超えると、過電圧リレーが作動します。次に、回路ブレーカーに信号を送信して、変圧器を電力システムから切断します。
不足電圧保護
不足電圧は、変圧器や接続された負荷に悪影響を与える可能性もあります。モーターが停止し、電気機器の効率が低下する可能性があります。不足電圧保護は、過電圧保護と同様に機能します。 PT は電圧を測定し、電圧が設定値を下回ると、不足電圧リレーが回路ブレーカーに信号を送信し、変圧器をトリップするか、システムを保護するためのその他の適切な措置を講じます。
差動保護
差動保護は、三相油浸変圧器に対する高感度の保護方法です。変圧器に入る電流と出る電流を比較します。変流器は変圧器の一次側と二次側の両方に設置されます。
動作原理は、ノードに流入する電流の合計がノードから流出する電流の合計に等しいというキルヒホッフの電流法則に基づいています。正常な変圧器では、流入電流と流出電流のバランスが取れている必要があります。ただし、巻線の短絡などの内部故障が発生すると、バランスが崩れます。
差動リレーは、一次電流と二次電流の差を継続的に計算します。この差が事前設定値を超えると、内部故障を示し、リレーが回路ブレーカーに信号を送信して変圧器をトリップさせます。この保護方法により、内部故障を迅速に検出して隔離し、変圧器への損傷を最小限に抑えることができます。
温度保護
温度は、三相油浸変圧器の安全な動作にとって重要なパラメータです。高温により絶縁材の劣化が促進され、変圧器の寿命が短くなる可能性があります。
油温保護
変圧器内の油は冷却剤と絶縁媒体の両方の役割を果たします。オイルの温度を監視するために温度センサーがオイルに取り付けられています。油温が一定の限界を超えて上昇すると、過負荷や内部故障などの問題が発生している可能性があります。温度リレーは、温度上昇の程度に応じて、オペレータに警告するか、変圧器をトリップさせる信号を送信します。
巻線温度保護
油温に加えて、変圧器巻線の温度も監視されます。巻線温度は、油温を測定し、負荷電流を考慮して推定されます。巻線で発生する熱は電流の二乗に比例するため、巻線温度をより正確に計算できます。油温保護と同様に、巻線温度が安全限界を超えると、変圧器を保護するために適切な措置が取られます。
ガス保護 (ブッフホルツリレー)
ブッフホルツ リレーは、油入変圧器にとって非常に重要な保護装置です。変圧器タンクとコンサベータの間のパイプラインに設置されます。
巻線の短絡など、変圧器に内部故障が発生すると発熱し、油が分解してガスが発生します。ブッフホルツ リレーには、下部チャンバーと上部チャンバーの 2 つのチャンバーがあります。
ゆっくりと進行する絶縁破壊などの軽度の故障の場合、発生したガスが下部チャンバーに蓄積します。ガスが蓄積すると、オイルが置換され、下部チャンバー内のフロートが上昇します。フロートが特定の位置に到達すると、接点が作動し、警報信号を制御室に送信するために使用できます。
重大な短絡などの重大な障害が発生した場合、大量のガスとオイルがコンサベータに向かって急速に流れます。これにより上部チャンバー内のバッフルが動き、別の接点が作動します。この接点は変圧器をトリップし、電源システムから遮断してさらなる損傷を防ぐために使用されます。
結論
三相油入変圧器の保護装置は、電力システムの安全で信頼性の高い動作を確保する上で重要な役割を果たします。各保護装置には独自の機能と動作原理があり、それらが連携してさまざまな障害や異常状態を検出し、対応します。
のサプライヤーとして三相油入変圧器、当社は高度な保護システムを備えた高品質の変圧器を提供することに尽力しています。当社の変圧器は、11kv配電変圧器そして20kv 油入配電変圧器は、最高の業界標準を満たすように設計されており、信頼性の高いパフォーマンスを提供します。
当社製品にご興味がございましたら、三相油入変圧器の保護装置についてご質問がございましたら、お気軽にご相談・調達交渉をさせていただきます。
参考文献
- ＪＬブラックバーン（1998）。保護リレー: 原理と応用。マルセル・デッカー。
- カリフォルニア州グロス（1986年）。発電、運転、制御。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- スティーブンソン、WD (1982)。電力システム解析の要素。マグロウ - ヒル。