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Che cosa va tenuto sotto controllo in un trasformatore di potenza, e un unico monitor progettato per controllarlo tutto. Partiamo dall'asset, non dallo strumento. Se ci chiediamo quale sia la parte più importante di un trasformatore di potenza, non c'è una risposta unica: è un insieme di sottosistemi, e il guasto di uno qualsiasi può mettere fuori servizio la macchina. Il suo stato vale quanto quello del sottosistema che funziona peggio.

E ogni sottosistema si guasta a modo suo, con i suoi tempi. Alcuni guasti sono lenti e termici. Altri sono improvvisi, e si portano via il trasformatore. Questa è la risposta a tutto ciò in un solo dispositivo. Temperature, carico, tensione, posizione del commutatore e stato di ogni contattore del raffreddamento arrivano a lui. Raffreddamento, allarmi, sganci, comando del commutatore e sala controllo sono ciò che pilota.

Il raffreddamento è una delle cose che fa, non l'unica. È costruito per la grande macchina: quella con più avvolgimenti, banchi di ventilatori e pompe, un commutatore sotto carico, e una sala controllo che vuole sapere tutto di lei. La misura che governa la vita dell'unità è il punto caldo dell'avvolgimento, e non si raggiunge con una sonda nell'olio. Si calcola, e il monitor lo calcola in continuo da 3 grandezze che già misura. E il costo di sbagliare non è lineare.

Secondo la guida al carico IEC, ogni 6 gradi sopra i 98 raddoppiano la velocità con cui invecchia la carta. È l'intera ragione per cui la temperatura merita un monitor e non un semplice termometro. La protezione sopra di esso è graduata, non binaria. C'è un allarme, e poi 3 tipi di sgancio: lento, rapido e istantaneo, ciascuno con il proprio temporizzatore, e un allarme che avvisa che il temporizzatore è partito.

Ora il raffreddamento, ed ecco cosa rende diverso questo monitor. Un monitor convenzionale avvia il raffreddamento quando l'avvolgimento raggiunge una soglia: a quel punto il calore è già nella carta. Questo calcola anche dove sta andando la temperatura se tutti i refrigeratori fossero in marcia, e parte prima che il trasformatore ci arrivi. Il controllo del raffreddamento in sé è insolitamente profondo. Otto gruppi, 4 stadi, pompe a rotazione così che non sia sempre la stessa a partire

per prima, azionamenti a velocità variabile, avviatori soft start, e un blocco che tiene ferme le pompe quando l'olio è troppo freddo per muoversi in sicurezza. Il commutatore si misura dal lavoro che compie e non dal conteggio: quanti joule ha usato il motore per ogni manovra, e quanto è durata. Una manovra che all'improvviso richiede più energia, o meno, è un meccanismo che è cambiato. I guasti passanti sono tra le principali cause di guasto dei trasformatori, e il loro danno si accumula. Qui resta l'intera storia:

ogni guasto, quando è avvenuto, su quale fase, e quanta energia è passata attraverso gli avvolgimenti. Con le schede in corrente alternata montate diventa anche uno strumento elettrico, ed è lì che vivono due funzioni che pochissimi monitor per trasformatori hanno. Le armoniche contano più di una volta. Una perturbazione geomagnetica spinge corrente continua nel neutro, satura in parte il nucleo, e il trasformatore comincia a generare armoniche che possono destabilizzare la rete.

Il segnale rivelatore sono le armoniche pari che salgono sopra le impari, e il monitor allarma esattamente su questo. E l'umidità, che è il problema più lento e più costoso di un trasformatore. L'acqua nella carta non si può misurare online in alcun modo, quindi si stima: dall'umidità nell'olio, dalla temperatura, e da come le due si muovono l'una rispetto all'altra nel tempo. Raccoglie anche ciò che altri strumenti già sanno. Un analizzatore di gas dissolti,

un sistema di temperatura in fibra ottica, una sonda di umidità: diventano ingressi anziché un altro schermo in sala controllo. Ora come si installa, e una cosa da aspettarsi per prima. Non ce ne sono due identici. Ognuno è programmato per il trasformatore su cui va, quindi i disegni forniti con la vostra unità, e non un manuale generico, fanno fede su cosa contiene. Il cablaggio è specificato, non lasciato al giudizio, e la specifica esiste perché questi segnali sono piccoli e l'armadio è pieno di circuiti motore. I trasformatori di corrente meritano un avviso a parte, ed è di quelli seri.

Il secondario di un trasformatore di corrente da passante non va mai aperto con il trasformatore in tensione. Cortocircuitatelo prima alla morsettiera. Ogni volta. L'alimentazione e i valori nominali. Tutto è specificato secondo la norma di coordinamento dell'isolamento, il che conta quando qualcuno vi chiede cosa deve sopportare il cablaggio. Le impostazioni si proteggono a vicenda. C'è sempre un margine tra avvio raffreddamento, allarme e sgancio.

Abbassate una delle soglie superiori e il monitor abbassa quelle sottostanti per mantenere il margine. Alzatela, e non le alzerà al posto vostro. E il raffreddamento va messo in servizio come un macchinario, non solo come un'impostazione. Le pompe sono a rotazione, il blocco a freddo deve essere corretto, e il programma di prova è ciò che dimostra che i ventilatori girano ancora. Poi le prove di messa in servizio, nell'ordine in cui devono avvenire.

Le ultime due hanno senso solo con il trasformatore in tensione, e tutto ciò che le precede esiste perché quel momento sia senza sorprese. Giorno per giorno sono pagine web e file, e sapere dove sono i file evita una chiamata all'assistenza. Monitoraggio dei trasformatori, da Amperis.