Buchholz 계전기의 작동 원리 및 보호 범위|오일-충전 변압기의 핵심 주요 보호

Jun 11, 2026

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I. 개요

Buchholz 계전기라고도 알려진 가스 계전기는 유침식 전력 변압기에만 사용되는 핵심 비전기 보호 장치입니다.- 절연유 및 난류 흐름에서 분해되는 특성 가스를 감지하여 변압기 내부 결함을 모니터링하고, 변압기 내부 절연 상태 및 작동 조건에 대한 실시간 모니터링 및 결함 보호를 구현합니다. 오일-충전 변압기의 주요 내부 보호 장치 중 하나인 가스 계전기는 차동 보호 및 과전류 보호와 함께 완벽하고 안정적인 보호 시스템을 구성합니다. 표준 사양에서는 모든 800kva 이상의 유침형 변압기와 400kva 이상의 실내 유침형 변압기에 가스 보호 장치를 장착해야 한다고 규정합니다. 그만큼밀봉된 오일 충전 변압기산업용 배전에 널리 사용되는 이 제품은 장기적으로 안정적인 작동을 유지하기 위해 Buchholz 계전기 보호에 크게 의존합니다.-

 

II. 전문 제조업체 소개

          JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD는 송배전 장비의 R&D, 생산 및 판매에 주력하는 전문 제조업체입니다. 이 회사는 주로 유침형 전력 변압기, 건식-형 전력 변압기, 유침 3차원-차원 코일형 전력 변압기, 건식-형 3{5}}차원 코일형 전력 변압기, 광산 방폭-건식-형 변압기, 광산 방폭-이동 변전소, 무정형 합금 전력 변압기, 부하 용량 조절 전력 변압기, 기관차를 생산합니다. 건식-형 변압기, 조립식 변전소, 모듈식 변전소, 풍력 에너지 상자형 변전소, 고전압 및 저전압 개폐 장치 및 기타 전송 및 배전 장비. 당사가 독자적으로 개발한 1000kva 전력 변압기는 완전히 최적화된 가스 보호 시스템을 갖추고 있어 상업용 및 산업용 전원 공급 시나리오에 탁월한 안전성과 안정성을 제공합니다.

 

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III. 가스 릴레이의 설치 요구 사항

가스 릴레이는 주 오일 탱크와 오일 침지 변압기의 콘서베이터 사이의 연결 파이프라인에 설치됩니다.- 이 표준화된 설치 솔루션은 다음과 같은 용도에 특별히 적합합니다.밀봉된 오일 충전 변압기 잘못된 보호 조치를 방지하기 위해 통합 밀봉 구조로 되어 있습니다. 연결 파이프라인의 축은 변압기 오일 탱크에서 컨서베이터까지 점차적으로 올라가면서 수평면에 대해 2%-4%의 경사를 가져야 합니다. 이러한 구조 설계는 결함 가스가 가스 릴레이에 원활하게 모일 수 있도록 하여 정상적인 오일 흐름 변동으로 인한 오작동을 효과적으로 방지합니다. 또한, 계전기의 관측창은 일상점검 및 유지보수에 편리한 방향을 향하도록 하여 직원이 내부 가스 및 오일 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하여야 합니다. 안정적인 작동을 위해서는 엄격한 설치 사양이 필수적입니다.1000kva 전력 변압기및 기타 중형-석유-배전 변압기.

 

IV. 가스 보호의 보호 범위

차동 보호 및 과전류 보호와 같은 전기 보호 장치와 달리 가스 보호는 변류기, 전압 변압기 및 기타 전기 측정 구성 요소에 의존하지 않는 변압기의 일반적인 비전기 보호입니다.{0}} 시스템 작동 모드, 단락-회로 전류 레벨, 시스템 진동 및 기타 전기적 요인의 영향을 받지 않으며 변압기 오일 탱크의 거의 모든 내부 결함을 커버할 수 있습니다. 보호 범위에는 -상간 단락, 권선 회전-에서-회전 단락, 권선-에서-코어 또는 쉘 단락, 코어 고장, 오일 레벨 저하 및 오일 누출, 부하 탭-접속 불량, 와이어 용접 불량 및 기타 결함이 포함됩니다. 특히 차동 보호를 트리거하지 못할 수 있는 작은 회전-에서-단락 회로 오류의 경우 가스 보호는 가장 신뢰할 수 있는 2차 보증이며 밀봉된 오일 충진 변압기의 안전 설계를 완벽하게 보완합니다.

