Che cos'è un termostato per trasformatori ad olio? Spiegazione dettagliata del principio di funzionamento delle serie BWY e BWR

• La necessità di un termostato per trasformatori a olio: Durante il funzionamento dei trasformatori a bagno d'olio, la temperatura dell'olio isolante e quella degli avvolgimenti sono direttamente correlate alla sicurezza e alla durata dell'apparecchiatura. La temperatura del livello dell'olio e quella dei punti caldi degli avvolgimenti sono due parametri di monitoraggio distinti ma complementari: il primo riguarda la temperatura superficiale del trasformatore, mentre il secondo riguarda i punti più caldi all'interno; entrambi sono indispensabili.
• BWYSerie (termostati per olio): Progettato specificamente per misurare e controllare la temperatura dell'olio nella parte superiore dei trasformatori, utilizza un sistema di misurazione meccanico composto da sensore di temperatura, capillare e tubo di Bourdon; l'indicatore a lancetta offre una lettura intuitiva e affidabile senza bisogno di alimentazione esterna. È dotato di contatti elettrici regolabili per l'attivazione di allarmi, lo scatto dei dispositivi di protezione e il controllo del raffreddamento.
• BWRSerie (termostati per avvolgimenti): Utilizza il principio della simulazione termica: prelevando energia dal carico del trasformatore tramite un trasformatore di corrente, gli elementi riscaldanti simulano l'aumento di temperatura dovuto alle perdite nel rame, a cui si somma la temperatura della superficie dell'olio, consentendo di calcolare indirettamente la temperatura dei punti caldi dell'avvolgimento. Non è assolutamente necessario installare sensori all'interno dell'avvolgimento ad alta tensione.
• La complementarità delle due serie: Il sistema BWY monitora la temperatura dell'olio per valutare lo stato termico complessivo del trasformatore e l'efficienza del raffreddamento, mentre il sistema BWR monitora i punti caldi degli avvolgimenti per rilevare la temperatura nei punti più a rischio del materiale isolante. Per i trasformatori critici si raccomanda di configurare entrambi i sistemi

1. Descrizione dettagliata dei termostati a livello d'olio della serie BWY

I componenti principali dei termostati di livello dell'olio della serie BWY sono costituiti da un elemento sensibile, un capillare e un tubo di Bourdon. L'elemento sensibile è immerso nello strato superiore dell'olio nel serbatoio del trasformatore ed è riempito internamente con un fluido termico. Quando la temperatura dell'olio varia, la pressione generata dalla variazione di volume del fluido viene trasmessa attraverso il capillare al tubo di Bourdon, azionando la rotazione dell'indicatore che segnala la temperatura. Contemporaneamente, il meccanismo a camma sull'asse dell'indicatore aziona un microinterruttore che, al raggiungimento della temperatura impostata, attiva un segnale di allarme o di intervento.

La serie BWY comprende diversi modelli: i modelli BWY-802A e BWY-803A sono destinati al monitoraggio della temperatura dell'olio di base, mentre i modelli BWY-804 e BWY-806 offrono un numero maggiore di contatti regolabili e opzioni funzionali. Gli strumenti sono dotati di più gruppi di contatti elettrici regolabili; è possibile scegliere modelli con 2, 4 o 6 gruppi di contatti in base alle esigenze di controllo. L'indicatore di temperatura a lancetta offre una lettura intuitiva e chiara, presenta un'ottima protezione ed è adatto all'ambiente delle sottostazioni all'aperto. È compatibile con trasformatori a bagno d'olio di varie specifiche e modelli.

2. Descrizione dettagliata dei termostati per avvolgimenti della serie BWR

I termostati per avvolgimenti della serie BWR utilizzano la tecnologia di simulazione termica, una soluzione consolidata e affidabile nel campo della misurazione della temperatura degli avvolgimenti dei trasformatori a bagno d'olio. All'interno del sensore di temperatura è presente un elemento riscaldante, che preleva energia dalla corrente di carico del trasformatore tramite un trasformatore di corrente. La quantità di calore generata è proporzionale al quadrato della corrente di carico (simulando la perdita nel rame I²R); l'aumento di temperatura risultante, sommato alla temperatura dell'olio, viene visualizzato sul quadrante, indicando così la temperatura stimata del punto caldo dell'avvolgimento.

Il vantaggio principale di questa soluzione di misurazione indiretta risiede nel fatto che non è necessario installare alcun sensore all'interno dell'avvolgimento ad alta tensione. Tutti i componenti di misurazione della temperatura (sensori, capillari, indicatori) sono montati all'esterno del serbatoio dell'olio del trasformatore, garantendo sicurezza e praticità sia durante l'installazione che nella manutenzione, senza alcun impatto sulla struttura isolante del trasformatore. La serie BWR è stata collaudata in decenni di applicazioni e presenta una tecnologia matura.

3. Confronto tra BWY e BWR

4. Domande frequenti

4.1 Domanda: È necessario installare contemporaneamente BWY e BWR?

Risposta: Non è obbligatorio, ma è consigliato. Nei reattori BWY, la temperatura dell'olio riflette lo stato termico complessivo e l'efficienza di raffreddamento, mentre nei reattori BWR i punti caldi degli avvolgimenti indicano la temperatura nei punti più a rischio per l'isolamento. Per i trasformatori principali da 110 kV e oltre, si consiglia di installare entrambe le serie, in modo da proteggere il trasformatore da diversi punti di vista.

4.2 Domanda: La temperatura degli avvolgimenti del BWR è accurata?

Risposta: Il metodo di simulazione termica offre una buona precisione in condizioni di carico stazionario ed è in grado di soddisfare le esigenze della maggior parte degli scenari operativi. Tuttavia, nei processi transitori caratterizzati da forti fluttuazioni di carico si verifica un certo ritardo termico, per cui i valori indicati risultano in ritardo rispetto alle variazioni effettive della temperatura degli avvolgimenti. Per scenari particolari che richiedono un'elevata precisione, è possibile prendere in considerazione soluzioni di misurazione diretta della temperatura tramite fibra ottica.

4.3 Domanda: Cosa succede se il capillare si rompe?

Risposta: La rottura del capillare provoca la fuoriuscita del fluido termometrico interno e il completo malfunzionamento del termostato. Le perdite dal capillare non sono solitamente riparabili in loco e richiedono la sostituzione completa del termostato. Pertanto, durante l'installazione è necessario prestare particolare attenzione alla protezione del percorso del capillare, evitando curve strette, il contatto con fonti di vibrazione e la compressione meccanica.

4.4 Domanda: I reattori BWY e BWR devono essere sottoposti a taratura periodica?

Risposta: Sì. Si consiglia di sottoporre il termostato a una verifica annuale in occasione della manutenzione periodica. Confrontare il valore indicato dall'ago con una sorgente di temperatura standard per verificare che lo scostamento rientri nei limiti consentiti. Verificare inoltre che i contatti elettrici funzionino correttamente alla temperatura impostata.

Esclusione di responsabilità: Il contenuto di questo articolo è solo per scambi e riferimenti tecnici e non costituisce alcuna forma di impegno di approvvigionamento o offerta di contratto. I parametri tecnici dei prodotti, i programmi di configurazione e i prezzi sono soggetti ai contratti e agli accordi tecnici effettivamente firmati.

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