Czy każdy tranformator powinien mieć przekaźnik Bucholza?

Czas czytania: 1 min

Pisaliśmy już o tej ochronie transformatorów zarówno tutaj, jak i uwzględniając konserwację przekaźników Bucholza na naszym blogu Energeks. Dziś spojrzymy na temat z innej perspektywy – cofniemy się do początków technologii i przyjrzymy się, skąd właściwie wziął się przekaźnik Buchholza, jak działa i dlaczego w niektórych przypadkach jest absolutnie niezbędny.

Bo oto pytanie: czy każdy transformator wymaga przekaźnika Buchholza? Czy to inżynierska nadgorliwość, czy może zabezpieczenie, które może zadecydować o losach całej sieci?

Historia i technologia przekaźnika Buchholza

Przekaźnik Buchholza to mechaniczny czujnik gazu i przepływu oleju, stosowany w transformatorach olejowych z konserwatorem. Ale skąd się wziął i kto za nim stoi?

Jego wynalazcą był Max Buchholz, niemiecki inżynier, który opatentował urządzenie w 1921 roku. W tamtych czasach transformatorowe zabezpieczenia były bardzo ograniczone – awarie wewnętrzne były trudne do wykrycia, co często prowadziło do pożarów i zniszczenia infrastruktury elektroenergetycznej.

Buchholz dostrzegł, że wczesnym objawem problemów w transformatorze jest tworzenie się gazów w wyniku rozkładu oleju pod wpływem wysokiej temperatury i wyładowań elektrycznych. Postanowił to wykorzystać i stworzył system, który:

1️⃣ Wykrywa akumulację gazu – jeśli w transformatorze zachodzą nieprawidłowe procesy (np. degradacja izolacji, zwarcia łukowe), w oleju zaczynają się pojawiać pęcherzyki gazu. Przekaźnik Buchholza wykrywa tę akumulację i uruchamia alarm.

2️⃣ Monitoruje gwałtowny przepływ oleju – w przypadku poważnej awarii (np. zwarcia) nagła zmiana ciśnienia powoduje szybki przepływ oleju w rurze między kadzią transformatora a konserwatorem. Przekaźnik rejestruje to i natychmiast wyłącza transformator, zanim dojdzie do katastrofy.

Od momentu wynalezienia, przekaźnik Buchholza stał się standardowym elementem ochrony transformatorów olejowych. Pierwsze instalacje miały miejsce w latach 20. XX wieku, a od tego czasu technologia ta nie straciła na znaczeniu – wręcz przeciwnie, wciąż jest szeroko stosowana w nowoczesnych systemach elektroenergetycznych.

Jak działa przekaźnik Buchholza?

Przekaźnik Buchholza to dwustopniowe zabezpieczenie gazowo-wydmuchowe, które montuje się w rurze łączącej kadź transformatora z konserwatorem oleju. Jego głównym zadaniem jest wykrywanie nieprawidłowości wewnątrz transformatora, zanim dojdzie do poważnej awarii.

Dwa stopnie ochrony

1. Pierwszy stopień – wczesne ostrzeganie
Gdy w transformatorze pojawiają się pierwsze oznaki problmów, takie jak wyciek oleju lub stopniowy rozkład izolacji skutkujący emisją gazów, przekaźnik Buchholza wykrywa te zmiany i aktywuje sygnalizację alarmową. W tym momencie urządzenie nie wyłącza trasnformatora, ale daje obsłudze czas na diagnozę sytuacji. Analiza składu gazu pozwala określić, czy transformator może nadal pracować, czy wymaga natychmiastowego wyłączenia.

2.Drugi stopień – natychmiastowe wyłączenie transformatora
Jeśli dochodzi do gwałtownego przepływu oleju lub gazu w kierunku konserwatora (np. w wyniku poważnego zwarcia wewnętrznego), przekaźnik Buchholza reaguje natychmiast – wyłącza transformator, chroniąc go przed uszkodzeniem. Tego typu zwarcia mogą uwalniać energię przekraczającą 30 kW, co stanowi bezpośrednie zagrożenie dla bezpieczeństwa całej instalacji elektroenergetycznej.

W Polsce przekaźnik Buchholza jest obowiązkowym zabezpieczeniem we wszystkich transformatorach o mocy powyżej 1 MVA, zgodnie z krajowymi normami elektroenergetycznymi. W praktyce oznacza t, że większość dużych transformatorów stosowanych w przemyśle, sieciach energetycznych czy centrach danych musi być wyposażona w to zabezpieczenie.

Dzięki swojej prostocie i skuteczności, przekaźnik Buchholza pozostaje jednym z najważniejszych systemów ochrony transformatorów olejowych, zapewniając niezawodność i wydłużając ich żywotność.

Gdzie stosuje się przekaźnik Buchholza?

• W transformatorach olejowych z konserwatorem. To jedyny typ transformatora, w którym Buchholz relay ma sens. Dlaczego? Bo to właśnie tam zachodzi akumulacja gazów, a przekaźnik może ją monitorować.

• W krytycznych instalacjach elektroenergetycznych. Sieci elektroenergetyczne, zakłady przemysłowe, centra danych – wszędzie tam, gdzie transformator pełni strategiczną rolę i jego awaria mogłaby oznaczać ogromne straty.

Gdzie nie stosuje się przekaźnika Buchholza?

• Transformatory suche i hermetycznie zamknięte – brak oleju = brak gazów = brak potrzeby stosowania przekaźnika.
• Małe transformatory olejowe (<500 kVA) – inne metody zabezpieczeń, jak czujniki temperatury, są wystarczające.

Czy Twój transformator go potrzebuje?

Nie otwierasz parasola, gdy świeci słońce – bo po co? To niepotrzebna komplikacja. Podobnie z przekaźnikiem Buchholza: jeśli nie jest wymagany, jego montaż to zbędne koszty, fałszywe alarmy i nieuzasadniona ingerencja w układ zabezpieczeń.

Przekaźnik Buchholza to świetny przykład technologii, która przetrwała próbę czasu – od 1921 roku do dziś pozostaje jednym z najważniejszych systemów ochrony transformatorów. Ale czy jest konieczny w każdym przypadku? Niekoniecznie. Decyzja o montażu powinna wynikać z analizy warunków pracy transformatora. Nie każde urządzenie go potrzebuje, ale w wielu sytuacjach jego brak może oznaczać katastrofalne skutki.

Jeśli nie jesteś pewien, czy Twój transformator wymaga dodatkowego zabezpieczenia – skonsultuj się z ekspertami Energeks.

Sprawdź dostępne od zaraz transformatory w naszym sklepie
Poznaj pełną ofertę transformatorów Energeks

I pamiętaj – najlepsze dyskusje o elektroenergetyce odbywają się na LinkedIn!
Dołącz do naszej społeczności, gdzie teoria spotyka się z praktyką.

Czekamy na Ciebie!