Реле Бухгольца Cedaspe

Защитное газовое реле предназначено для выявления неполадок, а также для минимизации любых повреждений, которые могут возникнуть внутри масляного трансформатора.

Реле Бухгольца CedaspeРеле эффективно при:

  • коротких замыканиях на сердечнике трансформатора;
  • нарушении изоляции стяжных шпилек сердечника;
  • перегреве частей обмотки;
  • нарушении контактов;
  • коротких замыканиях между фазами, витками;
  • коротких замыканиях на землю;
  • пробое вводных изоляторов внутри бака.

Кроме того, реле может предотвратить возникновение условий для выхода из строя трансформатора, таких  как падение уровня масла из-за утечек или попадание воздуха из-за дефектов системы циркуляции масла.

Таким образом, применение других средств защиты не исключает использование газового реле Бухгольца, поскольку это устройство является единственным средством обнаружения мелких неисправностей, которые могут привести к серьезным повреждениям, если не будут устранены.

Принцип работы и особенности функционирования

Действие реле Бухгольца основывается на том, что любая неисправность в масляном трансформаторе вызывает разложение изоляционного материала – твердого или жидкого – из-за сильного нагрева в зоне неисправности либо из-за воздействия сильного электрического поля, с выделением пузырьков газа. Они поступают к реле (в нормальных условиях наполненному маслом) по патрубку, соединяющему трансформатор с расширительным баком, где установлено реле.

Устройство активной части

Активная часть реле устроена так, чтобы обеспечивать свободное протекание масла через корпус реле – между входом и выходом масла из реле нет никаких препятствий вроде поплавков (за исключением клапана, регистрирующего расход масла).

Верхний и нижний поплавки изолированы от потока масла, что позволяет избежать случайных срабатываний, вызванных турбулентностью в потоке масла.

По запросу, в случае помпажа масла, специальное устройство позволяет удерживать контакт размыкателя в рабочем положении, при этом перезапуск реле возможен только вручную. 

Устройство контактов

Реле снабжены магнитными выключателями, не допускающими случайного замыкания контактов и последующего выхода реле из строя при сильных вибрациях.

Каждый контакт управляется двумя магнитами, расположенными таким образом, чтобы создавать постоянное магнитное поле непосредственно вокруг контакта. При этом на контакт не воздействуют внешние магнитные поля, присутствующие в трансформаторе.

РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Мелкие неисправности

При возникновении в трансформаторе мелкой или только зарождающейся неисправности мелкие пузырьки газа, движущиеся вверх в направлении расширительного бака, улавливаются в корпусе реле, вызывая подъем уровня масла внутри реле.

В результате верхний поплавок замыкает свой магнитный выключатель, включает цепь аварийной сигнализации и таким образом приводит в действие внешнюю сигнализацию.

Серьезные неисправности

Образование газа.

При серьезных неисправностях начинает образовываться большое количество газа, что вызывает выплеск масла через соединительный патрубок в расширительный бак. В реле этот поток масла ударяется в клапан, установленный в нижней части (перед отверстием для пропуска масла) и вызывает замыкание его магнитного выключателя, включая таким образом цепь размыкателя и отключая трансформатор.

Значение скорости масла, необходимой для срабатывания размыкателя, может регулироваться изменением противовеса, установленного на самом устройстве, либо изменением его размера.

Утечка масла.

Утечка масла в трансформаторе вызывает падение уровня масла внутри реле, приводя в действие сначала сигнальный (верхний) поплавок, затем размыкающий (нижний), каждый из которых включает свою цепь.

Подсос воздуха.

Попадание воздуха в трансформатор из-за дефектов системы циркуляции масла или по другим причинам вызывает срабатывание поочередно сигнального и размыкающего поплавков.

Особенности конструкции

Результатом многолетнего опыта в производстве газовых реле Бухгольца стала оптимизация конструкции и габаритов устройства. Корпус и крышка реле Бухгольца изготовлены из алюминиевого сплава, устойчивы к протечкам масла и к воздействию окружающей среды; благодаря компактному дизайну устройство имеет малый вес и размеры и высокую эффективность. Два фланца на корпусе позволяют легко подключить реле к трубам; два больших смотровых окна из трогамида (по запросу возможно их изготовление из закаленного стекла) с нанесенной шкалой находятся на обеих сторонах корпуса (по запросу окна могут быть оснащены солнцезащитными экранами). Плоская поверхность крышки позволяет, используя уровень, устанавливать реле под желаемым углом наклона.

Принадлежности

Крышка реле оснащена спускным клапаном для выпуска газа, кнопкой для проверки электрических цепей, маленьким клапаном для пневматических испытаний (в комплекте для реле 2 и 3 дюйма, по запросу для реле 1 дюйм) и кабельной коробкой, объединенной с крышкой, с двумя сальниками M25x1,5. В нижней части реле находится заглушка для слива масла.

