炉用変圧器を専門とするサプライヤーとして、私はこれらの変圧器がさまざまな産業プロセスで重要な役割を果たしていることを理解しています。炉用変圧器は、製鉄、アルミニウム精錬、ガラス製造などの用途に使用される工業炉に必要な電力を供給するように設計されています。その重要性を考慮すると、信頼性の高い動作と保護を確保することが不可欠です。このブログ投稿では、炉用変圧器の主要な保護装置と、それが重要である理由について説明します。
1. 過電流保護
過電流保護は、炉用変圧器の最も基本的な保護メカニズムの 1 つです。過電流は、炉内や変圧器巻線自体の短絡、地絡、負荷の突然の増加など、さまざまな理由で発生する可能性があります。
ヒューズは、シンプルでコスト効率の高い過電流保護デバイスとして一般的に使用されます。それらは、そこを流れる電流が特定の定格値を超えると溶けることによって機能し、それによって回路を遮断し、過剰な電流が変圧器に損傷を与えるのを防ぎます。高破壊容量 (HRC) ヒューズは、大電流を処理し、回路を安全に遮断できるため、炉用変圧器の用途でよく使用されます。
広く使用されているもう 1 つの過電流保護デバイスはサーキット ブレーカーです。交換が必要なヒューズとは異なり、サーキットブレーカーはトリップ後にリセットできます。過電流を検出して回路を自動的に開き、変圧器を損傷から保護します。熱磁気回路ブレーカーは、炉用変圧器の設置では一般的です。熱素子は長期の過電流に反応しますが、磁気素子は短絡によって生じるような短期の大電流に反応します。
2. 過電圧保護
過電圧の状況は、炉用変圧器に重大な脅威をもたらす可能性があります。落雷、電力網のスイッチング操作、または突然の負荷の変化はすべて、過電圧を引き起こす可能性があります。過電圧は変圧器巻線の絶縁破壊を引き起こし、短絡や永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
避雷器は、炉用変圧器を過電圧から保護するために不可欠です。避雷器は変圧器の端子と地面の間に接続されます。過電圧が発生すると、避雷器がグランドへの低インピーダンス経路を提供し、過剰な電流を迂回させ、変圧器の両端の電圧を制限します。金属酸化物バリスタ (MOV) は、避雷器によく使用されます。 MOV は非線形の抵抗特性を持っており、両端の電圧が特定のしきい値を超えると抵抗が大幅に減少します。
3. 温度ベースの保護
炉用変圧器は、通常の動作中に巻線とコアの損失により熱を発生します。過度の温度は変圧器の絶縁材料を劣化させ、変圧器の寿命を縮め、故障のリスクを高める可能性があります。
熱センサーは、変圧器の巻線と油 (油浸変圧器の場合) の温度を監視するために使用されます。これらのセンサーは、熱電対または測温抵抗体 (RTD) です。温度が事前に設定された制限を超えると、アラームがトリガーされ、場合によっては、損傷を防ぐために変圧器が自動的に停止することがあります。
油浸変圧器では、油面計と油温計も重要です。オイルレベルが低いと巻線が露出して過熱が発生する可能性があり、オイル温度が高いと過負荷や内部故障などの問題が発生している可能性があります。オペレータはゲージを使用してこれらのパラメータを監視し、必要に応じて適切な措置を講じることができます。
4. 差動保護
差動保護は、変圧器の内部故障を検出するために使用される高感度の保護方式です。変圧器に入る電流と出る電流を比較することで機能します。通常の動作条件では、変圧器に流入する電流は変圧器から流出する電流と等しくなるはずです。ただし、巻線の短絡などの内部故障が発生すると、電流バランスが崩れます。
差動保護リレーは、変圧器の一次側と二次側の間の電流差を継続的に監視します。差が特定のしきい値を超えると、リレーが回路ブレーカーを作動させ、変圧器を電源から切り離します。この保護方式により、内部故障を迅速に検出して隔離し、変圧器への損傷を最小限に抑えることができます。
5. ブッフホルツリレー（油入変圧器用）
ブッフホルツ リレーは、油入変圧器に使用される特殊な保護装置です。変圧器タンクとコンサベータの間の配管に設置されます。リレーには、下部フロートと上部フロートの 2 つのフロート スイッチがあります。
変圧器内部で部分放電などの軽微な故障が発生するとガスが発生します。ブッフホルツリレー内にガスが溜まり、下部フロートが動きます。これによりアラームがトリガーされ、変圧器内部に問題があることを示します。
巻線の短絡などの重大な故障の場合、大量のガスとオイルの流れが発生します。これにより上部フロートが動き、回路ブレーカーが作動し、変圧器が電源から切り離されます。
炉内変圧器の保護装置の重要性
炉用変圧器の保護装置は最も重要です。これらは変圧器の安全性と信頼性を保証し、これは工業炉の円滑な運転にとって非常に重要です。炉変圧器の故障は、コストのかかる生産ダウンタイムにつながるだけでなく、炉システム全体への潜在的な損傷につながる可能性があります。これらのデバイスは、過電流、過電圧、過熱、内部故障から変圧器を保護することで、変圧器の寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減します。
炉用変圧器サプライヤーとしての当社の製品
当社では、高品質な製品を提供するだけでなく、炉用変圧器また、最新かつ最も信頼性の高い保護装置が装備されていることも確認してください。当社は、さまざまなタイプの工業炉や電力定格に適したものなど、幅広い炉用変圧器を提供しています。当社の変圧器は国際規格を満たすように設計および製造されており、その性能と安全性が保証されています。
標準の保護デバイスに加えて、お客様の特定の要件に応じて保護スキームをカスタマイズすることもできます。小規模の工業炉でも大規模な製鉄炉でも、当社は変圧器に最適な保護を提供する専門知識とソリューションを持っています。
弊社でも供給しております整流器変圧器電解プロセスなど、DC 電力が必要な用途で広く使用されています。これらの整流器変圧器には、信頼性の高い動作を保証するための包括的な保護装置も装備されています。
調達に関するお問い合わせ
高度な保護機能を備えた高品質の炉用変圧器または整流器用変圧器を市場にお持ちの場合は、お客様の要件について喜んでご相談させていただきます。当社の専門家チームが、詳細な製品情報、技術仕様、価格を提供します。当社は、産業用電源のニーズに最適なソリューションを提供することに尽力しています。
参考文献
- 変電所エンジニアリング、第 3 版、Turan Gonen 著
- 変圧器エンジニアリング: 設計、技術、および診断、GK Dubey 著
- 電力システムの保護と開閉装置、CL Wadhwa 著