English (English) 
Turkish (Türkçe) 
French (Français) 
Russian (Русский) 
Arabic (عربي) Neden Gaz Bir Arıza Sinyalidir
Yağlı tip bir transformatörde meydana gelen her iç arıza gaz üretir. Elektrik arkı mineral yağı hidrojen, metan, etilen ve asetilene ayrıştırır; aşırı ısınan kâğıt izolasyon karbon monoksit ve karbon dioksit açığa çıkarır. Gaz yağdan hafif olduğu için yükselir. Genleşme depolu bir transformatörde yukarı doğru tek bir yol vardır: kazan kapağını genleşme deposuna bağlayan boru. Buchholz rölesi tam o borunun üzerinde durur.
Röleyi elektriksel korumadan ayıran şey budur. Diferansiyel veya aşırı akım rölesi akıma tepki verir; devrenin elektriksel dengesini bozacak büyüklükte bir arızaya ihtiyaç duyar. Buchholz rölesi ise arızanın fiziksel yan ürününe tepki verir ve bu ürün çok daha erken ortaya çıkar. Gevşemiş bir nüve sıkma cıvatasının birkaç santimetrekarelik çeliği ısıtması ya da kısmi deşarjın bir ara parçayı aşındırması ölçülebilir bir arıza akımı çekmez. Ama daha ilk dakikadan gaz üretir.
Sonuç pratiktir: Buchholz rölesi, gelişmekte olan bir arızayı diğer korumaların fark etmesinden günler, hatta haftalar önce haber verir. Cihazın yüz yılı aşkın süredir genleşme depolu transformatörlerde standart donanım olarak kalmasının sebebi bu erken uyarıdır.
Röle, kazan kapağı ile genleşme deposu arasındaki yükselen borunun üzerine, kazandan çıkan tüm gazın içinden geçmesini sağlayacak şekilde monte edilir. Gövde içindeki iki bağımsız eleman, iki farklı fiziksel olaya tepki verir.
İki Kademeli Çalışma
Üst eleman yavaş biriken gaza, alt eleman ani yağ akışına tepki verir. Ayrı kontaklara bağlıdırlar ve tamamen farklı anlamlar taşırlar.
Kademe 1 — Gaz Birikimi (Alarm)
Yavaş gelişen bir arızanın ürettiği gaz röle gövdesinin üst kısmında toplanır ve yağın yerini alır. Röle içindeki yağ seviyesi düştükçe şamandıra da onunla birlikte iner ve alarm kontağını kapatır. Transformatör serviste kalır. Operatör uyarılmıştır; biriken gazı numune alma musluğundan çekip analiz ettirebilir ve herhangi bir işlem yapmadan önce durumu değerlendirebilir.
Kademe 2 — Yağ Darbesi (Açtırma)
Ağır bir iç arıza — sargı kısa devresi ya da toprağa atlama — yağı şiddetle buharlaştırır ve genleşme deposuna doğru bir yağ-gaz darbesi sürükler. Bu akış rölenin alt kısmındaki kapağa çarparak onu yaya karşı iter ve açtırma kontağını kapatır. Transformatör, arıza enerjisi aktif kısmı tahrip etmeden birkaç periyot içinde devre dışı bırakılır.
Bu ayrım işletmede belirleyicidir. Alarm bir bilgidir: bir şey gelişiyor, araştırın. Açtırma ise alınmış bir karardır: hasarı sınırlamak için transformatör devre dışı bırakılmıştır. Alarmı gereksiz bir sinyal gibi görüp resetlemek ve geçmek, rölenin var oluş sebebi olan erken uyarıyı ortadan kaldırır.
Gazı Yorumlamak
Alarm çalıştığında biriken gaz, rölenin üstündeki numune alma musluğundan çekilebilir. Gazın bileşimi arızayı tanımlar; bu, çözünmüş gaz analizinde kullanılan kimyanın aynısıdır, ancak numune yağdan değil gaz fazından alınır.
| Baskın gaz | Gösterdiği arıza |
|---|---|
| Hidrojen (H₂) | Kısmi deşarj, izolasyon sisteminde korona |
| Metan (CH₄), etan (C₂H₆) | Yağın düşük sıcaklıkta aşırı ısınması, tipik olarak 300 °C altı |
| Etilen (C₂H₄) | Yüksek sıcaklıkta aşırı ısınma, yaklaşık 300 °C üzeri |
| Asetilen (C₂H₂) | Ark. En ciddi bulgu — üniteyi servisten çıkarın ve inceleyin |
| Karbon monoksit (CO), karbon dioksit (CO₂) | Selüloz bozunması — kâğıt veya prespan izolasyon devrede |
| Azot (N₂), oksijen (O₂) | Hava girişi, arıza değil. Genellikle bakım, yağ takviyesi veya sızdıran conta sonrası |
Renk, laboratuvar analizinden önce ilk fikri verir: yanmayan renksiz gaz havadır; beyaz veya gri kâğıt izolasyonun bozunduğunu düşündürür; sarı ahşap veya prespanı işaret eder; siyah ya da koyu gri, yağın ark ile bozunduğunu gösterir.
Tespit Edilen Arızalar
| Arıza durumu | Röle tepkisi |
|---|---|
| Kısmi deşarj, izolasyon bozulması | Alarm — günler veya haftalar süren yavaş gaz birikimi |
| Nüve arızası, gevşek sıkma, bölgesel aşırı ısınma | Alarm |
| Kötü bağlantı veya kablo eki | Alarm |
| Sargılar arası veya katmanlar arası kısa devre | Önce alarm, arıza geliştikçe açtırma |
| Büyük sargı kısa devresi, toprağa atlama | Açtırma — yağ darbesi, birkaç periyotta çalışır |
| Yağ seviyesinin röle altına düşmesi | Alarm, seviye düşmeye devam ederse açtırma |
| Bakım sonrası hava girişi | Alarm — arıza varsaymadan önce gaz analiziyle doğrulayın |
Montaj Koşulları
Yanlış monte edilmiş bir Buchholz rölesi görünür bir şekilde arıza vermez; sadece arızaları tespit etmeyi bırakır. Üç geometrik koşul belirleyicidir.
