Comment le Relais Buchholz Protège les Transformateurs de Puissance – Expertise

Qu'est-ce qu'un Système de Protection de Transformateur ?

En pratique, de nombreux systèmes protègent les alternateurs (ex: système Merz-Price à courant circulant). Mais les transformateurs de puissance, qui transportent d'énormes puissances, doivent aussi être protégés. Quelques systèmes : relais de défaut à la terre (protection terre), relais de surintensité (protection phase-phase et surcharge), système différentiel (protection terre et phase). Un dispositif spécial : le relais Buchholz, protège contre les défauts lents. Explication détaillée ci-après.

Comment fonctionne le Relais Buchholz ?

Relais à action par gaz, installé sur transformateurs immergés dans l'huile, pour protection contre tous types de défauts. Nommé d'après son inventeur. Donne une alarme pour défauts lents, déconnecte le transformateur pour défauts internes graves. Utilisé pour transformateurs > 750 kVA. Installé dans le tuyau entre cuve principale et conservateur, incliné à 9,5°.

Construction : deux éléments. Élément supérieur : contact mercure sur flotteur. Élément inférieur : contact mercure dans le flux d'huile. Supérieur → circuit d'alarme (défauts lents). Inférieur → circuit de déclenchement (défauts graves).

En cas de défaut lent (rupture isolement enroulements, échauffement noyau, baisse niveau huile par fuite), l'huile se décompose par la chaleur, produisant des gaz (>70% H₂). L'hydrogène, léger, monte vers le conservateur et actionne le flotteur. Pression sur contact mercure → inclinaison → contact alarme → signal sonore.

En cas de défaut interne grave avec puissance élevée, l'huile produit une grande quantité de gaz. Par surchauffe, l'huile afflue vers le conservateur, actionne le contact mercure inférieur → bascule les contacts du circuit de déclenchement → déconnecte le transformateur du réseau → protection contre dommages sévères.