L'acronimo ONAN sta per Oil Natural Air Natural (olio, aria, raffreddamento naturale). All'interno dell'unità, l'olio circola naturalmente, mentre l'aria si muove naturalmente sulle superfici di dissipazione del calore. Le quattro lettere che compongono questo sistema di raffreddamento sono: ONAN. Per le applicazioni di base, la targhetta, le condizioni operative e la documentazione di collaudo indicano il carico di lavoro massimo supportato dall'unità.
Per un acquirente o un tecnico della manutenzione, un passo successivo utile è quello di collegare il codice a una valutazione, a una lettura della temperatura e al test di accettazione appropriato. Un indicatore dell'olio caldo, un condotto dell'aria ostruito e un aumento del carico di fabbrica richiedono prove diverse.
ONAN Transformer - Acronimo di Transformer: Cosa significano le quattro lettere?
ONAN significa Oil Natural Air Natural (Olio Naturale Aria Naturale). Le quattro posizioni in questo codice di raffreddamento per trasformatori a liquido rappresentano il fluido di raffreddamento interno, il metodo di circolazione interna, il fluido di raffreddamento esterno e il metodo di circolazione esterna. Entrambe le posizioni N indicano circolazione naturale, ma si riferiscono a parti diverse del percorso termico.
| Posizione | Lettera | Significato per l'acquirente |
|---|---|---|
| 1 | O — Petrolio | Identifica la classe del liquido isolante interno del trasformatore a bagno d'olio. |
| 2 | N — Naturale | In questa modalità operativa, il liquido circola senza pompa dell'olio. |
| 3 | A — Aria | L'aria esterna al serbatoio o al refrigeratore riceve calore. |
| 4 | N — Naturale | Il movimento dell'aria sulle superfici di raffreddamento è naturale, non generato da ventole. |
La norma IEC 60076-2:2011, di pubblico dominio, contiene requisiti relativi al metodo di raffreddamento, ai limiti di aumento della temperatura e alle prove di aumento della temperatura per le unità immerse in liquido. Il codice di raffreddamento va ad affiancare le grandezze nominali e non le sostituisce. Il carico ONAN, le condizioni di servizio e le capacità richieste devono essere specificati nella scheda di acquisto, anziché lasciare al fornitore la determinazione del carico.
Un semplice controllo documentale consiste nel confrontare il disegno della targhetta, la scheda tecnica e il rapporto di prova. Una designazione ONAN su un foglio e una potenza nominale con ventilazione forzata maggiore su un altro potrebbero riferirsi a diverse fasi operative. Prima di confrontare le unità, è necessario identificare le condizioni a cui si riferisce la potenza assegnata.
Raffreddamento ONAN: Come l'olio e l'aria disperdono il calore?
Il sistema di raffreddamento ONAN utilizza la circolazione naturale di olio e aria per trasferire il calore generato dalle perdite del nucleo e degli avvolgimenti all'aria circostante. L'olio riscaldato sale, mentre l'olio più freddo ritorna all'unità attraverso il circuito di raffreddamento. L'aria riscaldata sale e aspira aria di ricambio nella zona di raffreddamento.
La convezione naturale dell'olio è dovuta a una differenza di densità indotta dalla temperatura e a un percorso di circolazione aperto; pertanto, la convezione naturale dell'olio e dell'aria accoppia il percorso di circolazione (all'interno del trasformatore) e la dissipazione del calore all'esterno. I radiatori (superfici di raffreddamento) vengono aggiunti al percorso di circolazione. Nei modelli più piccoli si utilizzano serbatoi alettati in sostituzione dei gruppi di radiatori più grandi.
Le normative statunitensi in materia di perdite nei trasformatori distinguono tra perdite a vuoto e perdite a carico. Le perdite a carico comprendono le perdite negli avvolgimenti e le perdite parassite nelle parti conduttrici; le perdite totali sono la somma delle perdite a vuoto e a carico. La potenza elettrica erogata da un trasformatore non corrisponde al carico termico dell'ambiente. Una potenza nominale di 1,000 kVA indica la potenza apparente nominale, non i 1,000 kW di calore da dissipare dall'ambiente.
