رله گاز در ترانسفورماتورها

Jun 17, 2025

پیام بگذارید

 

رله گاز در ترانسفورماتورها
 

gas relay

1. مقدمه

 

دررله گاز(همچنین به عنوان a شناخته می شودرله بوچولز) یک دستگاه محافظ مهم در روغن - ترانسفورماتورهای غوطه ور است که برای تشخیص گسلها با نظارت بر گازهای تولید شده در ترانسفورماتور طراحی شده است. هنگامی که خرابی های داخلی- مانند گرمای بیش از حد ، قوس یا تخریب عایق {3} رخ می دهد ، تجزیه روغن عایق ، تولید گازهای قابل احتراق (به عنوان مثال ، هیدروژن ، متان ، استیلن). رله گاز تجمع این گازها یا افزایش ناگهانی جریان روغن را تشخیص می دهد ، باعث هشدار یا سیگنال های سفر برای جلوگیری از خرابی های فاجعه بار می شود.

2. ساختار

1.PLUG 2. وزن 3.Cup (شناور) 4. مگنت طراحی شده 5. نقطه اتصال 6.Magent 7. صفحه BAFFLE 8.Connnection Point 9. Connection Point 10. تنظیم کننده پیچ 11.بهار 12.پوشش بالایی رله 13.انجام میله 14.پروب 15.پیچ

gas relay diagram

 

3. اصل کار

رله گاز به طور معمول در لوله ای که مخزن ترانسفورماتور و محافظه کار را به هم وصل می کند نصب می شود. بر اساس دو مکانیسم کار می کند:

(1) تشخیص جزئی گسل (زنگ تجمع گاز)

  • آهسته - در حال توسعه گسلها (به عنوان مثال ، گرمای بیش از حد موضعی) باعث تجزیه روغن عایق می شود و گازهایی را که در اتاق فوقانی رله بالا می روند ، آزاد می کنند و جمع می شوند.
  • وقتی حجم گاز به آستانه از پیش تعیین شده می رسد (معمولاً250-300 میلی لیتر) ، یک شناور قطره می کند و یک تماس زنگ خطر را فعال می کند (هشدار "گاز سبک").

(2) تشخیص عمده گسل (سفر جریان روغن)

  • گسل های شدید (به عنوان مثال ، مدارهای کوتاه ، قوس) به سرعت تجزیه می شوند و باعث ایجاد حباب های گاز فشار {2} بالا می شوند.
  • جریان روغن حاصل ، یک فلپ را در داخل رله جابجا می کند و باعث ایجاد یک تماس با سفر می شود تا ترانسفورماتور را در میلی ثانیه جدا کند.

Buchholz relay

transformer gas relay

 

4. مزایا و مضرات

مزایا

  • حساسیت بالا: قبل از تشدید گسلهای اولیه (به عنوان مثال ، پیری عایق) را تشخیص می دهد.
  • پاسخ سریع: سفر "گاز سنگین" در میلی ثانیه کار می کند و آسیب را به حداقل می رساند.
  • بدون قدرت خارجی: طراحی مکانیکی حتی در هنگام قطع برق ، قابلیت اطمینان را تضمین می کند.
  • تشخیص گسل: تجزیه و تحلیل گاز (به عنوان مثال ،DGA - تجزیه و تحلیل گاز حل شده) انواع گسل (گرمای بیش از حد ، قوس و غیره) را مشخص می کند.

معایب

  • روغن - فقط ترانسفورماتورهای غوطه ور: برای ترانسفورماتورهای نوع خشک {{0} قابل استفاده نیست.
  • حساسیت به محیط زیست: لرزش یا نصب نادرست ممکن است باعث سفرهای کاذب شود.
  • تعمیر و نگهداری - فشرده: نیاز به بازرسی های دوره ای گاز و مهر و موم دارد.

