Quali test devono essere eseguiti sui trasformatori di corrente?
Di Oliver, 8 anni nel settore elettrico
Ciao a tutti, sono Oliver e lavoro nel settore elettrico da 8 anni.
Dai primi giorni di commissione di apparecchiature di sottostazione fino alla gestione delle configurazioni di protezione e misurazione per interi sistemi di distribuzione, uno dei dispositivi più utilizzati nel mio lavoro è stato il Trasformatore di Corrente (TC).
Recentemente, un amico che sta iniziando mi ha chiesto:
“Come si testano i trasformatori di corrente? C'è un modo semplice ed efficace per capire se funzionano correttamente?”
Ottima domanda! Molti pensano che testare i TC richieda attrezzature complesse e procedure rigorose, ma la verità è — molte problematiche comuni possono essere identificate con abilità e strumenti di base.
Oggi, condivido con voi in termini semplici — basandomi sulla mia esperienza degli ultimi anni — come:
Testare i trasformatori di corrente, riconoscere le anomalie comuni e cosa tenere d'occhio durante la manutenzione o l'ispezione.
Niente gergo, niente standard infiniti — solo conoscenze pratiche che puoi usare ogni giorno.
1. Cos'è esattamente un Trasformatore di Corrente?
Prima di approfondire i test, facciamo una rapida rassegna del suo ruolo.
Un trasformatore di corrente agisce come un traduttore nel sistema di potenza — converte correnti primarie elevate in correnti secondarie minori che possono essere utilizzate in sicurezza da relé di protezione, strumenti di misura e dispositivi di misurazione.
È tipicamente installato negli armadi di comando, sulle linee in uscita dai trasformatori o sulle linee di trasmissione. Costituisce la base sia della protezione che della misurazione.
Quindi, se il TC non funziona, la tua protezione potrebbe non funzionare e le tue misurazioni saranno inesatte.
2. Sette Anomalie Comuni nei Trasformatori di Corrente
Basandomi sulla mia esperienza di 8 anni sul campo e nella risoluzione di problemi, queste sono le anomalie più comuni che incontrerai con i TC:
2.1 Circuito Secondario Aperto — Il Problema Più Pericoloso!
Questa è una delle anomalie più comuni e pericolose nei TC.
In condizioni normali, il lato secondario deve essere chiuso. Se diventa aperto, possono svilupparsi tensioni pericolosamente elevate — talvolta migliaia di volt — che possono mettere in pericolo il personale e danneggiare l'equipaggiamento.
Sintomi tipici:
Scintille o crepitii;
Strumenti che non mostrano letture o valori errati;
Malfunzionamenti o fallimenti della protezione;
Surriscaldamento del TC o addirittura fumo.
Perché succede questo?
Terminali allentati;
Fili rotti o disconnessi;
Guasto della bobina del relé;
Dimenticanza di cortocircuitare durante la manutenzione.
Il mio consiglio:
Cortocircuita sempre il secondario prima di qualsiasi ispezione su linea;
Usa terminali di prova dedicati;
Controlla regolarmente la saldezza del blocco terminale.
2.2 Polarità Errata — L'Assassino Nascosto
Una polarità errata può portare a:
Direzione errata del flusso di potenza;
Allarmi falsi di protezione differenziale;
Lettura invertita dei contatori;
Logica di protezione confusa.
Come succede questo?
Errore di cavi durante l'installazione;
Manca la verifica dopo il rimpiazzo;
Conduttore primario installato in direzione errata.
Come controllare:
Metodo DC: connessione momentanea con batteria e multimetro;
Oppure usa un tester di polarità;
In operazione, controlla tramite direzione del flusso di potenza.
2.3 Discrepanza di Rapporto — Afluenza la Precisione della Misurazione
Se il rapporto effettivo non corrisponde al nome del dispositivo, causa errori di misurazione.
Esempio: Un TC nominale 100/5 mostra solo 4,7A in uscita — ciò significa che il rapporto reale è superiore a quello indicato, portando a letture di energia sottostimate.
Cause:
Tolleranza di fabbricazione;
Saturazione del nucleo;
Numero errato di spire primarie;
Carico secondario elevato che riduce la precisione.
Metodi di test:
Usa un tester di rapporto TC;
Oppure applica corrente primaria e misura secondaria;
Confronta con i dati del nome del dispositivo.
2.4 Caratteristiche di Eccitazione Povere — Incidono sulla Affidabilità della Protezione
Specialmente per i TC di grado di protezione, prestazioni povere di eccitazione possono causare ritardi o fallimenti della protezione.
Cos'è la caratteristica di eccitazione? In parole povere, è la curva di magnetizzazione del nucleo sotto diverse tensioni — che mostra il suo intervallo lineare e il punto di saturazione.
