L’umidità ha una grande influenza sulle aspettative di vita di un trasformatore elettrico: essa non solo peggiora le proprietà dielettriche dei materiali isolanti (carta e olio) ma riduce anche la resistenza all’ossidazione (invecchiamento) e la resistenza meccanica della carta. Per queste ragioni è raccomandato mantenere l’umidità del sistema isolante a livelli più bassi possibile.
Descrizione e principio di funzionamento
Le cartucce di disdratazione on-line rimuovono l’acqua dall’olio e della cellulosa durante il servizio del trasformatore.
L’utilizzo del dispositivo rallenta l’invecchiamento e la degradazione degli isolanti cellulosici, migliora le proprietà dielettriche dell’olio e dunque aumenta l’affidabilità del trasformatore.
Il dispositivo viene collegato idraulicamente alla cassa del trasformatore; mediante una pompa idraulica l’olio viene circolato attraverso un letto a setacci molecolari che attrae e trattiene l’acqua disciolta nell’olio. La riduzione del contenuto di acqua nell’olio provoca il desorbimento dell’acqua contenuta negli isolanti cellulosici, che “migra” verso l’olio per ricostituire l’equilibrio idrostatico. In questo modo l’acqua viene gradualmente estratta dalla cellulosa e adsorbita nei setacci molecolari.
Le cartucce sono progettate per realizzare un processo di disidratazione lento, graduale e non invasivo, pertanto è indicato anche per apparecchi in avanzato stato di invecchiamento e dunque caratterizzati da isolanti solidi particolarmente fragili; allo scopo di estendere la vita termica residua e ridurre il rischio di guasto intempestivo.
Prestazioni
Il sistema per la disidratazione ha la capacità di rimuovere circa 10 litri di acqua. Il tempo di assorbimento, quindi l’efficienza del dispositivo, varia in funzione del livello di idratazione (disponibilità di acqua) e della temperatura di esercizio del trasformatore.
- Applicato su un apparecchio con idratazione della cellulosa del 4%, operante a temperature elevate in ambiente particolarmente umido, il sistema raggiunge la saturazione in circa 6-9 mesi.
- Applicato su un apparecchio con idratazione della cellulosa del 1%, operante a 50°C, il sistema TRASEC CL3A può raggiungere una durata di 24 mesi prima della saturazione.
- Su un apparecchio nuovo, essiccato (idratazione < 0,5%) il sistema può raggiungere una durata di 5 anni prima della saturazione.
Installazione e messa in servizio
La tubazione di aspirazione dell’olio viene collegata alla parte inferiore della cassa o del circuito di raffreddamento forzato dell’olio; la tubazione di mandata viene collegata alla parte superiore della cassa o del circuito di raffreddamento forzato.
Monitoraggio
Il dispositivo disidratante assorbe l’acqua disciolta nell’olio fintanto che viene raggiunto il livello di saturazione del materiale. Le cartucce possono essere allestite con due sonde di misura della concentrazione di acqua disciolta di tipo capacitivo o equivalenti (CL3AM).
Il valore della concentrazione di acqua disciolta può essere visualizzato localmente oppure presso un display remoto mediante trasmissione del segnale di output delle sonde. In alternativa la perfomance del sistema può essere misurata per via indiretta monitorando periodicamente (mediante sonda on-line o mediante analisi di laboratorio) la concentrazione di acqua disciolta nell’olio del cassone del trasformatore.
L’immagine a fianco mostra le cartucce di disidratazione con scatola in acciaio IP65 solidale al telaio, in cui è alloggiato il sistema di monitoraggio. Il display di visualizzazione locale è alloggiato all’interno della scatola metallica. Il dispositivo è equipaggiato con indicatore visivo della portata di circolazione dell’olio.
Sostituzione e rigenerazione dei setacci molecolari
Raggiunta la saturazione, i cilindri contenenti i setacci molecolari devono essere sostituiti e inviati alla rigenerazione. La sostituzione dei cilindri può essere eseguita da personale della Sea Marconi o dall’utilizzatore stesso. Durante la rigenerazione dei setacci molecolari il loro peso viene confrontato con quello registrato all’origine (a materiale secco); la differenza di peso corrisponde alla quantità di acqua assorbita.