5. تجزیه و تحلیل گسلهای ترانسفورماتور مشترک توسط رله گاز قابل تشخیص است

5.1 انواع گسل قابل تشخیص و خصوصیات گاز

gas relay in transformer

5.1.1 تخلیه جزئی

  • خصوصیات گسل: غلظت میدان الکتریکی موضعی باعث تخلیه ضعیف در عایق بندی می شود
  • تولید گاز:

گاز اولیه:هیدروژن (H₂ ، 60-70 ٪)

گاز ثانویه:متان (ch₄)

نشانگر کلیدی: بسیار کماستیلن (c₂h₂ ،<5ppm)

  • عمل رله: به طور معمول فقط aزنگ خطر گاز سبک
  • سطح خطر: متوسط ​​(در صورت عدم درمان ممکن است تشدید شود)

 

5.1.2 گسل های حرارتی

پایین - گرمای بیش از حد دما (150-300 درجه)

  • علل مشترک: مسائل مربوط به زمینه سازی اصلی ، اتصالات ضعیف
  • تولید گاز:

تحت سلطهمتان (ch₄)

در حال ظهوراتیلن (c₂h₄)

کمهیدروژن (H₂)

 

High-Temperature Overheating (>700 درجه)

  • علل مشترک: سیم پیچ بیش از حد ، مجاری روغن مسدود شده
  • تولید گاز:

مهماتیلن (c₂h₄)

افزایش یافتهاتان (c₂h₆)

ردیابیاستیلن (c₂h₂)

  • عمل رله: گرمای طولانی مدت ممکن است باعث ایجاد شودسفر گاز سنگین

 

5.1.3 قوس (تخلیه انرژی بالا-)

  • خصوصیات گسل: سیم کشی مدارهای کوتاه ، شکست های تغییر دهنده ضربه
  • تولید گاز:

عالیAcetylene (C₂H₂, typically >50pmpm)

مرتفعهیدروژن (H₂)

ذرات کربن احتمالی در روغن

  • عمل رله: همیشه باعث سفر شدید بنزین می شود
  • سطح خطر: بحرانی (نیاز به خاموش کردن فوری دارد)

 

5.1.4 ورود رطوبت

  • خصوصیات گسل: مقدار بیش از حد آب در روغن
  • تولید گاز:

عمدتاًHydrogen (H₂, >80%)

صغیرمتان (ch₄)

  • عمل رله: مکررهشدارهای گاز سبک
  • تشخیص: نیاز به تأیید از طریقآزمایش رطوبت روغن

 

5.2 روش تشخیص گسل

Buchholz relay in transformers

5.2.1 روش نسبت گاز (نسبت راجرز)

نسبت های کلیدی گاز برای شناسایی گسل:

نسبت

دامنه

نوع گسل

ch₄/h₂

<0.1

ترشح جزئی

C₂H₄/C₂H₆

>3

HIGH - گرمای بیش از حد

C₂H₂/C₂H₄

>0.5

گسل قوس

5.2.2 مثلث Duval (استاندارد IEC 60599)

Advanced Three - روش تشخیصی نسبت برای طبقه بندی دقیق خطا.

5.2.3 تجزیه و تحلیل نرخ تولید گاز

آستانه توجه: کل نرخ تولید هیدروکربن>0.5 میلی لیتر در ساعت

آستانه هشدار دهنده: کل نرخ تولید هیدروکربن>1 میلی لیتر در ساعت

 

5.3 مطالعه موردی

Winding Short Circuit

مورد 1: مخاطبین تغییر دهنده شیر

  • علائم: مکررهشدارهای گاز سبک
  • تجزیه و تحلیل گاز:

چرند: 45%

           C₂H₄: 30%

           C₂H₂: <1ppm

  • تشخیص: گرمای بیش از حد درجه حرارت متوسط ​​{{0} (درجه 200-400)
  • عمل: مخاطبین Changer Tap را بازرسی و تمیز کنید

 

مورد 2: inter- چرخش کوتاه سیم پیچ

  • علائم: سفر گاز سنگین
  • تجزیه و تحلیل گاز:

           H₂: 55%

           C₂H₂: 35%

ذرات کربن در روغن

  • تشخیص: High - گسل قوس انرژی
  • عمل: بازرسی سیم پیچ داخلی را انجام دهید

 

Dissolved Gas Analysis test

 

5.4 توصیه های نگهداری

  1. نمونه گیری گاز منظم: رفتارتجزیه و تحلیل گاز حل شده (DGA)حداقل هر6 ماه.
  2. ورود به سیستم: فعال سازی رله را با پارامترهای الکتریکی مربوطه ضبط کنید.
  3. کالیبراسیون رله: سالانه مکانیسم های شناور و فلپ را تأیید کنید.
  4. مانیتورینگ تکمیلی: با ادغام باسیستم های نظارت آنلاینبرای قابلیت اطمینان پیشرفته.

ارسال درخواست