La protección de gas es un tipo de protección de relé diseñada para proteger contra daños a los dispositivos eléctricos ubicados en un depósito lleno de aceite .
Algunos dispositivos eléctricos potentes emiten una cantidad significativa de calor durante el funcionamiento , por lo que la refrigeración por aire de dichos dispositivos no es lo suficientemente eficaz. En estos casos, para el enfriamiento, estos dispositivos (pueden incluir transformadores , autotransformadores, reactores ) se colocan en un tanque lleno de aceite de transformador, que enfría de forma natural o forzada estos dispositivos. Además, el aceite sirve adicionalmente para aumentar el nivel de aislamiento de los devanados del transformador.
El uso de aceite resuelve el problema del enfriamiento, pero crea un nuevo problema asociado con un mayor riesgo de operar un aparato eléctrico. En caso de daños en las partes conductoras de corriente (por ejemplo, en caso de cortocircuito entre los devanados del transformador), el aceite comienza a calentarse, se produce una mayor formación de gas, la presión del aceite en el tanque aumenta bruscamente , que puede provocar una explosión acompañada de un incendio . Se utiliza protección de gas para evitar tales daños.
De acuerdo con el PUE , la protección de gas se instala sin falta en transformadores con capacidad de 6,3 MVA o más, reactores de derivación en tensión de 500 kV, transformadores con capacidad de 630 kVA, si se encuentran en el interior.
La protección de gas se puede utilizar para activar el sistema de extinción de incendios del transformador.
Dado que el aceite del transformador utilizado para el aislamiento y la refrigeración tiene un alto coeficiente de expansión térmica y la temperatura del aceite durante el funcionamiento del dispositivo puede variar ampliamente (-45 ° C ... + 95 ° C), el volumen de aceite en el El tanque también cambia. Para compensar los cambios en el volumen de aceite, se usa un tanque de expansión: un depósito conectado al tanque por una tubería y parcialmente lleno de aceite. El volumen del expansor se elige de tal manera que el nivel de aceite en el expansor esté dentro de los límites aceptables en todo el rango de temperatura. El expansor está equipado con un indicador de nivel de aceite, un secador de aire para el aire entrante, una tubería para agregar aceite al tanque.
El relé de gas es un relé de protección que activa sus propios sistemas de conmutación en caso de formación de gas, pérdida de líquido aislante en transformadores con aislamiento líquido, incluidos reactores y otros dispositivos. [una]
Se instala un relé de gas en el corte de la tubería de aceite que conecta el tanque y el expansor (por ejemplo, tipos RGCHZ-66, PG-22 producidos anteriormente, BF-50 de fabricación alemana, BF-80 (relé Buchholz) o doméstico RZT-50, RZT-80) . El relé de gas tiene una carcasa sellada con ventanas de visualización. Encima de la carcasa del relé hay una válvula especial diseñada para la liberación de aire y el muestreo de gas. El relé de gas tiene dos elementos flotantes que actúan cuando los contactos están conectados mecánicamente y reaccionan a una disminución del nivel de aceite en el relé, así como un elemento jet (una placa con un orificio calibrado suspendida en el camino del aceite) que se desencadena por un movimiento intensivo del flujo de aceite desde el tanque hasta el expansor. En modo normal, la carcasa del relé de gas está llena de aceite y los contactos asociados con sus elementos de flotador y chorro están abiertos.
En caso de daño interno en el tanque del aparato protegido - quema de arco eléctrico o sobrecalentamiento de los elementos internos - el aceite del transformador se descompone con la liberación de gas combustible que contiene hasta un 70% de hidrógeno. El gas que escapa sube a la tapa y, dado que el aparato está instalado con una inclinación del 1-2% hacia el expansor, se mueve hacia el expansor. Al pasar por el relé de gas, el gas desplaza el aceite de él. Con una ligera liberación de gas o una disminución del nivel de aceite en el expansor hasta el nivel del elemento flotante superior del relé de gas, se dispara y se cierran los contactos que actúan sobre la señal (1ª etapa de protección de gas). Con una liberación importante de gas, se activa el elemento flotante inferior del relé de gas y se cierran los contactos que actúan en el apagado (2ª etapa de protección de gas). Con un movimiento intensivo del flujo de aceite del tanque al expansor, se activa el elemento de chorro del relé de gas, que actúa para apagar, de manera similar al elemento flotante inferior. El relé PG-22 tiene elementos de señal de flotador, el relé RGZCH-66 tiene elementos de copa. Para la protección de gas del regulador de voltaje del transformador bajo carga (OLTC), se utilizan relés de chorro (por ejemplo, tipos RZT-25, RT-25, RS-1000), que no tienen elementos flotantes y reaccionan solo a la intensa movimiento del flujo de aceite desde el tanque OLTC al expansor. El interruptor de chorro no tiene una válvula de purga de aire y es posible que su carcasa no esté completamente llena de aceite. Para algunos tipos de relés de chorro, cuando se activa, aparece una bandera de señal en la ventana de visualización. El relé de chorro puede activarse al agregar aceite al tanque del cambiador de tomas desde abajo. Después de que se activa el relé de chorro, sus contactos permanecen cerrados y para devolver el relé a su posición original, debe presionar el botón "Regresar". El funcionamiento del relé de gas según el caudal del relé de chorro de gas se puede seleccionar instalando la paleta del kit.
La protección de gas de aparatos llenos de aceite tiene selectividad absoluta y funciona solo en caso de daño dentro del tanque del objeto protegido. La protección responde a daños acompañados de liberación de gas, expulsión de aceite del tanque al expansor o caída de emergencia del nivel de aceite. La protección de gas es una de las pocas después de las cuales AR (reenganche automático) no está permitido , ya que en la mayoría de los casos el daño que inhabilita es estable.
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