הגנת ממסר ואוטומציה של שנאי שמן כוח 110 קילוואט
שנאי שמן כוח הם הציוד היקר ביותר עבור תחנות חלוקה. רובוטריקים מתוכננים לחיי שירות ארוכים, בתנאי שהם פועלים כרגיל ואינם נתונים לעומסי יתר זרם בלתי מקובלים, נחשולי מתח ומצבי פעולה בלתי רצויים אחרים.
נדרשים אמצעי הגנה ואוטומציה שונים כדי למנוע נזק לשנאים, להאריך את חיי השירות שלו ולהבטיח את פעולתו התקינה.
שקול אילו התקני הגנה ואוטומציה מסופקים בשנאי שמן כוח.
הגנה על גז שנאי
הגנת גז היא אחת ההגנות העיקריות של השנאי. הגנה זו נועדה לנתק את שנאי 110 קילו וולט מהרשת במקרה של תקלות פנימיות במיכל שנאי הכוח.
התקן מגן זה מותקן בקו הנפט המחבר את מיכל השנאי לשימור שלו.האלמנט המבני העיקרי של ממסר הגז הוא מצוף ושני זוגות מגעים המחוברים כאשר המצוף מוריד. בפעולה רגילה, ממסר הגז מלא בשמן שנאי והמצף נמצא במצב למעלה כששני זוגות המגעים פתוחים.
במקרה של קצר סיבוב בפיתולי השנאי, או במקרה של מה שנקרא שריפת פלדה (הפרה של בידוד יריעות הפלדה של המעגל המגנטי), גזים מופיעים במיכל, הנוצרים במהלך פירוק חומרים חשמליים בהשפעת קשת חשמלית.
הגז שנוצר נכנס לממסר הגז ועוקר ממנו את השמן. במקרה זה, המצוף נופל וסוגר את המגעים. בהתאם לכמות הגז המצטבר, המגעים יכולים להיסגר, להשפיע על האות או לנתק לחלוטין את השנאי מהרשת.
הפעלת ממסר הגז יכולה לנבוע גם מירידה משמעותית ברמת השמן במיכל שנאי הכוח, מה שמעיד על היעדר מוחלט של שמן בשמר. כלומר, מכשיר זה פועל גם כהגנה מפני הפחתה מוגזמת של מפלס השמן בשנאי.
הגנת מיכל מיתוג עומס
לשנאי כוח של 110 קילו וולט בדרך כלל יש וסת מתח על עומס מובנה (OLTC). מתג מתח במצב עומס ממוקם בתא נפרד של מיכל השנאי, מבודד מהמיכל הראשי על ידי פיתולים. לכן, התקן מגן נפרד - ממסר תגובתי - מסופק עבור התקן זה.
כל התקלות במיכל מחליף הברזים בעומס מלוות בפריקה של שמן שנאי לתוך הקונסרבטור, לכן, במקרה של זרימת שמן, הגנת הסילון מופעלת באופן מיידי, ומנתקת אוטומטית את שנאי החשמל מהרשת.
מתג מפלס שמן (RUM)
ממסר הגז מאותת על היעדר מוחלט של שמן בשומר של שנאי הכוח, אך יש צורך לזהות ירידה בלתי מתקבלת על הדעת ברמת השמן בזמן - פונקציה זו מבוצעת על ידי ממסר מפלס השמן (RUM).
מתג מפלס השמן מותקן, ככלל, בקונסרבטור של הטנק הראשי של השנאי, כמו גם בשמר של מתג העומס. המכשיר מוגדר כך שהמצוף, האלמנט המבני העיקרי של הממסר, סוגר את מגעי הממסר אם מפלס השמן יורד מתחת לערך המינימלי המותר עבור שנאי כוח זה.
התקן בטיחות זה מספק אות להפעלת אזעקה, המאפשר לזהות בזמן ירידה במפלס השמן.
הגנה על שנאי דיפרנציאלי (DZT).
ההגנה הדיפרנציאלית של השנאי (DZT) היא ההגנה העיקרית של השנאי ומשמשת להגנה מפני קצרים של פיתולי השנאי ומוליכי הזרם הנמצאים באזור הכיסוי של הגנה זו.
עקרון הפעולה של הגנה זו מבוסס על השוואת זרמי העומס של כל אחד מהפיתולים של השנאי. בפעולה רגילה, אין זרם חוסר איזון ביציאת ממסר ההגנה הדיפרנציאלית.במקרה של קצר חשמלי דו-פאזי או תלת-פאזי, מתרחש זרם חוסר איזון - הזרם ההפרש והממסר פועלים לניתוק מוחלט של השנאי מהרשת.
היקף הגנה זו הוא שנאי הזרם בכל צד של מתח של שנאי הכוח. לדוגמה, בשנאי עם שלוש פיתולים 110/35/10 קילו וולט, אזור הציפוי המגן, בנוסף לשנאי עצמו, כולל אפיק (כבל) העובר מהתותבים של השנאי לזרם 110 קילו וולט, 35 קילו וולט. ושנאים 10 קילו וולט.
הגנת צעדים נוכחיים של שנאים
לאמינות רבה יותר, בנוסף להגנה העיקרית של שנאי הכוח, ניתנת הגנת גיבוי - הגנת זרם מדורגת עבור כל אחד מהפיתולים.
