Cómo el Relé Buchholz Protege Transformadores de Potencia: Análisis Experto

¿Qué es el Sistema de Protección de Transformadores?

En la práctica, existen muchos sistemas de protección para alternadores, pero los transformadores de potencia también son máquinas críticas que deben protegerse de condiciones anómalas. El sistema de corriente circulante Merz-Price es el más satisfactorio para alternadores. Necesitamos un sistema para transformadores que transportan gran potencia. Hay varios: relés de falla a tierra (protección contra fallas a tierra), relés de sobrecorriente (protección fase-fase y sobrecarga), sistema diferencial (protección contra fallas a tierra y fase). Un dispositivo especial, el relé Buchholz, protege contra fallas de desarrollo lento. Lo explicaremos en detalle.

¿Cómo Funciona el Relé Buchholz?

Básicamente, el relé Buchholz es un relé accionado por gas, instalado en transformadores inmersos en aceite para proteger contra todo tipo de fallas. Nombrado por su inventor, Buchholz. Da alarma en fallas de desarrollo lento y desconecta el transformador en fallas internas graves. Se usa en transformadores de potencia superior a 750 kVA. Se instala en la tubería entre el tanque principal y el conservador, inclinado 9,5°.

La construcción muestra dos elementos. El superior: interruptor de mercurio conectado a un flotador. El inferior: interruptor de mercurio en el flujo de aceite. El elemento superior conecta al circuito de alarma (fallas lentas); el inferior al circuito de disparo (fallas internas severas).

Ante fallas lentas (falla de aislamiento de devanados, sobrecalentamiento del núcleo, bajada de nivel de aceite por fugas), el aceite se descompone por calor generando gases (>70% hidrógeno). Por su ligereza, el hidrógeno sube al conservador, activando el flotador. La presión del gas inclina el interruptor de mercurio, cerrando el circuito de alarma.

Si ocurre una falla interna grave con gran potencia, el aceite genera gran cantidad de gas y, por sobrecalentamiento, se precipita hacia el conservador. El elemento inferior bascula, cerrando el circuito de disparo, desconectando el transformador del sistema y evitando daños severos.