In qualità di fornitore di trasformatori in olio completamente sigillati, il rilevamento delle scariche parziali è della massima importanza. La scarica parziale in un trasformatore immerso in olio completamente sigillato può portare al degrado dell'isolamento, che in definitiva può provocare un guasto del trasformatore. In questo blog condividerò alcuni metodi e considerazioni efficaci per rilevare le scariche parziali in questi trasformatori.
Comprensione dello scarico parziale in olio completamente sigillato: trasformatori immersi
Prima di approfondire le modalità di rilevazione è fondamentale capire cosa sono le scariche parziali. La scarica parziale si verifica quando la sollecitazione elettrica all'interno dell'isolamento di un trasformatore supera la rigidità dielettrica di una piccola porzione del materiale isolante. Ciò provoca una scarica elettrica localizzata che non colma l'intero isolamento tra i conduttori. In un trasformatore a bagno d'olio completamente sigillato, l'isolamento è costituito da olio e materiali isolanti solidi come carta e cartone pressato.
Esistono diversi fattori che possono contribuire alla scarica parziale in questi trasformatori. Questi includono difetti di fabbricazione, come vuoti o impurità nell'isolamento, stress meccanico durante l'installazione o il funzionamento e invecchiamento dei materiali isolanti nel tempo.
Metodi di rilevamento
Metodi elettrici
Metodo della corrente impulsiva
Il metodo della corrente pulsata è una delle tecniche più comunemente utilizzate per rilevare le scariche parziali. Misura gli impulsi di corrente transitori generati dalle scariche parziali. In questo metodo un condensatore di accoppiamento è collegato in parallelo all'avvolgimento del trasformatore. Quando si verifica una scarica parziale, nel condensatore di accoppiamento viene indotto un impulso di corrente che può essere rilevato e misurato da un rilevatore di scarica parziale.
Il vantaggio del metodo della corrente impulsiva è la sua elevata sensibilità. Può rilevare scariche parziali molto piccole. Tuttavia, è anche sensibile alle interferenze elettromagnetiche esterne. Per ridurre al minimo l'interferenza, la misurazione dovrebbe essere effettuata in un ambiente schermato o utilizzando tecniche di filtraggio adeguate.
Metodo della radiofrequenza
Il metodo a radiofrequenza (RF) rileva le onde elettromagnetiche generate da scariche parziali nella gamma delle radiofrequenze. I sensori RF sono installati attorno al trasformatore per captare questi segnali elettromagnetici. Questo metodo ha il vantaggio di poter rilevare le scariche parziali senza collegamento elettrico diretto all'avvolgimento del trasformatore. Può anche fornire informazioni in una certa misura sulla posizione della fonte di scarica parziale.
Tuttavia, il metodo RF è influenzato anche da interferenze RF esterne, come trasmissioni radio e apparecchiature elettriche nelle vicinanze. Per distinguere i segnali di scarica parziale dal rumore di fondo sono necessarie speciali tecniche di filtraggio ed elaborazione del segnale.
Metodi chimici
Analisi dei gas disciolti (DGA)
L'analisi dei gas disciolti è un potente strumento per rilevare le scariche parziali nei trasformatori immersi in olio. Quando si verificano scariche parziali nell'olio, provocano la decomposizione delle molecole di olio, con conseguente formazione di vari gas come idrogeno (H₂), metano (CH₄), etano (C₂H₆), etilene (C₂H₄) e acetilene (C₂H₂). Analizzando la concentrazione e il rapporto di questi gas nel petrolio, possiamo determinare se si sta verificando una scarica parziale e stimarne la gravità.
Ad esempio, un aumento della concentrazione di idrogeno e metano è spesso indice di scariche parziali. Anche il rapporto tra i diversi gas può fornire informazioni sul tipo di guasto. Il DGA è un metodo non invasivo ed è in grado di rilevare guasti incipienti prima che causino danni significativi al trasformatore.
Tuttavia, DGA presenta alcune limitazioni. Può rilevare solo l'effetto cumulativo delle scariche parziali nel tempo e potrebbe non essere in grado di rilevare scariche parziali improvvise o intermittenti. Inoltre, l’interpretazione dei risultati della DGA richiede competenza ed esperienza.
