Guida ai test di trasporto, installazione e pre-messa in servizio del trasformatore

Portare un trasformatore dalla fabbrica alla sua posizione operativa finale è più complicato di quanto possa sembrare. Per un piccolo trasformatore di distribuzione, il trasporto potrebbe essere abbastanza semplice. Per un trasformatore di potenza di grandi dimensioni, che pesa molte tonnellate, tuttavia, ogni fase richiede un'attenta pianificazione.

E il trasporto è solo l'inizio. Una volta che il trasformatore raggiunge il sito, deve ancora essere ispezionato, installato, trattato, testato e infine preparato per la messa in tensione.

Un trasformatore può superare tutti i test di fabbrica e in seguito incorrere in problemi se viene danneggiato durante il trasporto, esposto a troppa umidità durante l'installazione, riempito con olio scarsamente trattato o messo sotto tensione prima che i test necessari siano completati.

È per questotest di trasporto, installazione e pre-messa in servizio del trasformatoredovrebbero essere gestiti come un processo connesso. Un problema in una fase può facilmente manifestarsi come un problema molto più grande in quella successiva.

Metodi e tipologie di trasporto dei trasformatori

Il giusto metodo di trasporto dipende dalle dimensioni del trasformatore, dal peso, dal livello di tensione, dalla destinazione, dall'infrastruttura stradale e ferroviaria e dal programma del progetto.

I trasformatori di piccole e medie-dimensioni vengono spesso spediti come unità complete. I grandi trasformatori di potenza sono una questione diversa. Potrebbero aver bisogno di rimorchi stradali specializzati, attrezzature ferroviarie, chiatte o diversi metodi di trasporto che lavorino insieme.

Prima della spedizione, il produttore e il team logistico devono confermare il peso totale e le dimensioni del trasformatore, il baricentro, i punti di sollevamento, le condizioni di spedizione ed eventuali restrizioni lungo il percorso.

Trasporto di trasformatori a lunga-distanza

Trasporto ferroviarioè spesso considerato quando aun grande trasformatore deve percorrere una lunga distanza e la destinazione ha un accesso ferroviario adeguato. A seconda delle dimensioni e del peso del trasformatore, potrebbero essere necessari vagoni ferroviari speciali o attrezzature per carichi pesanti.

Il percorso deve essere controllato molto prima della spedizione. Tunnel, ponti, curve, limiti di carico ferroviario, apparecchiature aeree e strutture delle stazioni possono influenzare il piano di trasporto.

Anche il trasformatore deve essere fissato adeguatamente. Vibrazioni eccessive o uno shock meccanico improvviso non sono mai qualcosa che vorresti scoprire dopo che il trasformatore ha raggiunto il sito.

Trasporto stradaleoffre maggiore flessibilità ed è comunementeutilizzato per la consegna diretta a sottostazioni, fabbriche, centrali elettriche e progetti di energia rinnovabile. I trasformatori di grandi dimensioni possono richiedere rimorchi modulari idraulici, rimorchi a pianale ribassato o altre attrezzature specializzate per il trasporto pesante.

È essenziale un corretto rilevamento del percorso. È necessario controllare la capacità dei ponti, la larghezza della strada, le curve strette, le pendenze ripide, le linee aeree, le limitazioni del traffico e le strutture con altezza ridotta. Una strada che sembra perfettamente normale per un'auto può rappresentare un serio ostacolo per un trasformatore che pesa decine o addirittura centinaia di tonnellate.

Trasporto per via navigabileè utile per trasformatori molto grandie progetti internazionali. Il trasformatore può essere trasportato via nave o chiatta prima di essere trasferito su apparecchiature stradali o ferroviarie.

Questo metodo può semplificare il trasporto pesante su lunghe- distanze, ma ci sono ancora molti dettagli da gestire. Le strutture portuali, il carico e lo scarico, le condizioni meteorologiche, le modalità di messa in sicurezza, la capacità della nave e il percorso finale verso il sito del progetto sono tutti aspetti che richiedono attenzione.

Per i progetti all'estero, la catena di trasporto completa può includere il carico in fabbrica, il trasporto interno, la movimentazione del porto, la spedizione marittima, lo sdoganamento, lo scarico nel porto di destinazione-e la consegna finale-di trasporto pesante.

