Protezione di un trasformatore in un'importante centrale elettrica di Eneco

Tradizionalmente, i trasformatori vengono sottoposti a periodici test a campione per valutarne le condizioni. Tuttavia, i nostri recenti monitor DGA (analizzatore del gas disciolto) eliminano l'esigenza di questa procedura. I monitoraggi continui rassicurano il personale, consentono di adottare misure proattive per ottimizzare la manutenzione preventiva, prolungano la vita utile del trasformatore e riducono il rischio di interruzioni impreviste e costose.

Parte di un'iniziativa volta a salvaguardare un'erogazione di potenza affidabile e ridurre i rischi, la centrale a biomasse Bio Golden Raand nei Paesi Bassi ha installato un monitor continuo per il trasformatore. Il Vaisala MHT410 misura continuamente tre parametri chiave nell'olio del trasformatore, vale a dire umidità, idrogeno e temperatura. Di proprietà e gestito dall'azienda energetica Eneco, l'impianto produce vapore per l'industria locale ed elettricità, con una capacità di circa 135 MW termici e 49,9 MW elettrici.

Scenario

Il materiale usato per i trasformatori può deteriorarsi nel tempo, con conseguente rischio di costosi guasti, interventi di riparazione e tempi di fermo. Tuttavia, l'insorgenza di guasti nel trasformatore genera un accumulo di gas disciolti nell'olio del trasformatore, che viene regolarmente testato come parte di un programma di manutenzione preventiva. È stato installato il dispositivo di monitoraggio del gas del trasformatore di Eneco per fornire dati continui e ridurre la necessità di campionamenti periodici dell'olio e analisi di laboratorio.

Lo strumento MHT410 di Vaisala è stato installato da Flux Transformer Services; Laurens Freriksen, manager di progetto ed esperto di manutenzione in Eneco, afferma: "Per oltre un anno le misurazioni online si sono rivelate vantaggiose, inoltre è stato rassicurante vedere livelli di idrogeno bassi nell'olio del trasformatore, indipendentemente dal carico del trasformatore".

Centrale elettrica Bio Golden Raand

La biomassa viene utilizzata come materia prima nell'impianto Bio Golden Raand per generare energia da legno di scarto di grado B non pericoloso. Ogni anno, l'impianto lavora circa 300.000 tonnellate di legno di scarto che arriva a Delfzijl via nave e su strada dai Paesi Bassi e dai paesi limitrofi.

Olio del trasformatore

I trasformatori del generatore sono generalmente ad olio per fornire isolamento e raffreddamento. Il trasformatore di Bio Golden Raand, ad esempio, contiene circa 20 tonnellate di olio. La degradazione dell'olio si verifica quando le relative molecole si rompono per l'influenza di sollecitazioni termiche ed elettriche dovute a guasti del trasformatore, come scariche o punti caldi.

Test e monitoraggio dell'olio del trasformatore

Tradizionalmente, i campioni di olio per trasformatori vengono prelevati una o due volte l'anno e inviati per l'analisi di laboratorio per determinare il livello dei gas. Questo metodo di campionamento dà un'indicazione dei gas disciolti e della qualità dell'olio in un determinato momento. Tra i principali vantaggi dei monitoraggi continui, ad esempio, c'è la possibilità di rivelare le tendenze e permettere così agli utenti di correlare i livelli di gas al carico del trasformatore. I monitor DGA effettuano misurazioni continue e possono avvisare subito la presenza di guasti.

La possibilità di usare i livelli e le tendenze dei gas disciolti per l'identificazione dei guasti è l'argomento di una brochure tecnica Cigré (Ref.783) sui sistemi di monitoraggio DGA. Questo documento descrive i diversi tipi di monitor DGA e include una valutazione dell'impressionante prestazione dei monitor, tra cui OPT100 di Vaisala. 

Oltre all'idrogeno, MHT410 misura anche la temperatura, un indicatore chiave dei guasti. Viene misurata anche l'umidità nell'olio, la quale diminuisce la rigidità dielettrica, accelera la decomposizione della cellulosa (isolamento) e aumenta il rischio di formazione di bolle alle temperature elevate.

"Abbiamo scelto MHT410 perché offriva l'opportunità di identificare precocemente i potenziali problemi, un'importante misura di riduzione del rischio. L'identificazione anticipata dei guasti permette di prendere in tempo misure correttive".

I dati di MHT410 vengono continuamente inseriti nel sistema di controllo digitale Eneco, a cui Laurens può accedere dal laptop. Ciò significa, ad esempio, che può monitorare il carico del trasformatore sullo stesso schermo delle misurazioni di MHT410.

Progettato per un'installazione rapida e semplice, quasi senza necessità di manutenzione, MHT410 ha un basso costo di proprietà. È un vantaggio perché il costo dei monitor DGA è trascurabile rispetto al valore delle risorse di protezione o al costo delle interruzioni.

Riepilogo

Per Eneco, l'installazione del monitor di Vaisala è essenzialmente una misura di riduzione del rischio, ma come spiega Laurens: "È molto rassicurante avere una visibilità costante delle condizioni del trasformatore. Tuttavia, il vantaggio principale è il risparmio di tempo: per pianificare una strategia efficace in caso di deterioramento delle condizioni dell'olio, per ottimizzare le prestazioni del trasformatore e per prolungarne la durata".

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