In questo articolo esamineremo il degasaggio dell’olio del trasformatore, come scoprire quando è il momento di degasare l’olio, quali sono i metodi di protezione dall’ossidazione del trasformatore e esamineremo le apparecchiature utilizzate per rimuovere i gas dai fluidi isolanti elettrici.

Come i gas entrano nell’olio del trasformatore

Anche in circostanze normali, l’olio del trasformatore può assorbire grandi quantità di gas. In particolare, la composizione dell’aria atmosferica e dell’aria disciolta nell’olio sono diverse. L’aria atmosferica è composta per il 78% di azoto e per il 21% di ossigeno (in volume), mentre l’aria nell’olio contiene il 69,8% di azoto e il 30,2% di ossigeno. La solubilità dei gas nell’olio è influenzata dalla temperatura e dai campi elettromagnetici.

La principale fonte di gas disciolti nel petrolio è l’atmosfera. Possono formarsi bolle di gas anche a causa della vibrazione di corpi solidi nell’olio.

Il pericolo dei gas nell’olio del trasformatore

La maggior parte degli effetti negativi causati dal gas nell’olio del trasformatore sono dovuti alla presenza di ossigeno. Provoca l’ossidazione del fluido isolante, che ne riduce le prestazioni dielettriche e ha un effetto negativo sull’intero sistema di isolamento del trasformatore. Il processo di ossidazione può essere avviato sia dall’aria atmosferica che dall’aria disciolta nell’olio.

Degasaggio dell’olio del trasformatore è un processo che permette di migliorare l’affidabilità di funzionamento del trasformatore e di proteggere le apparecchiature dall’ossidazione.

Metodi di protezione dall’ossidazione

Le misure preventive prevedono la protezione dell’olio dall’ossigeno durante il funzionamento del trasformatore. Questi includono:

• sigillatura extra dell’attrezzatura;
• utilizzando additivi antiossidanti;
• coperte di azoto.

Una coperta di azoto sostituisce efficacemente l’aria e il suo ossigeno con l’azoto. Esistono diversi modelli per la protezione dall’azoto. Il più semplice è sigillare il trasformatore e riempire lo spazio vuoto sopra l’olio con azoto. Nei calcoli pratici, la quantità consigliata di azoto è pari al 15% del volume totale di olio nel trasformatore. La coltre di azoto ricopre l’olio e lo protegge dal contatto con l’ambiente.

L’olio si espande e si contrae con i cambiamenti di temperatura, che modificano la pressione del gas all’interno del serbatoio. Grandi variazioni di pressione possono causare problemi, quindi il sistema di protezione dell’azoto è dotato di una valvola di sfiato, che può rilasciare azoto o far entrare aria a seconda delle condizioni.

Degasaggio dell’olio del trasformatore può essere eseguito dopo aver analizzato i campioni di olio. Richiede attrezzature specializzate. Il degasaggio è il processo di estrazione dei gas dal petrolio e di riduzione del loro contenuto al di sotto degli standard regolamentati. Questo processo viene eseguito sia sull’olio già in funzione in un trasformatore, sia sull’olio fresco, che può assorbire gas durante il trasporto o lo stoccaggio prima dello smontaggio del trasformatore.

Il processo di degasaggio dell’olio del trasformatore

Moderno degasaggio dell’olio del trasformatore le tecnologie implicano temperature elevate e vuoto, creato da una pompa a vuoto. Altre parti importanti del trasformatore sono serbatoi metallici, riempitivi speciali per distribuire l’olio trattato in un film sottile, come anelli Raschig, ugelli spruzzatori d’olio ecc.

È importante rendere lo strato di olio il più sottile possibile con la massima superficie possibile. Le piastre piane possono essere utilizzate anche accanto agli anelli Raschig.

Esistono altri metodi noti per la dispersione fine dell’olio, come gli ugelli Kärting e gli ugelli ad ultrasuoni.

Apparecchiature per la degasazione dell’olio del trasformatore

Considerando il fatto che l’olio del trasformatore è contaminato anche da altre impurità oltre ai gas (come particelle solide e acqua), GlobeCore ha sviluppato la gamma di prodotti CMM. Questa apparecchiatura facilita la purificazione completa dell’olio, compreso il degasaggio dell’olio.

Le caratteristiche più importanti delle unità GlobeCore sono:

• ampia gamma di capacità (da 160 galloni all’ora);
• la capacità di trattare l’olio all’interno della vasca del trasformatore (utilizzando il TSS – Transformer Safety System);
• elevato grado di automazione dei processi;
• mobilità (le attrezzature possono essere dotate di ruote o installate su rimorchi);
• protezione affidabile dai guasti;
• funzionamento e manutenzione semplici.

Alcuni dei CMM degasaggio dell’olio del trasformatore le unità possono anche svolgere altre funzioni, come il riscaldamento dell’olio prima di inserirlo nelle apparecchiature elettriche, il riscaldamento delle apparecchiature elettriche con olio caldo del trasformatore, l’evacuazione e l’essiccazione sotto vuoto del trasformatore ecc.

Se il contenuto di gas nell’olio trattato è inferiore al 10,5% e il contenuto di umidità è inferiore a 100 ppm, un passaggio dell’olio attraverso l’unità aumenta la rigidità dielettrica dell’olio ad almeno 60 kV e migliora la purezza a -/14/12 ( ISO 4406).

Sono disponibili diverse opzioni tra cui il cliente può scegliere, in aggiunta al design standard del degasaggio dell’olio del trasformatore unità. Alcune delle opzioni disponibili sono:

• monitoraggio remoto dell’unità tramite telefoni cellulari;
• adeguamento della capacità;
• design a sicurezza intrinseca (antideflagrante);
• sensori di umidità e contatori di particelle;
• isolamento per climi estremi;
• costruzione in acciaio inossidabile ecc. 

Una descrizione più dettagliata di alcune unità CMM:

CMM-0.6: un’unità di degasaggio e purificazione dell’olio del trasformatore da 160 galloni all’ora. Si tratta della scelta ideale per il trattamento dell’olio utilizzato nei trasformatori di potenza, nei reattori, negli interruttori e nei commutatori di presa.

CMM-1: questa unità di degasaggio può trattare 265 galloni di olio all’ora. Il processo non lascia più di 10 ppm di impurità. La finezza di filtrazione è di 5 μm.

CMM-4: un design versatile; oltre al degasaggio e alla purificazione dell’olio dei trasformatori, può anche riscaldare apparecchiature elettriche con olio caldo, evacuare e aspirare trasformatori a secco. La capacità dell’unità in modalità di degasaggio è di 1060 galloni all’ora.