Andijon mashinasozlik instituti elektrotexnika fakulteti

Gaz himoyasi

Gaz himoyasi transformatorlarning ichki shikastlanishidan sezgir himoya sifatida keng tarqalgan. Transformatorning ichki shikastlanishi vaqtida elektr yoyi hosil bo‘ladi yoki uning detallari qiziydi, natijada transformator moyi va izolyatsiya materiallari parchalanadi, hosil bo’lgan gazlar transformatorning eng baland qismi kengaytirgich tomon ko‘tarila boshlaydi. Agar katta qisqa tutashuv toklari hosil bo‘lsa transformator moyi tezroq qiziydi, ko‘p miqdordagi gaz ajralib chiqib kuchli bosim hosil qiladi, gazlar bilan birgalikda transformator moy ham kengaytirgich tomon harakatlana boshlaydi.
Shunday qilib, gaz hosil bo‘lishi va moyning kengaytirgich tomon harakatlanishi transformator ichida shikastlanish hosil bo‘lganligining belgisi bo‘lib xizmat qilishi mumkin. Gaz hosil bo‘lishi intensivligi shikastlanish xarakteri va o‘lchamlariga bog‘liqligi shikastlanish darajasini aniqlaydigan gaz himoyasini bajarish imkonini beradi. Shikastlanish darajasiga bog‘liq holda gaz himoyasi signalga yoki transformatorni manbadan uzishga ishlashi mumkin.
Gaz himoyasining asosiy elementi gaz relesi transformator bakini kengaytirgich bilan birlashtiruvchi trubaga o‘rnatiladi. Gaz relesining ikkita kontakti bo‘lib, birinchisi nisbatan kichik shikastlanishlarda signalga ikkinchisi esa xavfli shikastlanishlarda transformatorni manbadan uzishga ishlaydi.
Avvalgi vaqtlarda PG-22 turdagi gaz relesi ishlab chiqarilgan, keyinchalik nisbatan mukammal RGChZ-66 va VF 80/Q turdagi gaz relelari keng ishlatildi.
Gaz relesi o‘zining ishlash printsipiga asosan shikastlanishlar va xavfli bo’lmagan rejimlardan tashqari transformator bakiga havo kirib qolganda, moyning har qanday sabab bilan silkinishida, transformator korpusining tebranishi natijasida ham ishlashi mumkinligini nazarda tutish zarur.
Kuch transformatorlarni releli ximoyasi

Transformatorlarda yuz beradigan shikastlanishlar va nonormal xolatlar:

1.Cho‘lg‘amlardagi va tashqi uchlaridagi fazalararo va bir fazali qisqa tutashuvlar;
2.Magnit o‘tkazgichning shikastlanishi.
Bir fazali qisqa tutashuv 2-xil bo‘lishi mumkin; yerga nisbatan yoki bir fazadagi cho‘lg‘amlar orasidagi. Ko‘pincha bir fazali va fazalararo qisqa tutashuv transformatorning tashqi uchlarida va cho‘lg‘amlarida sodir bo‘ladi.
Fazalararo izolyatsiyaning mustaxkamligi uchun fazalararo qisqa tutashuv juda kam uchraydi. Betaraf nuqtasi izolyatsiyalangan tarmoqlarda bitta fazali yerga tutashavi havotirli, shuning uchun himoya transformatorni o‘chirishi kerak.
Betaraf nuqtasi yerga ulangan tarmoqlarda esa shikastlanish toki uncha katta emas, shuning uchun sezgirligi yuqori bo‘lgan himoya kerak bo‘ladi, himoya signal berish uchun xizmat qiladi. Cho‘lg‘amlararo q.t. da ham xuddi shunday.
Asosiy ichki shikastlanish – bu magnit o‘tkazgichning qizishi, bu ham o‘zakning qatlamlari orasidagi izolyatsiyaning buzilishi natijasida yuz beradi, oqibatda isrof oshadi, po‘lat o‘zak xaddan tashqari qiziydi, bu hammasi izolyatsiyani ishdan chiqaradi.
Shuning uchun elektr kattalikka ta’siran javob bermaydigan himoya kerak bo‘ladi. Moyli tarnsformatorlar uchun maxsus himoya – gazli himoya qo‘llaniladi. Magnit o‘tkazgichning qizishi, cho‘lg‘amlararo qisqa tutashuvlar natijasida elektr yoy hosil bo‘ladi, yoyning ta’sirida moy va izolyatsiya materiallari parchalanib, gaz hosil bo‘ladi. Shu gazlarga ta’siran javob beradigan himoya gazli himoya deyiladi. Elektr yoyi fazalararo qisqa tutashuvlarda paydo bo‘lishini e’tiborga olganda, gazli himoyani universal himoya desa bo‘ladi.
Nonormal xolatlar quyidagilardan iborat:
1.Transformatordan tashqarida bo‘ladigan qisqa tutashuv;
2.O‘ta yuklanish;
3. Moyni kamayishi.
Kichik va o’rta quvvatli (S_N < 6300 kVA) tarnsformatorlar uchun fazalararo qisqa tutashuvdan 2 pog‘onalik himoya qo‘llaniladi; 1 – pog‘ona tokli kesim (TK), 2 – pog‘ona maksimal tokli ximoya (MTX). Himoya manba tomonga o‘rnatiladi.
Ishonchli himoya tashkil qilish uchun Q1 va Q2 o‘chirgichlar uzilishi kerak. Bir tomonlama ta’minlangan tarmoqlarda Q1 ni o‘chirish kerak.
Tarmoqning betaraf nuqtasi holatiga bog‘liq holda 3 fazali va 2 fazali himoyalar qo‘llaniladi.
TK – eng sodda ham eng tezkor himoya. Lekin bu himoya yordamida katta toklarni ma’lum bir oraliqda (zonada) o‘chirish mumkin. Zona transformatorning bir qismini o‘z ichiga olib, cho‘lg‘amli ham yerga ulangan tutashuvlarda himoya bilan birga yig‘ilgan sxemalar kichik quvvatli transformatorlar uchun yaxshi himoyani tashkil etadi.
Himoyaning parametrlari quyidagicha:
TK uchun ximoyani ishlash toki.