Per valutare il fabbisogno di raffreddamento di un ambiente, è necessario partire dai dati di dispersione termica forniti dal produttore, calcolati in base alle condizioni di riferimento e al carico operativo previsto. Bisogna inoltre individuare le superfici che disperdono calore nell'ambiente. Le configurazioni con radiatori esterni e quelle con radiatori che disperdono tutto il calore all'interno dell'ambiente creano carichi termici diversi per l'edificio, anche se le caratteristiche elettriche sono le stesse.
"Perdita totale si intende la somma delle perdite a vuoto e delle perdite a carico di un trasformatore."
Valori nominali dei trasformatori ONAN: quali specifiche contano?
I principali fattori da considerare per la valutazione di un trasformatore ONAN sono la potenza nominale in kVA, il rapporto di trasformazione, la frequenza, l'impedenza, le prese, il tipo di liquido, il sistema di isolamento, la base di calcolo dell'aumento di temperatura e le condizioni di installazione. Utilizzare come riferimento la targhetta e la scheda tecnica fornita.
La guida di carico IEC 60076-7:2018 tratta le condizioni di carico e l'invecchiamento termico per le apparecchiature immerse in olio minerale. L'isolamento ad alta temperatura o un sistema di isolamento ibrido creano un ulteriore limite di progettazione; la norma IEC 60076-14:2013 si occupa dei sistemi di isolamento di questo tipo.
Come si calcola la potenza apparente (VA) di un trasformatore?
Per un funzionamento trifase bilanciato, la potenza apparente è S = √3 × V LL × I L . S è in VA e V LL è la tensione di linea. I L è la corrente di linea. Dividendo VA per 1,000 si ottiene kVA. Riordinando si ottiene I L = 1,000 × kVA ÷ ( √3 × V LL ).
Consideriamo un'ipotetica unità trifase bilanciata da 1,000 kVA con tensione nominale di 11 kV/0.4 kV. Un ingegnere di impianto converte innanzitutto la capacità a 1,000,000 VA. Sul lato alta tensione, 1,000,000 ÷ (√3 × 11,000) dà circa 52.5 A. Sul lato bassa tensione, 1,000,000 ÷ (√3 × 400) dà circa 1,443 A. Le due correnti differiscono perché le tensioni differiscono, anche se descrivono la stessa potenza apparente assegnata. L'ingegnere utilizza ciascun risultato sul rispettivo lato della specifica, quindi controlla la targhetta e lo studio del carico.
Nell'interpretazione di un report sul carico di produzione, è fondamentale distinguere tra kW e kVA. La potenza attiva, il fattore di potenza e il carico di fase determinano la relazione tra la domanda riportata e la potenza nominale elettrica. Una percentuale di carico, calcolata in modo approssimativo, non è un valido sostituto del profilo di carico effettivo, dei dati ambientali registrati e del carico assegnato.
ONAN contro KNAN e ONAF: quali cambiamenti nel metodo di raffreddamento?
Sia ONAN che ONAF utilizzano la circolazione naturale dell'olio; ONAF aggiunge ventilatori per l'aria forzata esterna. KNAN identifica un liquido isolante ad alto punto di infiammabilità che mantiene la circolazione naturale su entrambi i lati. La classificazione K si basa sul punto di infiammabilità del liquido, piuttosto che sul suo punto di combustione.
| Designazione di raffreddamento | movimento interno | Reiezione del calore esterno |
|---|---|---|
| ONAN – Olio naturale Aria naturale | Circolazione naturale dei liquidi | Raffreddamento ad aria naturale |
| ONAF – Olio Naturale Aria Forzata | Circolazione naturale dei liquidi | Raffreddamento ad aria forzata tramite ventole |
| KNAN | Circolazione naturale del liquido di classe K specificato | Movimento naturale dell'aria |
| OFAF – Aria forzata dal petrolio | Circolazione forzata dell'olio attraverso le apparecchiature di raffreddamento, con flusso non direzionale all'interno degli avvolgimenti. | aria azionata da ventilatore |
| OFWF — Petrolio forzato Acqua forzata | Circuito dell'olio pompato | L'acqua viene forzata attraverso un circuito di scambio termico separato. |
La classificazione dei fluidi e le prestazioni termiche sono questioni separate e un liquido con un punto di infiammabilità più elevato non è necessariamente un'opzione con maggiore capacità per i trasformatori KNAN. I sistemi di raffreddamento OFAF e ad acqua prevedono l'utilizzo di pompe o di un diverso fluido di raffreddamento esterno. Questi tipi di raffreddamento del trasformatore convogliano il calore attraverso l'olio pompato o uno scambiatore di calore ad acqua. Un sistema ONAN di base mantiene la circolazione naturale. I diversi sistemi di raffreddamento richiedono diversi collegamenti alle utenze. In un sistema di raffreddamento ad acqua, olio e acqua rimangono in condotti separati; la scelta di un sistema di raffreddamento esterno richiede anche la definizione di un dissipatore di calore finale.
