Загрузите наш каталог продукции 2025 года, чтобы ознакомиться с подробными чертежами и техническими параметрами всех компонентов распределительного устройства.
Получить каталог Загрузите наш каталог продукции 2025 года, чтобы ознакомиться с подробными чертежами и техническими параметрами всех компонентов распределительного устройства.
Получить каталог
Масляные трансформаторы постоянно сталкиваются с внутренними угрозами, которые остаются невидимыми снаружи: выделение газа при пробое изоляции, тепловые нагрузки на обмотки, повышение давления при неисправностях и проникновение влаги через дыхательные циклы. Защитные устройства - реле Бухгольца, устройство сброса давления, индикаторы температуры и силикагелевый респиратор - выполняют роль сенсорной системы трансформатора, обнаруживая аномалии до того, как произойдет катастрофический отказ.
С точки зрения закупок, эти принадлежности составляют менее 5% от общей стоимости трансформатора, однако от них зависит, станет ли развивающаяся неисправность плановым техническим обслуживанием или полной потерей актива. По нашему опыту ввода в эксплуатацию более 200 масляных трансформаторов на промышленных подстанциях, правильно подобранные аксессуары постоянно обеспечивали раннее предупреждение о внутренних проблемах, часто обнаруживая их за несколько дней или недель до срабатывания других систем защиты.
При оценке трансформаторы распределения электроэнергии, Относитесь к каждому аксессуару как к отдельному техническому элементу, требующему проверки, а не как к взаимозаменяемому дополнению. В следующих разделах рассматривается каждое устройство с точки зрения покупателя, описываются принципы работы, параметры спецификации и показатели качества, которые отличают надежное оборудование от товарной продукции.
Реле Бухгольца - это газовое защитное устройство, устанавливаемое в трубе, соединяющей главный бак трансформатора с его расширителем. Оно обнаруживает зарождающиеся неисправности путем анализа скопления газа и всплеска масла - двух различных физических явлений, которые указывают на разную степень повреждения.
Принцип работы основан на фундаментальной химии: внутренние дефекты разлагают трансформаторное масло и целлюлозную изоляцию на газы. При температуре выше 300°C масло распадается на водород, метан, ацетилен и другие углеводороды. При незначительных неисправностях, таких как частичный разряд или локальный перегрев, газ выделяется со скоростью 50-100 см³/час. При серьезных повреждениях дуги образуются взрывоопасные объемы газа, которые вытесняют масло со скоростью более 0,7 м/с.
Двухступенчатый механизм защиты
В корпусе реле находятся два поплавковых элемента, выполняющих разные функции:
Верхний поплавок реагирует на постепенное накопление газа. По мере накопления газов в релейной камере и снижения уровня масла поплавок наклоняется, активируя контакт сигнализации. Эта стадия обычно срабатывает, когда объем скопившегося газа достигает 100-250 см³, что обеспечивает несколько часов или дней предварительного предупреждения до развития серьезных повреждений.
Нижний элемент - откидная заслонка или ковш - обнаруживает быстрое вытеснение масла при крупных повреждениях. Когда внутренняя дуга создает внезапное газообразование, возникающий всплеск масла отклоняет этот элемент в течение 50-100 миллисекунд, инициируя немедленный сигнал отключения автоматического выключателя.
Контрольный список спецификаций для покупателей
| Параметр | Типичные значения | Точка верификации |
|---|---|---|
| Трубное соединение | DN50 / DN80 / DN100 | Должен соответствовать диаметру трубы консерватора |
| Номинал контактов сигнализации | 250 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, 0,5 А | Проверьте совместимость входов релейной панели |
| Номинал размыкающего контакта | 250 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, 1,0 А | Подтвердите требования к цепи отключения выключателя |
| Скорость отключения потока масла | 0,7-1,2 м/с | Соответствует номинальной мощности трансформатора |
| Объем для сбора газа | 200-300 см³ | Достаточно для отбора проб на анализ растворенного газа |
| Кнопка тестирования | В комплекте | Необходим для проверки ввода в эксплуатацию |
Наблюдения в горнодобывающей промышленности и нефтехимических установках показали, что функция сигнализации обнаруживает около 70% зарождающихся неисправностей до катастрофического отказа. Функция отключения обеспечивает резервную защиту при высокоэнергетических событиях, приводящих к немедленному газообразованию.
