Controllo della Temperatura del Trasformatore
Controllo della temperatura del trasformatore
I trasformatori sono le apparecchiature più importanti per mantenere la continuità dell'impianto elettrico, in caso di guasto di un trasformatore è molto probabile che si verifichino interruzioni di corrente ai carichi che alimenta, questo va evitato facendo tutti gli sforzi possibili poiché produce costi per inattività, manutenzione e riparazione.
Il controllo della temperatura del trasformatore è obbligatorio per mantenere il servizio elettrico con la migliore qualità energetica possibile e ridurre il surriscaldamento e i guasti da sovraccarico, oltre a prolungare la vita utile lavorando entro un intervallo di temperatura controllato. La temperatura di un trasformatore ci fornisce informazioni sulla sua "salute", efficienza, potenza e carico.
Da oltre 35 anni Orion Italia produce relè di protezione per impianti elettrici
di ogni tipo, il nostro dispositivo di protezione termica TR42 è installato in centinaia di migliaia di trasformatori in tutto il mondo. Per ulteriori informazioni su questo prodotto e ottenere un manuale in pdf, fare clic sul seguente link:
TR42: Sistema di unità di controllo della temperatura del trasformatore.
Unità di controllo della temperatura del trasformatore
Per misurare la temperatura di un trasformatore, sia esso con RTD, PT100, Fibra Ottica, RF Wireless o infrarossi, è necessario disporre di un termoregolatore in grado di interpretare questi segnali e convertirli in valori reali di temperatura, generalmente si tratta di un dispositivo digitale (a microprocessore) con programmazione interna, impostazioni personalizzabili, ingressi/uscite e porta di comunicazione, queste centraline di termoregolazione a trasformatore eseguono la gestione completa per mantenere la temperatura degli avvolgimenti a livelli di funzionamento adeguati, sempre all'interno del range specificato dal costruttore.
L'unità di controllo della temperatura del trasformatore ha generalmente una porta di comunicazione RS-485 Modbus RTU per consentire l'integrazione in sistemi di livello superiore come SCADA, controllo di sottostazioni o sistemi di informazione elettrica cloud, può anche essere integrata con PLC in applicazioni industriali.
Sistema di controllo della temperatura del trasformatore
L'insieme di sensori, centralina, software, impostazioni, ventilatori, cablaggi, anche sistemi collegati tramite comunicazione (RS-485/Ethernet) e tutto quanto necessario per controllare la temperatura di un trasformatore viene chiamato “sistema di termoregolazione del trasformatore”, ovvero, comprende un insieme di elementi integrati al fine di massimizzare l'efficienza dei trasformatori, ridurre al minimo lo stress termico, i guasti, ottimizzare la pianificazione della manutenzione ed estendere la vita utile di questi asset.
Controllo della temperatura del trasformatore in resina
I trasformatori in resina sono un elemento critico dell'impianto elettrico dove viene installato, sono generalmente MT/BT, alimentando direttamente carichi importanti, quindi bisogna installare un trasformatore di termoregolazione, per mantenere la temperatura entro il range indicato dal costruttore. Nel caso in cui il valore misurato sia superiore a quello impostato, questo controllo comanda l'accensione dei ventilatori e forza il flusso d'aria tra gli avvolgimenti per dissipare il calore generato.
Controllo della temperatura del trasformatore a secco
Dobbiamo cercare di prolungare il più a lungo possibile la vita degli asset in condizioni operative ottimali. I trasformatori a secco sono generalmente progettati per convertire la media tensione in bassa tensione e sono l'attrezzatura chiave per l'alimentazione di carichi a bassa tensione. Installare un dispositivo di controllo della temperatura del trasformatore è obbligatorio per massimizzare la qualità del servizio elettrico, ridurre al minimo le interruzioni di corrente e far funzionare ciascun trasformatore entro l'intervallo di temperatura desiderato, prevenendo il surriscaldamento, attivando il flusso d'aria forzato (tramite ventilatori).
Cosa sono i termoregolatori?
