1. Campo di applicazione e destinazione d'uso
Questo manuale definisce un'unica procedura tecnica per condurre l'ispezione pianificata e la diagnosi dei trasformatori di potenza a olio nei impianti industriali dell'Ucraina. Il documento copre tre fasi critiche della diagnosi: prelievo di campione dell'olio del trasformatore, interpretazione dei risultati dell'analisi cromatografica dei gas disciolti (DGA) e misurazione della resistenza dell'isolamento delle bobine.
La procedura si applica ai trasformatori di potenza a due avvolgimenti e a tre avvolgimenti con tensione da 6 kV a 110 kV e potenza da 630 kV·A e superiore, installati negli impianti produttivi, nelle stazioni e nei punti di distribuzione. Le attività vengono eseguite durante le fermate programmate dell'attrezzatura, durante i controlli periodici stagionali o in caso di rilevamento di deviazioni nel funzionamento dei sistemi di raffreddamento e protezione.
2. Sicurezza
PERICOLI DI ALTA TENSIONE E SOSTANZE Tossiche!
1. Blocco e marcatura (LOTO): Prima di iniziare qualsiasi lavoro di connessione ai circuiti di misura o di prelievo di campioni di olio del trasformatore, deve essere completamente disattivato, disconnesso dalla parte di alta tensione (AT) e bassa tensione (BT) con un'interruzione visibile degli organi di commutazione. Installare gli scaricatori a terra su tutti gli ingressi. 2. EPI: Utilizzo obbligatorio di guanti dielettrici (classe 3 in base a EN 60903), occhiali protettivi con protezione laterale, abbigliamento speciale termoresistente (EN ISO 11612) e calzature speciali con suola resistente ai carburanti. 3. Sicurezza ambientale: L'olio del trasformatore contiene prodotti di degradazione e può essere contaminato da tracce di PCB (polibifenili clorurati) nei trasformatori vecchi. Utilizzare contenitori per la raccolta di perdite con volume non inferiore all'110% del volume del rubinetto per il prelievo dei campioni. Rispettare le norme DСП 2.012-99 riguardo al trattamento dei rifiuti pericolosi.
3. Strumenti e materiali necessari
| Nome dell'attrezzo / materiale | Specificazione tecnica | Quantità |
|---|---|---|
| Megaoimmetro | Tensione di prova fino a 2500 V, intervallo di misurazione fino a 100 GΩ (ad esempio, Fluke 1555 o analogo) | 1 pz. |
| Set di chiavi a dinamometro | Intervallo 5–50 Nm e 20–200 Nm con precisione ±4% | 2 pz. |
| Bottiglie di vetro per prelievi di campioni di olio | Pietre speciali tipo Schott Duran con tappi a tenuta volumetriche da 1 l | 3 pz. |
| Siringhi speciali (per DGA) | Siringhe Luer Lock da 50 ml con valvole a tre vie | 2 pz. |
| Pirometro infrarosso / termocamera | Intervallo -20 °C ... +350 °C, precisione ±2 °C (ad esempio, Testo 883) | 1 pz. |
| Flessibile tubo in silicone | Diametro 8-10 mm, resistente ai prodotti petroliferi | 3 m |
| Alcol tecnico (isopropanolo) | 99,7% di purezza per demineralizzazione | 1 l |
| Servietti senza pelo | Rulli industriali | 1 pz. |
4. Checklist pre-iscrizione
| Elemento di visione | Cosa verificare | Criterio di accettazione / rifiuto | Note |
|---|---|---|---|
| Serbatoio principale del trasformatore | Integrità dei saldatura, assenza di tracce di perdita di olio | Accettabile: Superfici asciutte. Deviazione: Presenza di tracce di olio o gocce. |
Effettuare la fissazione fotografica di qualsiasi difetto. |
| Espansore dell'olio | Livello dell'olio rispetto alla scala termica | Il livello dell'olio deve corrispondere alla temperatura dell'ambiente circostante (ad esempio, +20 °C all'interno della marca). | Verificare lo stato del deumidificatore a silicagel. |
| Supporto di silicagel | Colore del silicagel indicatore | Accettabile: Blu o rosa acceso (a seconda del tipo). Deviazione: Rosa pallido o giallognolo (saturato di umidità). |
La sostituzione del grano viene eseguita nel caso di una variazione di colore superiore al 50%. |
| Ingressi (isolatori) HV e LV | Stato della superficie porcellanata o polimerica | Assenza di scoliosis, fessure, tracce di scariche superficiali (fumo). | Pulire da polvere e contaminanti. |
| Terra del corpo | Affidabilità delle connessioni filettate del contorno di terra | Resistenza di transizione non superiore a 0,1 Ohm. Torquing dei bulloni in base al momento. | Pulire la corrosione fino al brillio metallico. |
5. Procedura passo passo per l'esecuzione dei lavori
Preparazione della zona di lavoro e garantire LOTO
- Ottenere l'autorizzazione per eseguire lavori ad alto rischio e il permesso di lavoro.
