Gassrelé i transformatorer

Jun 17, 2025

Legg igjen en beskjed

 

Gassrelé i transformatorer
 

gas relay

1. Innledning

 

DeGassrelé(også kjent som enBuchholz stafett) er en kritisk beskyttende enhet i olje - nedsenket transformatorer, designet for å oppdage feil ved å overvåke gasser generert inne i transformatoren. Når interne feil - som overoppheting, lysbue eller isolasjonsnedbrytning - oppstår, nedbryter isolasjonsolje, produserer brennbare gasser (f.eks. Hydrogen, metan, acetylen). Gassreléet oppdager enten akkumulering av disse gassene eller plutselige oljestrømningsbølger, utløser alarmer eller tursignaler for å forhindre katastrofale feil.

2. Konstruksjon

1.Plug 2. Vekt 3.Cup (Float) 4.Signal Magnet 5. Connection Point 6.Magent 7.Baffle Plate 8. Connnection Point 9. Connection Point 10. Justering av skrue 11.Våren 12.Relé øvre deksel 13.dirigerende stang 14.Sonde 15.Stoppskrue

gas relay diagram

 

3. Arbeidsprinsipp

Gassreléet er vanligvis installert i røret som forbinder transformatortanken og konservatoren. Den fungerer basert på to mekanismer:

(1) Mindre feildeteksjon (gassakkumuleringsalarm)

  • Langsom - Utvikling av feil (f.eks. Lokalisert overoppheting) forårsaker isolasjonsolje til å dekomponere, frigjøre gasser som stiger og akkumuleres i reléets øvre kammer.
  • Når gassvolumet når en forhåndsinnstilt terskel (vanligvis250–300 ml), en flottør synker, aktiverer en alarmkontakt ("Lett gass" -varsel).

(2) Major feildeteksjon (oljestrømningstur)

  • Alvorlige feil (f.eks. Kortslutning, bue) nedbryter raskt olje, og genererer høy - Trykkgassbobler og oljeturbulens.
  • Den resulterende oljestrømmen fortrenger en klaff inne i reléet, og utløser en turkontakt for å koble fra transformatoren innen millisekunder.

Buchholz relay

transformer gas relay

 

4. Fordeler og ulemper

Fordeler

  • Høy følsomhet: Oppdager begynnende feil (f.eks. Idring av isolasjon) før de eskalerer.
  • Rask respons: Turen "Heavy Gas" opererer i millisekunder, og minimerer skader.
  • Ingen ekstern kraft: Mekanisk design sikrer pålitelighet selv under strømbrudd.
  • Feildiagnose: Gassanalyse (f.eks.Dga - oppløste gassanalyse) identifiserer feiltyper (overoppheting, bue osv.).

Ulemper

  • Olje - bare nedsenkede transformatorer: Ikke aktuelt for å tørke - Type transformatorer.
  • Miljøfølsomhet: Vibrasjoner eller feil installasjon kan forårsake falske turer.
  • Vedlikehold - intensiv: Krever periodiske gassventiler og tetningsinspeksjoner.

5. Analyse av vanlige transformatorfeil som påvises ved gassrelé

5.1 Påviselige feiltyper og gassegenskaper

gas relay in transformer

5.1.1 Delvis utladning

  • Feilegenskaper: Lokalisert elektrisk feltkonsentrasjon som forårsaker svake utslipp i isolasjon
  • Gassgenerering:

Primærgass:Hydrogen (H₂, 60-70%)

Sekundær gass:Metan (CH₄)

Nøkkelindikator: Veldig lavAcetylen (c₂h₂,<5ppm)

  • Reléhandling: Utløser vanligvis bare enLett gassalarm
  • Risikonivå: Moderat (kan eskalere hvis ubehandlet)

 

5.1.2 Termiske feil

Lav - Temperaturoveroppheting (150-300 grader)

  • Vanlige årsaker: Kjerneforankringsproblemer, dårlige forbindelser
  • Gassgenerering:

Dominert avMetan (CH₄)

Dukker oppEtylen (C₂h₄)

LavHydrogen (H₂)

 

High-Temperature Overheating (>700 grad)

  • Vanlige årsaker: Svingete overoppheting, blokkerte oljekanaler
  • Gassgenerering:

BetydeligEtylen (C₂h₄)

ØktEthane (C₂h₆)

SporAcetylen (C₂h₂)

  • Reléhandling: Langvarig overoppheting kan utløseTung bensintur

 

5.1.3 Arcing (høy - energiutladning)

  • Feilegenskaper: Svingete kortslutning, tappeskifterfeil
  • Gassgenerering:

HøyAcetylene (C₂H₂, typically >50 ppm)

ForhøyetHydrogen (H₂)

Mulige karbonpartikler i olje

  • Reléhandling: Forårsaker alltid tung bensintur
  • Risikonivå: Kritisk (krever øyeblikkelig nedleggelse)

 

5.1.4 Fuktighetsinntrenging

  • Feilegenskaper: Overdreven vanninnhold i olje
  • Gassgenerering:

HovedsakeligHydrogen (H₂, >80%)

MindreårigMetan (CH₄)

  • Reléhandling: HyppigLysgassalarmer
  • Diagnose: Krever bekreftelse viaOlje fuktighetstesting

 

5.2 Feildiagnosemetoder

Buchholz relay in transformers

5.2.1 Gassforholdsmetoder (Rogers Ratio)

Nøkkelgassforhold for identifisering av feil:

Forhold

Spekter

Feiltype

Ch₄/h₂

<0.1

Delvis utslipp

C₂H₄/C₂H₆

>3

Høy - temperaturoveroppheting

C₂H₂/C₂H₄

>0.5

Buefeil

5.2.2 Duval Triangle (IEC 60599 Standard)

Avansert tre - Ratio Diagnostisk metode for presis feilklassifisering.

5.2.3 Gassgenereringshastighetsanalyse

Oppmerksomhetsgrense: Total hydrokarbongenereringshastighet>0,5 ml/t

Advarsel terskel: Total hydrokarbongenereringshastighet>1 ml/t

 

5.3 Casestudier

Winding Short Circuit

Sak 1: Feilkontaktkontakter

  • Symptomer: HyppigLysgassalarmer
  • Gassanalyse:

CH₄: 45%

           C₂H₄: 30%

           C₂H₂: <1ppm

  • Diagnose: Medium - Temperaturoveroppheting (200-400 grader)
  • Handling: Inspiser og rengjør kontaktene

 

Sak 2: Inter - Slå vikling av kortslutning

  • Symptomer: Tung bensintur
  • Gassanalyse:

           H₂: 55%

           C₂H₂: 35%

Karbonpartikler i olje

  • Diagnose: Høy - energibue
  • Handling: Utfør intern viklingsinspeksjon

 

Dissolved Gas Analysis test

 

5.4 Vedlikeholdsanbefalinger

  1. Regelmessig gassprøvetaking: OppførselOppløst gassanalyse (DGA)minst alle6 måneder.
  2. Hendelseslogging: Registrer reléaktiveringer med tilsvarende elektriske parametere.
  3. Relékalibrering: Kontroller årlig flyte- og klaffmekanismer.
  4. Supplerende overvåking: Integrere medOnline overvåkingssystemerfor økt pålitelighet.

Sende bookingforespørsel