Quali sono i possibili modi di guasto in un trasformatore? Come identificare e riparare questi guasti?

I trasformatori sono componenti critici nei sistemi elettrici e varie modalità di guasto possono influire sulla loro operatività. L'identificazione tempestiva e la risoluzione di tali modalità di guasto sono essenziali per prevenire costosi arresti e garantire l'affidabilità del sistema. Di seguito sono elencate alcune modalità di guasto comuni dei trasformatori, insieme ai metodi per identificarle e affrontarle:

• Guasto dell'isolamento
  Identificazione: Il guasto dell'isolamento porta a una diminuzione della resistenza all'isolamento, che può essere rilevata attraverso il test di resistenza all'isolamento (test con megger).
  Riparazione: Sostituire o riparare i materiali isolanti danneggiati, inclusi i connettori, i conduttori o l'intera avvolgimento. Indagare la causa radice del guasto dell'isolamento, che potrebbe essere dovuto a sovraccarico, ingresso di umidità o contaminazione.

• Surriscaldamento
  Identificazione: Il surriscaldamento può derivare da sovraccarico, raffreddamento inadeguato o connessioni allentate. Le alte temperature possono essere rilevate utilizzando sensori di temperatura e termografia infrarossa.
  Riparazione: Ridurre il carico entro la capacità nominale del trasformatore, assicurarsi un raffreddamento adeguato e stringere le connessioni allentate. Se necessario, considerare il ridisegno del sistema di raffreddamento.

• Saturazione del nucleo
  Identificazione: La saturazione del nucleo si verifica quando il nucleo magnetico raggiunge il suo limite, causando la distorsione della forma d'onda di uscita. Questo può essere osservato attraverso la distorsione armonica nelle forme d'onda di corrente e tensione.
  Riparazione: Installare filtri armonici per mitigare la saturazione del nucleo. Valutare se sia necessario un materiale o un design diverso del nucleo per prevenire la saturazione.

• Danni agli avvolgimenti e al nucleo
  Identificazione: Un'ispezione visiva può rivelare danni fisici come crepe, deformazioni o distorsioni negli avvolgimenti o nel nucleo.
  Riparazione: Riparare o sostituire i componenti danneggiati. I danni minori agli avvolgimenti possono essere riparati localmente, mentre i danni gravi potrebbero richiedere un rewind o la sostituzione del nucleo.

• Contaminazione e degradazione dell'olio
  Identificazione: L'analisi dell'olio, inclusa l'Analisi dei Gas Dissolti (DGA), può rilevare contaminanti e gas generati durante guasti incipienti. Olio scuro o schiumoso può anche indicare problemi.
  Riparazione: Sostituire l'olio contaminato e affrontare la causa radice della contaminazione. Considerare l'aggiornamento a fluidi isolanti più ecologici e meno infiammabili, se applicabile.

• Perdite dai connettori e dalle guarnizioni
  Identificazione: Le perdite di olio possono essere osservate visivamente, specialmente intorno ai connettori e alle guarnizioni.
  Riparazione: Riparare o sostituire i connettori e le guarnizioni danneggiati. Stringere le connessioni e assicurare un sigillaggio adeguato.

• Cortocircuiti
  Identificazione: I cortocircuiti causano sovracorrente e possono produrre suoni distintivi. I relè di protezione dovrebbero azionarsi a causa del cortocircuito.
  Riparazione: Indagare la causa del cortocircuito, riparare i componenti danneggiati e sostituire eventuali sezioni di avvolgimento interessate.

• Problemi al cambiastep
  Identificazione: I guasti del cambiastep possono causare problemi di regolazione della tensione o archi nei Cambiastep a Carico Nullo (NLTC). Il monitoraggio delle variazioni di tensione aiuta a identificare i problemi del cambiastep.
  Riparazione: Pulire, lubrificare e mantenere il cambiastep. Se persistono problemi significativi, considerare la riparazione o la sostituzione.

• Ingresso di umidità
  Identificazione: L'ingresso di umidità può essere rilevato attraverso l'analisi del contenuto di umidità. Un'ispezione visiva può anche rivelare segni di danni da umidità, come ruggine o corrosione.
  Riparazione: Affrontare la fonte di ingresso di umidità, riparare o sostituire i componenti danneggiati e mantenere un sigillaggio adeguato.

La manutenzione preventiva regolare è cruciale, comprese ispezioni visive, campionamento dell'olio e test di resistenza all'isolamento, per rilevare potenziali problemi in anticipo. Inoltre, considerare l'utilizzo di tecniche di monitoraggio delle condizioni, come il monitoraggio online e i test di scariche parziali, per valutare continuamente la salute del trasformatore. La manutenzione e le riparazioni tempestive aiutano a prolungare la vita utile del trasformatore e a prevenire guasti costosi.