Kesintisiz yükseliş
Boru, kazandan genleşme deposuna doğru kesintisiz yükselmelidir; tipik olarak 2–4°. Herhangi bir çukur, gazın röleye ulaşmadan biriktiği bir cep oluşturur ve alarmı geciktirir ya da tamamen engeller.
Düz yaklaşma mesafesi
Kazan tarafında en az beş, genleşme deposu tarafında en az üç boru çapı kadar düz uzunluk gerekir. Röleye yakın dirsekler akışı bozar ve darbe elemanının davranışını öngörülemez hale getirir.
Doğru boru çapı
Röle çapı bağlantı borusuyla eşleşir; boru ise yağ hacmine göre boyutlandırılır. Küçük seçilirse akış kısıtlanır; büyük seçilirse darbe, açtırma elemanını güvenilir biçimde çalıştıracak kuvveti oluşturamayabilir.
Röle aynı zamanda yönlüdür. Gövde üzerindeki ok genleşme deposuna doğru akışı gösterir; ters takıldığında darbe elemanı yanlış yöne bakar ve arıza anında açtırma yapmaz.
Tipik Teknik Değerler
| Parametre | Tipik değer |
|---|---|
| Kontaklar | İki bağımsız devre — alarm ve açtırma |
| Kontak akımı | 5 A |
| Anma boru çapı | Transformatör gücüne göre 25 mm, 50 mm veya 80 mm |
| Alarm hacmi | Röle boyutuna göre tipik olarak 100–400 cm³ birikmiş gaz |
| Darbe çalışma hızı | Yaygın olarak 0,65 / 1,0 / 1,5 m/s — transformatöre göre seçilir |
| Boru eğimi | Genleşme deposuna doğru 2–4° yükselen |
| Gaz numunesi | Gözetleme camlı ve kademeli skalalı numune alma musluğu |
| Test imkânı | Alarm ve açtırma elemanlarını ayrı ayrı test eden manuel buton |
| Koruma sınıfı | Dış mekân montajı için IP54 veya üzeri |
Yanlış Alarmlar ve Ayırt Etme Yöntemi
Her Buchholz alarmı bir arıza değildir. İkisini ayırt etmek birkaç dakika alır; hem gereksiz kesintileri hem de — daha tehlikelisi — gerçek uyarıları görmezden gelme alışkanlığını önler.
| Sebep | Nasıl anlaşılır |
|---|---|
| Yağ dolumu veya takviyesi sonrası çıkan hava | Gaz renksiz ve yanıcı değildir; analizde azot ve oksijen atmosferik oranda görünür |
| Sızdıran contadan çekilen hava | Aynı gaz bileşimiyle tekrarlayan alarmlar; yağ seviyesinde yavaş düşüş |
| Soğuma sırasında hızlı yağ seviyesi değişimi | Ani yük veya ortam sıcaklığı değişimiyle çakışır; rölede gaz bulunmaz |
| Mekanik darbe, titreşim, yakında yapılan çalışma | Gaz birikimi olmadan ve kayıtlı hiçbir elektriksel bozulma olmadan açtırma |
| Gerçek gelişen arıza | Yanıcı gaz vardır; numunede hidrojen, hidrokarbonlar veya CO bulunur; alarm giderek kısalan aralıklarla tekrarlar |
Çoğu zaman tek bir alarmdan çok, alarmların örüntüsü bilgi verir. Bakımdan kısa süre sonra gelen tek seferlik bir alarm neredeyse her zaman sıkışmış havadır. İki hafta sonra, ardından on gün sonra, ardından beş gün sonra tekrarlayan bir alarm ise hızlanan bir arızayı tarif eder ve buna göre değerlendirilmelidir.
Yalnızca Genleşme Depolu Transformatörlerde
Buchholz rölesi, kazan ile genleşme deposu arasında bir boruya ve gazın toplanacağı bir hacme ihtiyaç duyar. Hermetik tip transformatörlerde bunların ikisi de yoktur: kazan tamamen doludur ve sızdırmaz biçimde kapatılmıştır, yağ genleşmesini oluklu duvarlar karşılar. Genleşme deposu yoktur, bağlantı borusu yoktur, dolayısıyla rölenin monte edileceği bir yer de yoktur.
Hermetik üniteler bunun yerine kompakt bir koruma cihazıyla korunur — kazan kapağına doğrudan monte edilen DMCR veya RIS tipi bir ünite, gaz tespitini, basınç algılamayı, yağ seviyesi göstergesini ve sıcaklık ölçümünü tek bir gövdede birleştirir. Koruma işlevi eşdeğerdir; mekanizma farklıdır, çünkü fiziksel düzen farklıdır.
Not: Bu makaledeki değerler dağıtım ve orta güç transformatörleri için tipik olup bilgilendirme amaçlıdır. Genleşme depolu ünitelerde DATSAN, belirli bir gücün üzerinde Buchholz rölesini standart olarak, altında ise talep üzerine uygular. Röle boyutu, darbe hızı ayarı ve kontak konfigürasyonu; transformatör gücüne ve müşterinin koruma şemasına göre tasarım aşamasında belirlenir ve test raporunda teyit edilir.