Izpratne par eļļas pārsprieguma releja dinamiku

Iedomājieties spiediena katlu bez graboša drošības vārsta. Neliela problēma var ļoti ātri pārvērsties lielā uzplaukumā. Tagad iedomājieties šīs pašas briesmas, taču rūpnieciskā līmenī lielos tērauda transformatoros, kas atrodas augstu uz komunālo pakalpojumu stabiem vai norobežotās apakšstacijās. Šie klusie darba zirgi pārvalda elektroenerģijas plūsmu uz mūsu mājām un uzņēmumiem, taču visa šī jauda ir saistīta ar zināmu risku.

Šajās milzīgajās kastēs tikai viena elektriskā kļūme — kaut kas tik niecīgs un ātrs kā iekšējs zibens spēriens — varētu būt postošs. Mēs visi zinām, ka elektrība un eļļa ir bīstams maisījums, un patiesībā, ja būtu problēma, tā radītu spēcīgu spiediena vilni, kas varētu uzlauzt transformatora tvertni. Tas var izraisīt dārgus ugunsgrēkus, lielus strāvas padeves pārtraukumus un ilgus remontdarbus, kas ietekmēs daudzus cilvēkus.

Kas neļauj daudzmiljonu{0}}dolāru transformatoram pārvērsties par briesmām? Nevis kaut kāda izdomāta datorlieta, bet gan gudrs, bieži aizmirsts mehāniskais aizsargs. Eļļas pārsprieguma relejs, kas ir paredzētstransformatora pārsprieguma aizsardzības ierīce, kuras vienīgais mērķis ir sajust šo vardarbīgo iekšējo steigu un pārtraukt visu sekundes daļā, apturot katastrofu, pirms tā pat sākas. Un tas ir tikai sīkums, kas veic lielu darbu, lai pasargātu transformatorus no sabojāšanas, un tas ir kā neapdziedāts varonis visai mūsu energosistēmai. Un tas ir tāpēc, ar ko šie transformatori tiek piepildīti un kas notiek, ja tie neizdodas. Šis slēptais sargs dežurē, veic savu svarīgāko darbu kāpārsprieguma aizsargs transformatoriemlai spēks, uz kuru mēs paļaujamies ikdienā, turpinātu plūst vienmērīgi.

Esmu pārliecināts, ka esat pamanījis tos klusos hummerus iežogotā pagalmā vai sēžam uz komunālo pakalpojumu staba, lielas pelēkas metāla kastes, kas izskatās tā, it kā viņi uzrauga mūsu elektrību. Šīs galvenās aprīkojuma daļas sauctransformatori, un viņi veic vienu no svarīgākajiem darbiem visā elektrotīklā. Bez tiem tālu ražotā elektrība nekad nevarētu droši iekļūt jūsu mājā.

Transformators ir kā elektrotīkla pārvade. Tāpat kā automašīnai ir dažādi pārnesumi, lai dotos vai brauktu pa šoseju, elektrībai ir vajadzīgs atšķirīgs spiediens (spriegums) dažādām ceļojuma daļām. Transformatora uzdevums ir uzņemt spriegumu un "paaugstināt to" līdz ļoti augstam līmenim, lai efektīvi pārvietotos lielos attālumos, un pēc tam "pazemināt" līdz daudz zemākam, drošākam līmenim, kad tas nonāk jūsu mājā.

Un tas notiek visā elektrības ceļojuma laikā. Netālu no spēkstacijas liels transformators paaugstina spriegumu, tāpēc tas var aizņemt ilgu braucienu pa valsti pa patiešām lieliem vadiem, un tas visu ieslēdz "lielā ātrumā", lai zaudētu mazāk enerģijas. Pēc tam, kad tas nonāk jūsu pilsētā un apkārtnē, ir daudz mazāku transformatoru, piemēram, tie, kurus jūs varētu redzēt uz ielas, kas pakāpeniski samazina spriegumu. Visbeidzot, tas ir pietiekami drošs, lai pievienotu tosteri un televizoru. Galu galā viņi ir klusie, svarīgie vārtsargi, kas nodrošina mūsu modernās elektriskās sistēmas darbību, nodrošinot, ka sula ir gan laba, gan droša. Bet, strādājot ar tik milzīgu elektrisko jaudu, šajā metāla kastē tiek radīts liels karstums un briesmas. Un tagad jauns jautājums: kāpēc šajās augstsprieguma{6}}mašīnās ir tik daudz tūkstošu galonu eļļas?