Uno studio sperimentale del 2019, sottoposto a revisione paritaria, ha dimostrato perché le sostituzioni di fluidi richiedano un'analisi termica. I ricercatori hanno utilizzato uno specifico modello di avvolgimento a disco a zig-zag in condizioni di circolazione naturale e hanno testato le condizioni di riempimento. In tali condizioni, la maggiore viscosità di un estere sintetico ha ridotto il flusso del fluido in ingresso, con conseguente aumento della temperatura del punto caldo. In condizioni di flusso direzionale, questo estere ha prodotto un flusso più uniforme e ha ritardato il flusso inverso nel modello testato. Questo studio fornisce un controesempio specifico per la progettazione, in quanto dimostra l'assunto di equivalenza termica per un riempimento.
Un sistema ONAF richiede un sistema di controllo del raffreddamento ben definito: ingressi dei sensori, stadi della ventola, allarmi e la relativa logica operativa. Il controllo intelligente del raffreddamento può automatizzare questi stadi, ma il monitoraggio non può stabilire una nuova classificazione termica. Quando si valutano tecnologie di raffreddamento avanzate, è necessario mantenere i criteri originali di dissipazione, temperatura e accettazione in loco.
È possibile miscelare oli diversi per trasformatori?
Miscelare gli oli per trasformatori esclusivamente seguendo una procedura di compatibilità e riempimento approvata per i fluidi e il sistema di isolamento. Verificare i fluidi, i materiali isolanti, il sistema di conservazione e la procedura di riempimento approvata. Punto di infiammabilità, punto di combustione e viscosità definiscono proprietà diverse. Lo studio sopra citato riguarda un esperimento di riempimento retroattivo specifico; non autorizza la miscelazione di fluidi in un impianto in esercizio.
Per il confronto tra i metodi di raffreddamento dei trasformatori e le specifiche degli stadi di raffreddamento ONAN e ONAF , consultare le altre guide. In questo caso, la principale differenza di acquisto risiede nella capacità assegnata alla progettazione completa del sistema di raffreddamento.
Temperatura dell'olio nella parte superiore del trasformatore: cosa indica il valore rilevato?
La lettura della temperatura dell'olio superiore è una misurazione della temperatura dell'olio in corrispondenza dell'elemento sensibile. L'aumento di temperatura è una differenza rispetto a un valore di riferimento ambientale definito. La temperatura media dell'avvolgimento, l'indicazione calcolata della temperatura dell'avvolgimento e un punto caldo locale dell'avvolgimento sono grandezze diverse. Prima di qualsiasi interpretazione, identificare il sensore e il calcolo alla base della misurazione.
La metodologia di prova IEC per l'aumento di temperatura definisce un limite di aumento di temperatura per un punto caldo dell'avvolgimento. Gli indicatori di temperatura tradizionali dell'avvolgimento possono utilizzare un'immagine termica anziché una sonda sul conduttore più caldo. I sistemi a fibra ottica misurano la temperatura nei punti in cui sono installate le sonde e l'interpretazione delle loro misurazioni richiede comunque la conoscenza della posizione dei sensori e della configurazione di misurazione.
Supponiamo che un registro di manutenzione indichi che la temperatura dell'olio superiore è stata registrata a 85 °C e la temperatura ambiente corrispondente era di 35 °C. La differenza tra i due valori è di 50 K. Quando un tecnico di un turno diverso confronta questi risultati, tiene conto anche di altri fattori come il carico, il tempo trascorso dall'ultima variazione di carico, la posizione del sensore e il valore ambiente di quel turno. Se il turno precedente aveva una corrente inferiore, i due valori dell'olio non rappresentano un confronto in condizioni equivalenti. Un indicatore di avvolgimento può mostrare un valore diverso perché rappresenta una diversa grandezza misurata o calcolata. In questo caso, il registro conserva tutti questi valori, anziché etichettare il singolo valore dell'olio come punto caldo dell'avvolgimento. Questo esempio illustra il calcolo della differenza di temperatura e non imposta alcun limite di intervento o allarme.
