При коротких замыканиях внутри трансформатора, под воздействием возникающей при этом электрической дуги, происходит разложение масла и бурное выделение газов. Внутри бака трансформатора резко возрастает давление, которое может привести к значительным механическим повреждениям конструкции.
Для защиты бака трансформатора от разрушения, связанного с быстрым ростом в нем внутреннего давления, трансформатор оборудуется предохранительным клапаном (рис.). Как только давление в баке достигает определенного значения, клапан открывается, и давление в баке сбрасывается.
Выбор клапана по давлению открытия осуществляется, исходя из механической прочности бака трансформатора и высоты его установки.
Клапаны рассчитаны на два значения рабочих давлений (давления срабатывания): 50 и 80 кПа.
Место установки предохранительного клапана определяется конструкцией бака.
Обычно, клапаны располагаются в верхней части стенки бака. На трансформаторах мощностью до 100 МВ-А устанавливается один клапан; на трансформаторах мощностью более 100 МВ-А устанавливаются два клапана.
Рис. 5. Предохранительный клапан:
1 — корпус; 2 — шток; 3 — гайка фиксации; 4 — гайка-колпак; 5 — прокладка; 6 — клапан; 7— манжета; 8 — пружина; 9, 10 — кронштейн; 11 — втулка; 12 — рычаг; 13 — ось; 14 — винт регулировки давления; 15 — винт фиксации; 16 — контргайка; 17 — амортизационная пружина; 18 — кожух; 19 — фланец; 20 — пластина для фиксации крышки клапана.
Принцип работы клапана основан на противодействии сил: пружины клапана и давления, возникающего в баке. В закрытом положении клапан удерживается пружинами 8. Уплотнитель 7обеспечивает герметичность клапана. При достижении давления в баке определенного значения, клапан 6 преодолевает противодействие пружин 8 и открывается. Масло из бака устремляется наружу. После сброса давления клапан закрывается. Время срабатывания клапана, приблизительно — 0,05 с.
Настройка клапана на рабочее давление открытия осуществляется за счет изменения плеча 11, путем вращения гайки 14. Регулировка клапана должна осуществляться в условиях завода-изготовителя.
Недостаток конструкции предохранительного клапана — ненадежность уплотнения. В результате резкого выброса масла при срабатывании клапана, манжета 7 может сместиться, что, зачастую приводит к уходу из трансформатора части масла.
Предохранительный клапан фирмы QualiTROL (Германия) Серии 208/213 оснащен электрическими контактами, встроенными во вторичную цепь, действующую на отключение трансформатора. Диапазон рабочих давлений клапана: 4—5 p. s. i. (фунт на квадратный дюйм). Электрические параметры вторичной цепи: постоянный ток — 0,5 А, 125 В; 0,5 А, 250 В; переменный ток — 15 А, 125-240 В.
