Quali test devono essere eseguiti sui trasformatori di tensione?

Condivisione di Esperienze Pratiche di un Ingegnere Elettrico sul Campo
Di Oliver, 8 Anni nell'Industria Elettrica

Ciao a tutti, sono Oliver e lavoro nell'industria elettrica da 8 anni.

Dalla mia prima partecipazione alla messa in servizio di sottostazioni e all'ispezione degli impianti, fino alla gestione della manutenzione e dell'analisi dei guasti di interi sistemi di potenza, uno dei dispositivi che incontro più frequentemente nel mio lavoro è il trasformatore di tensione (VT / PT).

Di recente, un amico che sta iniziando mi ha chiesto:

“Quali test si devono eseguire sui trasformatori di tensione? E come si capisce se c'è un problema?”

Ottima domanda! Molti operai sul campo sanno solo se i collegamenti sono effettuati o se c'è tensione — ma per comprendere davvero le condizioni di salute di un PT, sono necessari una serie di test professionali.

Oggi, condivido con voi in termini semplici — basandomi sulla mia esperienza pratica negli ultimi anni — quali tipi di test vengono solitamente eseguiti sui trasformatori di tensione, perché sono importanti e come eseguirli.

Niente gergo complicato, niente standard infiniti — solo conoscenze pratiche utilizzabili nella vita reale.

1. Perché Eseguire i Test?

Anche se un trasformatore di tensione può sembrare semplice, svolge tre ruoli chiave: misurazione, rilevazione e protezione.

Se qualcosa va storto, potrebbe portare a:

• Lettura errata dei contatori;

• Malfunzionamento o fallimento della protezione;

• Perdita del monitoraggio della tensione nel sistema.

Ecco perché i test regolari sono così importanti — è come fare un controllo completo al tuo PT. Aiuta a individuare i problemi precocemente e a evitare incidenti gravi.

2. I Cinque Tipi di Test Più Comuni sui Trasformatori di Tensione

In base alla mia esperienza di 8 anni sul campo, ecco i cinque test più comunemente utilizzati e critici:

Test 1: Test di Resistenza d'Isolamento

Scopo: Verificare l'isolamento tra le spire e tra le spire e il terreno.

Questo è uno dei test più basilari ed essenziali.

Un isolamento povero può causare interferenze di segnale, cortocircuiti o addirittura esplosioni.

Come eseguirlo:

• Usare un megaohmetro a 2500V per la parte primaria rispetto alla secondaria e al terreno;

• Usare un megaohmetro a 1000V per la parte secondaria rispetto al terreno;

• Misurare la resistenza d'isolamento tra la parte primaria e secondaria, primaria e terreno, e secondaria e terreno;

• Confrontare con i dati storici — cali significativi richiedono ulteriori indagini.

Il mio consiglio:

• Deve essere eseguito su nuove installazioni;

• Fare parte della manutenzione preventiva annuale;

• Testare anche dopo esposizione all'umidità, colpi di fulmine o eventi di scatto.

Test 2: Test di Rapporto

Scopo: Confermare che il rapporto di tensione effettivo corrisponda al valore indicato sul targa per garantire misurazioni e protezioni accurate.

Ad esempio, un PT classificato a 10kV/100V deve fornire un output entro tolleranza; altrimenti, i relè di protezione potrebbero malfunzionare.

Come eseguirlo:

• Applicare una bassa tensione nota (ad esempio, 100V–400V) alla parte primaria;

• Misurare la tensione secondaria e calcolare il rapporto effettivo;

• Confrontare con il targa — l'errore accettabile è solitamente ±2%.

La mia esperienza:

• Un disaccordo nel rapporto può indicare un cortocircuito tra spire;

• A volte è solo un collegamento errato, come la polarità invertita;

• Ri-testare sempre dopo cambiamenti ai terminali o riparazioni.

Test 3: Test delle Caratteristiche di Eccitazione (Curva Volt-Ampere)

Scopo: Determinare se il nucleo è saturato o presenta segni di invecchiamento o ingresso di umidità.

Questo test è particolarmente importante per i VT elettromagnetici, specialmente quelli in sistemi soggetti a ferroresonanza.

Come eseguirlo:

• Applicare tensione AC alla spira secondaria;

• Aumentare gradualmente la tensione e registrare i valori di corrente;

• Tracciare la curva U-I e osservare il punto di ginocchio.

Interpretazione chiave:

• Una curva normale mostrerà un punto di ginocchio chiaro;

• Una curva liscia senza punti di flesso suggerisce saturazione del nucleo;

• Una pendenza iniziale ripida può indicare danni dovuti all'umidità.

