Integrità dell'isolamento del trasformatore e prove di protezione: Garanzia di affidabilità e prestazioni

Verifica dell'Integrità dell'Isolamento

Quando un trasformatore nuovo o sottoposto a revisione è alimentato in condizioni di circuito aperto (senza carico), i sovraccarichi dovuti all'azionamento, come l'apertura o la chiusura del circuito del trasformatore a vuoto, possono generare sovratensioni. Queste raggiungono 4,0-4,5 volte la tensione di fase se il punto neutro è isolato o collegato a terra attraverso una bobina di Petersen, e fino a 3,0 volte la tensione di fase quando il neutro è solidamente collegato a terra. Il test d'impatto a piena tensione e senza carico sottopone deliberatamente l'isolamento a queste sovratensioni di commutazione prima della messa in servizio, esponendo eventuali punti deboli nelle spire del trasformatore o nei circuiti ausiliari.

Valutazione delle Prestazioni della Protezione Differenziale

L'alimentazione di un trasformatore deenergizzato e non caricato produce correnti di inrush (magnetizzanti) che raggiungono 6-8 volte la corrente nominale. Anche se questo inrush decade relativamente rapidamente - tipicamente a 0,25-0,5 volte la corrente nominale entro 0,5-1 secondo - il decadimento totale può richiedere diversi secondi per unità di piccole-medie dimensioni e 10-20 secondi per trasformatori grandi. L'inrush iniziale può attivare falsamente la protezione differenziale, impedendo la chiusura. Operazioni ripetute di chiusura a vuoto permettono agli ingegneri di protezione di osservare le forme d'onda reali di inrush, verificare il cablaggio dei relè, le curve caratteristiche e le impostazioni, e confermare il corretto funzionamento della protezione differenziale in condizioni reali di inrush.

Valutazione della Resistenza Meccanica

Le forze elettromagnetiche significative generate durante i transitori di inrush sottopongono il nucleo, le spire e i componenti strutturali del trasformatore a stress meccanico. Test ripetuti di chiusura a vuoto verificano che tutte le strutture interne e di supporto possano resistere a queste forze senza deformazioni o danni.

Requisiti della Procedura di Test

• Unità Nuove: Cinque operazioni consecutive di chiusura a piena tensione e senza carico.

• Unità Sottoposte a Revisione: Tre operazioni consecutive.

• Intervallo di Test: Almeno 5 minuti tra le operazioni.

• Monitoraggio in Situ: Tecnici qualificati dovrebbero osservare il trasformatore durante l'intero test, controllando anomalie (rumori insoliti, vibrazioni o segni termici) e interrompendo immediatamente se vengono rilevati difetti.

Questi test multipli d'impatto assicurano l'affidabilità dell'isolamento, la coordinazione della protezione e la robustezza meccanica del trasformatore prima del servizio continuativo.