СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ГАЗОВОЙ ЗАЩИТЫ МАСЛЯНОГО ТРАНСФОРМАТОРА
METHOD FOR ULTRASONIC GAS PROTECTION OF OIL TRANSFORMER

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для защиты силовых масляных трансформаторов от повреждений внутри бака - межвитковых замыканий, сопровождающихся выделением газа.
Известна газовая защита трансформаторов, выполненная на основе механических газовых реле, принцип действия которых основан на изменении уровня масла в корпусе реле под действием газов, выделяющихся при повреждениях внутри бака трансформатора [Чернобровов Н.В. Релейная защита. - М.: «Энергия», 1974. - С.566-572; Шабад М.А. Защита трансформаторов 10 кВ. - М.: - Энергоатомиздат, 1989. - С.114-118].
Данную защиту нельзя считать быстродействующей, так как пузырьки газа, образовавшиеся в результате разложения масла, должны подняться на некоторую высоту, чтобы достичь крышки трансформатора, для этого необходимо время от 0,5 до 1,0 секунды.
В самом неблагоприятном случае, если место повреждения и газообразования будет находиться в противоположной стороне от трубы, соединяющей расширительный бак и бак трансформатора, то на преодоление этого расстояния потребуется еще 0,5÷1,0 с. Если учесть вязкость и движение масла, то постоянно изменяющаяся траектория движения газовых пузырьков может увеличить время прохождения пути от места газообразования до газового реле от 1,0 до 2,5 секунд.
Применение газовой защиты на основе механических газовых реле не допускается в сейсмоопасных районах, так как возможно ее ложное срабатывание [Правила устройства электроустановок] и при межвитковых замыканиях не будет происходить отключение масляного трансформатора, что снижает надежность его работы.
Технической задачей предлагаемого способа ультразвуковой газовой защиты масляного трансформатора является существенное уменьшение времени срабатывания защиты и повышение надежности защиты масляных трансформаторов.
Данную проблему решает предлагаемый способ, который не требует применения механических газовых реле.
Сущность способа заключается в применении ультразвукового контроля наличия газовых пузырьков в масле, который основан на том, что ультразвуковая волна, излучаемая ультразвуковыми преобразователями, отражается от границы раздела масла и газового пузырька, отраженная волна ими принимается, сигнал от преобразователей передается в блок ультразвукового контроля, который обрабатывает его и передает в блок оцифровки сигнала, который подает сигнал устройствам релейной защиты на отключение трансформатора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен способ ультразвукового контроля, когда ультразвуковые (УЗ) преобразователи излучают ультразвуковой сигнал и принимают отраженную ультразвуковую волну.
Применение ультразвуковых преобразователей повышает надежность срабатывания ультразвуковой газовой защиты масляного трансформатора.
Сигнал с ультразвуковых преобразователей подается в блок ультразвукового контроля 1 (БУЗК). В нормальном режиме работы трансформатора на экране блока ультразвукового контроля наблюдается постоянный сигнал, свидетельствующий об отсутствии повреждений внутри бака трансформатора.
В случае начала газообразования пузырьки газа, проходя через зону распространения ультразвукового сигналя, препятствуют прохождению сигнала, он искажается, при этом на экране блока ультразвукового контроля нет постоянного сигнала, и с помощью блока оцифровки сигнала 2 (БОС) формируется команда релейной защите на отключение трансформатора.
Время обнаружение пузырьков газа с помощью ультразвуковой газовой защиты в самом неблагоприятном случае составляет 0,5 с, что существенно повышает быстродействие защиты.