Buchholz Relay | What is Buchholz relay, Principle and operation [हिंदी]

Buchholz Relay | What is Buchholz relay, Principle and operation

बड़े ट्रांसफार्मर जिनमे कूलिंग के लिये तेल का इस्तेमाल करते है, यानी जीनको हम oil cooled transformer कहते हैं उनमे हमे conservator से main tank को जोड़ने वाली पाइप में एक बेलनाकार चीज मिलती है। यह बेलनाकार वस्तु, जो solenoid valve की तरह दिखती है, इसको हम Buchholz relay के नाम से जानते हैं। यह एक प्रकार का oil activated relay है। यह 500kva से बड़े सभी oil cooled transformer में पाया जाता है।

ट्रांसफार्मर में Buchholz रिले का उपयोग क्यों करते हैं?

Buchholz relay का उपयोग transformer winding और core में होने वाले faults को महसूस करने के लिए किया जाता है जैसे कि inter-turn faults, short circuits, earth faults, overheating of the core, oil leakage आदि। यह इन faults को महसूस करता है और ट्रांसफॉर्मर की इनपुट सप्लाई को Trip या बंद करता है, ताकि और अधिक नुकशान को रोका जा सके।

मूल रूप से, एक Buchholz रिले एक oil actuated रिले है यानी तेल की हलचल से यह ऑपरेट होता है।  यह एक अलार्म देता है और तेल में हलचल के आधार पे इनपुट आपूर्ति को ट्रिप करता है। यह ट्रांसफॉर्मर के मेन टैंक से conservator टैंक की तरफ तेल के असामान्य प्रवाह पर तेजी से प्रतिक्रिया करता है।

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 Buchholz relay Diagram

Buchholz रिले की बनावट और इसके features

Buchholz रिले के बाहरी आवरण और टर्मिनल बॉक्स एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं। यह एक वेदरप्रूफ यानी सभी मौसम सहने वाला और जिसमे से तेल बाहर ना निकल सके वाला ऑइल टाइट डिज़ाइन है जिसके अंदर दो फ्लोट स्विच होते है, एक ऊपर में और दूसरा तल पे, जिसका काम तेल के बहाव को महसूस करना होता है। ये दो स्विच जिनमे से एक अलार्म के लिए और दूसरा इनपुट को ट्रिप कराने के लिए होता है। इसके अंदर तेल के स्तर की निगरानी के लिए एक सीसा भी लगाया जाता है ताकि हम समय समय पे तेल की स्थिति जांच सकें।

एक छोटी सी टोंटी या जिसको वाल्व भी कह सकते हैं Buchholz relay के ऊपरी भाग में लगाई जाती है जोकि ट्रांसफॉर्मर के टैंक में बनने वाली गैसों को बाहर निकालने का काम करती है। एक विद्युत सर्किट जो कि टेस्ट बटन होता है और साथ ही एक और टोटी जो इसके खराब तेल को बाहर निकालने के लिए होती है ये दोनों इसके नीचे की तरफ दिए जाते हैं। आधुनिक रिले निरंतर गैस संचय (accumulation) और प्रवाह गति (flow speed) की निगरानी के लिए analogue और digital सिग्नल विकल्प के साथ आते हैं।

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Buchholz relay के संचालन का सिद्धांत

एक तेल से भरे ट्रांसफार्मर के अंदर जब भी कोई खराबी आती है तो उसमे गर्मी पैदा होती है, जो काफी हद तक इन्सुलेट तेल को विघटित (decompose) करती है।  तेल के अपघटन (Decomposition) से हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड, मीथेन आदि जैसी गैसों का निर्माण होता है। ये गैसें धीरे-धीरे कनेक्टिंग पाइप के माध्यम से कंजर्वेटर टैंक की ओर बढ़ती हैं, लेकिन बीच मे इसको Buchholz relay से गुजरना पड़ता है।  इसके अंदर तेल का स्तर थोड़ा कम हो जाता है, इस कारण से फ्लोट नीचे खिसक जाता है।