Piepildīt kastīti, kas pilna ar visām augstsprieguma elektriskajām daļām ar tūkstošiem galonu kaut ko, kas varētu aizdegties, šķiet mazliet dīvaini. Taču īpašā minerāleļļa, kas atrodama transformatorā, ir neapdziedāts varonis, kas ļauj šai iekārtai darboties pareizi un droši. Tas nav kā eļļa jūsu automašīnas dzinējā, tas ir ļoti īpašs šķidrums, kas vienlaikus veic divas svarīgas lietas. Bez tā lielākā daļa lielo transformatoru kļūtu pārāk karsti un drīz pārstātu darboties.

Pirmkārt, transformators ir jātur vēss. Tikai ar tik lielu elektroenerģijas daudzumu apstrādājot un mainot, rodas milzīgs siltuma daudzums. Eļļa kalpo kā dzesēšanas šķidrums, nepārtraukti plūstot un noņemot šo intensīvo siltumu no transformatora galvenajām daļām. Tas ir tāpat kā jūsu automašīnas radiatora sistēma, kas noņem dzinēja siltumu, lai novērstu to, ka tas kļūst pārāk karsts. Transformatora iekšpusē esošā eļļa dara to pašu, tikai elektriskajai sistēmai, kas var darbināt daudzas un daudzas mājas.

Tikmēr eļļai ir arī vēl viena ļoti svarīga loma. Augstsprieguma daļas transformatora iekšpusē atrodas tuvu viena otrai. Bez barjeras spēcīgā elektrība var viegli izlēkt vai loka starp tām, kas varētu izraisīt lielu īssavienojumu. Un tas ir tad, kad eļļa dara savu otro darbību.

Transformatora eļļai ir divas galvenās funkcijas:

Dzesēšana: Tas nepārtraukti absorbē un novērš transformatora serdeņa radīto augsto temperatūru.

Izolācija: Tas darbojas kā patiešām labs izolators, aizturot elektrību no vietām, kur tas nav paredzēts. Ūdeni nevar salīdzināt ar šo eļļu, jo tajā nav elektrības, tāpēc tas lieliski aizsargā tās daļas, kuras skar liels volts.

Ar šiem diviem eļļa ir transformatora asinis, tā uztur to vēsu un kontrolē. Tas padara eļļu par labāko, lai redzētu, kas notiek iekārtas iekšienē. Un tad, ja mums būtu kāda liela kļūme, piemēram, iekšējs zibens spēriens vienā no šīm naftas tvertnēm, naftas pārsprieguma relejs varētu meklēt šo pēkšņu vardarbīgo notikumu.

Transformatora eļļa ir laba, bet ne ideāla. Tas nevar apturēt visas iespējamās neveiksmes. Dziļi augstsprieguma iekārtās pastāv iekšēju kļūdu iespējamība. Padomājiet par to kā par ierobežotu zibens spērienu, ātru, spēcīgu īssavienojumu, kurā elektrība izplūst un izlec cauri eļļai. Nevis maiga dzirkstele, bet sprādzienbīstams jaudas uzliesmojums, kas tuvumā esošo eļļu uzreiz pārvērš tvaikos, liekot lielam karstā gaisa burbulim ātri izplesties. Šis ir notikums, "sprādziens", kas sāk katastrofālo neveiksmi.