- Eseguire il completo scaricamento del trasformatore. Applicare le chiavi meccaniche sugli organi di commutazione e apporre gli avvisi "Non accendere! Ci sono persone che lavorano".
- Verificate l'assenza di tensione sui terminali HV e LV utilizzando un indicatore di tensione portatile della classe appropriata.
- Applicare gli scarichi portatili su tutti i conduttori degli ingressi del trasformatore.
Indicatore visivo della fine: Rottura visibile dei contatti degli interruttori, presenza di cavi di terra sui terminali.
Errori comuni: Inizio dei lavori senza verifica della tensione residua capacitiva sui terminali ad alta tensione.
Prelevamento di un campione dell'olio del trasformatore per analisi laboratoriale e DGA
- Pulire il rubinetto inferiore del prelievo di campione del trasformatore da polvere e sporco utilizzando una salvietta non tessuta e isopropanolo.
- Versate la quantità iniziale di olio per un volume di circa 0,5 litri nella contenitore preparato (questo permette di rimuovere l'olio stagnante dal ramo del rubinetto).
- Pulisci il rubinetto e collega il tubo di silicone, disattivando l'ingresso di bolle d'aria nel flusso di olio.
- Riempire le bottiglie di vetro speciali (o siringhe per DGA) con un getto laminare da sotto verso l'alto, lavando e riempiendo completamente il contenitore senza lasciare spazi d'aria. Chiudere le bottiglie con tappi.
Indicatore visivo di fine processo: Assenza completa di bolle d'aria all'interno del contenitore di vetro o della siringa, tenuta ermetica del tappo.
Errori comuni: Contatto del campione di olio con l'aria atmosferica o l'umidità, utilizzo di contenitori di plastica aperti invece di vetro sigillato.
Misurazione della resistenza d'isolamento delle bobine (R60 / R15)
- Collegare l'ohmmetro a terra ai terminali di misura. Utilizzare le seguenti schemi: HV rispetto (LV + Carcassa), LV rispetto (HV + Carcassa), HV rispetto LV.
- Impostare la tensione di prova in base al passaporto del trasformatore (consigliata 2500 V per le bobine con tensione superiore a 10 kV).
- Eseguire le misurazioni per 60 secondi, registrando il valore della resistenza al 15° secondo ($R_{15}$) e al 60° secondo ($R_{60}$). Calcolare il coefficiente di assorbimento $K_{абс} = R_{60} / R_{15}$.
- Dopo la fine della misurazione scaricare la capacità delle bobine sul corpo per almeno 2 minuti.
Indicatore visivo di fine misura: Stabilizzazione della lancetta o del valore numerico del megohmmetro al 60° secondo, valore del coefficiente di assorbimento $K_{abs} \ge 1,3$ a temperatura +20 °C.
Errori comuni: Tempo di scarica insufficiente delle bobine dopo il test, che può causare danni all'apparato di misura o scosse elettriche.
Tensione dei collegamenti a contatto degli ingressi e delle barre di busbar
- Controllare lo stato delle connessioni filettate sui morsetti di collegamento degli ingressi HV e LV.
- Utilizzare la chiave a dinamometro per serrare le viti e le chiavi a pressione ai valori nominali del momento. Per la filettatura M12 impostare il momento 45–50 Nm, per M10 — 25–30 Nm.
- Applicare uno strato di grasso protettivo (ad esempio, vasellina tecnica o pasta zincata) sui connettori a base di rame- alluminio o ottone esposti per prevenire l'ossidazione.
Indicatore visivo di fine: Premere il meccanismo del chiave dinamometrica su ogni connessione, presenza del segno di controllo del serraggio.
Errori comuni: trascinamento delle giunzioni filettate sui isolatori di porcellana degli ingressi, che causa la frattura della porcellana.
