Anticipa i guasti di passanti e commutatore, con gas disciolti, raffreddamento e controllo della tensione integrati
Dynamic Ratings C50
Monitoraggio di passanti e trasformatori
DYNAMIC RATINGS
C50
Monitor di passanti e rilevamento guasti per trasformatori
Monitor di passanti e rilevamento guasti per trasformatori di potenza AT
Riduzione del rischio
Sulla base dei dati di condizione online, il sistema genera un allarme non appena si presenta un problema, consentendo di rilevarlo presto e di intervenire prima che peggiori. Un guasto del trasformatore può essere catastrofico: conoscere lo stato reale di ogni asset riduce i tassi di guasto e i fuori servizio non programmati.
Riduzione dei costi di manutenzione
Gli strumenti analitici integrati filtrano i dati di condizione e segnalano automaticamente quali problemi richiedono manutenzione o attenzione, così le squadre operative dedicano il tempo a risolverli invece di raccogliere manualmente dati per una valutazione offline.
Maggiore sicurezza
Il monitoraggio delle condizioni aumenta la sicurezza del personale: migliora la conoscenza della situazione prima dell'intervento delle squadre, riduce le visite in sito, fornisce allarmi e istruzioni e aiuta a rispettare le norme di sicurezza del settore.
Vita utile prolungata
La misura in tempo reale dei parametri di esercizio offre una visibilità costante dello stato dell'asset e la sicurezza di caricarlo di conseguenza. Usare questi dati per le decisioni strategiche aiuta a massimizzare la vita utile del trasformatore e a pianificarne la sostituzione.
Monitoraggio dei passanti: principio di misura
Monitoraggio online continuo
Fino al 50% dei guasti dei passanti finisce in incendio, con grave rischio per il trasformatore e per le persone. A differenza delle prove offline, eseguite ogni pochi anni, il monitoraggio online è continuo, alla tensione e alla temperatura normali di esercizio, e fornisce in tempo reale capacità e fattore di potenza di ciascun passante.
Somma delle correnti e riferimento di tensione
La somma delle correnti collega fino a sei sensori per monitorare due set di passanti: in condizioni bilanciate, la somma vettoriale delle correnti di dispersione è nulla se fattore di potenza e capacità di ogni passante coincidono, per cui qualsiasi scostamento rivela un deterioramento. Il riferimento di tensione collega fino a tre sensori e tre segnali di riferimento di tensione e calcola in modo indipendente il fattore di potenza di ciascun passante.
Capacità e fattore di potenza
Entrambi i metodi seguono in continuo capacità e fattore di potenza di ciascun passante, i parametri che segnalano in anticipo un guasto dielettrico: un calo di capacità può indicare una perdita d'olio, un aumento del fattore di potenza l'ingresso di umidità. Registrarne l'andamento nel tempo consente di pianificare la manutenzione con largo anticipo rispetto a una prova offline.
Scariche parziali, gas disciolti e umidità
Scariche parziali
Il modulo per scariche parziali misura direttamente i segnali delle scariche elettriche nel trasformatore e nei quadri collegati, con una risposta molto più rapida dell'analisi online dei gas disciolti. Collegato alle prese capacitive dei passanti, raggiunge punti interni al trasformatore che il monitoraggio acustico rileva a fatica, e la sua cancellazione del rumore distingue le sorgenti interne da quelle esterne.
Analisi dei gas disciolti (DGA)
L'idrogeno è il primo indicatore della maggior parte dei guasti interni, in particolare dei problemi di isolamento. Grazie all'architettura aperta, l'unità si integra tramite collegamento seriale con analizzatori multigas e di umidità di terze parti, preservando la precisione di misura e consolidando i dati nelle stesse pagine web delle altre variabili del trasformatore.
Umidità e stato dell'isolamento
La modellazione attiva dell'umidità e lo stato dell'isolamento fanno parte delle analisi avanzate della piattaforma, che riducono le risorse necessarie per raccogliere e analizzare i dati di condizione e permettono al team di manutenzione di dedicare il tempo a risolvere i problemi rilevati.
OLTC e raffreddamento
OLTC: rilevamento precoce dei problemi
Tra tutti i componenti del trasformatore, il commutatore sotto carico ha il tasso di guasto più alto; quando si guasta, il trasformatore non può più regolare la tensione. L'unità monitora corrente e tensione del motore del commutatore e genera un allarme a ogni scostamento imprevisto.
Contatore di manovre e usura dei contatti
Per ogni posizione di presa si tiene un contatore di manovre individuale, che offre un riepilogo del funzionamento storico del commutatore e permette di rilevare un'attività eccessiva. Altre funzioni riguardano l'usura dei contatti per presa, il surriscaldamento dei contatti (Delta T), l'allarme di commutazione lenta e il monitoraggio dell'essiccatore dell'OLTC.
