Einführung
Druckentlastungsvorrichtungen (PRDs) sind die letzte Schutzmaßnahme eines Transformators bei einem schwerwiegenden elektrischen Fehler im Inneren. Da PRDs darauf ausgelegt sind, den Druck im Transformatorbehälter zu verringern, sind sie für Transformatoren ohne Behälter nicht relevant.
Druckentlastungsvorrichtung (PRD)
Zweck von PRDs
Bei einem großen elektrischen Fehler entsteht ein Hochtemperaturlichtbogen, der die umgebende Isolierflüssigkeit zersetzt und verdampft. Dieser plötzliche Volumenzuwachs im Transformatorbehälter führt zu einem schnellen Druckanstieg. Der Druck muss abgebaut werden, um ein mögliches Bersten des Behälters zu verhindern. PRDs ermöglichen diesen Druckabbau. Sie werden typischerweise in zwei Typen unterteilt: PRDs, die sich öffnen und dann schließen, und PRDs, die sich öffnen und offen bleiben. Im Allgemeinen wird der wiederverschließende Typ auf dem heutigen Markt bevorzugt.
Wiederverschließende PRDs
Der Aufbau von Transformator-PRDs ähnelt einem standardmäßigen federbelasteten Sicherheitsventil (SRV). Eine große Metallplatte, die an einer zentralen Welle befestigt ist, wird durch eine Feder geschlossen gehalten. Die Federspannung ist so berechnet, dass sie bei einem bestimmten Druck (Einstellpunkt) überwunden wird. Sollte der Behälterdruck den eingestellten Druck des PRD überschreiten, wird die Feder zusammengedrückt und die Platte öffnet sich. Je höher der Behälterdruck, desto stärker die Federkompression. Sobald der Behälterdruck gesunken ist, bewegt die Federspannung die Platte automatisch zurück in die geschlossene Position.
Ein mit einem farbigen Indikator verbundener Stab informiert das Personal darüber, dass das PRD ausgelöst wurde, was nützlich ist, da das Personal während der Auslösung wahrscheinlich nicht in der Nähe ist. Neben der lokalen visuellen Anzeige wird das PRD fast sicher mit dem Alarmüberwachungssystem sowie dem Transformator-Auslösekreis verbunden sein.
Es ist entscheidend, dass der Ansprechdruck des PRD korrekt berechnet wird, um seinen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. PRDs sollten jährlich gewartet werden. Die Prüfung des PRD kann in der Regel manuell erfolgen.
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Nicht wiederverschließende PRDs
Dieser Typ von PRD wird heute aufgrund jüngster technologischer Fortschritte, die sein Design überflüssig machen, nicht bevorzugt. Ältere Designs enthielten eine Entlastungsstift- und Membran-Anordnung. Bei hohem Behälterdruck würde der Entlastungsstift brechen und der Druck würde entlastet. Der Behälter blieb offen zur Atmosphäre, bis das PRD ersetzt wurde.
Entlastungsstifte sind so konstruiert, dass sie bei einem bestimmten Druck brechen und nicht repariert werden können. Jeder Stift ist mit seiner Bruchfestigkeit und seinem Ansprechdruck gekennzeichnet. Es ist zwingend erforderlich, dass der gebrochene Stift durch einen Stift mit genau denselben Einstellungen wie der gebrochene Stift ersetzt wird, da sonst ein katastrophales Versagen der Einheit auftreten könnte (ein Bersten des Behälters könnte vor dem Ansprechen des PRD auftreten).
Kommentare
Das Lackieren eines PRD sollte mit Sorgfalt durchgeführt werden, da jede Lackierung der Arbeitskomponenten wahrscheinlich den Ansprechdruck des PRD verändert und es somit später (wenn überhaupt) öffnet.
Es gibt eine geringfügige Kontroverse um PRDs, da einige Branchenexperten glauben, dass ein Fehler in der Nähe des PRD sein müsste, damit das PRD effektiv funktioniert. Ein Fehler, der weiter vom PRD entfernt ist, ist eher dazu geeignet, den Behälter zu bersten, als einer, der in der Nähe des PRD ist. Aus diesem Grund streiten Branchenexperten über die tatsächliche Wirksamkeit von PRDs.
Zusätzliche Ressourcen
https://electricalbaba.com/transformer-physical-protections