 

V. 가벼운 가스 보호: 초기 결함 유형 및 메커니즘

가벼운 가스 보호는 주로 변압기 내부의 사소한 초기 잠재 결함을 모니터링하는 데 사용됩니다. 이는 장비를 작동시키지 않고 경보 신호를 발생시켜 운영 및 유지 보수 담당자에게 숨겨진 위험을 적시에 확인하고 처리하도록 상기시킵니다. 해당 오류 유형은 주로 네 가지 범주로 나뉩니다.

1. 부분방전 결함

이는 변압기 절연 시스템의 가장 흔한 초기 결함입니다. 결함가스는 H2(전체 결함가스의 70%-90% 차지)가 주를 이루고 소량의 메탄이 침전되며 가스 생성 속도는 1~100mL/h이다. 장기간 처리하지 않은 부분방전은 점차적으로 절연 열화를 일으키고 결국 절연파괴 및 장비 고장으로 이어집니다.

2. 로컬 코어 과열

순환 전류를 형성하는 철심의 다중 접지, 규소 강판 사이의 절연 손상, 체결 장치의 풀림으로 인해 이상 자속이 발생합니다. 결함 지역의 국지적 온도는 100-300도에 도달할 수 있습니다. 특징적인 가스는 CH₄ 및 C2H₄이며 CO 및 CO2 침전이 동반되며 가스 생성 속도는 10-500mL/h입니다. 가벼운 가스 보호 조치가 수행된 직후에는 가스 크로마토그래피 분석이 필요합니다.

3. 오일의 기포 침전

이는 대부분 -갑작스러운 부하 증가, 오일 펌프 시작-정지, 갑작스러운 오일 흐름 변화, 새 오일 충전 또는 장비 유지 관리 후 공기 혼합으로 인해 발생하는 비오류 가스 축적입니다. 분석을 통해 가스 성분을 확인하고, 장비 모니터링을 강화하며, 필요 시 오일 탈기 처리를 실시해야 합니다.

4. 단열재의 느린 열화

열 노화, 산화 노화, 수분 노화를 포함한 고체 절연체의 장기- 노화. 특징적인 가스는 CO와 CO2가 지속적으로 상승하는 것이며 CO2/CO 비율은 장비의 과열 정도를 반영할 수 있습니다. 총 탄화수소는 안정적인 성분 비율로 천천히 증가하는데, 이는 장기-잠재 노화 결함에 속합니다.

 

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6. 중가스 보호: 심각한 결함 유형 및 메커니즘

강력한 가스 보호는 변압기 내부의 심각한 갑작스러운 결함을 대상으로 합니다. 이는 즉시 트립 동작을 실행하여 전원 공급을 차단하고 오류 확장을 방지하며 변압기 본체를 영구적인 손상으로부터 보호합니다. 주요 적용 가능한 심각한 결함은 다음과 같습니다.

1. 권선 회전-에서-회전 단락

변압기의 가장 흔한 심각한 내부 결함. 고장 전류는 정격 전류의 10{3}}50배에 도달하여 국지적으로 급격한 온도 상승을 일으킬 수 있습니다. 다량의 H2, C2H2가 급속히 생성되고, 절연유가 격렬하게 기화하여 고속의 오일 흐름을 형성합니다. 이는 결함을 신속하게 격리하기 위해 차동 보호 기능을 갖춘 이중 주 보호를 형성합니다.

2. 권선 접지 단락

파괴적인 내부 결함입니다. 결함 지점의 지속적인 전기 아크는 막대한 에너지를 방출하여 절연유의 순간적인 기화, 오일 탱크 압력의 급격한 증가, 오일 컨서베이터로 확산되는 강한 충격 오일 흐름을 유발하며, 이는 무거운 가스 릴레이에 의해 신속하게 포착되어 트립을 유발할 수 있습니다.

