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Trasformatori
Raffreddamento dei trasformatori con sistemi equipaggiati con ventilatori e regolatori di ZIEHL-ABEGG
Durante il funzionamento dei trasformatori di potenza, come per qualsiasi sistema tecnico, si verificano perdite di potenza sotto forma di calore. Queste devono essere limitate per evitare il surriscaldamento. La temperatura di esercizio ha un'influenza significativa sulla durata del trasformatore.
Alcuni studi condotti all'Università di Stoccarda hanno dimostrato che la durata di vita prevista di un trasformatore di potenza si dimezza se la temperatura del punto caldo dell'avvolgimento viene aumentata di soli 6 Kelvin. Anche i picchi di temperatura a breve termine sono critici durante il funzionamento, perché il trasformatore deve essere spento in caso di surriscaldamento eccessivo, che può verificarsi ad esempio in caso di sovraccarico. Nel caso peggiore, questo può portare a un guasto completo del sistema, con conseguenze di vasta portata per gli operatori e gli utenti.
Per evitare il surriscaldamento del trasformatore è fondamentale adottare un sistema di raffreddamento efficiente. Questo è particolarmente importante, in quanto l'aumento delle temperature ambientali e le curve di carico dinamiche, che vanno di pari passo con una percentuale crescente di energie rinnovabili, rendono più esigenti anche le condizioni di funzionamento dei trasformatori.
l'olio del trasformatore conduce il calore interno generato dalle bobine e dal nucleo ai sistemi di raffreddamento esterni, radiatori o radiatori ad olio, per poi rilasciarlo nell'ambiente. Se il raffreddamento naturale (ONAN) dei trasformatori in olio non è più sufficiente a stabilizzare la temperatura del punto caldo al livello richiesto, la capacità di raffreddamento viene aumentata dai ventilatori. È qui che entra in gioco il raffreddamento ONAF, o raffreddamento OFAF se l'olio viene pompato.
I trasformatori in olio sono utilizzati per generare, distribuire e trasferire energia elettrica per numerosi settori industriali e applicazioni speciali. In parte a causa della potenza di alimentazione fortemente variabile dei produttori di energia verde, come i parchi eolici, i trasformatori in olio devono soddisfare requisiti sempre più elevati in termini di prestazioni e affidabilità. Anche il sistema di raffreddamento deve essere completamente affidabile.
Anche la domanda di trasformatori ecologici e a prova d'incendio, che possono essere utilizzati ad esempio in aree residenziali e regioni densamente popolate, è in continuo aumento. In questo scenario, i trasformatori a secco, senza olio, sono la prima scelta. Generalmente non richiedono alcuna manutenzione e vengono utilizzati, tra l'altro, per complessi edilizi e impianti industriali con severi requisiti di protezione antincendio, ma anche per installazioni navali in mare e in parchi eolici offshore.
Per dissipare la perdita di calore, che aumenta a seconda della corrente di carico, la temperatura ambiente non deve essere troppo alta. Nelle applicazioni critiche, il raffreddamento naturale può essere notevolmente migliorato da un raffreddamento attivo della superficie tramite ventilatori.
Infatti, l'80% del riscaldamento all'interno di una centrale di trasformazione è causato dal trasformatore stesso; il resto del calore proviene dalle perdite di potenza degli interruttori, dei fusibili, dei cavi e dei collegamenti. La perdita di calore dalle stazioni di trasformazione deve essere dissipata in modo che la sala tecnica della stazione non si riscaldi mai oltre i 45 °C, anche in condizioni sfavorevoli (ad esempio pieno carico, temperature elevate, luce solare diretta).
Di conseguenza, la temperatura ambiente delle stazioni di trasformazione svolge sempre un ruolo importante: poiché il clima sta diventando sempre più caldo e ci si aspetta un maggior numero di giornate all'anno con temperature piuttosto alte in estate, la ventilazione naturale e il raffreddamento passivo non saranno più sufficienti a raffreddare in modo sicuro il trasformatore nelle condizioni più critiche. In questo caso, è necessario uno scambio attivo di aria e calore, che supporti la ventilazione passiva della stazione di trasformazione con unità di condizionamento dell'aria e ventilatori. La tecnologia di controllo e regolazione associata assicura la massima efficienza energetica del sistema di refrigerazione e di ventilazione, permettendo che i ventilatori entrino in azione, in modo affidabile, non appena la temperatura della sala si avvicina al livello critico definito. Ciò significa che vale la pena investire in un sistema di raffreddamento attivo, anche con trasformatori a ventilazione passiva, che garantisce una maggiore affidabilità.
Per ottenere una migliore capacità di raffreddamento, il raffreddamento naturale viene aumentato grazie al maggiore volume d'aria apportato dai ventilatori. Da più di 50 anni, i ventilatori assiali di ZIEHL-ABEGG sono utilizzati per il raffreddamento dei radiatori e per i raffreddatori d'olio. Solitamente in questo caso viene usata una combinazione di più ventilatori di dimensioni comprese tra 500 e 1250 mm, che funzionano in parallelo.
Questi sono caratterizzati non solo da un'alta efficienza affidabile, ma anche da una lunga durata di vita e da un'eccellente qualità dei materiali e della lavorazione. La qualità dei nostri ventilatori e la tecnologia di controllo e regolazione perfettamente abbinata rappresentano una base importante per la sicurezza di funzionamento e di guasto delle centrali elettriche e dei trasformatori. Poiché queste sono spesso ubicate in prossimità di aree residenziali o commerciali, anche le emissioni sonore devono essere considerate una priorità. L'acustica viene migliorata utilizzando il nostro collaudato sistema di ventilazione ZAplus con la pala biomimetica FE2owlet. ZIEHL-ABEGG offre anche tre versioni standard per la protezione dalla corrosione, in modo da estendere la durata utile dei nostri ventilatori. Siamo in grado di rispondere alle diverse esigenze e aspettative dei clienti e di soddisfare quasi tutte le specifiche dei clienti.
ZIEHL-ABEGG offre anche soluzioni collaudate per il raffreddamento di trasformatori a secco. Sono disponibili diversi ventilatori altamente efficienti: Ventilatori a flusso trasversale, ventilatori assiali e ventilatori centrifughi a singola o doppia aspirazione della gamma di modelli S in alloggiamenti compatti con pale curvate in avanti. A seconda dell'uso previsto, i ventilatori possono essere utilizzati in ambienti chiusi per la ventilazione e il raffreddamento diretto. Questa versatile gamma di prodotti è completata da numerosi dispositivi di controllo, protezione e monitoraggio di ZIEHL-ABEGG, che possono anche essere facilmente integrati in sistemi esistenti di altri produttori.
Il mega trend globale della digitalizzazione si sta spostando sempre più anche verso la fornitura di energia. In questo ambito, occorre superare nuove sfide con una quota sempre maggiore di energie rinnovabili. Con la nuova generazione di motori ECblue di ZIEHL-ABEGG, una soluzione tecnicamente consolidata, ben sviluppata e orientata al futuro è disponibile già oggi: sensori altamente intelligenti, comunicazione MODBUS integrata e la possibilità di implementare la manutenzione predittiva fanno sì che i motori ad alta efficienza ECblue siano ideali anche per il raffreddamento di trasformatori e radiatori.
* I prodotti ZIEHL-ABEGG suggeriti come possibili soluzioni per queste applicazioni sono puramente informativi e servono come guida di massima. Di conseguenza, è necessario e consigliabile un contatto individuale con i nostri esperti tecnico-commerciali per un'applicazione individuale, in modo che l'uso specifico possa essere verificato e autorizzato in base alle condizioni particolari.