עבור כל אחת מהפיתולים של השנאי, בנפרד הגנת זרם יתר (MTZ) כמה צעדים. לכל שלב של הגנה יש זמן איסוף והחזרה משלו.
אם השנאי מזין צרכנים רבים עם זרמי פריצה גבוהים, אז כדי למנוע פעולות שווא, להגנת זרם יתר יש מה שנקרא חסימת מד מתח - חסימת הגנת מתח.
לסלקטיביות של פעולת הגנת השנאים, לכל אחד משלבי ההגנה יש זמן תגובה שונה, בעוד להגנות השנאים הבסיסיות הנ"ל יש את זמן התגובה הקצר ביותר. כך, במקרה של תקלה בשנאי או קצר חשמלי באזור ההגנה, ההגנות הראשיות מופעלות באופן מיידי, ובמקרה של תקלה או מצב נסיגה, השנאי מוגן על ידי הגנות זרם גיבוי.
כמו כן, ה-MTZs של שנאי הכוח שומרים על ההגנה על החיבורים היוצאים המוזנים מאותו שנאי, תוך ניתוק במקרה של תקלה.
MTZ מספק הגנה מפני קצרים דו ותלת פאזיים. כדי להגן מפני תקלות הארקה חד-פאזיות, לפיתול המתח הגבוה של 110 קילו-וולט יש הגנת זרם ברצף אפס (TZNP).
פיתול המתח הבינוני של שנאי הכוח 35 קילו וולט ורשתות האספקה המתפתלות במתח נמוך 6-10 קילו וולט עם נייטרלי מבודד שבו תקלות הארקה חד פאזיות נרשמות על ידי שנאי מתח.
רוב הרשתות של 6-35 קילו וולט עם ניטרלי מבודד פועלות במצב שבו תקלת אדמה חד פאזית אינה נחשבת כמצב חירום ובהתאם, אינה נשללת אוטומטית מהפעלת ההגנה מפני תקלות אדמה. אנשי השירות מקבלים אות על נוכחות של תקלת אדמה חד פאזית ומתחילים לחפש ולנתק מהרשת את האזור הפגוע, שכן פעולה ממושכת במצב זה אינה מקובלת.
חריגים ניתנים במקרים בהם החרגת תקלות חד-פאזיות ברשתות נחוצה לדרישות הבטיחות. במקרה זה, ההגנה מפני תקלות הארקה יכולה לפעול כדי לנתק לחלוטין את השנאי או לנתק את אחת מהפיתולים שלו.
שנאי הגנה מפני נחשולי מתח
כדי להגן על השנאי ממתח יתר, מותקנים בולמי נחשול או בולמי נחשול (SPDs) על האוטובוס בכל צד של השנאי.
אם השנאי פועל במצב נייטרלי מוארק בצד המתח הגבוה של 110 קילו וולט, הנייטרלי מחובר לאדמה באמצעות מעצור או מעצור מתח כדי להגן על הפיתול מפני נזק אם המתח חורג מהערכים המותרים במקרה של תקלה ב רשת האספקה.
הגנה נוספת של השנאי
כדי להגן על שנאי הכוח, מסופקות מספר הגנות נוספות כדי למנוע התפתחות של פגמים קטנים, חריגות מפעולה רגילה במצב חירום גדול יותר.
הגנת עומס יתר - פועלת על האות כדי להפחית מיד את העומס על השנאי.
ממסר בקרת הטמפרטורה מאותת על עלייה בטמפרטורה של שכבות השמן העליונות מעל הערכים שנקבעו (המותרים). הגנה זו כוללת אוטומטית מערכות קירור נוספות של שנאי, אם ישנן. לדוגמה, מאווררי הנשיפה והמשאבות למחזור מאולץ של שמן במקררים כלולים. אם טמפרטורת השמן עולה עוד יותר, הממסר פועל לניתוק השנאי מהרשת.
הגנת מתח יתר מכבה את מפסק הפיתול המשני של השנאי במקרה של ירידת מתח לערכים בלתי מקובלים.
אוטומציה של שנאי כוח 110 קילו וולט
אם יש שני שנאים בתחנת המשנה, אז כאשר המתח יורד לערכים בלתי מקובלים או כאשר השנאי מנותק, הגנת תת המתח משפיעה מתג העברה אוטומטית (ATS)... התקן זה כולל מתגי חתך או פסים המספקים חשמל לצרכנים ממקור כוח גיבוי - שנאי כוח.
ניתן ליישם מתגי קלט במתח בינוני ונמוך של השנאי סגירת מפסק אוטומטית (AR), שחזור חד פעמי של אספקת החשמל של השנאי במקרה של ניתוק מפעולת הגנה כזו או אחרת.
אם שנאי הכוח הוא קונסטרוקטיבי וסת מתח על עומס (OLTC), אז ניתן להתקין עבורו ווסת מתח אוטומטי (AVR). מכשיר זה מנטר את המתח של פיתולי השנאי ומספק החלפה אוטומטית של מחליף הברזים העומס כדי להבטיח את רמת המתח הנדרשת של הפיתולים.