In qualità di fornitore di trasformatori polari immersi in olio, ho potuto constatare in prima persona il ruolo fondamentale svolto dalla protezione da sovracorrente nel garantire la sicurezza e la longevità di queste risorse elettriche essenziali. In questo post del blog, approfondirò la complessità del funzionamento della protezione da sovracorrente su un trasformatore a polo immerso nell'olio, esplorando i principi, i componenti e i meccanismi sottostanti che salvaguardano questi trasformatori dagli effetti potenzialmente dannosi della corrente eccessiva.
Comprensione della sovracorrente nei trasformatori polari immersi in olio
Prima di immergerci nei dettagli della protezione da sovracorrente, è importante capire cos'è la sovracorrente e perché rappresenta una minaccia per i trasformatori polari immersi in olio. La sovracorrente si verifica quando la corrente che scorre attraverso un circuito supera la sua capacità nominale. Ciò può verificarsi a causa di diversi motivi, tra cui cortocircuiti, guasti a terra, sovraccarichi o malfunzionamenti delle apparecchiature.
In un trasformatore con polo immerso in olio, la sovracorrente può avere diversi effetti dannosi. Una corrente eccessiva può causare il surriscaldamento degli avvolgimenti del trasformatore, con conseguenti danni all'isolamento e potenzialmente un cortocircuito. Può anche causare la saturazione del nucleo del trasformatore, con conseguenti maggiori perdite, riduzione dell'efficienza e persino danni ai componenti magnetici del trasformatore. Inoltre, la sovracorrente può causare stress meccanico sui componenti interni del trasformatore, provocando danni fisici e potenzialmente guasti al trasformatore.
Il ruolo della protezione da sovracorrente
Il ruolo principale della protezione da sovracorrente in un trasformatore con polo immerso in olio è quello di rilevare e interrompere la corrente eccessiva prima che possa causare danni al trasformatore. Isolando rapidamente il trasformatore dal guasto, la protezione da sovracorrente aiuta a prevenire ulteriori danni al trasformatore e all'impianto elettrico nel suo insieme. Aiuta inoltre a garantire la sicurezza del personale che lavora sopra o vicino al trasformatore riducendo il rischio di scosse elettriche e incendi.
Componenti dei sistemi di protezione da sovracorrente
I sistemi di protezione da sovracorrente per trasformatori polari immersi in olio sono generalmente costituiti da diversi componenti chiave, ciascuno dei quali svolge un ruolo specifico nel rilevamento e nell'interruzione della corrente eccessiva. Questi componenti includono:
Fusibili
I fusibili sono uno dei tipi più comuni di dispositivi di protezione da sovracorrente utilizzati nei trasformatori polari immersi in olio. Un fusibile è un dispositivo semplice costituito da un filo o una striscia metallica che si scioglie quando la corrente che lo attraversa supera un certo valore. Quando il fusibile si scioglie, interrompe il circuito, interrompendo il flusso di corrente e proteggendo il trasformatore da eventuali danni.
I fusibili sono disponibili in una varietà di valori nominali e tipi, inclusi fusibili limitatori di corrente e fusibili di espulsione. I fusibili limitatori di corrente sono progettati per interrompere rapidamente il flusso di corrente in caso di corto circuito, mentre i fusibili di espulsione sono progettati per espellere l'arco prodotto dal guasto, estinguendolo e interrompendo il flusso di corrente.
Interruttori automatici
Gli interruttori automatici sono un altro tipo di dispositivo di protezione da sovracorrente comunemente utilizzato nei trasformatori polari immersi in olio. Un interruttore automatico è un interruttore elettrico automatico che può essere azionato manualmente o automaticamente per interrompere il flusso di corrente in un circuito. Gli interruttori automatici sono progettati per rilevare e interrompere la corrente eccessiva, nonché per fornire protezione contro cortocircuiti, guasti a terra e sovraccarichi.
Gli interruttori automatici sono disponibili in una varietà di tipi e valori nominali, inclusi interruttori automatici in aria, interruttori automatici in vuoto e interruttori automatici in olio. Gli interruttori automatici in aria vengono generalmente utilizzati in applicazioni a bassa tensione, mentre gli interruttori automatici in vuoto e gli interruttori automatici in olio vengono utilizzati in applicazioni a media e alta tensione.
