Che cos'è il monitoraggio online dei passanti dei trasformatori? Approfondimento sul monitoraggio dell'isolamento e delle scariche parziali

• Monitoraggio degli oggetti: Passanti ad alta tensione per trasformatori — componenti fondamentali che collegano gli avvolgimenti interni del trasformatore alle sbarre esterne. Lo stato dell'isolamento dei passanti influisce direttamente sul funzionamento sicuro del trasformatore; il deterioramento dell'isolamento è il guasto più comune che si verifica nei passanti.
• Principi di monitoraggio: Raccogliendo il segnale della corrente di terra dello schermo terminale del bocchettone tramite un trasformatore di corrente a flusso magnetico zero, si ricavano tre parametri fondamentali: corrente di dispersione, perdita dielettrica e capacità; lo stato dell'isolamento del bocchettone viene quindi valutato in base all'andamento di tali parametri.
• Doppia dimensione di monitoraggio: Il monitoraggio dell'isolamento valuta il livello complessivo di isolamento del manicotto attraverso le variazioni della perdita dielettrica e della capacità; il monitoraggio delle scariche parziali individua i difetti di isolamento in fase precoce rilevando i segnali di scarica parziale all'interno del manicotto
• Installazione non-stop: La scheda del sensore è montata sul cavo di terra all'estremità del manicotto ed è completamente isolata dal circuito ad alta tensione; l'installazione non richiede l'interruzione dell'alimentazione elettrica

1. Perché è necessario il monitoraggio in linea dei tubi di rivestimento?

I passanti ad alta tensione sono uno dei componenti più importanti dei trasformatori, poiché sopportano l'intera tensione di fase e la corrente di carico. La struttura isolante dei passanti è costituita da un'asta conduttiva interna, un nucleo capacitivo e un involucro esterno in porcellana (o un rivestimento isolante composito). Durante il funzionamento, il nucleo capacitivo subisce un progressivo invecchiamento dovuto alle sollecitazioni termoelettriche e ai fattori ambientali, con conseguente aumento della perdita dielettrica e variazione della capacità; nei casi più gravi, ciò può portare alla rottura dell'isolamento.

Le conseguenze di un guasto ai bocchettoni sono estremamente gravi: la rottura di un singolo bocchettone può provocare l'incendio o addirittura l'esplosione del trasformatore. Il controllo tradizionale dei bocchettoni si basa su prove preventive con interruzione periodica dell'alimentazione, che possono essere distanziate di diversi anni l'una dall'altra, lasciando così un'area di non conoscenza riguardo alle variazioni dello stato dell'isolamento nel periodo intercorrente. Il monitoraggio in linea dei bocchettoni colma questa lacuna, fornendo dati in tempo reale sullo stato dell'isolamento dei bocchettoni attraverso un monitoraggio continuo.

2. Parametri chiave di monitoraggio

3. La differenza tra il monitoraggio dell'isolamento e il monitoraggio delle scariche parziali

3.1 Monitoraggio dell'isolamento: valutazione dello stato generale

Il monitoraggio dell'isolamento si concentra sulle prestazioni isolanti complessive dei manicotti. Misurando continuamente la perdita di dielettrico e la capacità elettrica, è possibile valutare il grado di invecchiamento dell'isolamento dei manicotti. Un aumento graduale della perdita di dielettrico è indice di un normale invecchiamento dell'isolamento, mentre un aumento accelerato della perdita di dielettrico o una variazione improvvisa della capacità elettrica sono segnali di un problema nell'isolamento. Il monitoraggio dell'isolamento si concentra sull'andamento delle tendenze a medio e lungo termine.

3.2 Monitoraggio delle scariche parziali: individuazione dei difetti localizzati

Il monitoraggio delle scariche parziali verifica la presenza di scariche parziali all'interno dei bocchelli. Anche in presenza di un isolamento complessivamente buono, minuscoli vuoti d'aria, impurità o danni meccanici all'interno dei bocchelli possono causare scariche parziali. Il monitoraggio delle scariche parziali è in grado di rilevare questi segnali precoci di difetti e si concentra sull'allerta tempestiva dei guasti.