6. Checklist post-intervento di controllo
| Prove / Verifica | Risultato atteso | Risultato effettivo | Stato (Superato / Non superato) |
|---|---|---|---|
| Resistenza d'isolamento delle bobine (BN) | $R_{60} \ge 1000$ МОм a +20 °C | [ ] Superato | |
| Coefficiente di assorbimento ($K_{abs}$) | $\ge 1,3$ (secondo COU-N EE 20.302:2007) | [ ] Superato | |
| Diagnostica DGA dell'olio | Contenuto dei gas combustibili entro i limiti normali IEEE C57.104 | [ ] Superato | |
| Tensione di foratura dell'olio | Almeno 50 kV nel rivelatore standard | [ ] Superato | |
| Connessioni a contatto dei terminali | Tirati a norma, senza giochi | [ ] Superato |
7. Manuale per la risoluzione dei guasti
| Sintomo | Probabile causa | Azione correttiva |
|---|---|---|
| Basso valore di resistenza d'isolamento delle bobine ($R_{60} < 300$ MOhm) e alto coefficiente di assorbimento ($K_{abs} \approx 1.0$) | Irrigazione della isolazione solida o liquida del trasformatore, presenza di sporco sulla superficie dei terminali. | Eseguire la deumidificazione della parte attiva del trasformatore mediante flusso d'aria calda o deumidificazione a vuoto. Pulire gli ingressi con un solvente. |
| Alto contenuto di idrogeno ($H_2$) e acetilene ($C_2H_2$) in base ai risultati DGA | Presenza di scariche parziali interne o di arco elettrico nell'ambiente oleoso. | Diminuire il carico del trasformatore, eseguire un ispezione straordinaria dell'interruttore di derivazione (PBV o RPN), programmare una completa prova in laboratorio. |
| Costante riduzione del livello dell'olio nel serbatoio senza evidenti perdite esterne | Fuga di olio attraverso gli raccordi interni o crepe nei radiatori di raffreddamento, danni alla tubazione del relè a gas. | Eseguire la pressurizzazione del serbatoio con pressione eccessiva di azoto (fino a 0,3 bar), individuare la posizione della perdita e sostituire le rondelle di tenuta. |
| Tinctoria e presenza di depositi nel campione dell'olio trasformatore | Invecchiamento termico dell'olio, ossidazione dovuta al surriscaldamento della parte attiva delle bobine. | Eseguire una completa rigenerazione dell'olio o la sua sostituzione con nuovo secondo IEC 60296 con pulizia del serbatoio. |
8. Raccomandato calendario di manutenzione
| Compito | Frequenza | Durata orientativa | Livello di qualifica |
|---|---|---|---|
| Controllo visivo, controllo del livello dell'olio e del silicagel | Mensilmente | 0,5 anni | Elettricista di turno (Gruppo III) |
| Controllo termico dei collegamenti a contatto | Quartalmente | 1 anno | Ingegnere diagnostico (Gruppo IV) |
| Prelevamento di campioni di olio e condotta dell'analisi DGA | Annualmente | 2 anni | Specialista dei test (Gruppo IV) |
| Misurazione della resistenza d'isolamento e prova delle caratteristiche dell'olio | 1 volta ogni 2 anni | 4 anni | Gruppo di prova della laboratorio |
| Riparazione completa (revisione della parte attiva, sostituzione dei sigillanti) | Ogni 8–12 anni | 5–7 giorni | Brigata di servizio specializzata |
9. Elenco pezzi di ricambio
| Descrizione dettaglio | Specificazione tipica | Categoria UNITEC |
|---|---|---|
| Indicatore di silicagel | GOST 8984-75, granuli 3-5 mm, bluazzurro | Materiali consumibili per trasformatori |
| Kit di giunti a tenuta di olio | Materiale: gomma NBR / FKM resistente ai lubrificanti e ai benzine, resistente da -40 °C ... +100 °C | Elementi di tenuta e guarnizioni |
| Inserisci isolatori in porcellana ad alta tensione | ВСТ-10/630, ВСТ-35/1000 conforme a DIN / GOST | Ingressi di potenza e isolatori |
| Relè a gas | Tipo BUHL, relay Buchholz 2-contatti | Protezione e relè |
| Cranio di prelevamento provvisorio | Filetto G 1/2", valvola a sfera in ottone con innesto | Armatura e tubazioni |
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10. Riferimenti normativi
- DS TU EN 60076 (Trasformatori di potenza)
- IEC 60296 (Specifiche per olii minerali trasformatore freschi)
- IEEE C57.104 (Guida all'interpretazione dei gas disciolti nell'olio isolante per trasformatori)
- СОУ-Н ЕЕ 20.302:2007 (Norme di prova dell'equipaggiamento elettrico)
- EN 50160 (Caratteristiche della tensione nelle reti elettriche di utilizzo generale)
