رله بوخهلتس

رله بوخهلتس

رله بوخهلتس در ترانسفورماتورهای قدرت برای شناسایی اشکالات و عیب های داخلی به کار می رود. رله بوخهلتس یک رله حفاظتی برای دستگاهی است که توسط روغن خنک میشود و یا از روغن به عنوان ایزولاسیون در آن استفاده شده است و دارای منبع انبساط نیز می باشد. این رله با بوجود آمدن گاز یا هوا در داخل منبع روغن دستگاه و یا پائین رفتن سطح روغن از حد مجاز و یا در اثر جریان پیدا کردن شدید روغن بکار می افتد و سبب به صدا درآوردن سیگنال و دادن علامت می شود و یا اینکه مستقیماً دستگاه خسارت دیده را از برق قطع می کند. رله بوخهلتس به قدری دقیق است که به محض اتفاق افتادن کوچکترین خطائی عمل می کند و مانع آن می شود که دستگاه خسارت زیادی ببیند. این رله بیشتر در ترانسفورماتور روغنی استفاده شود.

خطاهائی که سبب به کار افتادن رله بوخهلتس می شوند

– جرقه بین قسمتهای زیر فشار و هسته ترانسفورماتور
– اتصال زمین
– اتصال حلقه و کلاف
– قطع شدن در یک فاز
– سوختن آهن
– چکه کردن روغن از ظرف روغن و یا از لوله های ارتباطی

در خطاهای کوچک، هوا یا گازهای متصاعد شده از روغن، وارد لوله رابط بین ترانسفورماتور و منبع ذخیره روغن (ظرف انبساط) شده و به داخل رله بوخهلتس که در یک قسمت از این لوله قرار دارد راه یافته و به طرف فسمت بالای رله که به صورت مخزن گاز درست شده است صعود می کند و در آنجا جمع می شود. گازهای راه یافته به داخل رله بوخهلتس به سطح فوقانی روغن فشار می آورد و باعث پائین آوردن سطح روغن در رله بوخهلتس میگردد. این فشار به شناور بالائی رله، منتقل میشود و آن را به طرف پائین میراند. حرکت شناور باعث بستن و یا باز کردن کنتاکتهائی میشود که جهت دادن فرمان در یک محفظه جیوه ای تعبیه شده است. در موقعی که خطا به صورت یک اتصالی شدید باشد، گازهای متصاعد شده در اثر قوس الکتریکی به قدری زیاد می گردد که موجب راندن موجی از روغن به داخل ظرف انبساط میشود. اگر سرعت موج روغن از مقدار معینی که قبلاً تنظیم شده است تجاوز کند، قبل از اینکه گاز ها به داخل رله بوخهلتس راه یابند، دریچه اطمینان رله به کار می افتد و باعث قطع ترانسفورماتور از برق می شود. اگر رله بوخهلتس دارای دو گوی شناور باشد، دریچه اطمینان طوری تنظیم می شود که در صورتیکه سرعت حرکت روغن مابین ۵۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر بر ثانیه رسید، رله قطع کند. در رله هایی که شامل یک گوی شناور میباشد، دریچه اطمینان با شناور لحیم شده است و در این رله ها وقتی سرعت روغن به ۶۵ تا ۹۰ سانتیمتر بر ثانیه رسید رله عمل می کند.

در برخی از موارد در ترانسفورماتورهای قدرت که توان و ابعاد بزرگی دارند، رله بوخهلتس دچار عملکرد اشتباه می شود. در ترانسفورماتورهای بزرگ که برای سیرکولاسیون روغن، از پمپ روغن استفاده می شود ممکن است که در اثر باز یا بسته شدن دریچه های ورود و خروج روغن، رله بوخهلتس عمل کرده و فرمان کاذب صادر کند. زیرا که باز یا بسته شدن دریچه های روغن، با ضربه همراه بوده و ایجاد موج در روغن ترانسفورماتور و هوای بالای محفظه روغن نموده، گاهاً عملکرد کاذب رله بوخهلتس را فراهم می آورد. برای رفع این مشکل در این ترانسفورماتورها، از یک نوع کنتاکتور بسیار ظریف و حساس استفاده می شود تا به هنگام عملکرد دریچه های روغن، مدار فرمان قطع رله بوخهلتس، برای مدت زمانی کوتاه (کسری از ثانی) بلوکه شود تا از صدور فرمان بیمورد جلوگیری شود، پس از گذشت این پریود، مدار فرمان بوخهلتس نرمال شده و در صورت وجود اشکال واقعی در ترانسفورماور، فرمان قطع صادر خواهد شد.

جایگزین رله بوخهلتس در ترانسفورماتورهای خشک

در ترانسفورماتورهای روغنی از رله بوخهلتس برای حفاظت استفاده می شود ولی این رله در ترانسفورماتورهای خشک به دلیل عدم وجود روغن کاربرد ندارد. در ادامه جایگزین مناسب این رله در ترانسفورماتورهای خشک ارائه می شود. استفاده از رله بوخهلتس، خاص ترانسفورماتورهای روغنی است و بنابراین در ترانسفورماتورهای خشک، دلیلی برای استفاده وجود ندارد. در اینگونه ترانسفورماتورها، برای آشکار نمودن اشکالات داخلی ترانسفورماتور، از رله های جریانی طرف فشار قوی و یا رله دیفرانسیل استفاده می شود.

علت بلوکه شدن مدار فرمان وصل ترانسفورماتور پس از صدور فرمان قطع از طرف رله بوخهلتس

عملکرد رله بوخهلتس غالباً خبر از بروز اشکال عمده در ترانسفورماتور می دهد؛ به جز مواردی که در اثر تبخیر رطوبت موجود در روغن ترانسفورماتور، آلارم یا فرمان قطع از جانب بوخهلتس صادر شود، در بقیه موارد مبین مسأله ای حاد در ترانسفورماتور خواهد بود و بنابراین تا بررسی عیب و مشخص شدن آن، اجازه نخواهیم داشت ترانسفورماتور را برقدار کنیم. عملکرد رله بوخهلتس، در بسیاری از طرح ها، رله قفل شدگی (Blocking) را تحریک کرده و از این طریق، فرمان وصل ترانسفورماتور قفل می شود تا پس از بررسی و رفع قفل شدگی (Deblocking) توسط متخصص یا اپراتور، ترانسفورماتور اجازه وصل یابد.