Отделка

В стандартном исполнении все литые детали покрыты одним слоем эпоксидного грунта и одним слоем полиуретановой краски общей толщиной 80 мкм цвета RAL 7030; винты и пружинные шайбы из нержавеющей стали. Уровень защиты устройства - IP 55: устройство может устанавливаться вне помещения, в условиях тропического климата и сильной промышленной загрязненности.

КОНТАКТЫ

Магнитные выключатели состоят из двух тонких пластинчатых контактов, герметично запаянных в стеклянной капсуле, наполненной сухим инертным газом. Пластины изготовлены из ферримагнитного материала и заделаны одним концом в торец капсулы. Концы пластин разделены зазором. Концы, образующие контактные поверхности, покрыты контактным материалом. Выключатели приводятся в действие постоянным магнитом. Принцип работы магнитных выключателей очень прост: когда магнит приближается к выключателю, пластины замыкают цепь. Когда магнит удаляется от выключателя, контакты вновь размыкаются.

 Номинальный ток на НО-контактах – 2 А (rms) и 1 А на перекидных контактах. Кратковременный ток  – 10 А rms (30 мс).

Отключающая и включающая способность

НО-контакты

 

Напряжение

Макс. ток

Отключающая способность

24…240 В (DC)

2 А

250 Вт

L/R < 40мс

230 В (AC)

2 А

400 ВА

cos φ>0,5

Перекидные контакты

 

Напряжение

Макс. ток

Отключающая способность

24…240 В (DC)

1 А

130 Вт

L/R < 40мс

230 В (AC)

1 А

250 ВА

cos φ>0,5

МОНТАЖНЫЕ СХЕМЫ

Стандартные:

Доступны следующие стандартные монтажные схемы:

  • Тип A – 2 НО-контакта (1 для сигнализации, 1 для отключения)
  • Тип L – 2 перекидных контакта (1 для сигнализации, 1 для отключения)
  • Тип G – 3 НО-контакта (1 для сигнализации, 2 для отключения)

Специальные:

Специальные монтажные схемы доступны по запросу для реле NB 50 и 80 мм:

  • Тип S2 – 1 перекидной контакт для сигнализации и 1 перекидной контакт плюс 1 НО-контакт для отключения
  • Тип S3 – 1 перекидной контакт плюс 1 НО-контакт для сигнализации и 1 перекидной контакт для отключения
  • Тип S4 – 4 НО-контакта: 2 для сигнализации и 2 для отключения
  • Тип R – 2 перекидных контакта с устройством, которое удерживает контакт отключения на своем месте в случае помпажа масла; ручная перезагрузка контакта нажатием на контрольную кнопку на верху реле (так же, как в системе TU).

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Условия окружающей среды

Реле соответствуют следующим требованиям по окружающей среде согласно EN6072134:

 

K

Климатические условия

4K2

Z

Особые климатические условия

4Z2+4Z4+4Z7

B

Биологические условия

4B1

C

Химически активные вещества

4C2

S

Механически активные вещества

4S3

Особые механически условия

Реле Бухгольца Cedaspe устойчивы к механическим воздействиям без случайных срабатываний согласно EN 607213:

  • Постоянные синусоидальные вибрации: класс 4М4
  • Непостоянные вибрации: вертикальный удар 100 м/с2 со спектром 1 типа.

Уровень защиты

Уровень защиты распределительной коробки - IP65 согласно EN60529.

Коррозия: Реле прошло испытания на коррозионную стойкость согласно ASTM B 117 в камере с солевым туманом в течение 200 ч.

Устойчивость к повышенному и пониженному давлению: Реле рассчитано на непрерывную работу при внутреннем давлении 50 кПа, но может выдерживать повышенное давление до 250 кПа в течение 2 мин и пониженное давление до 2,5 кПа в течение 24 ч.

Изоляционная жидкость: Реле рассчитано на работу с трансформаторным маслом с вязкостью от 1 мм2/с до 1000 мм2/с.

Рабочая температура:

  • Реле может работать в трансформаторном масле с температурой от –40 ⁰С до +115 ⁰С.
  • Реле может работать при температуре воздуха от –40 ⁰С до +70 ⁰С.

По запросу возможно исполнение по специальным требованиям.

Монтажное положение

Реле рассчитано на корректную работу при установке на трубе с отклонением от горизонтали 2-5⁰.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рабочие характеристики

Типичные значения расхода масла, требуемые для срабатывания размыкателя при помпаже масла и объемы накапливаемого газа, требуемые для срабатывания поплавка сигнализации и размыкателя:

Внутренний диаметр муфты маслопровода

Накопление газа для срабатывания сигнализации

Расход масла для размыкания

Накопление газа для размыкания

25 мм

150±50 см3

100±15 см/с

 

После срабатывания контакта сигнализации и до опускания масла до низшей точки трубы

50 мм

 

 

300±100 см3

 

100±15 см/с

(станд.)