[Экспертный взгляд: установка реле Бухгольца].
- Монтажная труба должна иметь уклон 1,5-3% в сторону консерватора для правильной миграции газа
- Петкок для отбора проб газа позволяет проводить анализ растворенного газа без снятия реле
- Ложные срабатывания обычно происходят из-за попадания воздуха при заливке масла или неправильного угла установки.
- Ртутные переключатели в старых реле требуют проверки уровня; современные герконы чувствительны к положению
Когда в результате катастрофических неисправностей внутри бака трансформатора быстро образуется газ, давление в нем опасно возрастает за миллисекунды. Устройство сброса давления (УСПД) обеспечивает механическую защиту, не зависящую от электрических систем, и выпускает газы до того, как произойдет разрыв бака.
PRD против внезапного реле давления
Два разных устройства предназначены для работы в условиях избыточного давления:
В клапане PRD используется подпружиненная мембрана, которая открывается при заданном давлении - как правило, на 50-70 кПа выше атмосферного. При срабатывании он физически выпускает нефть и газ в атмосферу, затем автоматически закрывается (самогерметизирующийся тип) или остается открытым (тип с отделяемым диском). Время срабатывания составляет менее 50 миллисекунд.
Реле внезапного повышения давления (SPR) - это электрическое устройство, определяющее скорость повышения давления, а не абсолютное давление. Оно посылает сигналы отключения на автоматические выключатели, но физически не сбрасывает давление. Во многих спецификациях требуется и то, и другое: SPR - для быстрого электрического отключения, PRD - для механического сброса давления.
Особенности монтажа и определения размеров
PRD устанавливаются на верхней крышке бака или на верхней боковой стенке, при этом выпускное отверстие должно быть направлено в сторону от путей движения персонала. Размер зависит от номинальной мощности трансформатора и объема масла - для больших агрегатов требуется большая пропускная способность, чтобы предотвратить повышение давления, превышающее конструктивные пределы.
Перед отгрузкой убедитесь, что заводская сверловка соответствует шаблону фланца PRD. При замене PRD разных производителей для модернизации часто требуются специальные переходные пластины.
Показатели качества покупателя
Обмотки трансформатора нагреваются значительно сильнее, чем окружающее масло. Индикатор температуры масла (OTI) измеряет температуру верхнего слоя масла напрямую, а индикатор температуры обмотки (WTI) оценивает температуру самой горячей точки обмотки с помощью метода теплового моделирования. Оба измерения очень важны - полагаясь только на OTI, вы недооцениваете фактическое напряжение изоляции на 15-30°C под нагрузкой.
Почему оба показателя имеют значение
OTI обеспечивает прямое измерение с помощью термометра в стенке бака, считывая температуру масла в верхней части бака. Это значение отражает производительность системы охлаждения и условия окружающей среды, но не указывает на фактическую тепловую нагрузку на обмотку.
Компания WTI устраняет этот недостаток благодаря принципу теплового изображения. Трансформатор тока подает пониженный ток на нагревательный резистор, установленный внутри кармана термометра WTI. Этот нагреватель повышает температуру пропорционально потерям I²R в обмотке, в результате чего показания WTI приближаются к температуре самой горячей точки, не требуя датчика, встроенного в саму катушку.
Калибровка теплового изображения
Точные показания WTI требуют правильной калибровки при проектировании трансформатора:
В заводской документации должны быть указаны эти параметры. Повторная калибровка в полевых условиях возможна, но требует детального знания тепловой конструкции трансформатора.