Un kur gan vēl tie noietu greizi? Kļūme var rasties jebkurā vietā, bet galvenokārt īpašajā atsevišķā nodalījumā, kurā atrodasIeslēgt-Ielādēt pieskārienu mainītāju (OLTC). Transformators ir tīkla sirds, OLTC ir tā pārnesumkārba. Lai visas dienas garumā veiktu nelielas, precīzas sprieguma izmaiņas, lai jauda būtu vienmērīga. Tā kā transformatora vienīgā lielākā daļa ar kustīgām daļām, tas iztur nepārtrauktu mehānisku spriedzi un ir biežākais šādu bīstamu iekšējo bojājumu cēlonis.

Šī elektriskā loka enerģija ir tūlītēja un lieliska, tā pārvērš kļūdu nelielā zemūdens uzplaukumā. Strauji augošais gāzes burbulis spēcīgi atgrūž apkārtējo eļļu. Ļoti spēcīgs, -ātri kustīgs vilnis — nevis maiga viļņošanās, bet gan eļļas pieplūdums, kas iziet no OLTC nodalījuma un caur savienotājcauruli nonāk transformatora galvenajā tvertnē. Un tad pieaugums ir pirmā fiziskā pazīme, ka noticis kaut kas patiešām slikts. Tas viss, no defekta līdz pārspriegumam, notiek ātrāk, nekā jūs varat pamirkšķināt. Eļļas pieplūdums ir transformatoru pēdējais palīdzības sauciens, kas liecina par tuvojošos katastrofu. Problēma ir tā, ka šis signāls pārvietojas pārsteidzošā ātrumā, tāpēc tam, kas to aizsargās, ir jāreaģē tikpat ātri. Šī vardarbīgā eļļas pieplūde ir tieši tā, lai atrastu eļļas pārsprieguma releju, kas kalpo kā pirmā un ātrākā aizsardzības līnija.

Saskaroties ar straujāku eļļas pieplūdumu, nav nepieciešams sarežģīts risinājums, vienkārši pagatavojiet to ātri. Eļļas pārsprieguma relejs ir ļoti vienkārša lieta, tas atrodas caurulē starp OLTC un galveno transformatora tvertni. Tās galvenā daļa ir spēcīgs atloks vai lāpstiņa, kas ir rūpīgi līdzsvarota, lai tā ignorētu parasto eļļas kustību, bet sāks darboties, ja kaut kas nav kārtībā. Un tas vienkārši sēž tur visu dienu un visu nakti, gaidot, kad notiks šī konkrētā lieta.

Kad spēcīgais eļļas pieplūdums iekšējas kļūdas dēļ nojauc cauruli, tā ietriecas šajā lāpstiņā. Tāpat kā tad, kad vēja brāzma atver neaizslēgtas aizslietņa durvis – tā ir pēkšņa un spēcīga. Lāpstiņa iziet tieši tur, un to nospiež šis mazais, spēcīgais elektriskais slēdzis. Tas neveic nekādu analīzi vai mērījumus; tas ir tikai neapstrādāts fiziskais spēks, ko rada eļļas pieplūdums, kas veic visu darbu, mehāniski izslēdzot slēdzi mazāk nekā sekundē.

Šis slēdzis ir vienīgais, ko šis relejs dara, taču tam ir milzīga atšķirība. Relejs pats nevar apturēt elektroenerģijas plūsmu uz transformatoru. Tā vietā, izslēdzot slēdzi, tiek nosūtīts steidzams elektriskais signāls uz daudz lielāku, daudz jaudīgāku ierīci: galveno ķēdes pārtraucēju. Stafete ir kā novērotājs, uzraugs, kurš redz briesmas. Strāvas slēdzis ir spēcīgs sargs, kas veic darbības, pamatojoties uz brīdinājumu. No releja līdz slēdzim ir pamatnoteikums tam, kā viss mūsu elektrotīkls aizsargā sevi. Vienā mirklī ķēdes pārtraucējs saņem ziņojumu "atslēgšanās" un atveras, pārtraucot transformatora strāvu. Novērsiet tā degvielas avota iekšējo kļūdu, neļaujot sprādzienbīstamam spiedienam pasliktināties. Katastrofa novērsta. Ķēdes reakcija no bojājuma līdz pārspriegumam līdz lāpstiņas izslēgšanai līdz signālam līdz slēdža darbībai novērš ugunsgrēku vai katastrofālu atteici, ietaupa vairāku-miljonu dolāru aprīkojumu un novērš plašu aptumšošanos. Bet tas ir speciālists, kas paredzēts tikai lieliem, pēkšņiem sprādzieniem. Kā ar lēnajiem, klusajiem?