Metodi ad ultrasuoni
Il metodo ad ultrasuoni rileva le onde acustiche generate dalle scariche parziali. Quando si verifica una scarica parziale, si produce un'onda d'urto meccanica nel mezzo circostante, che si propaga come un'onda ultrasonica. I sensori a ultrasuoni sono installati sulla superficie della vasca del trasformatore per rilevare questi segnali a ultrasuoni.
Il vantaggio del metodo ad ultrasuoni è la sua capacità di localizzare con precisione la fonte di scarica parziale. Utilizzando più sensori e tecniche di triangolazione, è possibile determinare la posizione della scarica parziale all'interno del trasformatore. Tuttavia, i segnali ultrasonici possono essere attenuati dall'olio e dai materiali isolanti solidi e sono anche influenzati dal rumore di fondo derivante dal funzionamento del trasformatore, come ventole di raffreddamento e pompe.
Considerazioni durante il rilevamento
Condizioni ambientali
Le condizioni ambientali possono avere un impatto significativo sulla precisione del rilevamento delle scariche parziali. Elevata umidità, variazioni di temperatura e interferenze elettromagnetiche possono influenzare i risultati della misurazione. Ad esempio, un'elevata umidità può aumentare la conduttività della superficie isolante, portando a falsi segnali di scariche parziali. Pertanto, è importante controllare il più possibile le condizioni ambientali durante il processo di rilevamento.
Calibrazione delle apparecchiature di rilevamento
La calibrazione regolare dell'apparecchiatura di rilevamento delle scariche parziali è essenziale per garantire risultati di misurazione accurati. La calibrazione deve essere eseguita secondo gli standard e le procedure pertinenti. Ciò aiuta a mantenere l'affidabilità e la coerenza del sistema di rilevamento.
Frequenza di rilevamento
La frequenza del rilevamento delle scariche parziali dipende dall'età, dalle condizioni operative e dalla criticità del trasformatore. Per i nuovi trasformatori, le prove iniziali di scarica parziale dovrebbero essere eseguite durante il processo di produzione e prima dell'installazione. Dopo l'installazione, è necessario effettuare un monitoraggio regolare a intervalli appropriati. Per i trasformatori utilizzati in applicazioni critiche o con precedenti di problemi di isolamento, potrebbe essere necessario un rilevamento più frequente.
Importanza dell'utilizzo di apparecchiature di test avanzate
Per garantire un rilevamento accurato e affidabile delle scariche parziali, è fondamentale utilizzare apparecchiature di prova avanzate. Ad esempio, ilTester automatico della resistenza del circuitopuò essere utilizzato per misurare la resistenza del circuito degli avvolgimenti del trasformatore, che può fornire preziose informazioni sull'integrità dei collegamenti elettrici. ILTester di tensione di resistenza a frequenza ultrabassapuò essere utilizzato per testare la resistenza dell'isolamento del trasformatore sotto una tensione controllata, il che può aiutare a rilevare potenziali punti deboli dell'isolamento. ILApri Tester del punto di infiammabilitàpuò essere utilizzato per misurare il punto di infiammabilità dell'olio del trasformatore, che è un parametro importante relativo alla sicurezza e alla qualità dell'olio.
Conclusione
Rilevare le scariche parziali nei trasformatori immersi in olio completamente sigillati è un compito complesso ma cruciale. Utilizzando una combinazione di metodi elettrici, chimici e ultrasonici e tenendo conto delle condizioni ambientali, della calibrazione delle apparecchiature e della frequenza di rilevamento, possiamo rilevare efficacemente le scariche parziali e prevenire guasti ai trasformatori.
In qualità di fornitore di trasformatori in olio completamente sigillati, ci impegniamo a fornire prodotti di alta qualità e soluzioni affidabili per il rilevamento delle scariche parziali. Se siete interessati ai nostri prodotti o avete bisogno di maggiori informazioni sul rilevamento delle scariche parziali, non esitate a contattarci per l'approvvigionamento e ulteriori discussioni.
Riferimenti
- Standard IEEE C57.106 - Guida per l'accettazione e la manutenzione dell'olio isolante nelle apparecchiature
- IEC 60270 - Tecniche di prova ad alta tensione - Misurazioni delle scariche parziali
- ASTM D3612 - Metodi di prova standard per l'analisi dei gas disciolti nell'olio isolante elettrico mediante gascromatografia
