8.10. Газовая защита трансформаторов

Газовая защита применяется для защиты от повреждений, возникающих внутри масляного бака трансформатора, сопровождающихся выделением газов и интенсивным перемещением масла из бака в расширитель.

Газовая защита — одна из немногих защит, после которых не допускается действие АПВ, поскольку в большинстве случаев отключаемые ею повреждения оказываются устойчивыми.

Газы выделяются при разложении масла и твердых изоляционных материалов под действием электрической дуги, а также при повреждении и перегреве стали магнитопровода.

Кроме того, защита действует и при недопустимом понижении уровня масла в расширителе.

Отключающий элемент газовой защиты переводится действием на сигнал в следующих случаях:

при очистке и регенерации масла и при всех работах в масляной системе трансформатора (например, при замене силикагеля в фильтре работающего трансформатора);

при проверке газовой защиты;

при неисправности газовой защиты;

при неисправности масляной системы или других элементов трансформатора, которые могут вызвать ложную работу газовой защиты;

при доливке масла, если его уровень оказывается ниже газового реле;

при временных взрывных работах вблизи места установки трансформатора.

Газовое реле устанавливается в трубопроводе, соединяющем расширитель с баком трансформатора. Поэтому образующиеся в баке трансформатора газы на своем пути к расширителю проходят через газовое реле.

Реагирующими элементами газового реле могут быть полые геометрические цилиндры, лопасти и открытые алюминиевые чашки.

Газовое реле имеет два (иногда три) реагирующих элемента: верхний, контакты которого действуют на сигнал, и нижний, контакты которого действуют на отключение трансформатора.

Газовое реле имеет смотровое окно для контроля за накоплением в реле масла и кран для отбора пробы газа при срабатывании реле.

При контроле в процессе внешнего осмотра трансформатора и газового реле персонал проверяет уровень масла в расширителе трансформатора, целостность мембраны выхлопной трубы, наличие течи масла из бака. Для химического или хроматографического анализа отбирается проба газа из реле.

Предварительное заключение о состоянии отключившегося трансформатора производится на основе определения объема скопившегося в реле газа, проверки его цвета и горючести. Бело-серый цвет газа свидетельствует о повреждении бумаги и картона, желтый — дерева, темно-синий или черный — масла.

Горючесть газа является признаком повреждения трансформатора. Если газ, выходящий из крана реле, загорается от спички, трансформатор должен быть отключен и не может быть включен после автоматического отключения без испытания и внутреннего осмотра.

Если в газовом реле будет обнаружен воздух, то его следует выпустить из реле.

На практике встречаются случаи неправильного срабатывания газового реле на отключение трансформатора из-за неисправностей цепей вторичных соединений защиты, прохождения сквозных токов КЗ, когда электродинамическое взаимодействие между витками обмоток передается маслу; из-за сотрясения трансформатора при включении или отключении устройств системы охлаждения; из-за толчка масла в момент соединения двух объемов с различными давлениями.

Характерным для всех этих случаев является отсутствие газа в реле. Оно остается заполненным маслом, так как никаких выделений газа в трансформаторе не происходит.

Для нормальной работы трансформатора важное значение имеет уровень масла в нем и в газовой защите. Газовое реле расположено ниже уровня масла в расширителе, поэтому оно должно быть заполнено маслом.

При недостаточном уровне масла и резком понижении температуры наружного воздуха или снижении нагрузки персоналу запрещается переводить газовую защиту на «сигнал», так как при дальнейшем понижении уровня масла может обнажиться и повредиться активная часть трансформатора.

На время доливки масла в трансформатор через расширитель газовую защиту оставляют с действием на «отключение». Ее переводят на «сигнал» при работах, проводимых в масляной системе трансформатора, когда могут иметь место толчки масла или попадание в него воздуха, что приведет к срабатыванию защиты.

Включение трансформатора в работу из резерва или после ремонта производится с включенной на «отключение» газовой защитой.

Осмотр газовых реле производится одновременно с осмотром трансформаторов без их отключения в сроки, предусмотренные ПТЭ:

в установках с постоянным дежурством персонала или с местным персоналом: главных трансформаторов и трансформаторов собственных нужд — один раз в сутки, остальных трансформаторов — один раз в неделю;

в установках без постоянного дежурства персонала — не реже одного раза в месяц, а в трансформаторных пунктах — не реже одного раза в 6 месяцев.

С учетом местных условий и состояния трансформаторов сроки осмотра могут изменяться по решению главного инженера предприятия (технического руководителя организации).