I termoregolatori sono l'unità che controlla la temperatura di un impianto industriale, per i trasformatori ha l'obiettivo di mantenere la temperatura degli avvolgimenti al di sotto di una impostazione precedentemente configurata.
Il termoregolatore è solitamente digitale, basato su microprocessore, i trasformatori a secco e in resina integrano questo termoregolatore nel relè di protezione termica, con i vantaggi che questo può offrire, in quanto registrazione delle temperature nel tempo, attivazione della ventilazione forzata o spegnimento in funzione della temperatura misurata in ogni avvolgimento, inviare allarmi o segnalazioni a distanza, oltre a far scattare l'interruttore di potenza in caso di superamento della temperatura massima desiderata.
Come si misura la temperatura di un trasformatore?
La temperatura viene misurata da un termometro che è composto da un sensore, o RTD (rilevatori di temperatura a resistenza), generalmente una sonda al platino PT100, termocoppie e talvolta anche fibre ottiche, o sensori a infrarossi.
La temperatura nei trasformatori a secco o in resina viene misurata tramite sonde PT100, essendo in platino, la resistenza in ogni grado di temperatura è perfettamente definita, un esempio di questi valori sono:
| Temperatura in °C | PT100 (tipo: 404) in Ohm |
|---|---|
| -10 | 96.09 |
| 0 | 100.00 |
| 10 | 103.90 |
| 50 | 119.40 |
| 100 | 138.50 |
| 150 | 157,31 |
Per informazioni dettagliate, controllare il manuale PDF contenuto nel seguente link:
- Manuale per il controllo della temperatura del trasformatore TR42 in PDF.
Che cos'è la temperatura nel sistema di controllo?
La temperatura in un sistema di controllo o il controllo e la gestione della temperatura attraverso un sistema di controllo è un processo comune, richiede la misurazione della temperatura e l'esecuzione di azioni per modificarla, oltre a un sistema di raffreddamento. Per i trasformatori a secco o in resina generalmente questo sistema di controllo è integrato nel relè di protezione della temperatura del trasformatore.
L'obiettivo principale di questo sistema è spegnere o accendere i ventilatori per
diminuire la temperatura degli avvolgimenti quando superano un valore prestabilito, tramite la circolazione forzata dell'aria, possono essere previsti più livelli di regolazione per aumentare la potenza del flusso d’aria forzata.
Quali sono i metodi di controllo della temperatura?
Sono disponibili diversi metodi e dispositivi per il controllo della temperatura, i più comuni sono:
- Sensori PT100: sono il cuore dell'acquisizione della temperatura, un PT100 è un sensore di temperatura formato da un filo di platino che a 0°C ha 100 Ohm e che all'aumentare della temperatura aumenta la sua resistenza elettrica, in tutto il range di temperatura, il suo aumento di resistenza non è lineare, ma se il valore di resistenza per ogni grado esatto di temperatura è definito esattamente nelle tabelle.
- Apparecchiatura di misura e controllo: è un dispositivo digitale con ingressi per i sensori di temperatura, che traduce e analizza questi valori in tempo reale, questo dispositivo ha il compito di accendere o spegnere la ventilazione forzata nel caso di trasformatori in resina o a secco con scopo di far circolare l'aria e ridurre la temperatura negli avvolgimenti attraverso il flusso d'aria.
- Sistema di ventilazione:
è formato dai ventilatori che faranno fluire l'aria verso gli avvolgimenti, comprende anche la sua struttura metallica e cablaggio.
- Raffreddamento ambiente: in alcune occasioni è possibile modificare la temperatura ambiente del locale dove sono ubicati i trasformatori con mezzi naturali, come l'apertura di porte e finestre, per permettere alla temperatura esterna di entrare nel locale dove si trovano i trasformatori. A seconda del paese e della stagione dell'anno, è una soluzione naturale modificare la temperatura degli avvolgimenti di diversi gradi senza bisogno di aria forzata, a volte entrambi i metodi vengono utilizzati insieme.