Proteção do transformador
Os dois dispositivos mais importantes em uma rede de energia são os Geradores e essa Desempenho Transformadores. Perturbações ocorrem com menos frequência com esses dispositivos do que com linhas de transmissão. Mas os danos causados pela Tipos de erros A solução de problemas normalmente leva muito mais tempo e dinheiro do que reparar danos causados por falhas no encanamento. A reconexão rápida de disjuntores nas linhas é possível e ajuda a reduzir danos. Relé operado a gás é a forma mais simples de Proteção do transformador.
Uma falha em um gerador ou transformador, por outro lado, sempre requer a atenção do pessoal de supervisão. No entanto, a solução rápida de problemas ajudará a minimizar danos ao dispositivo e também reduzirá a interrupção de energia devido à redução de tensão e estabilidade.
Tipo de falhas ou causas de falhas no transformador
Como os transformadores de potência são estáticos, completamente fechados e imersos em óleo, as falhas são raras. No entanto, mesmo as consequências de uma falha rara podem ser graves se o transformador não for rapidamente desconectado do sistema. Os erros geralmente podem ser divididos em três categorias principais:
Erros em dispositivos adicionais
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Óleo de transformador
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Bomba de óleo e ventilador
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Pressão da almofada de gás
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Isolamento do núcleo e do enrolamento
Erros nos enrolamentos
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Fase a fase
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fase para terra
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Erro de entrega
Sobrecarga e curto-circuito externo
A escolha da proteção para um determinado transformador de potência depende de uma série de fatores, como tamanho, importância e se ele possui comutador em carga ou sem carga.
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Ler : Proteção do estator contra erros de fase com relé diferencial
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Ler : Falta de giro do estator e proteção limitada contra falta à terra
Dispositivos de segurança com transformador de potência
Além dos relés elétricos, um transformador de potência pode ser equipado com os seguintes dispositivos de segurança e monitoramento: indicador de nível de óleo, vacuômetro, pressostato/vácuostato, relé de surto de pressão, válvula de alívio de pressão, indicador de temperatura do óleo, indicador de temperatura de ponto quente.
Um nível baixo de óleo é perigoso porque pode formar-se ar entre linhas, buchas e tanques através de lacunas internas de isolamento, distâncias de fuga, etc. Este baixo nível de óleo pode ter as seguintes causas: 1. Erro ao não abastecer com óleo suficiente até a marca. 2. Vazamento de óleo pelo tanque.
O indicador de nível de óleo possui uma bóia e um braço e a bóia está suspensa em óleo. Quando o nível do óleo cai, a bóia inclina o braço, fechando assim os contatos do alarme. São fornecidos contatos de alarme de nível baixo e alto
Dispositivo operado a gás (relé Buchholz)
Para falhas internas abaixo do nível do óleo, o calor do arco causa a decomposição do óleo. Os gases resultantes da decomposição acumulam-se na almofada de ar e no tanque de expansão do transformador. A velocidade do gás A geração da tensão do arco depende da corrente de falta e da tensão do arco. O erro pode Falta entre espiras, falta à terra ou falta entre fases.
Os gases produzidos pelo arco são utilizados para detectar os defeitos acima. Dispositivos de alívio de pressão e relés de aumento de pressão, bem como Relé de armazenamento de gás chamado Revezamento Buchholz são usados para esse fim. Dos dispositivos acima, o mais importante é o relé Buchholz, mostrado na figura. O relé Buchholz emite um alarme para que o transformador possa ser desconectado antes que a falta incipiente se transforme em uma falta grave.
O relé Buchholz é um dispositivo operado a gásembutido em transformadores de óleo contra todos Tipos de erros. É utilizado para disparar um alarme em caso de falhas iminentes, ou seja, de desenvolvimento lento, no transformador e para desconectar o transformador da fonte de alimentação em caso de falhas internas graves. Geralmente é instalado na tubulação que conecta o tanque de expansão ao tanque principal. Um relé Buchholz é comumente usado em transformadores com capacidade superior a 750 KVA.
O relé possui dois interruptores de mercúrio montados em dobradiças. O interruptor de mercúrio superior está preso a uma aba e o interruptor inferior está preso a uma dobradiça localizada no caminho direto do fluxo de óleo do transformador para o tanque de expansão. O elemento superior fecha um circuito de alarme em caso de falhas incipientes, enquanto o elemento inferior serve para disparar o disjuntor em caso de falhas graves.
Quando ocorrem falhas incipientes no transformador, elas resultam na decomposição de algum óleo do transformador no tanque principal. Os produtos da decomposição contêm mais de 70% de gás hidrogênio, que, devido à sua leveza, tenta entrar no tanque de expansão e fica preso na parte superior da câmara do relé. Quando uma quantidade predeterminada de gás se acumula, ele aplica pressão suficiente à bóia para fazê-la tombar e fechar os contatos da chave de mercúrio a ela fixada. Isso fecha o circuito de alarme e aciona um alarme.
EUSe houver uma falha grave no transformador, uma enorme quantidade de gás será liberada no tanque principal. O óleo no tanque principal flui para o tanque de expansão através do relé Buchholz e inclina a aba para fechar os contatos do interruptor inferior de mercúrio. Isso fecha o circuito de disparo que abre o disjuntor e protege o transformador.
A seguir Tipos de falhas no transformador podem ser protegidos pelo relé Buchholz e são exibidos como um aviso através de um alarme.
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Curto-circuito no enrolamento
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Falta à terra no enrolamento
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Erro fase a fase no enrolamento
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Falha de isoladores
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Nível de óleo baixo
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Falha no isolamento do parafuso central
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Ripas em curto
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Ler : Proteção à distância relé de impedância
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Ler : Técnicas de aterramento elétrico
Vantagens de um dispositivo movido a gás
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Este relé é a forma mais simples do Proteção do transformador.
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Ele detecta interrupções iminentes muito mais cedo do que é possível com outras formas de proteção.
Desvantagens dos dispositivos movidos a gás
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Só pode ser utilizado com transformadores a óleo equipados com tanques de expansão
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O dispositivo só consegue detectar erros abaixo do nível de óleo no transformador. Portanto, é necessária uma proteção separada para os cabos de conexão.
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O relé é lento, o tempo mínimo de operação é de 0,1s e o tempo médio é de 0,2s.