Установка порогов срабатывания сигнализации и отключения
Заданные значения температуры зависят от класса изоляции и способа охлаждения. Для стандартной изоляции класса A (тепловой предел 105°C) с охлаждением ONAN масляные трансформаторные установки:
| Индикатор | Установка сигнала тревоги | Настройка поездки | Цель мониторинга |
|---|---|---|---|
| OTI | 85°C | 95°C | Температура масла верхнего слоя |
| WTI | 105°C | 120°C | Моделируемая горячая точка |
Эти значения соответствуют указаниям по тепловой нагрузке в IEEE C57.91. Фактические заводские настройки могут отличаться в зависимости от конкретной конструкции трансформатора - проверьте документацию перед включением.
[Экспертная оценка: обслуживание индикатора температуры].
- Капиллярные трубки, соединяющие выносные индикаторы, хрупкие - прокладывайте их вдали от мест движения.
- Ежегодная проверка калибровки с использованием портативного эталона температуры рекомендуется для критических устройств
- Показания WTI могут отставать от фактической температуры обмотки при резких изменениях нагрузки из-за тепловой массы
- Многоканальные цифровые индикаторы могут объединять оба измерения с программируемыми уставками
Трансформаторное масло расширяется и сжимается при изменении температуры, заставляя консерватора “дышать” через сапун. Без удаления влаги каждый цикл дыхания вводит влажный воздух, который ухудшает диэлектрическую прочность масла и ускоряет старение целлюлозной изоляции.
Как сапун защищает целостность масла
Поступающий воздух проходит через камеру, заполненную силикагелем - пористой формой диоксида кремния с высоким сродством к водяному пару. Гель адсорбирует влагу до того, как воздух попадает в воздушное пространство консерватора, поддерживая содержание влаги в масле ниже критического порога. Согласно Стандарты на трансформаторы IEC 60076, Влага в масле значительно снижает напряжение пробоя диэлектрика и сокращает срок службы изоляции.
Альтернативные конструкции включают герметичные расширители с резиновыми пузырьками или диафрагмами, которые полностью исключают атмосферное дыхание. Такие системы стоят дороже, но обеспечивают превосходную защиту от влаги для трансформаторов во влажной среде.
Конструкция и функция масляного стакана
Стандартные сапуны имеют прозрачную стеклянную или пластиковую камеру, содержащую сменные или регенерируемые картриджи с силикагелем. Масляный стакан в основании сапуна обеспечивает вторичный барьер для влаги - пузырьки воздуха проходят через неглубокий бассейн чистого трансформаторного масла, прежде чем попасть в камеру с гелем.
Обслуживание масляного стакана имеет решающее значение. Пустой или загрязненный стакан позволяет нефильтрованному воздуху обходить систему. Заправляйте масло той же спецификации, что и в основном баке.
Критерии выбора воздуховода
Реальность обслуживания
Цвет силикагеля указывает на степень насыщенности влагой. Свежий гель выглядит синим или оранжевым в зависимости от типа индикатора; насыщенный гель становится розовым или бесцветным.
Частота замены сильно зависит от климата:
Регенерация путем нагрева геля до 120-150°C восстанавливает адсорбционную способность в течение 3-5 циклов, прежде чем потребуется замена. Документируйте историю регенерации, чтобы отслеживать деградацию геля с течением времени.
Помимо технических характеристик отдельных устройств, успешная защита трансформатора зависит от правильной интеграции аксессуаров и всей системы защиты.
Проверка соответствия стандартам
Запросите документацию, подтверждающую соответствие действующим стандартам:
Ни один международный стандарт не регулирует все принадлежности трансформаторов. Некоторые производители ссылаются на региональные стандарты или внутренние спецификации - проверьте, обеспечивают ли они эквивалентные уровни защиты.
Заводская проводка и совместимость клемм
Подтвердите эти точки интеграции перед отправкой:
Несовместимые клеммы, обнаруженные при вводе в эксплуатацию, приводят к дорогостоящим задержкам и переделкам на месте.