Trasporto di trasformatori a breve-distanza

Il trasporto a breve-distanza normalmente avviene dopo che il trasformatore ha raggiunto un porto locale, una stazione ferroviaria, un'area di stoccaggio o un sito di progetto. Il movimento finale verso la fondazione può coinvolgere gru, martinetti idraulici, rulli, sistemi di scorrimento o rimorchi specializzati.

Potrebbero essere solo poche centinaia di metri, ma ciò non significa che l'operazione sia-esente da rischi.

È necessario utilizzare i punti di sollevamento, di sollevamento e di traino designati dal produttore. È meglio evitare soluzioni di sollevamento improvvisate. Anche le frenate improvvise, gli urti, l'inclinazione eccessiva e i movimenti bruschi dovrebbero essere ridotti al minimo.

Elementi di ispezione dopo l'arrivo del trasformatore

Una volta arrivato il trasformatore, è necessario ispezionarlo prima di iniziare l'installazione.

Questo è il momento giusto per individuare danni dovuti al trasporto, accessori mancanti, perdite d'olio, condizioni di pressione anomale o segni di ingresso di umidità. Trovare un problema adesso è molto più semplice che trovarlo dopo che il trasformatore è stato assemblato e messo sotto tensione.

Il trasformatore deve essere prima controllato rispetto ai documenti di spedizione e alla targhetta. Il modello, il numero di serie, la capacità nominale, il rapporto di tensione, l'impedenza, il gruppo vettoriale e gli accessori forniti devono corrispondere ai requisiti del progetto.

Una tipica ispezione all'arrivo include:

Se è stato installato un registratore di impatto, i suoi registri dovrebbero essere esaminati. Uno shock insolito o un'inclinazione eccessiva potrebbero richiedere un'ulteriore ispezione o test elettrico.

Qualsiasi danno visibile deve essere fotografato e documentato immediatamente. Per gli appaltatori EPC e i progetti internazionali, questi registri possono essere particolarmente utili quando si prepara un rapporto di ispezione all'arrivo o si gestisce una richiesta di trasporto.

Installazione del trasformatore e test pre-di messa in servizio

Dopo l'ispezione all'arrivo, l'installazione del trasformatore può iniziare una volta che il sito è pronto.

Per i trasformatori di potenza di grandi dimensioni, l'installazione coinvolge normalmente diverse squadre, tra cui il produttore del trasformatore, l'appaltatore EPC, l'appaltatore civile, il personale di installazione elettrica e gli ingegneri di messa in servizio. Un buon coordinamento è importante perché molte attività di installazione devono svolgersi nel giusto ordine.

Lavori di preparazione per l'installazione del trasformatore

Prima di mettere in posizione il trasformatore, è necessario controllare attentamente la fondazione.

Dimensioni, elevazione, posizioni di ancoraggio, componenti incorporati, drenaggio, trincee per cavi e collegamenti di messa a terra devono corrispondere ai disegni approvati.

L'area di installazione deve essere pulita e accessibile. Gru, apparecchiature idrauliche, martinetti, rulli e altre apparecchiature di movimentazione devono avere una capacità sufficiente per il trasformatore e il metodo di installazione selezionato.

Anche le condizioni ambientali meritano attenzione. Quando un trasformatore immerso in olio-viene aperto, il suo isolamento interno può essere esposto all'umidità atmosferica. La polvere e l'umidità dovrebbero quindi essere controllate e il tempo di esposizione dovrebbe essere mantenuto il più breve possibile.

Prima di iniziare l'installazione, assicurarsi che siano disponibili gli accessori richiesti. A seconda del design del trasformatore, questi possono includere boccole, radiatori, conservatori, sistemi di raffreddamento, indicatori di temperatura, dispositivi di limitazione della pressione, indicatori del livello dell'olio, sfiatatoi, apparecchiature OLTC e armadi di controllo.

Passaggi di installazione del trasformatore

Il trasformatore viene prima spostato sulla fondazione predisposta e posizionato secondo lo schema approvato.

L'orientamento corretto è importante. I terminali ad alta e bassa tensione, i collegamenti neutri, le interfacce dei cavi, i quadri elettrici e gli altri componenti devono essere in linea con i disegni di progetto.

Il trasformatore viene quindi livellato e fissato. Radiatori, boccole, serbatoi di conservazione, apparecchiature di raffreddamento e altri accessori vengono installati secondo le istruzioni del produttore.