bu yerda:
K_n – relening turiga bog‘liq ravishda 1,251,5 ga teng deb olinadi.
– transformatordan keyingi joydagi qisqa tutashuv tokining maksimal qiymati.
MTX uchun ximoyani ishlash toki

bu yerda:
K_smz – kuchlanish pasayganda ochib, keyin o'z-o'zidan ishga tushuvchi motorlarning toklarini hisobga oluvchi koeffitsiyent.
I_{ish max}– normal ish holatdagi yuklama toklarning maksimal qiymati, bu tok xar xil xolatlar uchun aloxida olinadi.
Sezgirlik koeffitsiyeti

Ximoyaning ishga tushish vaqti

bu yerda: t_L – transformatordan ta’minlanayotgan liniyalar himoyasining eng katta sabr vaqti.
O‘ta yuklanishdan ximoya.
Bu himoya bitta fazaga ulangan tok relesi yordamida bajariladi.
Himoyaning ishlash toki

bu yerda: K_N – ishonchlilik koeffitsiyenti, 1,05 ga teng qilib olinadi.
I_NOM – transformatorning nominal toki;
K_QAYT – relening qaytish koeffitsiyenti.
Sabr vaqti t=t_max.x +t;
bu yerda: t_max.x – transformatordan ta’minlanuvchi iste’molchilar himoyasining eng katta sabr vaqti.
Bu himoya pog‘onali bo’lib, birinchisi – signal berish uchun, ikkinchisi – bir qism iste’molchilarni o‘chirish uchun, uchinchisi – transformatorni o‘chirishga hizmat qiladi.
Birinchi pog‘onaning sabr vaqti t₁ = t_mtx+t
Ikkinchi pog‘onaning sabr vaqti t₂ < t_rux
t_rux – ruxsat etilgan vaqt transformatorning o‘ta yuklanish qobiliyatiga bog‘liq.
Uch cho‘lg‘amli transformatorda o‘ta yuklanishdan himoya asosan ta’minlovchi cho‘lg‘amda o‘rnatiladi, agar cho‘lg‘amlar bir xil yuklanmagan bo‘lsa, barcha cho‘lg‘amlarda o‘rnatilishi kerak.
Transformatorlarni ichki shikastlanish, yuqori toklar va o‘ta kuchlanishdan ximoyalashda asosan bo‘ylama differentsial ximoyadan foydalaniladi. Differentsial ximoyani ishlash printsipi ximoyalanayotgan uchastkani boshi va oxiridagi toklarni solishtirishga asoslangan. Kuch transformatorlarini yuqori va past kuchlanishlari tomoniga o’rnatilgan tok transformatorlarini oralig‘i ximoyalanayotgan zona hisoblanadi.
Agarda tok transformatorlarini xarakteristikalari bir xil bo’lsa va transformator normal ish rejimida ishlaganda tok transformatorlarini ikkilamchi chulg’amidagi toki bir xil bo’ladi, ularni farqi nolga teng bo‘ladi. Shuning uchun tok KA va oraliq KL relelarini chulg‘amidan tok o‘tmaydi, ximoya tizimi ishga tushmaydi.
Ximoyalanayotgan zonada (K₂ nuqta) qisqa tutashuv sodir bo‘lsa tok transformatorlarini ikkilamchi chulg‘amlarida toklar farqi yuzaga keladi va reledan o‘tuvchi tok uni ishga tushish tokiga teng yoki undan katta bo’lsa rele ishga tushadi, oraliq relesi orqali shikastlangan uchastka ikki tomonlama uziladi. Differentsial ximoya ishonchli, o‘ta sezgir va tezkor hisoblanadi, lekin tashqi qisqa tutashuvlarda ximoyani ta’minlamaydi.
Gazli ximoya transformatorni barcha ichki shikastlanishdan ximoyalaydi. Ishlash printsipi chulg‘amlararo va fazalararo qisqa tutashuvlarda moyni qizishi va gaz ajralib chiqishiga va moy satxini kamayishiga asoslangan. Gazli ximoya sxemalarida PGZ-22, BF 80Q rusumli relelardan foydalaniladi

. Kuch transformatorini differentsial bo‘ylama ximoya sxemasi