Problemi Comuni dei Trasformatori: Guasti, Malfunzionamenti e Prevenzione
Categorie Principali di Guasto
1. Guasti di Avvolgimento
- Corto spira-spira: Rottura isolamento tra spire adiacenti → riscaldamento localizzato, gas, eventuale guasto di fase.
- Fase-fase / Fase-terra: Guasti maggiori; alta corrente, violenta espulsione gas/olio.
- Circuito aperto: Fili o connessioni spezzati → sbilanciamento carico, surriscaldamento.
2. Guasti del Nucleo
- Corto lamine: Rottura isolamento tra lamine → correnti parassite, punti caldi, rumore.
- Guasto di messa a terra del nucleo: Múltipli percorsi di terra → correnti circolanti, riscaldamento.
- Saturazione: Sovratensione, disturbo geomagnetico (GMD), o polarizzazione DC → alta corrente di magnetizzazione, armoniche, riscaldamento.
3. Degrado del Sistema di Isolamento
- Invecchiamento termico: Legge di Arrhenius — ogni aumento di 6–8 °C dimezza la vita dell'isolamento.
- Ingresso umidità: Da perdite, sfiati, tenute → riduce la resistenza dielettrica, accelera l'invecchiamento.
- Contaminazione: Particelle, fanghi, prodotti di decomposizione → tracciamento, scarica parziale.
- Scarica Parziale (PD): Micro-vuoti erodono l'isolamento nel tempo; rilevabile tramite sensori UHF/acustici.
4. Guasti del Sistema di Raffreddamento
- Guasto pompa/ventola, radiatore incrostato, perdite olio, flusso bloccato → surriscaldamento.
- Livello olio basso (perdita o lettura errata) → esposizione avvolgimenti.
5. Problemi Ingrassatore (OLTC)
- Usura contatti, incrostazione, disallineamento, guasto commutatore deviatore → punti caldi, gas, mancato trasferimento.
6. Guasti delle Boccole
- Crepe, perdite olio, aumento capacità/tanδ, scarica parziale → rischio flashover.
7. Problemi Serbatoio e Accessori
- Corrosione, perdite tenute, rottura vescica conservatore, dispositivo di sovrappressione bloccato.
Prevenzione e Monitoraggio
- Analisi Gas Disciolti (DGA): L'"esame del sangue" — chiave per rilevamento precoce guasti (IEC 60599 / IEEE C57.104).
- Qualità olio: Tensione di rottura, contenuto acqua, acidità, IFT, furani (degrado carta).
- Termografia a infrarossi: Punti caldi su boccole, ingrassatori, connessioni.
- Monitor online: DGA, boccole tanδ, temperatura, corrente di carico.
- Test elettrici di routine: Rapporto di spira, corrente di eccitazione, resistenza avvolgimento, fattore di potenza isolamento.
- Gestione carico: Evita sovraccarico sostenuto; monitora temperatura punto caldo.
Conclusione
I trasformatori sono altamente affidabili ma non immuni. Il monitoraggio basato sulle condizioni proattivo (specialmente DGA) cattura il 70–80% dei guasti incipienti prima del guasto catastrofico.