Quali sono i principali dispositivi di protezione dei trasformatori

Il dispositivo di protezione del trasformatore è un'apparecchiatura importante per garantire il funzionamento sicuro del trasformatore:

protezione dal gas

Principio e funzione: la protezione dal gas è l'utilizzo diRelè del gasA tal fine, quando si verifica un guasto all'interno del trasformatore, si genera un flusso di gas o di olio; il relè del gas rileva queste variazioni e invia un segnale di allarme o un comando di intervento. La protezione dal gas può essere suddivisa in due tipi di azione: gas leggero e gas pesante. L'azione per gas leggeri invia generalmente solo un segnale di allarme, mentre l'azione per gas pesanti interviene direttamente per interrompere il trasformatore e la connessione di alimentazione, per evitare un'ulteriore espansione del guasto.
Ambito di protezione: principalmente per il cortocircuito interno di fase del trasformatore, il cortocircuito da giro a giro, il guasto del nucleo, ecc.

protezione da sovracorrente

Principio e funzione: realizzato dal relè di sovracorrente, quando la corrente che attraversa il trasformatore supera il valore impostato, il relè di sovracorrente agisce e invia un segnale di intervento per interrompere il circuito dopo un certo ritardo. Questo dispositivo di protezione viene utilizzato principalmente per proteggere il trasformatore da sovracorrenti causate da cortocircuiti esterni e come protezione di riserva in caso di guasto interno.
Caratteristiche dell'azione: di solito con una certa caratteristica di ritardo, per evitare la corrente di spunto del carico in un breve periodo di tempo causata da una falsa azione.

protezione differenziale

Principio e funzione: la protezione differenziale consiste nel confrontare le dimensioni e la fase delle correnti sui lati di ingresso e di uscita del trasformatore per giudicare il guasto. Durante il normale funzionamento, le correnti sui due lati sono uguali e il relè differenziale non interviene; quando si verifica un guasto all'interno del trasformatore, le correnti sui due lati sono diverse e il relè differenziale agisce rapidamente per interrompere il collegamento tra il trasformatore e l'alimentazione quando rileva questa differenza. La protezione differenziale è caratterizzata da un'elevata sensibilità e da un'azione rapida.
Ambito di protezione: viene utilizzato principalmente per proteggere gli avvolgimenti del trasformatore e i conduttori da cortocircuiti fase-fase e altri guasti.

Protezione da sovraeccitazione

Principio e funzione: quando la tensione del trasformatore aumenta o la frequenza diminuisce, si verifica un aumento della densità del flusso magnetico del trasformatore, causando il fenomeno della sovraeccitazione. Il dispositivo di protezione da sovraeccitazione giudica se si verifica una sovraeccitazione monitorando la variazione di tensione e frequenza e invia un segnale di allarme o di intervento quando il grado di sovraeccitazione supera il valore impostato, in modo da evitare che il trasformatore venga danneggiato a causa della sovraeccitazione.
Ruolo: proteggere il nucleo e le altre parti isolanti del trasformatore dal surriscaldamento e dal deterioramento dell'isolamento dovuti alla sovraeccitazione.

protezione a distanza

Principio e funzione: la protezione a distanza è una protezione che giudica la posizione del guasto e agisce misurando la distanza elettrica dal punto di guasto all'installazione di protezione. Per i trasformatori, la protezione a distanza è utilizzata principalmente per proteggere dai guasti sui cavi di alimentazione. Quando si verifica un guasto, il dispositivo di protezione a distanza valuta la distanza del guasto in base alla variazione dell'impedenza misurata e agisce quando il valore dell'impedenza è inferiore al valore impostato.
Ambito di protezione: principalmente per i guasti da cortocircuito sui cavi del trasformatore e sulle linee adiacenti.

protezione della temperatura

Principio e funzione: il dispositivo di protezione della temperatura monitora le temperature dell'olio e degli avvolgimenti mediante un sensore di temperatura installato nella cassa del trasformatore. Quando la temperatura supera l'intervallo consentito, il dispositivo di protezione della temperatura emette un segnale di allarme e adotta misure quando la temperatura è troppo alta, come l'avvio del sistema di raffreddamento o l'interruzione dell'alimentazione, per evitare che il trasformatore venga danneggiato dal surriscaldamento.
Importanza: le alte temperature accelerano l'invecchiamento dei materiali isolanti dei trasformatori, compromettendone la durata e la sicurezza operativa.

Supervisione e protezione dell'isolamento

Principio e funzione: il dispositivo di supervisione dell'isolamento viene utilizzato per monitorare parametri quali la corrente di sequenza zero o la tensione a terra nel circuito di messa a terra del neutro del trasformatore, al fine di valutare se esiste un guasto nell'isolamento interno del trasformatore. Quando la corrente di sequenza zero o la tensione cambiano a causa di un danno all'isolamento, il dispositivo di monitoraggio dell'isolamento emette un segnale di allarme o di intervento.
Scenario applicativo: per trasformatori con messa a terra del neutro per il rilevamento precoce dei guasti di isolamento.

protezione di backup

Principio e funzione: la protezione di backup è un dispositivo di protezione che funziona in caso di guasto del dispositivo di protezione principale (ad es. protezione differenziale, protezione dal gas, ecc.). Di solito ha un lungo ritardo d'azione per garantire che il guasto possa essere interrotto in caso di guasto del dispositivo di protezione principale. La protezione di backup può includere la protezione da sovracorrente, la protezione a distanza, ecc.
Importanza: migliora l'affidabilità del sistema di protezione del trasformatore e garantisce una protezione efficace del trasformatore in tutte le situazioni di guasto.