Stato e controllo del sistema di raffreddamento
Un guasto al raffreddamento può far scattare il trasformatore. L'unità monitora la corrente di ventilatori e pompe, lo stato dei contattori e il flusso d'olio, fornendo un'indicazione precoce dei guasti e supportando la manutenzione su condizione.
Funzioni di controllo del raffreddamento
- Controllo discreto di più di due stadi di raffreddamento.
- Controllo dei ventilatori a doppia velocità per applicazioni a basso rumore.
- Gestione automatica del ciclo di lavoro delle pompe in parallelo, per uniformarne l'usura.
- Uscita a velocità variabile per gruppi di raffreddamento comandati da convertitore di frequenza.
Modello termico, controllo della tensione e fibra ottica
Modellazione termica avanzata e punto caldo
Il modello termico segue le più recenti norme del settore e corregge la temperatura calcolata del punto caldo dell'avvolgimento in base al progetto del trasformatore, allo stato del sistema di raffreddamento, alle perdite specifiche di ogni posizione di presa e all'efficienza reale del raffreddamento. La temperatura dell'avvolgimento si può anche misurare direttamente con una sonda in fibra ottica, in alternativa o a complemento del calcolo.
Controllo della tensione
L'unità può assumere il controllo primario della tensione di un trasformatore o fare da riserva a un sistema di controllo esistente, riducendo il numero di dispositivi sull'asset e, con esso, i possibili punti di guasto. La compensazione della caduta di linea si imposta con i parametri R e X, con ritardo a tempo definito o inverso.
Funzionamento in parallelo
Per trasformatori in parallelo supporta la ripartizione a corrente circolante, a reattanza inversa o master-follower; in quest'ultimo caso la comunicazione tra trasformatori avviene tramite collegamento in fibra ottica.
Comunicazioni in fibra ottica
Il modulo processore principale offre una connessione di rete in rame 10/100 Base-T e una in fibra ottica, con switch integrato che consente di collegare un PC di manutenzione senza interrompere la seconda connessione di rete.
Un'architettura modulare e aperta per monitorare passanti, OLTC, raffreddamento e gas disciolti su un'unica piattaforma.
Architettura e moduli
Processore, alimentazione e comunicazioni
Il modulo processore principale, il modulo di alimentazione universale (110-240 VDC o 110-250 VAC; 48 VDC e altre tensioni su richiesta) e il modulo di comunicazione sono obbligatori in ogni configurazione. Supporta diverse connessioni SCADA — allarmi critici all'esercizio, dati diagnostici alla manutenzione — più due porte RS-485 e una terza opzionale RS-485, RS-232 o fibra seriale, con funzionamento master o slave.
Controllo e monitoraggio del raffreddamento
Il controllo del raffreddamento con relè Form-C garantisce un progetto a sicurezza intrinseca (fail-safe). Ogni scheda aggiunge tre ingressi RTD Pt100 a tre fili per la temperatura, quattro ingressi di corrente AC per il carico o la corrente di ventilatori/pompe e due ingressi analogici DC, configurabili per 0-1 mA, 4-20 mA o 0-10 VDC.
Annunciatore e contatti aggiuntivi
Il modulo annunciatore consolida lo stato dei contatti di allarme, delle posizioni degli interruttori e dei contattori, con protezione da sovracorrente e sovratensione a ripristino automatico. Le schede di contatti aggiuntive estendono le funzioni di allarme, ritrasmettono gli allarmi allo SCADA o comandano indicatori locali, e servono anche a monitorare il conservatore dell'olio — livello, sacca, pressione dell'azoto — e variabili di carico come profilo, fattore di potenza e livello di tensione.
Schede per passanti e unità di controllo
La scheda a somma delle correnti supporta fino a sei sensori per passanti, ampliabili a dodici ingressi; la scheda a riferimento di tensione supporta fino a tre sensori e tre segnali di riferimento, con la stessa capacità di espansione. Ogni unità di controllo combina i moduli processore, comunicazione e alimentazione con una o più schede di espansione, alloggiate in un telaio C54 o C59 a seconda del numero di schede necessarie.
Installazione e montaggio
Opzioni di montaggio
L'unità di controllo si monta su guida DIN o a pannello. L'unità di interfaccia utente supporta anche il montaggio in rack da 19″, facilitando l'integrazione negli armadi esistenti della sottostazione.
