In qualità di fornitore affidabile di trasformatori immersi in olio a basse perdite, comprendo il ruolo fondamentale che il sistema di filtraggio dell'olio svolge nelle prestazioni e nella longevità di questi trasformatori. In questo blog approfondirò i requisiti per il sistema di filtraggio dell'olio di un trasformatore a bagno d'olio a basse perdite.
1. Rimozione dei contaminanti
La funzione principale di un sistema di filtraggio dell'olio in un trasformatore immerso in olio a basse perdite è rimuovere i contaminanti dall'olio del trasformatore. Contaminanti come sporco, particelle metalliche e umidità possono avere un impatto dannoso sulle proprietà elettriche dell'olio e sulle prestazioni complessive del trasformatore.
Particelle solide
Le particelle solide nell'olio del trasformatore possono fungere da percorsi conduttori, aumentando il rischio di guasti elettrici. Il sistema di filtraggio dell'olio dovrebbe essere in grado di rimuovere particelle di varie dimensioni. Per un trasformatore a bagno d'olio a basse perdite, è spesso necessario un sistema di filtraggio in grado di rimuovere efficacemente particelle piccole fino a 1 - 5 micron. Questo elevato livello di filtraggio garantisce che l'olio rimanga pulito e che le proprietà di isolamento elettrico siano mantenute.
Umidità
L'umidità è un'altra delle principali preoccupazioni nell'olio dei trasformatori. Può ridurre la rigidità dielettrica dell'olio, determinando un aumento delle correnti di dispersione e potenziali guasti elettrici. Il sistema di filtraggio dell'olio deve essere dotato di un meccanismo di disidratazione, come un'unità di disidratazione sotto vuoto. Questa unità può rimuovere l'umidità dall'olio creando un ambiente sottovuoto, facendo evaporare l'acqua a una temperatura inferiore. L'obiettivo è mantenere il contenuto di umidità nell'olio a un livello molto basso, in genere inferiore a 20 ppm (parti per milione) per prestazioni ottimali.
2. Mantenimento delle proprietà dell'olio
Il sistema di filtraggio dell'olio deve inoltre mantenere le proprietà chimiche e fisiche dell'olio del trasformatore.
Resistenza all'ossidazione
L'olio del trasformatore è soggetto a ossidazione se esposto all'ossigeno e alle alte temperature. L'ossidazione può portare alla formazione di morchie e acidi, che possono corrodere i componenti interni del trasformatore. Il sistema di filtraggio dell'olio deve essere progettato per prevenire l'ossidazione rimuovendo l'ossigeno dall'olio. Ciò può essere ottenuto attraverso processi come la copertura con azoto, in cui uno strato di azoto gassoso viene mantenuto sopra la superficie dell’olio per spostare l’ossigeno.
Controllo della viscosità
La viscosità dell'olio del trasformatore è una proprietà importante che influenza le sue caratteristiche di trasferimento di calore e flusso. Nel tempo, la viscosità dell'olio può cambiare a causa di fattori quali l'ossidazione e la presenza di contaminanti. Il sistema di filtraggio dell'olio dovrebbe essere in grado di monitorare e regolare la viscosità dell'olio. Ciò potrebbe comportare l'aggiunta di additivi o l'esecuzione di una sostituzione parziale dell'olio per garantire che la viscosità rimanga entro l'intervallo specificato.
3. Compatibilità con il progetto del trasformatore
Il sistema di filtraggio dell'olio deve essere compatibile con il design del trasformatore in olio a basse perdite.
Portata
La portata dell'olio attraverso il sistema di filtraggio deve essere attentamente adattata ai requisiti di progettazione del trasformatore. Se la portata è troppo bassa, il processo di filtrazione potrebbe essere inefficace e i contaminanti potrebbero accumularsi nell'olio. D'altra parte, se la portata è troppo elevata, potrebbe causare un'eccessiva caduta di pressione e danni ai componenti di filtrazione. La portata deve essere determinata in base a fattori quali la dimensione del trasformatore, la temperatura operativa e il livello di contaminazione previsto.
Spazio di installazione
Il sistema di filtraggio dell'olio deve essere progettato per adattarsi allo spazio di installazione disponibile del trasformatore. In alcuni casi, potrebbe essere necessario integrare il sistema di filtraggio nella struttura del trasformatore, mentre in altri casi potrebbe trattarsi di un'unità separata collegata al trasformatore. La progettazione dovrebbe tenere conto di fattori quali l'accessibilità per la manutenzione e la necessità di un'adeguata ventilazione.
4. Monitoraggio e controllo
Un efficace sistema di filtraggio dell'olio per un trasformatore immerso in olio a basse perdite dovrebbe includere funzionalità di monitoraggio e controllo.
Monitoraggio in linea
È possibile installare sensori di monitoraggio online nel sistema di filtraggio dell'olio per monitorare continuamente parametri quali la temperatura dell'olio, il contenuto di umidità e il numero di particelle. Questi sensori forniscono dati in tempo reale che possono essere utilizzati per rilevare tempestivamente eventuali problemi e intraprendere le azioni appropriate. Ad esempio, se il contenuto di umidità supera una determinata soglia, il sistema può attivare automaticamente l'unità di disidratazione.
Automazione
L'automazione è un aspetto importante del sistema di filtraggio dell'olio. Il sistema dovrebbe essere in grado di funzionare automaticamente, regolando il processo di filtrazione in base ai parametri monitorati. Ciò riduce la necessità di interventi manuali e garantisce prestazioni costanti e affidabili.
5. Affidabilità e durata
Il sistema di filtraggio dell'olio deve essere affidabile e durevole per garantire il funzionamento a lungo termine del trasformatore a bagno d'olio a basse perdite.
Qualità dei componenti
I componenti utilizzati nel sistema di filtraggio dell'olio, come filtri, pompe e valvole, devono essere di alta qualità. Dovrebbero essere in grado di resistere alle difficili condizioni operative all'interno del trasformatore, comprese le alte temperature, le alte pressioni e l'esposizione a sostanze chimiche. Anche la manutenzione regolare e la sostituzione dei componenti usurati sono essenziali per garantire l'affidabilità del sistema.
Ridondanza
In alcuni casi, potrebbe essere necessario incorporare una ridondanza nel sistema di filtraggio dell'olio. Ciò significa disporre di componenti di backup o di un'unità di filtraggio aggiuntiva che può essere attivata in caso di guasto del sistema primario. La ridondanza aiuta a ridurre al minimo i tempi di inattività e a garantire il funzionamento continuo del trasformatore.
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Riferimenti
- "Olio per trasformatori: proprietà, test e manutenzione" della IEEE Power and Energy Society
- "Manuale della tecnologia dei trasformatori: progettazione, applicazione e test" di George Karady e John McCalley