Trasformatore di potenza a regolazione sotto carico a immersione in olio

• Trasformatore di potenza a regolazione sotto carico immerso nell’olio

   Il trasformatore di potenza a regolazione sotto carico immerso nell’olio è un apparecchio elettrico che funziona secondo il principio dell’induzione elettromagnetica. Il corpo del trasformatore è immerso in olio isolante, il quale ne potenzia l’isolamento e ne favorisce la dissipazione termica. La struttura comprende avvolgimenti, nucleo ferroso, vasca dell’olio e sistema di raffreddamento; la vasca è realizzata mediante saldatura di lamiere d’acciaio: nei trasformatori di medie dimensioni la cassa può essere sollevata per le operazioni di manutenzione, mentre nei trasformatori di grandi dimensioni si adotta una struttura completamente chiusa e saldata. Questo tipo di trasformatore effettua la regolazione della tensione sotto carico tramite un commutatore a tap sotto carico e utilizza un circuito di transizione a resistenza per eseguire il cambio dei tap. I dispositivi di protezione includono il relè di gas, in grado di monitorare la velocità del flusso dell’olio e il volume dei gas prodotti, nonché di distinguere tra segnali di gas leggero e pesante. Nella manutenzione ordinaria è necessario controllare parametri quali il colore e il livello dell’olio, lo stato delle buste isolanti in porcellana e altre caratteristiche, mantenendo al contempo le distanze di sicurezza. Le tipologie di guasto possono comprendere cattivo contatto del commutatore a tap, anomalie nel profilo cromatografico dell’olio e così via.

• Principio di funzionamento

   Il principio dell’induzione elettromagnetica sfrutta l’interazione reciproca tra campi magnetici per modificare tensione, corrente e impedenza.

• Composizione e struttura

1. Corpo del trasformatore
2. Olio del trasformatore
3. Vasca dell’olio
4. Sistema di raffreddamento
5. Dispositivo di regolazione della tensione
6. Dispositivi di protezione (deumidificatore, valvola di sicurezza, relè di gas, conservatore dell’olio e dispositivi di misurazione della temperatura, ecc.)
7. Buste di uscita

• Caratteristiche prestazionali

1. Per gli avvolgimenti a bassa tensione, salvo nelle piccole potenze in cui si utilizzano conduttori in rame, si adotta generalmente una struttura cilindrica con avvolgimento in lamina di rame; gli avvolgimenti ad alta tensione, invece, sono realizzati in una struttura cilindrica multistrato, che garantisce una distribuzione equilibrata degli ampère‑turni, riduce le perdite di flusso magnetico, assicura elevata resistenza meccanica e forte capacità di sopportare i cortocircuiti.
2. Sia il nucleo ferroso sia gli avvolgimenti sono dotati di appositi sistemi di fissaggio: nelle parti soggette a serraggio, come la parte alta del trasformatore e i conduttori a bassa tensione, vengono impiegate viti autobloccanti antislittamento; inoltre, è stata adottata una struttura senza sollevamento del nucleo, in grado di resistere alle vibrazioni e agli urti durante il trasporto.
3. Gli avvolgimenti e il nucleo ferroso vengono sottoposti a essiccazione sottovuoto, mentre l’olio del trasformatore viene filtrato e riempito in condizioni di vuoto, così da ridurre al minimo l’umidità interna del dispositivo.
4. La vasca dell’olio è dotata di lamelle ondulate, che svolgono una funzione respiratoria per compensare le variazioni di volume dell’olio dovute alle escursioni termiche; pertanto, questo modello non prevede un conservatore dell’olio, il che consente di ridurre notevolmente l’altezza complessiva del trasformatore.
5. Dato che le lamelle ondulate sostituiscono il conservatore dell’olio, l’olio del trasformatore risulta isolato dall’ambiente esterno, impedendo efficacemente l’ingresso di ossigeno e umidità e, di conseguenza, il degrado delle proprietà isolanti.
6. In base alle cinque caratteristiche sopra menzionate, si garantisce che, durante il normale esercizio, non sia necessario sostituire l’olio, riducendo sensibilmente i costi di manutenzione e prolungando al contempo la vita utile del trasformatore.