Prima di assemblare i collegamenti a flangia, le superfici di contatto devono essere pulite. È necessario utilizzare guarnizioni e materiali di tenuta corretti e serrare i bulloni secondo la procedura specificata.

La messa a terra è un'altra parte fondamentale dell'installazione. Il serbatoio del trasformatore, la disposizione di messa a terra del neutro, il quadro elettrico, le schermature dei cavi e gli altri punti di messa a terra richiesti devono essere collegati secondo il progetto elettrico approvato.

È quindi possibile collegare i circuiti di controllo e protezione. Questi possono includere circuiti relè Buchholz, dispositivi di limitazione della pressione, indicatori della temperatura dell'olio, indicatori della temperatura degli avvolgimenti, allarmi del livello dell'olio, controlli della ventola di raffreddamento, controlli OLTC, circuiti di allarme e circuiti di sgancio.

Prima di passare al trattamento dell'olio e ai test elettrici, è necessario verificare l'installazione completata rispetto ai disegni e ai requisiti del produttore.

Trattamento di isolamento dopo l'installazione del trasformatore

Per un trasformatore- immerso in olio, il sistema di isolamento è costituito principalmente da isolamento solido e olio del trasformatore. Entrambi devono rimanere puliti e asciutti.

L'umidità è una delle principali preoccupazioni perché può ridurre la resistenza dell'isolamento e accelerare l'invecchiamento dell'isolamento. Una volta aperto il trasformatore, evitare un'inutile esposizione all'aria umida.

Trattamento dell'olio del trasformatore

L'olio del trasformatore deve soddisfare le proprietà elettriche, chimiche e fisiche richieste prima di essere riempito nel trasformatore.

L'olio fresco non è necessariamente pronto per l'uso immediato. A seconda delle sue condizioni e dei requisiti del progetto, potrebbe necessitare di filtrazione, disidratazione, degasaggio o altro trattamento.

I test tipici dell'olio possono includere tensione di rottura, contenuto di umidità, acidità, fattore di dissipazione dielettrica e resistività.

Anche le apparecchiature-per la lavorazione del petrolio devono essere pulite. Tubi flessibili, pompe, filtri o serbatoi di stoccaggio sporchi possono contaminare l'olio durante la lavorazione.

Trattamento di isolamento del corpo del trasformatore

Una volta che il corpo del trasformatore è stato esposto all'aria, l'umidità può penetrare nel solido isolamento. A seconda del progetto e della procedura del produttore, il trattamento può includere l'essiccazione sotto vuoto, la-circolazione dell'olio caldo, la protezione-dell'aria secca, la protezione dell'azoto o un altro metodo approvato.

L’obiettivo fondamentale è semplice: rimuovere l’umidità dall’isolamento e impedire l’ingresso di ulteriore umidità.

Il tempo di trattamento e le condizioni operative dovrebbero essere basati sul trasformatore reale anziché copiati da un altro progetto. Le dimensioni del trasformatore, la struttura dell'isolamento, le condizioni di spedizione, l'umidità ambientale e i requisiti del produttore fanno tutti la differenza.

Iniezione di olio sotto vuoto

Per molti trasformatori di potenza-a bagno d'olio di grandi dimensioni,iniezione di olio sottovuotoè una parte importante del processo di installazione.

Durante l'iniezione dell'olio sotto vuoto, viene introdotto l'olio del trasformatore trattato mentre il serbatoio del trasformatore viene mantenuto sotto vuoto controllato. Ciò aiuta a ridurre l'aria e l'umidità intrappolate nel sistema di isolamento.

Il livello di vuoto deve essere monitorato continuamente e mantenuto entro i limiti specificati dal produttore.

Una volta completato il riempimento, il livello dell'olio viene regolato secondo le istruzioni del produttore e l'effettiva temperatura dell'olio.

Circolazione dell'olio caldo

Circolazione dell'olio caldoè comunemente usato per aiutare ad asciugare l'isolamento del trasformatore e migliorare le condizioni dell'olio del trasformatore.

Durante questo processo, l'olio trattato viene riscaldato e fatto circolare attraverso il trasformatore utilizzando apparecchiature dedicate per il trattamento dell'olio-. La circolazione aiuta a rimuovere l'umidità e i gas disciolti.

La temperatura dell'olio, la portata, le condizioni di vuoto e la qualità dell'olio devono essere monitorate durante tutto il processo.

Un punto importante: olio caldo non significa "il più caldo possibile". Una temperatura eccessiva può danneggiare i materiali isolanti, pertanto è necessario rispettare sempre l'intervallo di temperatura specificato dal produttore.

