Buchholz Rölesi Nedir? Nasıl Çalışır?

Buchholz Rölesi, yağ soğutmalı güç transformatörlerinin çeşitli zararlı etkilerden korunması için kullanılan bir güvenlik donanımıdır. Alman mühendis Max Buchholz (1875-1956) tarafından tasarlanan ve onun adıyla anılan bu röleler 1940'lı yıllardan bu yana güç transformatörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Buchholz rölesinin ayrıntıları yazımızda.

A- A+

18.04.2016 tarihli yazı 88078 kez okunmuştur.

Röle Buchholz Transformatör Buşing Gaz Yağ

Güç trafolarında meydana gelen iç arızalar sonucu yağın ısınarak genleşmesi ve ortaya çıkan gazın etkisiyle çalışarak koruma yapan rölelere buchholz rölesi denir. Trafo kazanıyla genleşme kabı arasına monte edilir. Bu montaj sırasında ek yönünün kaba doğru olmasına dikkat edilir. Rölede açma ve alarm için iki adet bağımsız kontak vardır. Bunlar 5A, 250V AC veya 0.2A, 250V DC'dir. Normal işletme şartlarında trafo tankı ve buchholz elemanı tamamen yağla doludur. Buchholz rölesi içindeki alt ve üst kontaklar açıktır. Üst kontak kapandığında alarm, alt kontak kapandığında ise açma yaptıracak şekilde elektriksel bağlantılar yapılır.

Buchholz Rölesinin Özellikleri

Buchholz rölelerinin transformatörün gerilim ve gücüne göre uygulamada üç şekli vardır:

► Transformatör buchholz rölesi
► Kademe buchholz rölesi
► Buşing buchholz rölesi

Buchholz rölesinin çalışmasından sonra rölenin üst kısmında toplanan gazın incelenmesi halinde, arızanın oluşumu hakkında bilgi edinmek mümkündür. Bu amaca yönelik olarak buchholz rölesinin üst kısmı cam kap içine alınır veya bu kısma, gözetleme penceresi yerleştirilir. Söz konusu cam kap veya gözetleme penceresinden, oluşan gazın miktarı ve renginin belirlenmesi sonucu, arıza hakkında belirli bir bilgiye sahip olunabilir.

►İlginizi Çekebilir: Elektrik ve Güç Trafoları

Toplanan gazın miktarı ve rengi aşağıda belirtilen arızaların durumunun öğrenilmesini sağlar.

► Beyaz renkli gaz: Kağıt izolasyonun yandığını
► Siyah veya gri renkli gaz: İzolasyon yağının yandığını
► Sarı renkli gaz: Ağaç kısımların hasara uğradığını
► Renksiz olan gaz: Hava olduğunu belirtir.

Ayrıca buchholz rölesinin çalışma sebebinin yorumunu yapabilmek için toplanan gazın yanıcılığının belirlenmesi gerekir. Rölenin üstündeki gaz boşaltma musluğu açılır ve musluktan çıkan gaza kibrit alevi yaklaştırılarak yanıcı olup olmadığı kontrol edilir.

Gazın yanıcı olması, transformatörde iç arızanın oluştuğunu ifade eder. Bu durumda güç transformatörü gerekli test ve bakım yapılmadan servise alınmamalıdır. Gaz yanıcı değilse musluktan çıkan gaz havadır ve boşaldıktan sonra ilgililerin izniyle transformatör servise alınabilir. İşletme şartlarında yapılan deneyde yağ ile dolu bir trafo tankına ark uygulandığında rölenin 50-100 milisaniye içinde çalıştığı görülmüştür.

Buchholz Rölesi Nasıl Çalışır?

Buchholz rölesi içinde hareketli iki şamandıra vardır. Üstteki küçük arızalarda, alttaki ise büyük arızalarda çalışır. Arıza sırasında yukarı çıkan gaz kabarcıkları şamandıraları hareket ettirir. Şamandıraların içinde bulunan cıva, devreyi kapatarak açma ve alarm sistemlerinin çalışmasını sağlar. Böylece arızanın oluşturacağı zarar önlenmiş olur.

Buchholz rölesinin çalışma şeklini şöyle sıralayabiliriz:

Trafonun içindeki lokal bir arıza başlaması veya trafoya iyi vakum tatbik edilmemesi neticesinde doldurulan yağın içinde biriken hava kabarcıklarının, zamanla ısınmasıyla buchholz rölesinin üst kısmında birikip yağı aşağı doğru itmesi, üstteki kontakları kapanmasına sebep olur ve trafoda buchholz alarm sinyali alınır. Böyle bir durumda biriken gaz bir balona alınarak yanıcı olup olmadığına bakılır ve ona göre değerlendirilir.

►İlginizi Çekebilir: Transformator Yağı Nedir? Nasıl Olmalıdır?

Gerilim altında çalışan bir trafonun sargıları arasında veya sargılarla kazan arasında bir kısa devre olduğunda, meydana gelen ark, trafo yağında gaz üretir ve yağdaki ani genleşme trafo içindeki genleşme kabına doğru hızlı bir akış sağlar. Buchholz rölesi alt kontakları kapanmasını sağlayarak kesiciye açtırır, trafoyu servis dışı bırakır.

Buchholz ünitesi ve bunun trafo ile genleşme kabına bağlayan boru, gelişigüzel bir şekilde seçilemez. Kullanılacak borunun çapı yatakla yaptığı açı trafo dizaynı ile ilgilidir. Eğer alt kontaklar belli bir basıncın altında kapanıyorsa ve eğer trafo cebri soğutmalıysa yağ pompalarının devreye girip çıkması anındaki darbelerde meydana gelen geçici yağ sirkülasyon değişmeleri bucholz kontaklarının kapanmasına sebep olabilir. Mesela 10 MVA’nın trafolar için boru çapı en az 7,5 cm, yağ akış hızı ortalama olarak minimum 110 cm/saniye değerinde buchholz kontağı kapatacak şekilde trafo dizayn edilmiş olmalıdır. Çok soğuk havalarda yağın büzülmesi ile de buchholz içindeki kontaklar kapanabilir.