E’ stato provato un trasformatore trifase con le seguenti caratteristiche:
POTENZA NOMINALE 400 kVA
TENSIONE PRIMARIA 21000 ± 2 x 2,5 % V TENSIONE SECONDARIA 410 V
Figura 8.3(1): Targa del trasformatore
8.3.1 RILIEVO DELLE SCARICHE PARZIALI CON IL SISTEMA
IN BANDA LARGA
Figura 8.3.1(1): Rapporto di prova ad uso pro – memoria del rilievo di scariche parziali sul trasformatore trifase France Transfo isolato in resina epossidica da 400 kVA
Le prove condotte con lo strumento analogico James G. Biddle sul trasformatore trifase in questione hanno dato come risultati, i dati riportati nel rapporto di prova proposto in veste di pro memoria.
A seguito di un iniziale condizionamento dell’oggetto in prova per alcune ore alla temperatura ambiente del laboratorio di prova, sono state eseguite le misure delle scariche parziali seguendo le indicazioni della normativa IEC 60270 ed IEC 60076, già ampiamente descritte al capitolo 5.
Dopo aver effettuato la calibrazione a 10 pC secondo la norma IEC 60076-11:2004, è stato eseguito un pre - stress alla tensione pari a 1,8 volte la tensione nominale, cioè 738 V per 30 secondi e successivamente una misura di scariche parziali a 533 V, pari a 1,3 volte la tensione nominale per 3 minuti con triangolo inserito.
Come vediamo dai risultati del caso di misura sulla testa della fase A con la testa della fase B a terra ad 1,3 volte la tensione nominale, il livello delle scariche parziali rimane nella norma e si confonde con il rumore di fondo rilevato dal circuito.
Proseguendo la misura ad 1,3 volte la tensione nominale ponendo a terra alternativamente le altre fasi dopo la fase B, il livello delle scariche parziali è abbondantemente fuori norma.
Queste prime tre misure ci permettono di sottolineare il fatto che in una o più bobine ci sono delle scariche parziali interne, poiché osservando i segnali visualizzati nell’oscilloscopio analogico vediamo che essi non somigliano per nulla all’impulso di calibrazione, tuttavia sono abbastanza oscillanti.
Andando in un secondo momento a ripetere le stesse misure sulle singole bobine, alimentando il trasformatore trifase, come fosse una misura a carico, come vediamo dal rapporto di prova, le singole bobine presentano comunque elevati livelli di scariche parziali, in particolare la fase A, che presenta 800 pC a poco più di 1,3 volte la tensione nominale.
Usando contemporaneamente un metodo acustico di rilevazione delle scariche parziali, abbiamo capito che, i segnali sono abbastanza oscillanti, poiché ci sono degli impulsi di corrente di scarica parziale superficiale sulla zeppa di sostegno bianca delle bobine di bassa tensione più vicine al nucleo.
L’oscillazione evidente di questi ultimi segnali può anche essere dovuta al fatto che vengono trasferiti dai collegamenti del triangolo oppure nel caso di misura su singola bobina possono effettivamente essere scariche parziali superficiali.
8.3.2 RILIEVO DELLE SCARICHE PARZIALI CON IL SISTEMA
IN BANDA ULTRA LARGA
Il trasformatore trifase che ci apprestiamo a provare con il metodo digitale di acquisizione dei segnali provenienti dalle sorgenti di scarica parziale è della società France Transfo di cui proponiamo delle immagini.
Figura 8.3.2(1): Trasformatore trifase isolato in resina epossidica con cabina France Transfo da 400 kVA Fonte: Archivio personale foto per tesi di laurea specialistica – Bottega Luca
Figura 8.3.2(2): Particolare del circuito di rilevazione delle scariche parziali. Procedura di prova speciale con un punto del triangolo a terra.
Testa della bobina B e coda della bobina A poste a terra. Rilievo delle scariche parziali in testa alla bobina A.
Fonte: Archivio personale foto per tesi di laurea specialistica – Bottega Luca
Figura 8.3.2(3): Circuito di rilievo delle scariche parziali. Particolare del circuito di rilevazione delle scariche parziali. Procedura di prova speciale con un punto del triangolo a terra.
Testa della bobina B e coda della bobina A poste a terra. Rilievo delle scariche parziali in testa alla bobina A.
Figura 8.3.2(4): Particolare del circuito di rilievo delle scariche parziali. Unico punto di messa a terra delle parti del circuito.
Procedura di prova speciale con un punto del triangolo a terra. Testa della bobina B e coda della bobina A poste a terra.
Rilievo delle scariche parziali in testa alla bobina A.
Fonte: Archivio personale foto per tesi di laurea specialistica – Bottega Luca
Figura 8.3.2(5): Particolare del circuito di rilievo delle scariche parziali. Procedura di prova speciale con un punto del triangolo a terra.
Bobine secondarie alimentate alla frequenza di 100 Hz. Collegamento secondario a stella ( sbarra orizzontale di rame ). Fonte: Archivio personale foto per tesi di laurea specialistica – Bottega Luca
Le immagini proposte, anche se non dettagliatamente e numericamente adeguate, cercano di dare un’idea sul circuito di misura adottato, sui collegamenti effettuati e sui dispositivi utilizzati a tal fine.
Connettendo dunque il circuito di misura al sistema di rilevazione delle scariche parziali U.W.B., si è eseguita una calibrazione a 10 pC usando il calibratore esterno dello strumento W.B. e contemporaneamente si è calibrata l’unità di acquisizione U.W.B. . Non sono stati purtroppo acquisiti segnali di calibrazione a 10 pC, tuttavia, in un secondo momento, avendo riscontrato la presenza massiccia di scariche parziali d’intensità del picco massimo ripetitivo superiori a 100 pC, si è deciso di ricalibrare lo strumento U.W.B. a 100 pC.
Figura 8.3.2(6): Diagramma Matlab® dell’impulso di calibrazione in modalità W.B. a 10 pC Fonte: Elaborazione Matlab® - Bottega Luca
Figura 8.3.2(7): Diagramma Matlab® dell’impulso di calibrazione in modalità I.E.C. 60270 a 10 pC Fonte: Elaborazione Matlab® - Bottega Luca
Chiaramente omettiamo i risultati avuti con il sistema U.W.B. secondo normativa con procedura standard, poiché essendo il trasformatore a norma, i dati raccolti risulterebbero di scarsa importanza allo scopo di analizzare il software PDProcessing®. Avendo chiaro ciò che lo strumento U.W.B. può visualizzare e del metodo normativo necessario per condurre una misura o rilevazione delle scariche parziali su di un trasformatore trifase come quello in esame, andiamo a riportare e commentare brevemente i report che è possibile generare con il software PDProcessing® con triangolo inserito.
Ricordandoci del fatto che, il software PDProcessing® non riesce ad individuare precisamente le famiglie di segnali che elabora, se non viene comunque guidato dall’operatore in base alla propria esperienza, andiamo ad analizzare il primo report generato.
In ogni caso i risultati ottenuti mediante questa elaborazione sono da interpretare poiché come già accennato il software Pd Processing® non possiede un database di misure su trasformatori isolati in resina epossidica.
8.3.2.1 PRIMO REPORT GENERATO CON IL SOFTWARE
PDPROCESSING
®Figura 8.3.2.1(1): Diagramma tempo-frequenza generato con il software PDProcessing® parte comune dei report proposti
Fonte: Elaborazione PDProcessing® - Bottega Luca
Figura 8.3.2.1(2): Diagramma ampiezza-tempo generato con il software PDProcessing® relativo al primo report generato