Raffreddamento statico

Dopo il trattamento dell'olio e la circolazione dell'olio caldo-, potrebbe essere necessario che il trasformatore rimanga in condizioni statiche per un periodo specificato.

Duranteraffreddamento statico, il trasformatore può raffreddarsi e stabilizzarsi senza il normale funzionamento. Il livello dell'olio, la temperatura, la pressione e le possibili perdite devono continuare a essere monitorati.

Il tempo di riposo richiesto dipende dal design del trasformatore e dalle istruzioni del produttore. Il completamento del riempimento dell'olio non significa automaticamente che il trasformatore sia pronto per la messa in tensione.

Test di pre-messa in servizio del trasformatore

Prima dell'energizzazione,test pre-di messa in serviziovengono eseguiti per confermare che il trasformatore è stato installato correttamente ed è elettricamente e meccanicamente pronto per il servizio.

L'esatto programma di test dipende dalla progettazione del trasformatore, dal livello di tensione, dalla capacità nominale, dai requisiti di progetto e dagli standard applicabili come IEC 60076 e gli standard IEEE pertinenti.

I test comuni includono:

ILprova di resistenza di isolamentofornisce un'indicazione di base sullo stato dell'isolamento. ILprova di resistenza degli avvolgimentipuò aiutare a identificare collegamenti scadenti o condizioni anomale di avvolgimento. Quando sono disponibili i dati dei test di fabbrica, i risultati sul campo dovrebbero essere confrontati con i record originali.

ILprova del rapporto spire del trasformatoreverifica l'effettivo rapporto di tensione, mentre il test del gruppo vettoriale conferma la relazione di fase tra gli avvolgimenti.

Per i trasformatori dotati di acommutatore sotto-carico (OLTC), il commutatore deve essere controllato in tutto il suo campo di funzionamento. Dovrebbero essere verificati anche l'indicazione della posizione, le funzioni di controllo, la continuità elettrica e i circuiti di protezione associati.

Anche i sistemi di protezione necessitano di test funzionali. A seconda del progetto, ciò può includere relè Buchholz, dispositivi di limitazione della pressione, allarmi di temperatura dell'olio e degli avvolgimenti, allarmi del livello dell'olio, controlli di raffreddamento, protezione differenziale, protezione da sovracorrente e circuiti di sgancio.

Ispezione finale prima dell'alimentazione

Una volta completato il test, il team incaricato della messa in servizio dovrebbe esaminare attentamente i risultati del test e i registri di installazione.

Il trasformatore deve avere risultati accettabili dei test di isolamento e olio, messa a terra adeguata, circuiti di protezione e controllo completi, posizione corretta del rubinetto, livello dell'olio adeguato e apparecchiature di raffreddamento e monitoraggio completamente installate.

Dovrebbe essere controllata anche l'area intorno al trasformatore. Rimuovere strumenti, materiali di imballaggio, dispositivi di messa a terra temporanei, hardware allentato e altri oggetti estranei. Cerca eventuali perdite di olio e assicurati che non vi siano lavori di costruzione incompiuti che potrebbero interferire con il funzionamento.

Solo dopo che tutte le ispezioni e i test richiesti sono stati completati e accettati, il trasformatore deve essere messo sotto tensione.

Conclusione

Il funzionamento affidabile del trasformatore inizia molto prima della messa sotto tensione.Trasporto del trasformatore, installazione, trattamento di isolamento e test pre-di messa in serviziocontribuiscono tutti alle prestazioni a lungo-termine del trasformatore.

Un trasporto accurato aiuta a prevenire danni meccanici. Una corretta installazione limita l'umidità e i problemi di connessione. Il corretto trattamento dell'olio del trasformatore supporta le prestazioni di isolamento, mentre test completi di pre-messa in servizio aiutano a identificare potenziali problemi prima che diventino guasti operativi.

Per i servizi di pubblica utilità, gli appaltatori EPC, gli impianti industriali, i progetti di energia rinnovabile e altre applicazioni ad alta-tensione, questi passaggi valgono lo sforzo. Un trasformatore che arriva in modo sicuro, è installato correttamente, riceve un isolamento e un trattamento dell'olio adeguati e supera i test pre-di messa in servizio è in una posizione molto migliore per fornire un servizio affidabile per gli anni a venire.

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