Tester dell’olio del trasformatore è un dispositivo che misura uno o più parametri di un olio per determinarne lo stato attuale. Il mercato di tali apparecchiature è ampio, quindi in questo articolo ci concentreremo solo sui parametri e sulle soluzioni di base che GlobeCore si offre di determinarli.

Si noti inoltre che alcuni tipi di analisi dell’olio del trasformatore aiutano a diagnosticare i difetti che si sviluppano nel trasformatore e interessano in particolare le aziende che gestiscono e mantengono i trasformatori. 

Come testare l’olio del trasformatore

A seconda del volume dei test dell’olio del trasformatore sono divisi in tre tipi:

• test di resistenza elettrica (misurazione della tensione di rottura e del contenuto di umidità, determinazione visiva della presenza di impurità meccaniche);
• analisi abbreviata di campioni di olio per trasformatori, che comprende, oltre alle prove di resistenza elettrica, anche la determinazione del numero di acidità, del contenuto di acido solubile in acqua, del punto di infiammabilità e del colore dell’olio;
• analisi completa dell’olio del trasformatore. Questo tipo di test comprende un’analisi abbreviata e la determinazione di ulteriori parametri e caratteristiche:
• tangente dell’angolo di perdita dielettrica;
• campione di sodio;
• stabilità contro l’ossidazione;
• contenuto di umidità e contenuto di impurità meccaniche (in forma quantitativa).

Regole generali per il campionamento per testare l’olio del trasformatore

Per ottenere un risultato affidabile, non è solo la classe di precisione di il tester dell’olio del trasformatore che viene utilizzato per l’analisi del campione che è importante. Anche la qualità del campione stesso è importante. Lo stesso olio che è nel trasformatore deve essere testato. Pertanto, durante la raccolta e il trasporto di campioni, è necessario seguire determinate regole.

Per garantire che i risultati del test siano tipici, i campioni di olio devono essere prelevati nello stesso punto e questo luogo è contrassegnato per il personale tecnico. Il campionamento viene eseguito in un luogo in cui l’olio è statico. Con trasformatori riempiti con oli minerali, liquidi dielettrici sintetici o oli siliconici, il campionamento viene effettuato dal fondo della cassa del trasformatore, poiché il peso specifico di tali liquidi è inferiore a uno e l’acqua scende.

Inoltre, durante il campionamento, è necessario considerare le condizioni meteorologiche. Per le apparecchiature elettriche, le condizioni ideali sono:

• temperatura 95 °F (35 °C) o superiore. Se il campione viene prelevato a una temperatura inferiore a 32 °F (0 °C), non è consigliabile determinare il contenuto di umidità al suo interno e altri parametri che dipendono dal contenuto di umidità;
• umidità relativa dello 0%. Evitare condizioni in cui l’umidità superi il 70%;
• la mancanza di vento. Se il tempo è ventoso, polvere e detriti possono entrare nel campione.

Dopo il campionamento, i campioni vengono conservati in un luogo buio e fresco e i piatti vengono aperti solo prima dell’inizio dei test.

Frequenza del test dell’olio del trasformatore

Per i trasformatori con una tensione fino a 35 kV, si consiglia di testare l’olio del trasformatore durante il primo mese di funzionamento (tre volte nella prima metà del mese e due volte nel secondo) e in futuro almeno una volta ogni quattro anni e durante i test complessi dei trasformatori.

Per i trasformatori da 110 kV e superiori, i test dell’olio del trasformatore vengono eseguiti secondo i requisiti.

Test dell’olio del trasformatore di potenza per il contenuto di umidità

Il contenuto di umidità è un indicatore importante della qualità dell’olio per trasformatori, in quanto influisce sulle proprietà isolanti. L’aumento del contenuto di umidità riduce la resistenza elettrica e porta alla rottura dell’olio. Pertanto, la quantità di umidità deve essere controllata prima di riempire l’olio e durante il funzionamento del trasformatore. L’eccessivo contenuto di umidità influisce non solo sulle proprietà dell’olio, ma distrugge anche l’isolamento di cellulosa. Il più pericoloso per il trasformatore è l’acqua, che si trova sotto forma di emulsione.

GlobeCore ha sviluppato il tester dell’olio del trasformatore TOR-1 per determinare il contenuto di umidità anche nelle quantità più piccole. Il suo principale vantaggio sono le dimensioni e il peso ridotti, che consentono di utilizzare il dispositivo per l’analisi rapida di campioni di olio direttamente vicino al trasformatore. Le misure sono fornite dal contatto dell’olio con il sensore capacitivo. Il funzionamento del TOR-1 non richiede l’uso di materiali di consumo e reagenti tossici, il che rende il suo utilizzo ancora più conveniente.

Calo di tensione

Tensione di guasto: la tensione massima che può essere applicata all’olio del trasformatore senza che si verifichi un guasto elettrico. Questo è un parametro critico per l’olio del trasformatore, in quanto deve fornire isolamento a campi elettrici elevati. Qualsiasi riduzione significativa della tensione di rottura mostra che l’olio non può più svolgere bene la sua funzione principale.