Telai C54 e C59
Il telaio C54 alloggia fino a quattro schede di espansione e il C59 fino a nove, con la stessa profondità di 126 mm (5,00 in); il pannello frontale passa da 248 × 212 mm nel C54 a 375 × 339 mm nel C59 per accogliere le schede di ingresso/uscita aggiuntive.
Scelta del telaio
Il telaio si sceglie in base al numero di schede richieste dalla configurazione: il C54 è più compatto per installazioni con poche funzioni opzionali, mentre il C59 lascia spazio per ampliare il monitoraggio di passanti, OLTC, raffreddamento e controllo della tensione in un unico involucro.
Condizioni ambientali
Sia l'unità di controllo sia l'unità di interfaccia utente sono specificate da -40°C a +70°C, il che consente l'installazione all'aperto nell'armadio stesso della sottostazione.
Telaio C59: fino a nove schede di espansione, pannello 375 × 339 mm (14,75 × 13,35 in) e profondità 126 mm (5,00 in).
Software: dashboard web e comunicazioni
Dashboard web integrata
Ogni unità dispone di una propria dashboard web, organizzata in schede — panoramica, grandezze elettriche, temperature, OLTC, raffreddamento, monitoraggio completo, stato dei passanti e variabili avanzate — per analizzare e comunicare i dati raccolti in un formato chiaro, accessibile in qualsiasi momento da qualunque browser della rete del cliente e senza licenze software.
Controllo della tensione dalla dashboard
La scheda di controllo della tensione mostra l'andamento del valore misurato rispetto ai setpoint definiti, con le relative bande di tolleranza, per ottimizzare la qualità dell'energia e intercettare uno scostamento prima che influisca sul carico.
Visualizzazione e gestione del parco
Una piattaforma di visualizzazione complementare aggrega i dati di più unità per facilitare le decisioni di priorità sugli asset in un ampio parco di trasformatori: offre una lettura immediata dello stato attuale e storico e consente una pianificazione della manutenzione più flessibile.
Allarmi e registrazione
Gli allarmi basati sulle condizioni permettono di intervenire prima che un problema si trasformi in una riparazione costosa. Ogni allarme può essere inoltrato, tramite diverse connessioni SCADA e notifiche e-mail, alle persone interessate, e raggruppato in allarmi comuni, maggiori e minori per semplificarne la gestione.
Dynamic Ratings C50 — SPECIFICHE TECNICHE
| Monitoraggio termico | Olio sup., ambiente e carico; punto caldo calcolato o misura in fibra ottica sull'avvolgimento; invecchiamento termico |
|---|---|
| Passanti | Somma delle correnti (6 sensori) o riferimento di tensione (3 sensori + 3 riferimenti); espandibile a 12 ingressi; fattore di potenza e capacità |
| Scariche parziali | Fino a 15 canali elettrici; sensori su presa, RFCT e bobine di Rogowski; 2 livelli di allarme; fino a 2 anni di storico |
| Gas disciolti e umidità | Integrazione seriale di analizzatori DGA multigas e di umidità di terzi |
| OLTC | Posizione, corrente e tensione del motore, Delta T; contatore e usura per posizione; allarme di commutazione lenta |
| Raffreddamento | Controllo a stadi (relè Form-C); ventilatori a doppia velocità, pompe in parallelo, uscita VSD; 3 RTD, 4 ingressi AC, 2 ingressi DC |
| Controllo tensione | Controllo primario o di riserva del commutatore; compensazione R/X; parallelo a corrente circolante, reattanza inversa o master-follower (in fibra ottica) |
| Comunicazioni | SCADA multiprotocollo; Ethernet 10/100 rame/fibra ottica (FX) con switch; 2×RS-485 + 1 RS-485/RS-232/fibra seriale opzionale; USB; dashboard web |
| Alimentazione e ambiente | 110-240 VDC o 110-250 VAC (50-60 Hz), 48 VDC su richiesta; da -40°C a +70°C (da -40°F a 158°F) |
| Montaggio | Guida DIN o pannello (unità controllo); guida DIN, pannello o rack 19″ (unità interfaccia) |
Telai dell'unità di controllo, per numero di schede di espansione
| Parametro | C54 | C59 |
|---|---|---|
| Schede espansione | Fino a 4 | Fino a 9 |
| Pannello frontale | 248 × 212 mm (9,77 × 8,35 in) | 375 × 339 mm (14,75 × 13,35 in) |
| Profondità | 126 mm (5,00 in) | 126 mm (5,00 in) |
Per passanti senza presa capacitiva, un condensatore di accoppiamento da 8, 16 o 28 kV consente la stessa misura di capacità e fattore di potenza. I valori di targa, gli allarmi e le tensioni mostrati nelle schermate della dashboard web sono esempi illustrativi e non costituiscono una specifica dell'unità.