Запасные части и долгосрочная доступность
Комплектующие трансформатора требуют периодического обслуживания в течение 25-30-летнего жизненного цикла. Проверьте:
Собственные компоненты из снятых с производства продуктовых линеек создают головную боль при обслуживании через десятилетия после установки.
Компания XBRELE поставляет масляные распределительные трансформаторы с установленными на заводе и проверенными комплектами принадлежностей, сконфигурированными в соответствии с требованиями проекта. Стандартные конфигурации включают реле Бухгольца, устройство сброса давления, индикатор температуры обмоток, индикатор температуры масла и силикагелевый сапун с масляным стаканом - все поставляется с калибровочной документацией и сертификатами испытаний.
Для согласования спецификации аксессуаров, особенно для установок с нестандартными условиями окружающей среды или требованиями к схемам защиты, доступна инженерная поддержка. Нестандартные конфигурации учитывают снижение высоты, экстремальные температурные диапазоны и совместимость интерфейсов с существующими системами управления подстанций.
Обратитесь к нашей технической команде в качестве доверенного лица производитель распределительных трансформаторов для получения предложений по трансформаторам с полными спецификациями комплектующих в соответствии с требованиями вашего проекта.
Вопрос: Что приводит к ложным срабатываниям реле Бухгольца?
О: Наиболее распространенными причинами являются воздух, попавший во время заливки масла, неправильный угол установки реле, превышающий 3° отклонения от горизонтали, и внешняя вибрация от расположенного рядом оборудования. Правильные процедуры ввода в эксплуатацию, включающие полное удаление воздуха и проверку монтажа, предотвращают большинство ложных показаний.
В: Как узнать, когда силикагель нуждается в замене?
О: Следите за индикатором изменения цвета - голубой или оранжевый гель становится розовым или бесцветным, что свидетельствует о насыщении влагой. Во влажном климате интервалы замены должны составлять 6-12 месяцев; в засушливой среде интервалы между заменами могут составлять 2-3 года. Заменяйте, когда примерно две трети видимого геля изменит цвет.
Вопрос: Может ли WTI функционировать без подключения трансформатора тока?
О: WTI отображает только температуру масла, но не температуру смоделированной горячей точки обмотки. Без тока нагревателя, подаваемого ТТ, функция теплового изображения не работает, и показания будут занижать фактическую температуру обмотки на 15-30°C в условиях нагрузки. Это нарушает цель контроля температуры обмотки.
В: Каков типичный срок службы комплектующих трансформатора?
О: Реле и индикаторы температуры Buchholz обычно служат 20-25 лет при периодической проверке калибровки. Уплотнения PRD могут требовать замены каждые 10-15 лет в зависимости от деградации материала. Силикагелевые сапуны требуют замены картриджей в зависимости от насыщения, а не от календарного времени.
Вопрос: Следует ли указывать самогерметизирующиеся или франжируемые дисковые PRD?
О: Самоуплотняющиеся ПРД позволяют повторно включить трансформатор после незначительного превышения давления после проверки. Сменные дисковые затворы требуют замены после любого срабатывания, но обеспечивают более надежное открытие при точных настройках давления. На критически важных подстанциях часто используются самозакрывающиеся типы, чтобы минимизировать продолжительность отключения.
В: Стандартизированы ли номиналы контактов аксессуаров у разных производителей?
О: Номинальные значения напряжения и тока контактов зависят от производителя и модели. Общие номиналы включают 250 В переменного тока при 0,5-1,0 А для контактов сигнализации и 250 В переменного тока при 1,0-2,0 А для контактов отключения. Во избежание несовместимости интерфейсов всегда проверяйте соответствие номиналов входным характеристикам вашей релейной панели перед приобретением.
Вопрос: Как проверить качество аксессуаров при сравнении предложений?
О: Запросите сертификаты заводских типовых испытаний, сертификаты на материалы для компонентов, смачиваемых маслом, и документацию по калибровке с прослеживаемостью по национальным метрологическим стандартам. Поставщики, не способные предоставить такую документацию, могут предлагать несертифицированную или контрафактную продукцию, которая снижает надежность защиты.