Per misurare la tensione di rottura, GlobeCore ha sviluppato il bdv TOR-80 tester dell’olio del trasformatore. Si tratta di un dispositivo portatile compatto che può analizzare anche campioni di olio direttamente vicino al trasformatore e presenta un errore nella misura della tensione di rottura non superiore al ± 1%. Tra gli altri vantaggi di il tester dell’olio del trasformatore TOR-80, vale la pena sottolineare:

• capacità di lavorare offline o online con il trasferimento dei risultati su un personal computer, creare un database locale, generare report, tracciare grafici e stampare i risultati;
• spegnimento istantaneo (4 microsecondi) della tensione di prova quando si verifica un guasto;
• misurazione automatizzata della tensione di rottura fino a 80 kV.

Tangente dell’angolo di perdita dielettrica

Un altro parametro importante dell’olio per trasformatori è la tangente dell’angolo di perdita dielettrica. È sensibile a vari contaminanti nell’olio: particelle colloidali, prodotti di invecchiamento dell’olio e isolamento solido. Per gli oli freschi, la tangente dell’angolo di perdita dielettrica può servire come indicatore della qualità e della purificazione nell’impianto di produzione. Per l’olio che serve, la tangente di perdita dielettrica può stimare la contaminazione e l’invecchiamento. Il vantaggio di determinare questo parametro è la capacità di rilevare piccoli cambiamenti nelle proprietà dell’olio, anche con una minima contaminazione, che non può essere determinata con metodi di controllo chimico.

Come per il contenuto di umidità e la tensione di rottura, IL TOR-3 Tan Delta tester dell’olio del trasformatore è stato sviluppato da GlobeCore per determinare la tangente dell’angolo di perdita dielettrica. È anche un dispositivo portatile compatto che può essere utilizzato sia in laboratorio che per testare campioni di olio vicino al trasformatore subito dopo il campionamento. Questo dispositivo consente di determinare rapidamente la tangente dell’angolo di perdita dielettrica mantenendo la precisione. Il processo di misurazione è automatizzato, è possibile salvare i risultati e stamparli su una stampante.

Numero acido

L’olio del trasformatore sotto l’influenza di alte temperature e ossigeno è ossidato. Questo processo è accelerato da piccole particelle metalliche nell’olio. Gli acidi carbossilici si formano nell’olio, il che porta ad un aumento del numero di acidità. In futuro, aumenta, che è associato alla comparsa di fanghi. Un aumento del numero di acidità è spesso accompagnato da una diminuzione della rigidità dielettrica dell’olio e da un aumento dell’umidità. Inoltre, l’aumento dell’acidità aumenta l’effetto distruttivo dell’isolamento della carta.

Il numero acido è un criterio per l’invecchiamento dell’olio del trasformatore e ne consente la rigenerazione nel tempo.

Di solito, il numero di acidità viene determinato con metodi chimici, in particolare la titolazione dei composti acidi dell’olio per trasformatori con una soluzione alcolica di idrossido di potassio in presenza di un indicatore. L’indicatore viene utilizzato per determinare il titolo di una soluzione di idrossido di potassio.

Insoddisfacente è la qualità dell’olio, cui corrisponde un numero di acidità superiore al valore di 0,1 mg KOH/g.

Analisi dei gas disciolti in olio

L’analisi dei gas disciolti nell’olio ha grandi informazioni diagnostiche. Sapendo quali gas sono attualmente contenuti nell’olio e il rapporto tra le concentrazioni di questi gas, è possibile determinare i difetti che si sviluppano nel trasformatore.

Per eseguire l’analisi è necessario prelevare campioni di olio, consegnarli al laboratorio, estrarre i gas dall’olio e quindi determinarne la composizione qualitativa e quantitativa. Questi processi richiedono molto tempo, quindi è più conveniente effettuare misurazioni vicino al trasformatore subito dopo il campionamento. Allo stesso tempo, per valutare lo stato del trasformatore, è possibile utilizzare il contenuto di idrogeno, che si forma nell’olio uno dei primi già a una temperatura di 150 gradi Celsius, ed è il 59% di tutti i gas rilasciati durante il decadimento delle molecole di olio.

GlobeCore ha sviluppato IL TOR-2 tester dell’olio del trasformatore per la determinazione ad alta precisione del contenuto di idrogeno e umidità negli oli minerali ed essenziali.

Pertanto, l’analisi tempestiva dei campioni di olio è parte integrante di un programma completo per mantenere l’affidabilità dei trasformatori. Il tester dell’olio del trasformatore consente inoltre di:

• determinare il momento ottimale per l’uscita del trasformatore per la riparazione;
• ridurre i costi finanziari della riparazione dei trasformatori;
• evitare improvvise interruzioni di corrente;
• prolungare la vita utile dei trasformatori.