Utilizzare altre colonne per temperatura ambiente, olio superiore, indicazione dell'avvolgimento, carico, funzionamento del raffreddamento e tempo. Conservare il programma di protezione come documento separato, specificando chi è autorizzato a regolare i parametri di raffreddamento e come vengono registrate le modifiche approvate. Per prolungare la durata del trasformatore, utilizzare i trend rispetto al servizio assegnato anziché fare una dichiarazione rispetto a una durata generica. L'aumento di temperatura consentito nelle specifiche di progetto o di prova non è un'istruzione per aggiungere un comodo valore ambiente e programmare un relè di protezione.
Surriscaldamento del trasformatore ONAN: come individuare la causa?
Le indagini sul surriscaldamento di ONAN esaminano la generazione eccessiva di calore, la limitata dissipazione del calore e le indicazioni di temperatura potenzialmente inaffidabili. Confrontare il carico e la temperatura ambiente con l'andamento della temperatura. Quindi, raccogliere prove che distinguano queste ipotesi. Il selettore del percorso termico a 2 circuiti segue i circuiti interni del liquido e dell'aria esterna. Un determinato sintomo o fenomeno può essere descritto da molte delle righe del selettore del percorso termico a 2 circuiti.
Un documento del CIGRE redatto dagli ingegneri di Hydro-Québec ha identificato un guasto al sistema di raffreddamento dovuto a un aumento della temperatura dell'olio superficiale al di sopra del valore previsto in base al carico e alla temperatura ambiente. Un successivo allarme relativo alla presenza di gas disciolti ha confermato la causa del problema, e la situazione dei gas è tornata ai livelli precedenti dopo l'adozione di misure correttive.
| Percorso o verifica incrociata | Modello osservato | Domanda per distinguere | Prossime prove da ottenere |
|---|---|---|---|
| Apporto di calore | La temperatura aumenta con l'aumento del carico di produzione. | La produzione di calore è aumentata? | Corrente, kVA e bilanciamento di fase allineati nel tempo, nonché il profilo di carico concordato. |
| Apporto di calore | Alta temperatura con forme d'onda elettriche distorte | Un carico non lineare sta generando dispersioni di calore? | Misurazioni della qualità dell'energia e valutazione armonica del carico effettivo. |
| Ciclo esterno di lavoro | Stanza calda e ambiente circostante più fresco bloccato | La dissipazione del calore esterno è limitata? | Condizioni ambientali/di immissione dell'aria, disposizione della stanza e registrazione visiva del percorso del flusso d'aria. |
| Circuito interno del liquido | Schema anomalo dopo l'intervento sul radiatore | Il percorso previsto del liquido è cambiato? | Documentazione relativa alla manutenzione e ispezione autorizzata in conformità ai disegni del produttore. |
| Circuito interno del liquido | Zone del radiatore inaspettatamente fredde o con temperature non uniformi | La causa è da ricercarsi nella circolazione, nel carico o nel metodo di osservazione? | Rilievo di superficie in condizioni comparabili e valutazione qualificata dello stato di conservazione delle condotte petrolifere. |
| Misurazione | Il valore cambia bruscamente senza che il carico corrisponda a una variazione corrispondente. | L'indicazione è affidabile? | Identificazione del sensore, registrazione del cablaggio/configurazione e confronto con un riferimento appropriato. |
| Controllo incrociato | Variazioni nei risultati di estrazione di petrolio e gas in presenza di un'anomalia termica | Sono presenti ulteriori tracce di isolamento o segni di guasto? | Andamento dell'analisi DGA, condizioni di campionamento e correlazione con carico e temperatura. |
| Apporto di calore | La resistenza dell'avvolgimento differisce in modo inaspettato | Un collegamento, una fase o un percorso tortuoso contribuiscono a questo fenomeno? | Risultati della resistenza corretti per la temperatura e confronto con il valore di riferimento applicabile. |
| Configurazione di prova | I risultati relativi alla temperatura in fabbrica e in loco non concordano. | Le condizioni di prova e di installazione sono comparabili? | Dati relativi a perdite in ingresso, temperatura ambiente, stabilizzazione, configurazione di raffreddamento e metodo di misurazione. |
È opportuno utilizzare innanzitutto i dati operativi esistenti. Ispezioni invasive, prelievi di campioni d'olio e prove elettriche devono essere eseguiti da personale qualificato, attenendosi alle procedure di isolamento e collaudo del sito. La richiesta di analisi dell'olio del trasformatore e di analisi dei gas disciolti deve includere la storia del carico e termica. Questo aiuta il laboratorio a interpretare i risultati nel contesto appropriato.
