Ħarmoniċi ġodda? Il-trasformatur tiegħek jista’ jkun qed jiġri u jinvecchi rapida.

Dan il-ġrajja hija bbażita fuq l-analiżi ta’ data ta’ monitoraġġ tal-kwalità tal-enerġija għal jum waħid tas-sistema ta’ distribuzzjoni tal-kompanija tiegħek. Id-data turi li hemm distorsjoni armonika konsiderabbli fil-kurrent fit-tliet fażi tas-sistema (b’distorsjoni totali armonika tal-kurrent, THDi, ħafiża). Skont is-standard internazzjonali (IEC/IEEE), il-kurrenti armoniki fl-livell dan huma stabbilitu riskju sostanzjali għall-operazzjoni sigura, affidabili u ekonomika tal-transformatur tal-fornitura tal-enerġija, li tkun manifesta l-aħwa fil-ġenarazzjoni addizzjonali ta’ ħalib, ridduzzjoni ftit-ħajja, u anki dani ta’ transformatur.

1. Panoramika tal-Data tal-Prova

• Parametru Monitorat: Distorsjoni Totali Armonika tal-Kurrent fit-Tliet Fażi (A THD[50] Avg [%] L1, L2, L3)

• Durata tal-Monitoraġġ: 4:00 p.m. ta’ 8 ta’ Settembru 2025 sa 8:00 a.m. ta’ 9 ta’ Settembru 2025 (Ħin ta’ Rwanda)

Sorg ta’ Data: FLUKE 1732 Power Logger

• Fl-istess perijodu tal-monitoraġġ, id-distorsjoni totali armonika tal-kurrent fit-tliet fażi (THDi) setta qrib mill-livell alt (pereżempju, konsistenti qrib mill-60%).

• Dan il-livell armoniku jisbarra s-silġa rekommandata (THDi < 5%) u s-silġa ġenerali permessa (THDi < 8%) għas-sistemi tad-distribuzzjoni skont is-standard internazzjonali kif speċifikati f’IEEE 519-2014 u IEC 61000-2-2.

2. Meċkanismu tal-Impatt tal-Kurrenti Armoniki fuq it-Transformaturi (Analisi tal-Problema)

It-transformaturi jiżviluppaw fuq il-bażis tal-kurrent sinusoidali ta’ 50Hz. Il-kurrenti armoniki (ispescjalment il-terz, quint, u septim armonik) jgħamlu żewġ problemi kardinali:

• Perda Doppja tal-Kurrenti Eddi: Il-perda tal-kurrenti eddi fil-għirlandi tal-transformatur hi proporzjonali mal-mqaddsm tal-frequenza tal-kurrent. Il-kurrenti armoniki ta’ frequenza alta jgħamlu zid kbir fil-perda tal-kurrenti eddi, li tgħaddi l-valur ta’ disegnu bażat fuq il-kurrent fondamentali.

• Ġenarazzjoni Addizzjonali ta’ Ħalib u Stress Termodinamiku: Il-perdi addizzjonali mhux magħrufa jkunu miktub fi ħalib, li jiġi minn tempraturi abnormali fil-għirlandi u n-nixxien tal-transformatur.

3. Avaluazzjoni tar-Riskju Skont is-Standard Internazzjonali

Skont id-dispożizioni ta’ IEC 60076-1 u IEEE Std C57.110 dwar l-operazzjoni tal-transformaturi taħt kurrent mhux sinusoidal, ir-riskji prinċipali li jiffissu mill-livell armoniku attwali għal transformatur tiegħek inklużu:

• Riskju 1: Accelerazzjoni tal-Invecchiament tal-Isolament u Ridduzzjoni Konsiderabbli tal-Ħajja ftit-Ħajja Tal-ħajja ftit-ħajja tal-transformatur hi determinata direttament mill-temperatura operattiva tiegħu. Il-regola ta’ xejn turi li għal kull 6-10°C ta’ żid kontinwu fil-temperatura tal-għirlandi, l-invecchiament tal-isolament jiżdoppja, u l-ħajja ftit-ħajja attesa tal-transformatur tidherq meta. Il-ħalib eċċessiv għal tfittxija ser jagħmel lil isolament tal-transformatur jdiventa fradi, u wara d-dan jkun possibli li jokkuru erori ta’ rottura.

• Riskju 2: Ridduzzjoni fil-Kapaċità Reali ta’ Port tax-Xxiem (Derating Miftuħ)Biex toqsu l-ħalib eċċessiv, ma jistax jioperazzjona l-transformatur bl-ispejfiċi nominali ta’ kapacità taħt il-livell armoniku attwali. Skont il-mod ta’ kalkulazzjoni f’IEEE Std C57.110, huwa neċessari li jkun derated it-transformatur (pereżempju, meta THDi hu 12%, il-fattur tal-derating jista’ ikun 0.92 jew inqas). Dan ifisser li transformatur b’kapacità nominali ta’ 1000kVA jista’ jkollu kapaċità reale ta’ port tax-xxiem inqas minn 920kVA, limitand potenzjali ta’ espansjoni tas-sistema.

• Riskju 3: Żid fil-Forza tal-Kamp tal-TransformaturSkont il-formula tal-forza elettromotriċi Et = 4.44 ⋅f⋅Φm (fejn f huwa frequenza), l-armoniki jgħenbu flux magnetiċi ta’ frequenza alta, li jinduċu kurrenti eddi signifikanti fil-kundutturi tal-għirlandi, li jikkawżaw posti ħoġor u ħalib lokali. Il-frequenza superiore tal-armoniki taħdem bħala “amplifikatur” – anki jekk l-amplitudine tal-flux magnetiċi armoniku Φmh hija żgħira, il-karatteristiċa ta’ frequenza alta tagħha ssirb taqsima l-forza elettromotriċi indotta bejn il-turns bi h darbiet. Din l-forza elettromotriċi amplifikata tiġi applikata lil isolament tal-għirlandi, speċjalment għal il-primi turns tal-spire, li tikkażaw overvoltage lokali u jiżdiedu riskju ta’ rottura tal-isolament.