साथ ही जब कोई बड़ा फाल्ट आता है तो इस मामले में, गैसों की एक बड़ी मात्रा बाहर की तरफ भागती है।  इसके परिणामस्वरूप तेल वृद्धि होती है जो conservator टैंक की ओर जाता है।  यह कारण निचले फ्लोट से जुड़ी फ्लैप को नीचे धकेलता है।

फ्लोट से जुड़ा ऊपर वाला स्विच के साथ एक अलार्म सर्किट जुड़ा हुआ होता है और फ्लोट पे नीचे की तरफ जुड़ा हुआ स्विच ट्रांसफार्मर के इनपुट वाले सर्किट ब्रेकर   से जुड़ा हुआ होता है। फाल्ट के दौरान, ये स्विच सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करता है और ट्रांसफार्मर को बिजली की आपूर्ति रोक देता है, जिससे बड़ी दुर्घटनाओं से बच जाते हैं।

Fault diagnosis

Buchholz relay में फंसने वाली गैसों के नमूने घटना की जानकारी के लिए इकट्ठा किए जाते हैं। लिए गए गैसों का रंग इसमें आये फाल्ट के बारे में बहुत कुछ जानकारी देता है।

सफेद गैस : यह कागज, कपास और रेशम के कारण होने वाली खराबी में उत्त्पन्न होती है

पीली गैस : यह लकड़ी और कार्डबोर्ड के कारण होने वाली खराबी में उत्त्पन्न होती है

भूरी गैस :  यह चुंबकीय सर्किट (magnetic circuit) के टूटने के कारण होता है

काली गैस : यह तेल में Arc बनने के कारण उत्त्पन्न होती है

Buchholz रिले की Protection

Buchholz रिले निम्नलिखित स्थितियों से ट्रांसफार्मर की सुरक्षा करता है:

कोर टुकड़े circuit होने के कारण होने वाले Short-circuit

फेज / अर्थ के बीच शॉर्ट-सर्किट

ट्रांसफॉर्मर की वाइंडिंग ज्यादा गर्म होना

मुख्य टैंक से तेल का रिसाव।

ट्रांसफार्मर के अंदर हवा आ जाना

जब भी कोई मामूली फाल्ट आता है तो पैदा होने वाली गैसें मुख्य टैंक से conservator टैंक की तरफ जाती है तो बीच मे लागी Buchholz Relay में फंस जाती है। जिसके कारण तेल का स्तर थोड़ा कम हो जाता है, फिर  ऊपर लगा फ्लोट अलार्म स्विच को संचालित करता है।  यदि गैसें मुख्य टैंक में ही रहे तो भी तेल का स्तर कम होने के कारण फ्लोट स्विच अलार्म को संचालित कर देता है।

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बड़े फाल्ट जैसे कि oil leakages, overheating के मामले में तेल के स्तर में लगातार कमी होती रहती है।  जिसके कारण आखिरकार, Buchholz relay, connecting pipe और conservator टैंक पूरी तरह से खाली हो जाता है जिसके कारण नीचे वाले फ्लोट ट्रिपिंग सर्किट को एक्टिव कर देता है। जिसके कारण ट्रांसफार्मर को पावर की आपूर्ति बंद हो जाती है।

शॉर्ट सर्किट के मामले में गैस मुख्य टैंक में बहुत तेजी से हलचल करती हैं। जिससे तेल निचले फ्लोट को ऑपरेट करता है और ट्रिप सर्किट को सक्रिय करता है, जिससे बड़े फाल्ट से बचते हुए, ट्रांसफार्मर को इनपुट आपूर्ति को अलग किया जाता है।

Advantages and disadvantages of Buchholz relays

Buchholz relay के कारण फाल्ट का प्रारंभिक चरण में पता लगा जाता है और ट्रांसफार्मर का बचाव आसानी से हो जाता है। लेकिन Buchholz relay का उपयोग केवल तेल से भरे ट्रांसफार्मर में किया जा सकता है।

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