Eļļas pārsprieguma relejs ir labs, lai ātri apturētu lielas problēmas, taču ne viss transformatorā ir tik aizraujošs. Padomājiet par savas mājas drošības tīklu, kurā ir dūmu detektors lēni degošam ugunsgrēkam un apsardzes signalizācija pēkšņai -ielūšanai. Viņi aizsargā vienu un to pašu māju, bet raugās uz ļoti dažādām briesmām. Arī transformatoram ir nepieciešams kaut kas līdzīgs šai slāņu aizsardzībai, un eļļas pārsprieguma releja labākais draugs ir vēl viena lieta, ko sauc par Buchholz releju.

Kad eļļas pārsprieguma relejs konstatē lielu spiediena vilni, Buchholz relejs ir vairāk vai mazāk gāzes detektors. Daudzi lēni attīstoši defekti transformatora galvenajā tvertnē, piemēram, savienojums, kas laika gaitā ir atslābināts, neizraisa lielu pārspriegumu. Tā vietā viņi maigi "vāra" eļļu sev apkārt, veidojot gāzes burbuļus. Šie burbuļi iet uz augšu un iestrēgst Buchholz relejā, kas tiek likts virs caurulēm. Ja ir savākts pārāk daudz gāzes, tas izsauks trauksmi, tāpēc operatoru var brīdināt par gaidāmo problēmu ilgi pirms tā kļūst par katastrofu. Tas ir "kanārijputniņš ogļraktuvēs" transformatoram.

Un tāpēc, lai gan abas ir svarīgas transformatoru aizsardzības sistēmas, to funkcijas ir pilnīgi atšķirīgas.

Buchholz relejs: "Lēnas noplūdes detektors"Tas ir paredzēts, lai noteiktu gāzes burbuļus, ko rada neliela, laika gaitā attīstās kļūda. Tas sniedz agrīnu brīdinājumu, bet parasti tikai iedarbina trauksmi, nevis visu uzreiz izslēdz.

Eļļas pārsprieguma relejs:"Sprādziena sensors"Tas reaģē tikai uz pēkšņu, vardarbīgu eļļas spiediena vilni, ko izraisa liela, tūlītēja kļūme, parasti jutīgajā pieskāriena{0}}nomaiņas nodalījumā. Tas vienkārši nekavējoties atslēgs ķēdes pārtraucēju.

Šie divi puiši nav sāncenši, viņi ir komanda. Buchholz relejs meklē lēnu degšanu, eļļas pārsprieguma relejs ir paredzēts tūlītējai sprādzienam. Kopā tie veido pilnīgu drošības tīklu, kas atrod gan samilzušās problēmas, gan pilnīgas -ārkārtas situācijas. Tādējādi šī partnerība nodrošina, ka ļoti dārgs transformators ir pasargāts no daudzām dažāda veida problēmām tajā. Bet ja nu tie releji ir nepareizi? Ja drošības ierīce deva viltus trauksmi, kāpēc?

