تجهیزات کنترلی خطوط توزیع برق/ رله فشار شکن ترانسفورماتور

ترانسفور ماتور ها از تجهیزات مهم شبکه های قدرت هستند که به دلیل اهمیت و قیمت نسبتا بالای آن، حفاظت از آن نیز مهم است. به همین دلیل رله های محافظتی متعددی وظیفه حفاظت از ترانسفورماتور را دارند، در این مبحث با رله فشار شکن آشنا می شویم.

یکی دیگر از رله‌های مهم در ترانسفورماتورهای قدرت رله فشاری (PRESSURE RELIEF VALVE) است.

این رله عموماً بروی ترانس نصب میشود و برای هر ۱۰۰۰۰ گالن روغن یک رله فشاری باید طبق استاندارد نصب گردد.

عملکرد این رله در برابر فشار زیاد روغن است یعنی زمانی که به هر عللی فشار روغن در داخل ترانس از حد مجاز تعیین شده (بسته به ظرفیت و قدرت ترانس) بیشتر شود این رله عمل خواهد کرد. در قدیم ساختمان این رله‌ها بدین شکل بود که یک صفحه دیافراگمی شکل را بین تانک اصلی و رله فشاری قرار می‌دادند و یک تیغه چاقویی مانند بروی این دیافراگم قرار داشت که بر اثر فشار زیاد و بالا امدن صفحه دیافراگم و برخورد با تیغه چاقویی باعث پاره شدن صفحه دیافراگمی می‌شده و بدین طریق فشار روغن با خارج شدن روغن از محل رله فشاری متعادل می‌گشت.

در رله فشار شکن این عیب وجود داشته که اگر چه فشار متعادل میگشته، اما بدلیل وجود منفذ خروج بروی ترانس (در اثر پاره شدن صفحه دیافراگمی) تمامی روغن در کنسرواتور و بوشینگ‌ها تا رسیدن به سطح رله فشاری می‌بایستی تخلیه شود.

اما امروزه پشت این صفحه دیافراگمی (که عموماً از آلومینیوم ساخته میشود) یک فنر با ثابت فنر مشخص قرار می‌گیرد که بعد از عملکرد رله فشاری و متعادل شدن فشار روغن در داخل ترانس مجدداً با فشار فنر، صفحه دیافراگمی به محل خود برگشته و از خروج روغن بیشتر میکاهد.

با عملکرد رله فشار شکن و بالا آمدن صفحه دیافراگمی، اهرمی که به صفحه دیافراگمی متصل است سبب تحریک میکرو سوئیچی میشود که جهت فرستادن فرمان قطع به اتاق فرمان است و بلافاصله بریکرهای دو طرف ترانسفورماتور قدرت از مدار خارج شده تا از صدمات بیشتر در داخل ترانس قدرت بکاهد. عملکرد رله فشاری میتواند در اثر اتصالی داخلی سیم پیچ‌های ترانس و یا بوجود آمدن هر نوع جرقه و اضافه حرارت که موجب انبساط حجمی روغن شود بوجود آید.

با عملکرد رله فشاری، فشار مازادی که در ترانس بوجود آمده با پاشیده شدن روغن به فضای بیرون ترانس قدرت رفع میشود و از صدمه به بوبین‌های ترانس و یا بوشینگ‌ها می‌کاهد. عملکرد این رله بسیار سریع است و در زمان اولیه مونتاژ ترانس در زمان تزریق روغن به داخل ترانس باید دقت لازم را داشت که هنگام تزریق روغن شیر کنسرواتور باز بوده و بدلیل عدم رویت روغن در کنسرواتور و ادامه تزریق روغن شاهد عملکرد این رله نباشیم.

این رله یکی از رله‌های مهم در ترانسفورماتورهای قدرت است که حتی رله هایی، چون دیفرانسیل یا جریان اضافی قادر به تشخیص آن نمی‌باشند. این رله نیاز به سرویس خاصی ندارد و تنها بعد از عملکرد باید میکروسوئیچ آن را ریست کرد تا به وضعیت اولیه خودش برگردد.

نکنه مهم در عملکرد این رله اینست که حتماً باید وضعیت ترانس را بررسی نمود، چون عملکرد این رله در هنگام کار بسیار نادر است (گر چه تریپ‌های ناخواسته و کاذب بخاطرنفوذ آب و شکستگی میکروسوئیچ داشته ایم). تست گاز کروماتوگرافی یکی از کارهای اولیه در بروز علت عملکرد این رله خواهد بود که نکات قابل توجهی از وضعیت روغن را بررسی میکند و میتوان پی به عیب‌های اولیه و بررسی وضعیت داخلی ترانس برد.

در بعضی از ترانس‌ها این رله در زیر و یا بدنه کناری ترانس نیز نصب میشود که بسته به نوع و قدرت ترانسفورماتور خواهد بود و وضعیت وساختار خود رله فشاری. رله فشار شکن، چون در یک مرحله عمل میکند لذا مانند رله بوخهلتس و یا ترمومتر‌ها وضعیت ارسال آلارم ندارد و تنها فرمان قطع (تریپ) را ارسال می‌کند.

به طور خلاصه :

رله فشارشکن برای محافظت ترانس از افزایش بیش از حد فشار داخل مخزن طراحی شده است. خلاصه‌ای از کارکرد آن:

• نظارت بر فشار گاز و مایع داخل ترانس
• متصل به شیر روی مخزن
• باز کردن خودکار شیر هنگام افزایش فشار بیشتر از حد مجاز

مزیت اصلی: جلوگیری از انفجار و آسیب ترانس با تخلیه فشار داخلی

چرا استفاده از رله فشارشکن ضروری است؟

چند دلیل عمده که همیشه نصب آن توصیه می‌شود:

• ایمنی – کاهش خطر انفجار ترانس. محافظت از افراد و تجهیزات
• قابلیت اطمینان – جلوگیری از آسیب‌دیدگی ترانس و افزایش عمر مفید
• انطباق با استانداردها – الزامات آیین‌نامه‌های برق برای محافظت از ترانسفورماتور