3.3 Soluzione integrata

Alcuni sistemi di monitoraggio dei bocchettoni integrano sia il monitoraggio dell'isolamento che quello delle scariche parziali, fornendo su un'unica piattaforma una valutazione completa dello stato dei bocchettoni, dal livello generale a quello locale. Per i trasformatori critici, questa soluzione integrata offre la copertura più completa per il monitoraggio dei bocchettoni.

4. Domande frequenti

4.1 Domanda: Qual è la differenza tra il monitoraggio del mantello e quello del corpo del trasformatore?

Risposta: I passanti sono componenti indipendenti dal corpo del trasformatore e presentano una struttura isolante e modalità di guasto proprie. Il monitoraggio della cromatografia dell'olio o delle scariche parziali del trasformatore copre principalmente i guasti all'interno del serbatoio dell'olio, mentre i problemi relativi alle bocchette (come crepe nei rivestimenti in porcellana o umidità nel nucleo del condensatore) potrebbero non essere rilevati affatto dal sistema di monitoraggio del corpo del trasformatore. Pertanto, le bocchette richiedono un programma di monitoraggio specifico.

4.2 Domanda: un aumento delle perdite di smorzamento implica necessariamente la sostituzione del manicotto?

Risposta: Non necessariamente. Un lento aumento della perdita dielettrica è un normale processo di invecchiamento dell'isolamento. Se il tasso di crescita è stabile e il valore assoluto rimane entro limiti controllabili, è possibile continuare a utilizzare l'apparecchiatura. Se invece si osserva un aumento accelerato della perdita dielettrica o un aumento significativo in breve tempo, è necessario programmare al più presto una manutenzione o una sostituzione.

4.3 Domanda: Il sistema di monitoraggio dei tubi di rivestimento è in grado di monitorare anche altre apparecchiature?

Risposta: Il principio tecnico alla base del monitoraggio tramite manicotto (misurazione della corrente di terra dello schermo terminale per ricavare i parametri di isolamento) è applicabile anche ad altre apparecchiature capacitive, quali trasformatori di corrente, trasformatori di tensione e scaricatori di sovratensione ad alta tensione. Un unico sistema è in grado di monitorare contemporaneamente lo stato di isolamento di diverse apparecchiature capacitive all'interno di una sottostazione.

4.4 Domanda: I tubi di rivestimento esterni sono soggetti a forti influenze ambientali?

Risposta: L'impatto è piuttosto significativo. La pioggia, lo sporco e le variazioni di temperatura possono influire sulla corrente di dispersione superficiale e sul fattore di perdita del rivestimento. Un buon sistema di monitoraggio è in grado di distinguere le fluttuazioni ambientali dal reale deterioramento dell'isolamento grazie ad algoritmi di compensazione ambientale e all'analisi delle tendenze.

4.5 Domanda: Per installare il sistema di monitoraggio del rivestimento è necessario apportare modifiche al rivestimento stesso?

Risposta: No. Il sensore viene installato sul cavo di messa a terra dello schermo terminale del manicotto, senza entrare in contatto con le parti ad alta tensione e senza apportare alcuna modifica al manicotto stesso. Tuttavia, prima dell'installazione è necessario verificare che il metodo di messa a terra dello schermo terminale del manicotto sia idoneo all'installazione del sensore.

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 del prodotto, la configurazione e il prezzo del contratto effettivo e dell'accordo tecnico prevalgono. I dati tecnici e i casi trattati in questo articolo provengono da informazioni pubbliche e dalla pratica ingegneristica, se aggiornati senza preavviso.

Siete alla ricerca di una soluzione per il monitoraggio in tempo reale dei passanti dei trasformatori? Contattate Innotongda per ricevere documentazione sui prodotti e assistenza nella scelta tecnica. Numero verde: 13959168359 (stesso numero su WeChat).