Наибольшее распространение для контроля изоляции в настоящее время получили устройства газовой защиты (ГЗ).
Газовая защита является одной из основных защит маслонаполненных агрегатов, таких как трансформаторы, автотрансформаторы и реакторы (далее трансформаторы), характерными повреждениями которых являются витковые замыкания, замыкания между обмотками, утечки масла из бака, а также неисправности контактора устройства РПН, вызванные нарушением изоляции, старением керамических силовых контактов или ослаблением пружин механизма.
Газовые реле срабатывают при повреждении внутри бака трансформатора, когда происходит выделение газа при разложении масла, снижение уровня масла, ускоренное протекание струи масла или его смеси с газом из бака в расширитель. Кроме того, газовые реле бака трансформатора имеют чувствительную ступень, реагирующую на выделение газообразных продуктов разложения масла или изоляции в начале развития внутреннего повреждения.
Бак устройства РПН имеет небольшие объемы, в связи с чем повреждения внутри него сопровождаются бурным разложением масла и выплеском его в расширитель из бака контактора, при этом происходит срабатывание струйного реле бака РПН. Сигнальные реле, реагирующие на небольшое выделение газа, не применяются, так как незначительное газообразование может быть вызвано коммутациями при переключении отпаек регулирования трансформатора.
Применение газовых и струйных реле баков трансформаторов и устройств регулирования под нагрузкой позволяют предотвратить аварии оборудования или произвести оперативное отключение при развитии аварийного процесса, и реагируют, в том числе, на те виды повреждений, к которым токовые реле защит трансформаторов нечувствительны из-за отстройки уставки или принципа построения. Установка ГЗ согласно действующей редакции ПУЭ должна быть предусмотрена: для трансформаторов мощностью 6,3 МВ·А и более; для шунтирующих реакторов напряжением 500 кВ; для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ·А и более; из чего можно сделать вывод, что она достаточно распространена в электросетевом хозяйстве и на производстве. Отключающая ступень газовой защиты и струйное реле бака РПН действуют на отключение трансформатора со всех сторон без выдержки времени, из-за чего очень важно исключить их ложное срабатывание.
Сами газовые и струйные реле устанавливаются непосредственно внутри силового трансформатора, обработка сигналов и отключающих воздействий от них производится основными и резервными комплектами релейной защиты, размещаемыми на релейном щите, оперативном пункте управления и тп. Следовательно, контрольные кабели газовой защиты имеют достаточно большую протяженность и подвержены разрушающему воздействию внешних факторов, таких как влага, механические повреждения, старение и загрязнение химическими веществами. Повреждение изоляции контрольных кабелей или ее снижение может стать причиной шунтирования нормально открытого контакта газового реле и, как следствие, ложного отключения, для исключения которого и служат устройства контроля изоляции вторичных цепей, в частности приборы производства компании «Юнител Инжиниринг» - ЮНИТ-КИ.
Устройства контроля изоляции производят непрерывные измерения тока, протекающего в цепи контактов ГЗ, контролироваться может цепь на постоянном, переменном или выпрямленном оперативном токе. Уставка выставляется по току утечки и выбирается исходя из уровня сопротивления изоляции и номинального напряжения оперативного тока по формуле:
Iут=Uном/Rmin
Согласно ПУЭ сопротивление изоляции должно составлять не менее 500 кОм и не менее 1 МОм согласно СТО 34.01-23.1-001-2017 2 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» ПАО "Россети", так при 220 В, ток утечки соответствующий 500 кОм составляет 440 мкА. Диапазон регулирования составляет от 50 до 1050 мкА, что позволяет применять ЮНИТ-КИ при различных значениях напряжения.
При снижении сопротивления изоляции ток утечки повышается, устройство выдает сигнал обнаружения повреждения изоляции с выдержкой времени 1 сек. В случае срабатывания газовой защиты происходит фактическое замыкание нормально открытого контакта реле, что вызывает в контрольном кабеле протекание тока, значение которого значительно превышает ток утечки и однозначно идентифицируется прибором контроля изоляции, таким образом, ложная блокировка цепей ГЗ исключена.
Помимо использования блока ЮНИТ-КИ в цепях газовой защиты разработчиками предусмотрена его работа в других протяженных оперативных цепях, таких как шинки устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) или логической защиты шин (ЛЗШ). В данном режиме терминал контролирует снижение тока утечки, следовательно, к установке рекомендована максимальная уставка. Сигнал об обнаружении снижения изоляции выдается с выдержкой 5 сек.