Caso reale: Una volta ho trovato caratteristiche di eccitazione anormali su un PT — si è scoperto che aveva subito l'ingresso di acqua a causa di un sigillaggio difettoso. Dopo l'essiccazione, è tornato alla normalità.

Test 4: Test di Resistenza a Corrente Continua

Scopo: Verificare la presenza di fili rotti, cortocircuiti tra spire o connessioni cattive nelle spire.

Il test di resistenza a corrente continua aiuta a scoprire difetti nascosti all'interno delle spire.

Come eseguirlo:

• Usare un tester di resistenza a corrente continua;

• Misurare la resistenza sia della parte primaria che secondaria;

• Confrontare i risultati con i valori di fabbrica o le misurazioni precedenti — la deviazione non dovrebbe superare ±2%.

Note importanti:

• La temperatura influenza i risultati — è meglio confrontare in condizioni simili;

• Su PT grandi, permettere il tempo di scarica prima del test per evitare errori dovuti a cariche residue.

Test 5: Test del Fattore di Perdita Dielettrica (tanδ)

Scopo: Valutare l'invecchiamento o la condizione di umidità dei materiali isolanti.

Questo test avanzato viene spesso utilizzato per VT ad alta tensione, in particolare per i trasformatori di tensione capacitivi (CVT).

Come eseguirlo:

• Usare un tester tanδ;

• Applicare una tensione stabilita e misurare il fattore di perdita dielettrica;

• Valore tipicamente accettabile è tanδ ≤ 2% (varia a seconda del dispositivo).

Problemi comuni:

• Valori elevati suggeriscono degradazione dell'isolamento o umidità;

• Se lo standard non viene rispettato, considerare l'essiccazione o la sostituzione.

3. Metodi di Test Ausiliari Aggiuntivi

Oltre ai cinque test principali, questi metodi ausiliari sono altrettanto utili:

Immaginologia Termica Infrarossa

• Rilevare il surriscaldamento nei punti di connessione;

• Identificare i punti caldi precocemente;

• Particolarmente utile per il monitoraggio degli apparecchi in funzione.

Rilevamento di Scariche Parziali

• Rilevare deboli scariche interne;

• Un efficace avviso precoce per la degradazione dell'isolamento;

• Consigliato per PT ad alta tensione in applicazioni critiche.

Controllo del Cablaggio + Test di Polarità

• Assicurare il cablaggio corretto e la polarità coerente;

• Prevenire inesattezze di misurazione o malfunzionamenti della protezione.

4. Le Mie Suggerimenti Finali

Come qualcuno con 8 anni di esperienza sul campo, voglio ricordare a tutti i professionisti:

“Non aspettate che il trasformatore di tensione fallisca prima di pensare ai test.”

Eseguire controlli completi regolari ogni anno non solo garantisce un funzionamento stabile del sistema, ma estende anche notevolmente la vita della vostra attrezzatura.

Ecco le mie raccomandazioni per diversi ruoli:

Per il Personale di Manutenzione:

• Imparare a usare strumenti di base (megaohmmetri, multimetri, tester di rapporto);

• Comprendere ogni procedura e standard di test;

• Registrare regolarmente i dati di test e creare registri di confronto.

Per il Personale Tecnico:

• Padroneggiare test avanzati come curve di eccitazione e tanδ;

• Combinare la rilevazione termica infrarossa e la rilevazione di scariche parziali per migliorare la diagnosi;

• Comprendere il ruolo del PT nel sistema per evitare operazioni cieche.

Per i Manager o i Team di Acquisto:

• Chiarire i requisiti di test durante la selezione dell'attrezzatura;

• Richiedere rapporti completi di test di fabbrica dai fornitori;

• Stabilire la gestione del ciclo di vita e programmare ispezioni regolari.

5. Considerazioni Finali

I trasformatori di tensione possono sembrare piccoli, ma svolgono un ruolo cruciale in tutto il sistema di potenza.

Non si tratta solo di ridurre la tensione — sono gli occhi del sistema, le orecchie della protezione e il cuore della rilevazione.

Dopo 8 anni nel campo elettrico, spesso dico:

“I dettagli determinano il successo o il fallimento, e i test garantiscono la sicurezza.”

Se mai doveste incontrare un comportamento anomalo di un PT, risultati di test insoliti o non sapete come diagnosticare un problema, sentitevi liberi di contattarmi — sono felice di condividere ulteriore esperienza pratica e soluzioni.

Che ogni trasformatore di tensione funzioni in modo stabile e sicuro, proteggendo l'accuratezza e l'affidabilità della nostra rete elettrica!

— Oliver