Come testare:
Usa un tester di caratteristiche di eccitazione;
Verifica se la tensione al ginocchio soddisfa i requisiti di impostazione della protezione;
5P10, 5P20, ecc., devono soddisfare certe tensioni minime al ginocchio.
2.5 Invecchiamento o Danni da Umidità — Specialmente in Ambienti Ostili
In ambienti umidi, polverosi o caldi, i TC possono soffrire di degradazione dell'isolamento o di umidità interna.
Sintomi:
Resistenza isolante ridotta;
Aumento delle scariche parziali;
Riscaldamento o odore strano;
Fallimento del test di resistenza dielettrica.
Soluzioni:
Test regolare della resistenza isolante;
Trattamento di asciugatura o sostituzione delle guarnizioni;
Considera i riscaldatori nelle aree tropicali;
Assicura un corretto sigillaggio del quadro.
2.6 Danni Meccanici o Deformazioni — Causati da Forze Esterne
A volte, danni fisici al corpo del TC o deformazioni del conduttore primario influiscono sulle prestazioni.
Cause comuni:
Installazione impropria;
Impatto durante il maneggio;
Vibrazioni dalle operazioni di commutazione;
Corrosione che causa distorsioni strutturali.
Metodi di test:
Ispezione visiva della custodia;
Controllo di eventuali conduttori primari piegati;
Misura del diametro del foro del nucleo per il giusto adattamento;
Riparazione o sostituzione se necessario.
2.7 Errori di Cablaggio o Connessioni Sbagliate
Nei TC multiavvolgimento, un cablaggio errato può portare a:
Uso misto degli avvolgimenti per protezione, misurazione e misurazione;
Interferenza tra i circuiti;
Dati di monitoraggio anomali.
Il mio consiglio:
Definisci chiaramente le funzioni degli avvolgimenti (protezione, misurazione, misurazione);
Etichetta chiaramente le connessioni;
Verifica due volte il cablaggio dopo l'installazione o la sostituzione;
Usa un tester per verificare l'uscita di ogni avvolgimento.
3. Strumenti e Passaggi Comuni per i Test in Situ
Strumenti di Test Comuni:
Procedura di Test in Situ (Riepilogo):
Ispezione visiva per danni o segni di bruciatura;
Misura la resistenza isolante (primario a terra, secondario a terra, primario al secondario);
Controlla la correttezza della polarità;
Testa il rapporto di corrente rispetto al nome del dispositivo;
Testa le caratteristiche di eccitazione (specialmente per gli avvolgimenti di protezione);
Verifica la correttezza e la saldezza del cablaggio;
Monitora l'operazione sotto carico (se possibile).
4. Le mie Raccomandazioni Finali
Come qualcuno con 8 anni di esperienza pratica in questo campo, voglio ricordare a tutti i professionisti:
“Il TC può essere piccolo, ma il suo ruolo è enorme. Non aspettare che si verifichi un trip per rendersi conto che c'era un problema.”
Specialmente nei circuiti critici come la differenziale del trasformatore principale, la protezione delle linee e i punti di misurazione, i test regolari e la manutenzione accurata sono essenziali.
Ecco le mie raccomandazioni per diversi ruoli:
Per il Personale di Manutenzione:
Impara a leggere le informazioni sul nome del TC;
Padroneggia tecniche di test di base (test di isolamento, controllo di polarità);
Riconosci i sintomi delle anomalie comuni;
Segnala tempestivamente le anomalie.
Per il Personale Tecnico:
Comprendi la selezione e il calcolo del TC;
Conosci le caratteristiche degli avvolgimenti di protezione;
Interpreta i parametri di cortocircuito del sistema;
Analizza le curve di eccitazione.
Per i Manager o i Team di Acquisto:
Definisci specifiche tecniche chiare;
Scegli fornitori affidabili;
Richiedi report completi di test ai fornitori;
Mantieni registri dell'equipaggiamento per la tracciabilità.
5. Considerazioni Finali
Anche se piccoli, i trasformatori di corrente sono gli occhi e le orecchie di tutto il sistema di potenza.
Non servono solo a ridurre la corrente — formano la base della protezione, la fondazione della misurazione e la garanzia della sicurezza.
Dopo 8 anni nel campo elettrico, spesso dico:
“I dettagli determinano il successo o il fallimento, e un test appropriato assicura la sicurezza.”
Se mai ti trovi in difficoltà nel testare i TC, nel gestire malfunzionamenti frequenti della protezione o sei incerto sui parametri, sentiti libero di contattarmi — sono felice di condividere ulteriori esperienze e soluzioni pratiche.
Che ogni trasformatore di corrente funzioni stabilmente e con precisione, garantendo l'affidabilità della nostra rete di potenza!
— Oliver