Requisiti di ventilazione ONAN: cosa deve fornire il sito?
Un raffreddamento efficace di un impianto ONAN richiede un percorso libero da ostacoli per l'aria, che può raggiungere le superfici di dissipazione del calore senza necessità di raffreddamento forzato, e per l'aria calda può fuoriuscire. Le apparecchiature interne necessitano inoltre di dissipare il calore dall'ambiente verso l'esterno. Determinare questo percorso in base al disegno dell'unità, alle perdite garantite, alle condizioni ambientali e alla configurazione dell'edificio. Non dare per scontato che la distanza di sicurezza sia universale per ogni installazione.
Per gli impianti statunitensi soggetti a regolamentazione, la norma 29 CFR 1910.303(b)(8) richiede che le pareti e le apparecchiature adiacenti alle superfici raffreddate non ostruiscano il flusso d'aria per convezione naturale. Essa riguarda lo spazio sopra le apparecchiature montate a pavimento e le aperture di ventilazione libere. La sezione 1910.302 definisce l'ambito di applicazione e include le sottostazioni industriali e le esclusioni specifiche per gli impianti di pubblica utilità.
| Potenziale collo di bottiglia | Proprietario e consegna del calcestruzzo |
|---|---|
| Percorso dell'aria intorno al serbatoio o ai radiatori | Impianto/strutture: posizione di ingresso e uscita, pareti adiacenti, protezioni, ricircolo dell'aria calda e accesso nella planimetria finale. |
| Percorso del liquido all'interno del trasformatore | Produttore/manutenzione: sistema di raffreddamento approvato, specifiche del fluido e configurazione post-manutenzione. |
| Configurazione di misurazione e accettazione | Controllo qualità: posizioni dei sensori ambientali, input di perdita, modalità di raffreddamento e metodo concordato di aumento della temperatura. |
Nell'ambito della sua applicabilità, la norma 29 CFR 1910.305(j)(5) richiede che i trasformatori isolati in olio per interni siano installati in un locale tecnico. Richiede inoltre il contenimento di incendi e liquidi combustibili. L'aumento del flusso d'aria nella stanza non soddisfa il requisito di contenimento. Nella revisione della proposta, includi il tipo di apparecchiatura, la portata dell'impianto e la natura dell'approvazione locale.
Un involucro aggiunto dopo l'acquisto può intrappolare aria calda e comportare una riduzione del raffreddamento. La disposizione delle apparecchiature influisce sulle prestazioni del trasformatore. Inviare la disposizione modificata per la revisione termica e di installazione. La regolazione dell'hardware di raffreddamento per compensare le limitazioni dell'edificio può modificare l'ambito di applicazione, l'accesso per la manutenzione e il costo di installazione.
Test di aumento della temperatura del trasformatore: cosa verifica ciascun test?
Un test di aumento della temperatura del trasformatore verifica le prestazioni termiche del trasformatore specificato secondo i metodi e le condizioni di prova concordati. Le risposte alle altre domande sono fornite dai test sugli avvolgimenti e sul rapporto di trasformazione, sull'olio e sul dielettrico. Iniziate dalla domanda relativa al test di accettazione, identificate la sorgente, i canali di misura, gli accessori e il report necessari per rispondere; un singolo strumento non è in grado di eseguire tutti i test elencati nella tabella.
La norma IEC 60076-2 relativa alle prove termiche definisce il quadro di riferimento per l'aumento di temperatura. La pagina del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti sui trasformatori di distribuzione identifica la procedura di prova di efficienza. Pertanto, per redigere un rapporto di prova termica e dimostrare la conformità ai requisiti di efficienza, è necessario individuare i relativi metodi di prova e i criteri di accettazione.