3. 심각한 철심 다중-지점 접지 결함

철심에 2점 또는 다중{1}}접지가 있으면 내부 순환 전류가 급증하고 과열이 심해집니다. 심한 경우에는 접지 전류가 수십 암페어에 이르러 철심이 국부적으로 녹고 절연유가 급속히 기화됩니다. 중가스 보호 기능은 긴급하게 작동하며 유지 관리를 위해 장비를 즉시 정지해야 합니다.

4. 로드 시-탭-체인저 오류

대부분 접점 접촉 불량, 절연유 열화, 기계적 걸림 및 기타 결함을 포함하여 부하시 탭 절환기의 전압 조절 작동 중에 발생합니다. 결함으로 인한 오일 흐름 충격은 방향성이 있고 갑작스럽기 때문에 무거운 가스 트립 보호 기능이 빠르게 작동될 수 있습니다.

5. 오일 채널 막힘으로 인한 국부적 과열

오일 슬러지 침전, 노화된 절연체 탈락 및 금속 잔류 불순물은 변압기 오일 채널을 차단하고 열 방출 효율을 감소시키며 심각한 국부적 과열을 유발합니다. 급격한 온도 상승으로 인해 오일 흐름이 급격하게 급증하여 강력한 가스 보호 기능이 작동하여 결함 루프를 차단합니다.

 

Ⅶ. 가스 릴레이 구조 및 작동 메커니즘

가스 릴레이 내부는 정상 작동 중에 절연유로 가득 차 있습니다. 상부 및 하부 플로트는 부력에 의해 상한 위치에 떠 있습니다. 변압기 내부에 사소한 결함이 발생하면 소량의 결함 가스가 계전기의 아치 상단에 축적되어 내부 오일 레벨이 천천히 떨어집니다. 상부 플로트는 오일 레벨에 따라 떨어지고 자기 리드 스위치는 설정된 임계값에 도달한 후 닫혀 경보 루프를 연결하고 가벼운 가스 경보를 실현합니다.

심각한 내부 결함이 발생하면 단시간에 많은 양의 가스가 발생하여 오일탱크 내부의 공기압과 오일압력에 급격한 변화가 발생합니다. 강한 난류 오일 흐름이 가스 릴레이의 배플에 영향을 미치고 자석이 리드 스위치 쪽으로 이동하게 됩니다. 접점이 즉시 닫혀 트립 루프를 연결하고 무거운 가스 트립 보호를 완료하며 오류 확장을 방지합니다.

 

Ⅷ. 사후-보호 작업 및 장애 분석

가벼운 가스 또는 무거운 가스 보호 조치를 취한 후, 운영 및 유지 관리 담당자는 가스 크로마토그래피 분석을 위해 적시에 가스 수집 상자에 가스를 수집해야 합니다. 내부 결함의 성격과 심각도는 결함 가스의 구성과 함량에 따라 판단됩니다. 한편, 권선 DC 저항, 변환 비율, 유전 손실 및 권선 변형 테스트 결과와 같은 전기 테스트 데이터와 결합하여 포괄적인 분석을 수행하여 결함을 정확하게 찾고 유지 관리 계획을 공식화하여 1000kva 전력 변압기의 안전한 재작동을 보장합니다.{2}}

 

Ⅸ. 결론

유침형 변압기의 가장 중요한-비전기적 주 보호-인 가스 보호는 전기 보호 장치의 사각지대 보호를 보완하고 다양한 유류-전력 변압기의 안전한 작동을 보장하는 핵심입니다.JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD엄격한 생산 및 테스트 표준을 준수하고, 고성능 전력 장비에 대한 가스 보호 매칭 체계를 최적화하고, 1000kva 전력 변압기와 밀폐형 오일 충진 변압기의 안정적인 가스 보호 구성을 통해 전 세계 사용자에게{2}}신뢰도가 높은 송전 및 배전 장비를 제공하고 산업용 전력망 및 배전 시스템의 안정적인 작동을 지원합니다.