مدار رله بوچولز برای حفاظت از ترانسفورماتور – مهندسی برق

مدار رله بوچولز برای حفاظت از ترانسفورماتور استفاده می شود ، زیرا می دانیم در حین کار ترانسفورماتور قدرت نقص و خطرات زیادی وجود دارد که باید برطرف شود و اقدامات لازم انجام شود. برخی از خطرات محافظت در برابر ترانسفورماتور عبارتند از گرمای بیش از حد ، جریان بیش از حد و جریان کوتاه و غیره. کلاس دیگری از اشکالاتی که باعث ایجاد ترانسفورماتور می شود ، گسلهای اولیه نیستند که در ابتدا جدی نیستند اما به آرامی به گسلهای جدی تبدیل می شوند و باعث خراب شدن ترانسفورماتور می شوند.

رله بوچولز عمدتا یک رله گاز است که  ترانسفورماتورها برای غلبه بر پدیده مکانیکی خطرناک و کند تولید حباب های گازی استفاده می شود. لازم  ذکر است که همواره در ترانسفورماتور خطای داخلی جزئی وجود دارد مانند گسل های عایق بین چرخش ، خرابی هسته ترانسفورماتور ، گرمایش هسته و غیره  دلیل این گسل ها روغن عایق ترانسفورماتور در گازهای مختلف هیدروکربنی تجزیه می شود ، CO2 و CO که در داخل بدن ترانسفورماتور جمع می شوند.

رله بوخهولتس می دهد زنگ زمانی که یک مقدار مشخص از گاز تشکیل شده است. تجزیه و تحلیل گاز جمع آوری شده در محفظه رله نوع گسل اولیه را نشان می دهد که می توان از آن برای تحلیل گسلهای ترانسفورماتور استفاده کرد .

رله های گاز از نوع فشار بوچولز بین مخزن نگهدارنده (در لوله کشی) ترانسفورماتور متصل می شوند. یکی از ۲ عنصر این رله یک محفظه جمع آوری گاز است. پس از جمع آوری مقدار مشخصی از گاز ، یک مخاطب بسته می شود تا زنگ خطر را صدا کند. عنصر دوم حاوی یک پره است که با عجله روغن از طریق لوله کشی اداره می شود. اولین مورد برای محافظت در برابر خرابی آهسته عایق و دیگری در برابر گسل های شدید در داخل ترانسفورماتور استفاده می شود.

 

اصل مدار رله بوچولز

 

هنگامی که یک گسل به آرامی در داخل ترانسفورماتور ایجاد می شود ، گرما ایجاد می کند که اثرات تجزیه کننده مواد عایق جامد یا مایع را در ترانسفورماتور وارد می کند. روند آهسته تجزیه مواد عایق باعث تولید گازهای قابل اشتعال می شود. مدار رله بوچولز در داخل یک مخزن کوچک بین مخزن ترانسفورماتور و محافظه کار قرار می گیرد. رله بوچولز یک وسیله عمل کند است که حداقل زمان کار آن ۰٫۱ ثانیه و میانگین زمان آن ۰٫۲ ثانیه است.

هنگامی که یک عیب اولیه مانند یک عیب سیم پیچ به هسته یا یک عیب بین چرخشی در سیم پیچ ترانسفورماتور رخ می دهد ، گرمای شدید روغن وجود دارد. این باعث می شود گازها از روغن داغی که گرم می شود تا حدود ۳۵۰ درجه سانتیگراد آزاد شود. با توجه به درجه حرارت بالا ، فشار روغن باعث می شود روغن به داخل محافظ تبدیل شود. یک مسیر پرتاب در مسیر افزایش روغن بین ترانسفورماتور و کنسول قرار می گیرد. مجموعه ای از مخاطبین ، که توسط این پرنده اداره می شوند ، به عنوان مخاطبین سفر رله بوچولز مورد استفاده قرار می گیرند. این خروجی رله بوچولز ممکن است برای سفر ترانسفورماتور مورد استفاده قرار گیرد.

رله بوچولز همچنین مجموعه دیگری از مخاطبین را دارد که توسط یک شناور اداره می شود. این تماس ها هنگام پر شدن مخزن ترانسفورماتور با روغن باز می شوند. اما در صورت نشت روغن یا تجزیه روغن ، غرق شدن شناور باعث بسته شدن مخاطبین می شود. بدون شک از بین رفتن روغن باعث افزایش دمای ترانسفورماتور می شود اما ضایعات فوری را تضمین نمی کند. از این رو ، به طور معمول این مخاطبین به زنگ هشدار داده می شوند که از طریق فعال کردن زنگ خطا ، به اپراتور هشدار می دهد.

 

عملیات رله بوچولز برای حفاظت از ترانسفورماتور

 

گازهای حاصل از تجزیه روغن عایق ترانسفورماتور در قسمت فوقانی ظرف بوچولز جمع می شوند که باعث ریزش سطح روغن در آن می شود. به صورت مکانیکی فعال می شود. افت سطح روغن به معنای پایین آمدن موقعیت شناور و در نتیجه کج شدن سوئیچ جیوه است. مخاطبین این سوئیچ جیوه بسته شده و یک مدار هشدار انرژی می یابد. ممکن است در اثر نشت روغن در حباب های اصلی هوا مخزن در قسمت فوقانی ظرف بوچولز جمع شود که ممکن است باعث سقوط سطح روغن در آن شده و مدار زنگ نیز انرژی یابد. سیگنال حاصل از رله بوچولز می تواند برای فعال کردن جداکننده ترانسفورماتور از مدار اصلی با فعال کردن قطع کننده های مدار مربوطه از این رو سیستم سیم کشی برق را از آسیب های بیشتر محافظت کند.

 

ساخت رله بوچولز

 

رله های بوچولز که برای حفاظت از ترانسفورماتور طراحی شده است ، عمدتاً از دو عنصر تشکیل شده است:

1. عنصر بالایی از یک شناور تشکیل شده است. این شناور به گونه ای متصل می شود که بسته به میزان روغن موجود در کانتینر رله بوچولز ، می تواند به سمت بالا و پایین حرکت کند. یک سوئیچ جیوه بر روی شناور ثابت است. تراز سوئیچ جیوه از این رو بستگی به موقعیت شناور دارد.
2. عنصر پایین از یک صفحه بافل و سوئیچ جیوه تشکیل شده است. این صفحه دقیقاً در جلوی ورودی (قسمت اصلی مخزن) رله بوچولز در ترانسفورماتور قرار دارد به گونه ای که وقتی روغن وارد رله از آن ورودی می شود در فشار زیاد تراز صفحه حفره به همراه جیوه سوئیچ متصل به آن تغییر خواهد کرد. علاوه بر این عناصر اصلی ، یک رله بوچولز دارای جیب های انتشار گاز در بالای صفحه است. جریان الکتریکی هر دو سوئیچ جیوه از طریق بلوک ترمینال تولید شده از بدنه ترانسفورماتور خارج می شود .