Как реле Бухольца защищает силовой трансформатор — Экспертный обзор

Что такое система защиты трансформатора?

Для защиты генераторов используют много систем, например, систему Мерца-Прайса (дифференциальную). Но силовые трансформаторы — важные машины, тоже требующие защиты от аварийных режимов. Используют: реле заземления (защита от замыканий на землю), реле перетока (межфазные КЗ и перегрузки), дифференциальную защиту (и заземление, и межфазные КЗ). Особый прибор — реле Бухольца — защищает от медленно развивающихся неисправностей. Рассмотрим его подробно.

Как работает реле Бухольца?

Реле Бухольца — газоисполняемое реле, устанавливаемое в масляных трансформаторах для защиты от всех видов неисправностей. Названо в честь изобретателя. Дает сигнал тревоги при медленно развивающихся неисправностях и отключает трансформатор при тяжелых внутренних неисправностях. Применяется для трансформаторов мощностью выше 750 кВА. Устанавливается в трубе между основным баком и экспандатором под углом 9,5°.

Конструкция: реле в трубе между основным баком (купольным) и экспандатором. Два элемента. Верхний — ртутный контакт на поплавке. Нижний — ртутный контакт в потоке масла. Верхний подключен к цепи сигнализации (медленные неисправности), нижний — к цепи отключения (тяжелые внутренние неисправности).

При медленно развивающихся неисправностях (пробой изоляции обмоток, перегрев сердечника, снижение уровня масла из-за утечки) масло разлагается от тепла. Выделяются газы (более 70% — водород). Из-за легкости водород стремится в экспандатор, поднимает поплавок. Давление на ртутный контакт замыкает цепь сигнализации — звуковой сигнал.

При тяжелых внутренних неисправностях с огромной мощностью масло выделяет много газа. Из-за перегрева масло устремляется к экспандатору, срабатывает нижний ртутный контакт, замыкает цепь отключения. Трансформатор отключается от системы, предотвращая серьезное повреждение.