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