Relè di sovracorrente
I relè di sovracorrente sono dispositivi utilizzati per rilevare e misurare la corrente che scorre attraverso un circuito. Quando la corrente supera un determinato valore, il relè di sovracorrente invia un segnale a un interruttore automatico o ad un altro dispositivo di protezione, provocandone l'intervento e l'interruzione del flusso di corrente.
I relè di sovracorrente sono disponibili in vari tipi e valori nominali, inclusi relè di sovracorrente istantanei, relè di sovracorrente a tempo e relè di sovracorrente a tempo inverso. I relè di sovracorrente istantanei sono progettati per scattare immediatamente quando la corrente supera un determinato valore, mentre i relè di sovracorrente a tempo e i relè di sovracorrente a tempo inverso sono progettati per scattare dopo che è trascorso un certo periodo di tempo, a seconda dell'entità della sovracorrente.
Come funziona la protezione da sovracorrente
Il funzionamento della protezione da sovracorrente in un trasformatore con polo immerso in olio può essere suddiviso in tre fasi principali: rilevamento, processo decisionale e azione.
Rilevamento
La prima fase della protezione da sovracorrente è il rilevamento. Ciò comporta il monitoraggio della corrente che scorre attraverso il trasformatore utilizzando un trasformatore di corrente o un altro dispositivo di rilevamento. Il trasformatore di corrente riduce l'elevata corrente che scorre attraverso il trasformatore a un livello più basso e più gestibile che può essere misurato dal relè di sovracorrente o da un altro dispositivo di protezione.
Il processo decisionale
Una volta rilevata la sovracorrente, la fase successiva è il processo decisionale. Ciò comporta il confronto della corrente misurata con un valore di soglia preimpostato. Se la corrente misurata supera il valore di soglia, il relè di sovracorrente o altro dispositivo di protezione invierà un segnale all'interruttore automatico o ad altro dispositivo di protezione, indicando che esiste una condizione di sovracorrente.
Azione
La fase finale della protezione da sovracorrente è l'azione. Ciò comporta l'intervento dell'interruttore o di un altro dispositivo di protezione per interrompere il flusso di corrente e isolare il trasformatore dal guasto. Una volta eliminato il guasto, l'interruttore o altro dispositivo di protezione può essere ripristinato manualmente o automaticamente, consentendo al trasformatore di riprendere il normale funzionamento.
Importanza del corretto dimensionamento e coordinamento
Il corretto dimensionamento e coordinamento dei dispositivi di protezione da sovracorrente sono fondamentali per garantire l'efficace funzionamento del sistema di protezione da sovracorrente. Se i dispositivi di protezione da sovracorrente non sono adeguatamente dimensionati, potrebbero non essere in grado di rilevare e interrompere la corrente eccessiva, oppure potrebbero scattare inutilmente, causando inutili tempi di inattività e interruzioni dell'impianto elettrico.
Oltre al corretto dimensionamento, è importante anche garantire che i dispositivi di protezione da sovracorrente siano coordinati tra loro. Ciò significa che i dispositivi devono essere impostati per intervenire in una sequenza specifica, con il dispositivo più vicino al guasto che interviene per primo, seguito dagli altri dispositivi nel sistema. Ciò aiuta a ridurre al minimo l'impatto del guasto sull'impianto elettrico e a garantire che il trasformatore sia protetto da eventuali danni.
Conclusione
La protezione da sovracorrente è un componente critico di qualsiasi sistema di trasformatori polari immersi in olio. Rilevando e interrompendo la corrente eccessiva, la protezione da sovracorrente aiuta a prevenire danni al trasformatore e all'intero sistema elettrico, garantendo la sicurezza e l'affidabilità dell'alimentazione elettrica. In qualità di fornitore di trasformatori polari immersi in olio, comprendiamo l'importanza di fornire soluzioni di protezione da sovracorrente di alta qualità, adeguatamente dimensionate e coordinate per soddisfare le esigenze specifiche dei nostri clienti.
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Riferimenti
- Ingegneria delle sottostazioni elettriche di Turan Gonen
- Protezione e quadri di alimentazione del sistema di alimentazione di CL Wadhwa
- Ingegneria dei trasformatori: progettazione, tecnologia e diagnostica di LA Dissado e JC Fothergill