Cos'è l'NDT per il trasformatore?

Introduzione:

I trasformatori svolgono un ruolo cruciale nel sistema di distribuzione dell'energia, aumentando o diminuendo i livelli di tensione secondo necessità. Tuttavia, nel tempo, i trasformatori possono presentare vari guasti o difetti che potrebbero potenzialmente provocare interruzioni di corrente o addirittura situazioni pericolose. È qui che entrano in gioco i controlli non distruttivi (NDT) per i trasformatori. Le tecniche NDT aiutano a valutare le condizioni dei trasformatori senza causare danni, consentendo una manutenzione proattiva e garantendo prestazioni ottimali. In questo articolo esploreremo i diversi aspetti dei controlli non distruttivi per i trasformatori e la sua importanza nel garantire affidabilità e sicurezza.

Perché i controlli non distruttivi sono importanti per i trasformatori?

L'affidabilità e la funzionalità dei trasformatori sono della massima importanza nella rete elettrica. Qualsiasi interruzione o guasto nel loro funzionamento potrebbe portare a notevoli interruzioni dell'erogazione di energia elettrica, colpendo numerosi consumatori. Le tecniche NDT offrono un modo non invasivo ed efficace per valutare lo stato dei trasformatori, consentendo ai servizi pubblici e al personale di manutenzione di identificare potenziali problemi prima che si trasformino in problemi gravi. Questo approccio proattivo aiuta a prevenire guasti imprevisti, prolunga la durata dei trasformatori e garantisce un'alimentazione elettrica ininterrotta.

Il ruolo dei controlli non distruttivi nella valutazione delle condizioni del trasformatore

I controlli non distruttivi comprendono una serie di tecniche utilizzate per valutare le condizioni di materiali o strutture senza causare alcun danno. Quando si tratta di trasformatori, gli NDT svolgono un ruolo cruciale nella valutazione delle condizioni generali. Utilizzando vari metodi NDT, i professionisti possono ottenere preziose informazioni sui componenti interni ed esterni dei trasformatori, consentendo loro di prendere decisioni informate in merito alla manutenzione, riparazione o sostituzione. Approfondiamo alcune tecniche NDT comuni impiegate nella valutazione delle condizioni dei trasformatori:

1. Prova di scarica parziale

Test di scarica parziale (PDT) è una tecnica NDT ampiamente utilizzata per valutare le condizioni di isolamento del trasformatore. I trasformatori in genere sono dotati di materiali isolanti che impediscono la dispersione di corrente e mantengono l'integrità elettrica. Con il passare del tempo, a causa dell'invecchiamento, della contaminazione o dello stress meccanico, l'isolamento può deteriorarsi, provocando scariche parziali. Queste scariche parziali emettono segnali misurabili che possono essere captati mediante apparecchiature adeguate. La PDT prevede il sottoporre il trasformatore a stress di tensione durante la misurazione e l'analisi dei segnali di scarica parziale risultanti. Interpretando attentamente questi segnali, gli esperti possono identificare la gravità del degrado dell'isolamento e determinare le azioni necessarie, come riparazioni o sostituzioni.

2. Analisi dei gas disciolti

Analisi dei gas disciolti (DGA) è una tecnica NDT altamente efficace che si concentra sull'analisi della concentrazione e del tipo di gas disciolti nell'olio isolante del trasformatore. La presenza di alcuni gas difettosi, come metano, etilene e acetilene, indica tipi specifici di guasti che si verificano all'interno del trasformatore. La DGA consiste nel raccogliere campioni di olio dal trasformatore e sottoporli ad analisi mediante tecniche di gascromatografia. In base ai livelli di concentrazione e ai rapporti dei diversi gas, gli esperti possono diagnosticare guasti latenti, come surriscaldamento, archi elettrici, scariche parziali o guasti all'isolamento. Questo metodo consente il rilevamento tempestivo di guasti critici e aiuta a prevenire guasti catastrofici.

3. Test del rapporto spire del trasformatore

Il test del rapporto di trasformazione del trasformatore (TTR). è una tecnica NDT semplice ma essenziale utilizzata per determinare il rapporto di sterzata dei trasformatori. Il rapporto di spire indica il rapporto tra il numero di spire sull'avvolgimento primario e quello secondario, riflettendo il rapporto di tensione del trasformatore. Questo test prevede l'applicazione di una tensione nota a un avvolgimento e la misurazione della tensione risultante sull'altro avvolgimento. Confrontando il rapporto di tensione misurato con il rapporto di rotazione nominale, i professionisti possono identificare eventuali discrepanze, che potrebbero indicare guasti agli avvolgimenti o problemi con i commutatori. Un corretto test TTR garantisce che il trasformatore funzioni correttamente e fornisca la tensione di uscita desiderata.

4. Analisi della risposta in frequenza di scansione

Analisi della risposta in frequenza di scansione (SFRA) è una tecnica diagnostica utilizzata per valutare l'integrità meccanica dei trasformatori. Implica l'applicazione di un segnale sinusoidale a bassa tensione e bassa corrente su varie gamme di frequenza agli avvolgimenti del trasformatore. Analizzando la risposta elettrica del trasformatore a diverse frequenze, gli esperti possono identificare deformazioni degli avvolgimenti, movimenti del nucleo o altri problemi meccanici. SFRA fornisce preziose informazioni sull'integrità dei componenti interni, come connessioni degli avvolgimenti, nuclei e strutture di bloccaggio. Eventuali deviazioni dalla risposta prevista indicano potenziali problemi meccanici che richiedono attenzione.

5. Termografia a infrarossi

Termografia a infrarossi è un metodo NDT senza contatto che utilizza termocamere per rilevare e analizzare le variazioni di temperatura all'interno di un trasformatore. Poiché aumenti anomali della temperatura sono spesso indicativi di guasti o inefficienze, la termografia IR svolge un ruolo fondamentale nell'ispezione dei componenti critici del trasformatore, come avvolgimenti, nucleo e sistemi di raffreddamento. Acquisendo immagini termiche e analizzando i modelli di temperatura, gli esperti possono identificare punti caldi, inefficienze di raffreddamento, connessioni allentate o componenti malfunzionanti. Il rilevamento tempestivo delle anomalie di temperatura aiuta a prevenire gravi danni e garantisce prestazioni ottimali del trasformatore.

Conclusione

Le tecniche di test non distruttivi (NDT) svolgono un ruolo cruciale nel valutare le condizioni dei trasformatori senza causare danni o interruzioni al loro funzionamento. Utilizzando vari metodi NDT come il test delle scariche parziali, l'analisi dei gas disciolti, il test del rapporto spire del trasformatore, l'analisi della risposta in frequenza di scansione e la termografia a infrarossi, gli esperti possono raccogliere informazioni essenziali sui componenti interni ed esterni dei trasformatori. Ciò consente ai servizi pubblici e al personale di manutenzione di prendere decisioni informate in merito a manutenzione, riparazione o sostituzione, garantendo l'affidabilità, la longevità e la sicurezza dei trasformatori nella rete elettrica. Gli NDT per i trasformatori sono indispensabili quando si tratta di prevenire interruzioni di corrente, ridurre il rischio di guasti catastrofici e mantenere un'alimentazione elettrica continua per i clienti.