Prova di Riscaldamento del Trasformatore
Definizione del Test di Aumento di Temperatura
Un test di aumento di temperatura su un trasformatore verifica se l'aumento di temperatura delle sue spire e dell'olio è conforme ai limiti specificati.
Test di Aumento di Temperatura per l'Olio Superiore del Trasformatore
In primo luogo, la spira ad alta tensione (HV) del trasformatore viene cortocircuitata.
Poi, un termometro viene posizionato in una tasca sulla copertura superiore del trasformatore. Gli altri due termometri vengono posizionati rispettivamente all'ingresso e all'uscita della batteria di raffreddamento.
Viene applicata alla spira ad alta tensione (HV) una tensione tale che l'input di potenza sia uguale alle perdite a vuoto più le perdite a carico corrette a una temperatura di riferimento di 75°C.
Le perdite totali vengono misurate con il metodo dei tre wattmetri.
Durante il test, si prendono letture orarie della temperatura dell'olio superiore dal termometro già posizionato nella tasca della copertura superiore.
Si annotano anche le letture orarie dei termometri posizionati all'ingresso e all'uscita della batteria di raffreddamento per calcolare la temperatura media dell'olio.
La temperatura ambiente viene misurata mediante un termometro posizionato intorno al trasformatore in tre o quattro punti situati a una distanza di 1 a 2 metri e a metà altezza della superficie di raffreddamento del trasformatore.
Si prosegue con il test di aumento di temperatura per l'olio superiore fino a quando l'aumento di temperatura è inferiore a 3°C in un'ora. Questo valore stabile è l'aumento finale di temperatura dell'olio del trasformatore.
Esiste un altro metodo per determinare la temperatura dell'olio. In questo caso, il test viene continuato fino a quando l'aumento di temperatura dell'olio superiore non varia di più di 1°C all'ora per quattro ore consecutive. La lettura minima durante questo periodo viene considerata come il valore finale per l'aumento di temperatura dell'olio.
Durante il test di aumento di temperatura dell'olio superiore, si cortocircuita la spira a bassa tensione (LV) e si applica la tensione alla spira ad alta tensione (HV). La tensione di alimentazione necessaria è molto inferiore alla tensione nominale perché le perdite nel nucleo dipendono dalla tensione. Poiché le perdite nel nucleo sono minime, si compensa aumentando la corrente per creare ulteriori perdite di rame. Ciò assicura l'aumento effettivo di temperatura nell'olio del trasformatore.
I limiti di aumento di temperatura del trasformatore quando è immerso in olio sono riportati nella tabella sottostante
NB: I limiti di aumento di temperatura menzionati nella tabella sopra sono l'aumento di temperatura rispetto alla temperatura del mezzo di raffreddamento. Ciò significa che queste sono le differenze tra la temperatura delle spire o dell'olio e la temperatura dell'aria o dell'acqua di raffreddamento.
Test di Aumento di Temperatura delle Spire sul Trasformatore
Dopo aver completato il test di aumento di temperatura per l'olio superiore del trasformatore, la corrente viene ridotta al suo valore nominale per il trasformatore e mantenuta per un'ora.
Dopo un'ora, l'alimentazione viene interrotta e le connessioni di cortocircuito e di alimentazione al lato ad alta tensione (HV) e le connessioni di cortocircuito al lato a bassa tensione (LV) vengono aperte.
Tuttavia, i ventilatori e le pompe (se presenti) vengono mantenuti in funzione.
Quindi, si misurano rapidamente le resistenze delle spire.
C'è sempre un intervallo di tempo minimo di 3 a 4 minuti tra la prima misurazione della resistenza e l'istante in cui il trasformatore viene spento, che non può essere evitato.
Quindi, le resistenze vengono misurate a intervalli di 3 a 4 minuti per un periodo di 15 minuti.
Si traccia un grafico della resistenza calda rispetto al tempo, da cui si può estrapolare la resistenza della spira (R2) all'istante dello spegnimento.
Da questo valore, θ2, la temperatura della spira all'istante dello spegnimento può essere determinata con la formula riportata di seguito
Dove R1 è la resistenza fredda della spira alla temperatura t1. Per determinare l'aumento di temperatura della spira, dobbiamo applicare il metodo indiretto discuss
