ساختار و عملکرد رله بوخهلتس:
«رله بوخهلتس» (Buchholz Relay) تجهیزی است که برای حفاظت ترانسفورماتورهای روغنی به کار می رود.
به دلایل اقتصادی، رله بوخهلتس در ترانسفورماتورهایی که توان نامی آن ها کمتر از 500 کیلوولت-آمپر است مورد استفاده قرار نمی گیرد.
این رله از ترانسفوماتورها در برابر خطرات مشخصی مانند خرابی عایق سیم پیچ ها و شکست الکتریکی روغن محافظت می کند. رله بوخهلتس را «ماکس بوخهلتس» (Max Buchholz) آلمانی در سال 1921 معرفی کرد.
رله بوخهلتس قابلیت شناسایی انواع مختلف خطاها را دارد و به محض تشخیص، مدار را قطع می کند تا از آسیب دیدگی ترانسفورماتور جلوگیری شود.
شکل زیر طرح کلی رله بوخهلتس در ترانسفورماتور را نشان می دهد. رله بوخهلتس، یک محفظه روغن است که از طریق اتصالات لوله ای بین مخزن اصلی و منبع انبساط روغن ترانسفورماتور قرار دارد.
رله بوخهلتس دو بخش اصلی دارد که بخش بالایی آن از یک شناور تشکیل شده است. این شناور به یک لولا متصل شده، به گونه ای که می تواند بسته به مقدار روغن محفظه رله به صورت آزادانه به سمت بالا و پایین حرکت کند.
یک کلید جیوه ای روی شناور تعبیه شده است. در نتیجه، تنظیم و تراز بودن کلید جیوه ای به موقعیت شناور بستگی دارد.
بخش دوم و پایینی رله از یک صفحه و یک کلید جیوه ای تشکیل شده است. این صفحه از طریق یک لولا در درون محفظه و جلوی ورودی روغن و به گونه ای تعبیه شده است که وقتی روغن با فشار بالا به رله وارد می شود، تراز صفحه با کلید جیوه ای متصل به آن تغییر خواهد کرد.
علاوه بر دو شناوری که به آن ها اشاره شد، یک رله بوخهلتس کیسه های تخلیه هوایی در قسمت فوقانی دارد.
اصول عملکرد رله بوخهلتس بسیار ساده و بر اساس یک پدیده مکانیکی است. هر زمانی که یک عیب کوچک، مانند عیوب عایق، شکست هسته، گرم شدن هسته، تجزیه عایق ترانسفوماتور به گازهای هیدروکربنی مختلف مونو اکسید کربن و دی اکسید کربن در ترانسفورماتور رخ دهد، رله تحریک می شود. گازهای تولیدی ناشی از تجزیه روغن عایق ترانسفورماتور در بخش بالایی رله انباشته شده و موجب کاهش سطح آن می شوند.
پایین آمدن سطح روغن به معنی پایین آمدن شناور و در نتیجه از تراز در آمدن و کج شدن کلید جیوه ای است. در نتیجه، کنتاکت های کلید جیوه ای بسته شده و مدار هشدار فعال می شود.
گاهی به دلیل نشتی روغن در مخزن اصلی، ممکن است حباب های هوا در قسمت بالایی محفظه رله بوخهلتس جمع شوند و در نتیجه سطح روغن را کاهش داده و موجب فعال شدن مدار هشدار گردند. با جمع کردن این گازها از کیسه های تخلیه قسمت فوقانی رله و آنالیز آن ها می توان نوع عیب رخ داده در ترانسفورماتور را پیش بینی کرد.
سایر عیوب مانند اتصال کوتاه بین فازها یا زمین یا خطاهایی که در تغییر تپ ترانسفورماتور رخ می دهند، با یک موج روغن همراه خواهد بود که به صفحه برخورد کرده و سبب می شوند کلید جیوه ای متصل به شناور پایینی بسته شود. این کلید، مدار قطع (Trip) کلید های قدرت را فعال کرده و سریعاً ترانسفورماتوری را که در آن خطا رخ داده است از سیستم قدرت جدا می کند.
ممکن است رله بوخهلتس بدون رخ دادن هیچ گونه خطایی در ترانسفورماتور عمل کند. به عنوان مثال، وقتی روغن به ترانسفورماتور اضافه می شود، ممکن است همراه با آن هوا وارد شود و در زیر پوشش رله جمع شود که سبب عملکرد اشتباه رله بوخهلتس می شود.
در این حالت از یک قفل مکانیکی استفاده می شود که از حرکت کلیدهای جیوه ای هنگام بالا بردن سطح روغن جلوگیری می کند. این قفل مکانیکی سبب جلوگیری از حرکت غیرضروری حباب شیشه ای کلیدهای جیوه ای در هنگام حمل و نقل رله نیز می شود.
اگر سرعت روغن در لوله اتصال، نه به دلیل یک خطای داخلی، برای تحریک شناور پایینی کافی باشد، ممکن است این شناور به اشتباه عمل کند.
این حالت می تواند در زمان اتصال کوتاه خارجی رخ دهد که در آن، اضافه جریان های گذرنده از سیم پیچ سبب اضافه دمای مس و روغن و منبسط شدن آن می شود.
به طور خلاصه می توان گفت که رله بوخهلتس در سه وضعیت زیر عمل می کند:
از مزایای رله بوخهلتس این است که خطاهای داخلی سیم پیچ و خطاهایی را که به علت گرمای هسته رخ می دهد تشخیص می دهد و از تشدید آ ن ها جلوگیری می کند.
همچنین، ماهیت و شدت خطا را می توان بدون باز کردن و بررسی ترانسفورماتور و تنها با آزمایش نمونه های هوا تعیین کرد.
برخی از مهم ترین محدودیت های رله بوخهلتس عبارتند از:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