Tāpat kā automašīnas signalizācija var iedegties ikreiz, kad garām pabrauc liela kravas automašīna, pat ja tā nav tur, lai jūs aizsargātu, dažkārt var nejauši iedarboties arī labas drošības ierīces. Eļļas pārsprieguma relejs ir tāds pats. Tas ir izveidots, lai reaģētu uz pat vissīkākajām vardarbīga spiediena incidenta pazīmēm, tāpēc to var izraisīt kaut kas, kas nav pilnīgs sabrukums. Tāpat kā neliels gaisa burbulis, kas iestrēdzis eļļas sistēmā, tas var tikt izspiests cauri caurulei un radīt pēkšņu grūdienu, kas šķiet gluži kā īsta kļūda. Liela fiziska ietekme uz transformatora korpusu, piemēram, tuvumā notiekoša būvniecība, iespējams, var izraisīt arī trauslā mehānisma aktivizēšanos.

Šī ārkārtējā jutība ir mērķtiecīga, liela nozīme{0}}un-nodrošina drošu un ērtu lietošanu. Tāpat kā dūmu detektors jūsu virtuvē, jūs vēlētos, lai tas dažkārt nodziest, jo ir apdedzis grauzdiņš, nevis tikai tad, ja visa telpa deg. Inženieri iestatīja eļļas pārsprieguma releja jutību pēc tādas pašas loģikas; ir daudz labāk vairākas reizes bezjēdzīgi izslēgt sistēmu, nekā palaist garām vienu reālu notikumu, kas iznīcinātu miljonu-dolāru transformatoru un izraisītu elektrības padevi. Ik pa laikam viltus trauksme ir tikai gandrīz nevainojamas aizsardzības cena.

Kad nostrādā relejs, komunālie tehniķi ne tikai ieslēdz slēdzi atpakaļ. Viņi kļūst par detektīviem. Pirmā lieta, ko viņi dara savā pārbaudes procedūrā, ir noskaidrot, vai ir noticis noziegums. Viņi paņems nedaudz šīs eļļas un pārbaudīs, vai nav noteiktas gāzes vai krāsas izmaiņas - tie ir ķīmiskie "pirkstu nospiedumi", ko atstāj iekšēja elektriska kļūme. Un tad viņi skatās uz pašu stafeti un skatās datu žurnālu par to, kas notika brauciena laikā. Ja viss ir kārtībā un eļļa ir kā jauna, viņi var teikt, ka tas bija nepatiess ceļojums, atiestatīt visu un mēģināt noskaidrot, kāpēc tas notika, iespējams, izlaižot gaisu no caurulēm, kas iestrēga iekšpusē. Galu galā šie daži viltus trauksmes signāli neliecina par bojātu sistēmu, bet gan par to, ka aizbildnis ir nomodā un ir modrā. Tehniķi zina, kā atšķirt īstu palīdzības saucienu un īslaicīgu lēcienu. Un šis rūpīgais process nodrošina, ka tad, kad pārsprieguma relejs noslēdzas, mēs pret to izturamies kā pret lielo darījumu, un tas kļūst par vienu no svarīgajām šīs slēptās sienas daļām, kas palīdz nodrošināt mūsu elektropārvades līniju drošību un labu darbību.

Milzīgie transformatori, kas izkaisīti pa mūsu ainavu, nav tikai daļa no ainavas. Tās ir elektrisko tīklu stiprās sirdis, pilnas kustīgu spēku. Iekšpusē, kur tiek apstrādāta visa lielā jauda, ​​ir vienkāršs mehānisks miesassargs, kas uzrauga transformatora noslogotāko vietu. Nākamreiz, kad brauksiet garām apakšstacijai, sapratīsit, ka viena no vienkāršākajām lietām tajā ir arī viena no vissvarīgākajām aizsargierīcēm, kas ir gatava reaģēt dažu milisekunžu laikā uz jebkuru problēmu.

Šis slēptais aizbildnis ir simbols gudram, bet neredzētam darbam, ko veic inženieri, kuri pārliecinās, ka elektrības sistēma darbojas labi. Tāpat kā spiediena katla drošības vārsts, eļļas pārsprieguma relejs ir vienkārša ideja, kas atrodas starp parasto darbību un briesmīgu bojājumu — kluss sargs, kas smagi strādā, lai mūsu planēta būtu apgaismota.

Sazinieties tagad