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I componenti vulnerabili di un trasformatore e i loro cicli di sostituzione devono essere determinati in modo complessivo basandosi su fattori come il tipo di trasformatore, l'ambiente operativo, le condizioni di carico e i processi di fabbricazione.

Componenti Vulnerabili Comuni nei Trasformatori a Immergibile in Olio

I trasformatori a immergibile in olio si affidano all'olio isolante per la dissipazione del calore e l'isolamento. I loro componenti principali includono il nucleo, gli avvolgimenti, il sistema di isolamento, il sistema di raffreddamento e gli accessori. I componenti vulnerabili sono principalmente concentrati nel sistema di raffreddamento, nei materiali isolanti, nelle tenute e nei dispositivi ausiliari.

1. Componenti del Sistema di Raffreddamento

• Pompe Sommergibili per Olio: Sostengono la circolazione dell'olio isolante per il raffreddamento. Il carico elevato a lungo termine o i cicli frequenti di accensione e spegnimento possono causare l'usura dei cuscinetti e l'invecchiamento del motore.
  Ciclo di Sostituzione: Circa 5-8 anni in condizioni operative normali; può essere ridotto a 3-5 anni con temperature operative elevate o sovraccarichi frequenti.

• Ventilatori di Raffreddamento: Aiutano nella dissipazione del calore. I cuscinetti del motore e le pale dei ventilatori sono soggetti a guasti a causa dell'accumulo di polvere o dell'invecchiamento.
  Ciclo di Sostituzione: 3-6 anni.

• Radiatori/Pinne di Dissipazione del Calore: Le tubazioni nei radiatori a circolazione naturale o forzata di olio possono ostruirsi con fango di olio o sviluppare perdite a causa della corrosione.
  Ciclo di Sostituzione: Non è necessaria alcuna sostituzione se non ci sono evidenze di perdite; potrebbe essere richiesta una sostituzione parziale ogni 5-10 anni in caso di corrosione grave.

2. Materiali Isolanti

• Olio Isolante: Esegue funzioni di isolamento e raffreddamento. Le prestazioni si degradano nel tempo a causa dell'ossidazione e dell'intrusione di umidità o impurità.
  Ciclo di Sostituzione: Testare ogni 3-5 anni in condizioni operative normali; è richiesta la filtrazione o la sostituzione se i parametri superano i limiti; la sostituzione immediata è necessaria in caso di degradazione grave.

• Carta Isolante/Pressboard: Isolamento tra gli avvolgimenti e il nucleo, che fallisce principalmente a causa dell'invecchiamento termico o elettrico.
  Ciclo di Sostituzione: La vita di progettazione è tipicamente di 20-30 anni; potrebbe andare in pensione prematuramente entro 5-10 anni se operato a temperature elevate prolungate.

3. Tenute

• Tenute/Guarnizioni: Componenti di sigillaggio sul serbatoio, sui valvole e sulle bushing. Soggetti a invecchiamento e crepe a causa della pressione dell'olio prolungata e delle fluttuazioni di temperatura, causando perdite di olio.
  Ciclo di Sostituzione: Ispezionare ogni 2-3 anni se non ci sono evidenze di perdite; sostituire immediatamente in caso di rilevazione di fuoriuscite.

4. Commutatore a Carico (OLTC)

• I componenti principali includono l'interruttore di deviazione, l'interruttore selettore e il meccanismo di azionamento elettrico. Il commutazione frequente causa l'usura dei contatti e la degradazione dell'olio.
  Ciclo di Sostituzione:

• Contatti: La vita meccanica è di circa 1-2 milioni di operazioni;

• Olio Isolante: Testare ogni 1-2 anni; sostituire se degradato;

• Unità Intera: Sostituire se il commutazione supera i limiti di progettazione o in caso di blocco o scariche anomale.

5. Altri Accessori

• Valvola di Rilascio della Pressione: Protegge contro la sovrapressione interna. La membrana può fallire a causa dell'invecchiamento o dell'attivazione frequente.
  Ciclo di Sostituzione: Ispezionare ogni 5-8 anni; sostituire la membrana se invecchiata.

• Relè a Gas (Relè Buchholz): Rileva i guasti interni. Può fallire a causa dell'ostruzione da fango di olio o dell'ossidazione dei contatti nel tempo.
  Ciclo di Sostituzione: Tarare o sostituire ogni 3-5 anni.

Componenti Vulnerabili Comuni nei Trasformatori a Secco

I trasformatori a secco mancano di olio isolante e si affidano all'isolamento aerei o resinosi. I componenti vulnerabili sono principalmente i materiali isolanti, i ventilatori di raffreddamento e le parti di connessione.

1. Materiali Isolanti

• Resina Epoxy/Fibra di Vetro: Utilizzati per l'incapsulamento degli avvolgimenti. Temperature elevate a lungo termine o scariche parziali possono causare la crepa e la carbonizzazione della resina.
  Ciclo di Sostituzione: La vita di progettazione è di 20-30 anni; i difetti di isolamento possono apparire 5-10 anni prima in caso di sovraccarichi frequenti o umidità elevata.

2. Ventilatori di Raffreddamento

• Migliorano la dissipazione del calore. I cuscinetti del motore e le pale sono soggetti all'invecchiamento.
  Ciclo di Sostituzione: 3-5 anni.

3. Terminali di Connessione degli Avvolgimenti

• I terminali ad alta/bassa tensione possono subire ossidazione o allentamento a causa del riscaldamento dovuto alla corrente, aumentando la resistenza di contatto e il surriscaldamento.
  Ciclo di Sostituzione: Ispezionare e stringere ogni 3-5 anni se non c'è surriscaldamento; sostituire immediatamente se sono presenti segni di bruciatura.

4. Sensori di Temperatura/Termostati

• Monitorano la temperatura degli avvolgimenti. Possono dare false allarmi a causa dell'invecchiamento dei cavi o del fallimento del sensore nel tempo.
  Ciclo di Sostituzione: Tarare ogni 2-3 anni; sostituire quando difettoso.

Fattori Chiave che Influenzano i Cicli di Sostituzione

• Ambiente Operativo: Temperature elevate, umidità, polvere o gas corrosivi accelerano l'invecchiamento dell'isolamento e la corrosione dei metalli.

• Condizioni di Carico: Sovraccarichi prolungati o carichi di impatto frequenti aumentano le temperature dei punti caldi e lo stress meccanico negli avvolgimenti.

• Livello di Manutenzione: L'analisi cromatografica regolare dell'olio, la termografia infrarossa e la pulizia dei sistemi di raffreddamento possono estendere la vita dei componenti; trascurare le ispezioni può permettere ai problemi nascosti di aggravarsi.

La sostituzione dei componenti vulnerabili dei trasformatori dovrebbe basarsi sul monitoraggio delle condizioni, combinato con test periodici e dati operativi, piuttosto che sull'aderenza a intervalli fissi. Per i componenti critici, si consiglia di coinvolgere organizzazioni professionali per la valutazione delle condizioni, al fine di evitare tempi morti inutili o manutenzioni eccessive.