 

80 мм

 

 

150±25 см/с

(по запросу)

200±35 см/с

(по запросу)

Монтаж

Газовое реле устанавливается на трубу между трансформатором и расширительным баком. Труба должна обеспечивать свободное попадание в реле газа, образующегося при неполадках в трансформаторе, начиная с самой высокой точки кожуха трансформатора, и не должна выступать внутрь трансформатора. Труба не должна иметь изгибов под прямым углом. Ее диаметр должен соответствовать диаметру впускного отверстия реле. Труба должна располагаться с наклоном вверх в сторону расширительного бака под углом 2-4⁰ (макс. 5⁰) к горизонтали. Перед реле труба должна иметь прямой участок длиной не менее 5 диаметров трубы. Сразу после реле (перед расширительным баком) труба должна иметь прямой участок длиной не менее 3 диаметров трубы.

Плоская поверхность крышки реле позволяет с помощью уровня установить реле в правильном положении.

Спускной клапан на крышке реле должен находиться ниже уровня дна расширительного бака.

При монтаже стрелка на корпусе реле должна указывать в направлении тока масла в расширительный бак.

Если трансформатор оснащен разрывным клапаном или другим подобным устройством, он должен быть установлен таким образом, чтобы газ, образующийся в трансформаторе, не мог накапливаться в клапане; в противном случае поплавок сигнализации будет срабатывать с задержкой.

Подготовка к работе

После монтажа реле открутите крышку с насечкой, скрывающую контрольную кнопку для проверки электроцепей, и удалите маленький деревянный фиксатор, удерживающий поплавки в нижнем положении при транспортировке. Откройте спускной газовый клапан на крышке реле, чтобы реле наполнилось маслом. Процесс наполнения и положение поплавков можно наблюдать через смотровые окна. Когда реле наполнится маслом, закройте спускной клапан.

Электрические цепи должны быть подключены в соответствии со схемами, прилагаемыми к реле.

Проверка контактов

Реле снабжено контрольной кнопкой для проверки электропроводности цепей. Процедура проста: открутите крышку с насечкой поз. 3 (см. чертеж), скрывающую контрольную кнопку, и медленно нажмите кнопку, чтобы сработал сначала контакт сигнализации и затем контакт отключения. Нажав кнопку до конца, медленно отпустите ее, чтобы отключить сначала контакт отключения, затем контакт сигнализации.

Движение поплавков можно наблюдать через смотровые окна.

Обслуживание

Реле Бухгольца не требует регулярного обслуживания. Рекомендуется периодически проверять электрические контакты и возможность свободного движения поплавка.

ПРОВЕРКИ ПОСЛЕ СРАБАТЫВАНИЯ РЕЛЕ

Сигнализация

После подачи тревожного сигнала через смотровые окна необходимо определить цвет газа. Газ может быть выпущен, либо его образцы могут быть взяты для анализа (если в комплекте с реле прилагается газоотборное устройство RG3, эта операция может быть выполнена сразу на месте).

Отмеченный цвет газа:

  • белый: вызван действием электрического разряда на бумагу, хлопок или шелк.
  • желтоватый: источником является дерево или картон
  • сероватый: вызван пробоем магнитопровода
  • черный: вызван открытым разрядом в масле

Следует помнить, что сразу после ввода в эксплуатацию или замены масла в трансформаторе может оставаться воздух. В подобных случаях сигнализация временная и через небольшой промежуток времени должна отключиться.

Размыкатель

Если реле отключило трансформатор, необходимо провести аналогичные проверки для определения цвета и объема скопившегося газа. В любом случае желательно провести анализ газа. Нежелательно сразу же вновь подавать питание на трансформатор – это может усугубить неисправность.

Контакт размыкателя может сработать также из-за утечки масла. В этом случае после обнаружения падения уровня масла следует долить масло в расширительный бак до необходимого уровня перед пуском трансформатора.

Анализ газа на месте

Проведение анализа газа на месте возможно только при наличии газоанализатора.

ОФОРМЛЕНИЕ ЗАКАЗА

При оформлении заказа на реле необходимо указать (см. таблицу):

  • Тип
  • Размер
  • Монтажную схему
  • Расход масла
  • Условия эксплуатации
  • Особые требования

Схема к заказу реле бухгольца Cedaspe

Пример: для заказа реле Бухгольца №3 типа EB080 с монтажной схемой G, стандартным расходом масла 100 см/с, тропическими условиями:

«№3 Реле Бухгольца тип EB080G27N»