Rơ-le Buchholz trong Máy Biến Áp

Rơ-le Buchholz được sử dụng để bảo vệ máy biến áp khỏi các sự cố bên trong. Đây là loại rơ-le tác động bằng khí.
Rơ-le Buchholz được lắp giữa thùng chính và bình dầu phụ (conservator). Loại rơ-le này thường được dùng cho máy biến áp có công suất trên 500 KVA.
Không dùng cho máy biến áp nhỏ vì lý do kinh tế.

Nguyên lý hoạt động của Rơ-le Buchholz

Khi xảy ra sự cố bên trong máy biến áp, nhiệt độ dầu tăng lên. Dầu bốc hơi tạo thành khí.
Lượng khí sinh ra phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của sự cố.
Sự cố bên trong máy biến áp xảy ra do hỏng cách điện giữa các cuộn dây hoặc tiếp xúc yếu ban đầu.
Lỗi này tạo ra hồ quang, làm tăng nhiệt độ khí. Dầu bốc hơi và di chuyển lên trên.
Rơ-le Buchholz phát hiện sự cố và gửi tín hiệu cảnh báo cho nhân viên. Máy biến áp sẽ được tách khỏi nguồn điện chính để bảo dưỡng.

Cấu tạo của Rơ-le Buchholz

Rơ-le Buchholz có 2 phao và được đặt trong buồng kim loại.
Ống nối giữa bình dầu phụ và thùng chính nối với buồng kim loại này.
Một phao nằm ở phần trên của buồng kim loại, kèm theo công tắc thủy ngân để kích hoạt báo động.
Phao còn lại và công tắc thủy ngân thứ hai nằm ở phần dưới buồng kim loại, dùng để kích hoạt mạch cắt điện.

Chức năng của Rơ-le Buchholz

Lỗi cuộn dây
Khi xảy ra sự cố bên trong thùng chính do hỏng cách điện cuộn dây hoặc lõi bị nóng, nhiệt độ dầu tăng nhanh và dầu bắt đầu bốc hơi thành khí.
Khí di chuyển lên và vào rơ-le, làm phao khí nâng lên, đóng mạch báo động.
Sau khi báo động, máy cắt nguồn sẽ ngắt điện.

Lỗi nhiệt độ
Sự cố bên trong máy biến áp tạo ra hồ quang trong thùng chính. Hiệu ứng nhiệt làm dầu nóng lên.
Khí bốc lên, một phần hơi tập trung ở phần trên của thùng chính.
Sự bốc hơi làm mức dầu trong thùng giảm xuống.
Công tắc thủy ngân trong buồng kim loại nghiêng và rơ-le phát tín hiệu cảnh báo.
Nguồn cấp cho máy biến áp giảm, nên máy được ngắt khỏi hệ thống để bảo dưỡng.
Rơ-le có van xả thử để giải phóng áp suất trong buồng.
Khi sự cố nghiêm trọng xảy ra, công tắc thủy ngân ở phần dưới buồng kim loại nghiêng, đóng mạch cắt điện.
Thời gian tác động tối thiểu của rơ-le là 0,1 giây.

Ưu điểm của Rơ-le Buchholz

1. Phát hiện sự cố bên trong do quá nhiệt, giúp ngăn ngừa hỏng hóc nghiêm trọng.
2. Có thể xác định mức độ sự cố mà không cần tháo rời máy biến áp.
3. Nếu sự cố lớn xảy ra, máy biến áp có thể được cách ly để tránh tai nạn.

Nhược điểm của Rơ-le Buchholz

1. Chỉ dùng cho máy biến áp ngâm dầu.
2. Chỉ phát hiện sự cố dưới mức dầu.
3. Không bảo vệ cáp nối, nên mỗi cáp phải được bảo vệ riêng.
4. Thời gian phản ứng tương đối lâu.

Tại sao dùng Rơ-le Buchholz?

Máy biến áp dầu là thiết bị đắt tiền.
• Quá nhiệt,
• Quá tải, hoặc
• Ngắn mạch trong thùng dầu
có thể làm hỏng cách điện cuộn dây hoặc gây nổ, tạo khí di chuyển về phía bình dầu phụ.
Để ngăn ngừa hỏng cuộn dây và nổ thùng, rơ-le Buchholz được đặt giữa thùng chính và bình dầu phụ.
Khi có sự cố do áp suất khí cao, rơ-le Buchholz sẽ kích hoạt và gửi tín hiệu báo động và cắt điện đến máy cắt đầu vào của máy biến áp.
Rơ-le Buchholz có 2 chức năng chính:

1. Nếu có sự cố trong thùng dầu, nó sẽ phát tín hiệu báo động và cắt điện để bảo vệ.
2. Nếu mức dầu trong thùng giảm, nó sẽ phát tín hiệu báo động và cắt điện để bảo vệ.