Introduzione ai principali accessori comuni dei trasformatori e alla loro funzione

I trasformatori sono una parte vitale del sistema elettrico e gli accessori per trasformatori sono componenti chiave per garantire un funzionamento sicuro, efficiente e stabile. Sebbene questi accessori siano di piccole dimensioni, il loro ruolo non deve essere sottovalutato: essi svolgono un ruolo importante nella dissipazione del calore del trasformatore, nell'isolamento, nella regolazione della pressione, nel monitoraggio del livello dell'olio e nella protezione dai guasti.

Di seguito vengono descritti i principali accessori comuni ai trasformatori e le loro funzioni:

1. Nucleo di ferro

Il nucleo di ferro è il percorso della linea magnetica del trasformatore e un importante elemento strutturale che sostiene gli avvolgimenti. Di solito è costituito da fogli di acciaio al silicio laminati insieme per dirigere e concentrare efficacemente il flusso magnetico per una trasmissione efficiente dell'energia elettrica.

2. Avvolgimenti

L'avvolgimento è il percorso della corrente e la parte fondamentale del trasformatore per l'induzione elettromagnetica. È costituito da fili attorcigliati, e ci sono avvolgimenti ad alta tensione e avvolgimenti a bassa tensione, a seconda del livello di tensione e dei requisiti di potenza.

3. Serbatoio del carburante (Tank)

Il serbatoio dell'olio è l'involucro esterno del trasformatore ed è riempito con olio per trasformatori. La funzione principale del serbatoio è quella di fornire isolamento e dissipazione del calore al trasformatore, proteggendo i componenti interni dall'ambiente esterno. Il serbatoio è solitamente dotato di una serie di interfacce per gli accessori ausiliari integrati, come ad esempioindicatore di livello dell'olio, termometri, ecc.

4. Cuscino d'olio (olio<bos>)

Il cuscino dell'olio, noto anche come serbatoio dell'olio, è montato sopra il serbatoio del carburante. Ha due funzioni principali:

• Regolazione del livello dell'olioQuando il volume dell'olio si espande o si contrae a causa delle variazioni di temperatura nel trasformatore, il cuscino d'olio può immagazzinare o reintegrare l'olio del trasformatore, mantenendo sempre normale il livello dell'olio nel serbatoio.

• Riduzione della degradazione dell'olioIl cuscino d'olio riduce l'area di contatto dell'olio del trasformatore con l'aria, rallentando così il deterioramento dell'olio del trasformatore dovuto all'ossidazione.

5. Cambio di rubinetto

I regolatori di tensione, noti anche come commutatori, sono utilizzati per modificare il rapporto di spire degli avvolgimenti di alta e bassa tensione di un trasformatore, regolando così la tensione di uscita. Ciò consente al trasformatore di adattarsi a diversi requisiti di tensione e garantisce la stabilità dell'alimentazione. I regolatori di tensione si dividono in regolatori con e senza carico.

6. Respiratore

Lo sfiatatoio è montato sul cuscino dell'olio e riempito di adsorbente (ad es. gel di silice) all'interno. Il suo ruolo è nel funzionamento del trasformatore, quando il livello dell'olio nel serbatoio, a causa delle variazioni di temperatura, aumenta o diminuisce, assorbe l'umidità nell'aria interna del trasformatore, per evitare che l'umidità dell'olio del trasformatore riduca le proprietà isolanti.

7. Dispositivo di sfiato/rilascio della pressione di esplosione (EVD)

Il tubo antideflagrante è un dispositivo di protezione di sicurezza. Quando si verifica un guasto grave all'interno del trasformatore, come un cortocircuito o un sovraccarico, con conseguente forte aumento della pressione interna, il tubo antideflagrante si apre automaticamente per rilasciare la pressione interna, impedendo così l'esplosione del serbatoio e proteggendo le apparecchiature e il personale.

8. Termometro

I termometri sono utilizzati per monitorare la temperatura interna dell'olio del trasformatore. Solitamente installati sulla parte superiore del serbatoio del trasformatore, possono visualizzare la temperatura dell'olio e aiutare il personale addetto al funzionamento e alla manutenzione a rilevare tempestivamente il surriscaldamento e altre anomalie. Alcuni termometri sono anche dotati di contatti di allarme che possono segnalare quando la temperatura dell'olio è troppo alta.

9. Boccole

La boccola è un dispositivo isolante per il collegamento dei conduttori del trasformatore all'esterno ed è installata sul coperchio della scatola del trasformatore. Oltre a garantire l'isolamento tra i conduttori e l'involucro del trasformatore (terra), svolge anche il ruolo di fissaggio dei conduttori. A seconda del livello di tensione e dei requisiti di progettazione, esistono vari tipi di boccole, come quelle in porcellana, quelle a olio, quelle capacitive e così via.

10. Dispositivo di raffreddamento

Il dispositivo di raffreddamento ha il compito di irradiare il calore generato dal trasformatore durante il funzionamento per mantenerlo entro un intervallo di temperatura di esercizio sicuro. I metodi di raffreddamento più comuni includono il raffreddamento naturale (radiatori), il raffreddamento forzato con ventola a circolazione d'olio e il raffreddamento forzato ad acqua a circolazione d'olio. Gli accessori correlati comprendono radiatori, ventole di raffreddamento, pompe dell'olio, ecc.

11. Depuratore di olio

I depuratori d'olio, noti anche come dispositivi di rigenerazione o filtri, si basano su adsorbenti riempiti internamente (ad esempio gel di silice, allumina attivata, ecc.) per assorbire l'acqua, gli acidi e gli ossidi presenti nell'olio del trasformatore e purificare l'olio del trasformatore in circolazione, prolungando così la durata di servizio dell'olio del trasformatore e la vita operativa complessiva del trasformatore.

12. Valvola di scarico dell'olio

La valvola di scarico dell'olio è installata sul fondo del serbatoio per facilitare lo scarico dell'olio del trasformatore, solitamente utilizzato durante la manutenzione o la sostituzione dell'olio del trasformatore.

13. Valvola/valvola a farfalla

Tra il radiatore e il serbatoio viene solitamente installata una valvola a farfalla per controllare il flusso circolante dell'olio del trasformatore. In caso di manutenzione o sostituzione del radiatore, è possibile isolare il radiatore chiudendo la valvola a farfalla senza svuotare l'intero trasformatore dall'olio.

14. Materiali isolanti e componenti di tenuta

Questi accessori comprendono vari fogli isolanti, carta isolante, nastri isolanti, guarnizioni in gomma resistenti all'olio, O-ring, ecc. Vengono utilizzati per l'isolamento tra le parti interne del trasformatore, nonché per la sigillatura del serbatoio dell'olio, dell'involucro, ecc. per evitare la perdita di olio e l'ingresso di umidità esterna.

15. Dispositivi di protezione e apparecchiature di monitoraggio

Oltre a quelli già citati, esistono dispositivi di protezione e monitoraggio più avanzati, come ad esempioRelè del gas(Relè Buchholz), montato sulla tubazione tra la traversina dell'olio e il serbatoio, monitora la generazione di gas all'interno del trasformatore e segnala tempestivamente un allarme o un intervento. Sono presenti anche manometri di pressione-vuoto.

L'insieme di questi accessori costituisce il sistema funzionale completo del trasformatore e la loro qualità e corretta selezione è fondamentale per il funzionamento affidabile del trasformatore.