§ 25. ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА И КОНТРОЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ТРАНСФОРМАТОРА
Во время работы трансформатора в нем могут возникать различные внутренние дефекты, сопровождающиеся выделением газов. При электрическом пробое изоляции, замыкании витков, плохом контакте, искрении (например, из-за ненадежного за-, земления) масло или твердая изоляция (бумага, электроизоляционный картон) начинают разлагаться, выделяя при этом газы.
Поднимаясь, пузырьки газа попадают под крышку, проходят вдоль нее к маслопроводу (для этого трансформаторы на фундаменте ставят с небольшим наклоном в сторону от расширителя) и через него в расширитель. В рассечку маслопровода между баком и расширителем (рис. 61) помещают специальное устройство, срабатывающее при появлении газа или сильного по- тока масла, устремляющегося из бака в расширитель. Это устройство называют газовым реле.
Газовое реле состоит из металлического корпуса 1 (рис. 63), внутри которого смонтированы два пустотелых поплавка 12 и 15. На поплавках установлены ртутные выключатели 2 и 5. В масле поплавок взвешен и выключатель разомкнут. Проходя по маслопроводу, газ попадает в реле и, скапливаясь в его верхней части, вытесняет оттуда масло. Верхний поплавок 12 опускается и прикрепленный к нему ртутный выключатель 5 замыкает цепь сигнализации на щите управления подстанции. При возникновении в трансформаторе значительных дефектов масло из бака под давлением газа устремляется через маслопровод в расширитель и при движении воздействует на нижний поплавок 15.
Рис. 63. Схема устройства газового реле:
1 — корпус, 2 — ртутный выключатель нижнего элемента, 3 — стержень для опоры, вынутой из корпуса крышки, 4 — соединительный провод, изолированный фарфоровыми «бусами», 5 — ртутный выключатель верхнего элемента, 6 — крышка реле, 7 — фарфоровый изолятор, 8 — зажим, 9 — кран, 10 — рамка, несущая рабочие элементы, 11 — ось вращения верхнего поплавка, 12 — верхний поплавок, 13 — груз, 14 — скоба, 15 — нижний поплавок, 16 — ось вращения нижнего поплавка, 17 — спускная коробка
Нижний поплавок, расположенный внизу корпуса на уровне маслопровода, опрокидывается, и выключатель 2 этого поплавка замыкает цепь отключения трансформатора, предотвращая более серьезную аварию.
Если же в трансформаторе произойдет бурное выделение газов, грозящее взрывом бака, то вступает в действие устройство, называемое выхлопной предохранительной трубой.
Выхлопную трубу (рис. 61, 3) устанавливают на крышке трансформаторов мощностью 1000 кВ*А и выше. Она представляет собой удлиненный стальной цилиндр, один конец которого сообщается с баком, а другой закрыт мембраной (стеклянным диском). При повышении давления, вызванном аварийным процессом в баке, диск лопается, масло и газы выбрасываются наружу. При отсутствии выхлопной трубы мог бы произойти взрыв бака с тяжелыми последствиями.
При электрическом пробое между обмотками ВН и НН незаземленная сеть, подсоединенная к обмоткам НН, и сами обмотки низшего напряжения могут оказаться под повышенным потенциалом. Чтобы исключить повышение потенциала на стороне НН при напряжении обмотки НН до 525 в, применяют пробивной предохранитель (рис. 57, 6).
Пробивной предохранитель представляет собой искровой промежуток, одним концом присоединенный к «земле», а другим — к нулевому вводу НН (при соединении обмотки НН в звезду с выведенной нулевой точкой) или к любому линейному вводу (a, b и с) при соединении обмотки в треугольник.
Пробивной предохранитель во многом напоминает обычный пробковый предохранитель, широко применяемый в сетях 127— 220 в. Он состоит из фарфорового корпуса и головки. Корпус имеет два изолированных друг от друга контакта: центральный, который соединяют с обмоткой НН трансформатора, и цокольный, связанный через установочную скобу с крышкой бака (с землей). Головка предохранителя, ввинчиваемая в корпус, имеет также два контакта, разделенных слюдяной пластинкой с отверстиями. Один из контактов головки соприкасается с центральным контактом корпуса, второй — с цокольным. При появлении на обмотке НН высокого потенциала (в случае пробоя) воздушные промежутки в отверстиях слюдяной пластинки пробиваются и обмотка НН заземляется.
Предохранители, защищающие обмотки НН напряжением 230 и 400 в, имеют пробивное напряжение в пределах 351 — 500 в; предохранители, присоединяемые к обмотке напряжением 525 в, имеют пробивное напряжение 801—1000 е.
К контрольным устройствам трансформатора относят, кроме маслоуказателя (см. § 24), приборы для измерения температуры масла. Трансформаторы мощностью менее 1000 кВ*А снабжают ртутным стеклянным (техническим) термометром со шкалой от 0 до 150° С. Нижнюю часть термометра помещают в гильзу (карман) — открытый сверху стальной тонкостенный цилиндр. Гильзу устанавливают в отверстие в крышке и закрепляют болтами через резиновое уплотнение.
Термометр показывает температуру верхних слоев масла (низ гильзы находится на 150 мм ниже крышки). Для уменьшения перепада температур гильзу заполняют трансформаторным маслом. Выступающую над крышкой часть термометра (рис. 57, 2) защищают стальным цилиндрическим футляром с двумя прорезями.
Температуру масла у более мощных трансформаторов измеряют при помощи термометрического сигнализатора. Это — дистанционный термометр с электроконтактным устройством, которое включается при определенной заданной заранее температуре. Контакты сигнализатора включают сигнальную или другую цепь, предупреждая обслуживающий персонал о недопустимой температуре масла в баке трансформатора. У мощных трансформаторов с дутьевым охлаждением термосигнализатор используют для запуска электродвигателей дутья.