| Famiglia di prova | Ciò che misura o dimostra | Da utilizzare in una richiesta di accettazione |
|---|---|---|
| Aumento della temperatura / funzionamento del riscaldamento | Risposta termica in base al metodo di input di perdita o carico specificato | Definire la modalità di raffreddamento, il riferimento ambiente, la stabilizzazione e i valori di temperatura. |
| Misurazioni delle perdite a carico e a vuoto | Perdite elettriche nelle condizioni elettriche e di riferimento specificate | Corrispondenza tra i valori di perdita garantita e le condizioni di riferimento. |
| Resistenza in corrente continua dell'avvolgimento | Resistenza del percorso di avvolgimento/corrente | Specificare la correzione della temperatura e i confronti fase/presa. |
| Verifiche del rapporto di rotazione e del gruppo vettoriale | Rapporto di trasformazione, relazione di fase ed errori associati | Verificare la corrispondenza tra i collegamenti degli avvolgimenti, le prese e i requisiti della targhetta. |
| rigidità dielettrica dell'olio | Tensione di rottura di un campione di olio preparato secondo il metodo selezionato | Specificare il campionamento, gli elettrodi, la preparazione e il metodo di prova. |
| Olio idratante | Contenuto d'acqua o indicazione di umidità dichiarata | Preservare il contesto di campionamento e temperatura. |
| Analisi dei gas disciolti | Contenuto di gas e tendenze diagnostiche nel petrolio | Storico operativo e risultati precedenti della fornitura. |
| Resistenza di isolamento / rigidità dielettrica | Risposte diverse all'isolamento elettrico nelle condizioni prescritte | Indicare il metodo effettivo e la tensione di prova; queste prove non sono intercambiabili. |
| Scarico parziale | Indicazioni di scarico secondo un metodo di misurazione e una configurazione di prova definiti | Definire l'eccitazione, la grandezza misurata, il controllo delle interferenze e la base di accettazione. |
DEMIKS elenca diverse famiglie di apparecchiature di prova per trasformatori , tra cui un tester di rigidità dielettrica dell'olio isolante e un tester di umidità dell'olio del trasformatore . I loro risultati si applicano a righe diverse del piano di prova. Le apparecchiature di raffreddamento e gli strumenti diagnostici devono essere considerati separatamente: uno gestisce il calore, mentre l'altro fornisce dati. Anche la prova della resistenza degli avvolgimenti del trasformatore necessita di un proprio confronto e di una propria base di temperatura.
Immaginiamo che il team di controllo qualità debba acquistare delle apparecchiature per una nuova stazione di prova termica. L'ufficio acquisti ha un preventivo per un tester di resistenza degli avvolgimenti e presume che questo completi il pacchetto per la prova di aumento di temperatura. Il controllo qualità, d'altro canto, parte dagli elementi richiesti per il rapporto di prova, ovvero la temperatura dell'olio, la temperatura degli avvolgimenti utilizzando il metodo concordato, i dati ambientali, le condizioni di perdita o di carico applicate e la prova di stabilizzazione. Lo strumento di resistenza può supportare la determinazione della temperatura degli avvolgimenti, ma la sorgente di prova, i canali di temperatura, i collegamenti e l'acquisizione dei dati devono ancora essere definiti. Il reparto finanziario, prima di approvare l'ordine, valuta l'intero ambito della stazione. Questa pratica risolve un problema relativo alle apparecchiature omesse prima del collaudo di accettazione in fabbrica (FAT), anziché scoprirlo durante il FAT.
Il caso di prova di aumento di temperatura pubblicato da DEMIKS il 5 agosto 2026 descrive il sistema DDL-6300L presso CPEPE. Per una nuova stazione, è necessario abbinare la configurazione completa della sorgente e della misurazione al compito di prova assegnato, anziché selezionare le apparecchiature in base al nome del modello.
Quando si richiede un'apparecchiatura di prova ad alta tensione per l'accettazione in fabbrica , è necessario fornire le specifiche elettriche, la configurazione di raffreddamento e il rapporto di prova richiesto. In questo modo, il fornitore avrà un compito di misurazione ben definito, anziché una richiesta generica di un'apparecchiatura di prova standard.
Prezzo dei trasformatori ONAN: come confrontare i preventivi gli acquirenti?
Il confronto dei preventivi per i trasformatori ONAN richiede una specifica comune (ovvero, un trasformatore equivalente) prima di poter confrontare i costi totali. La stessa potenza in kVA non significa la stessa tensione di esercizio, le stesse perdite, gli stessi fluidi, accessori, dimensioni e/o ambito di prova. L'ufficio acquisti richiede un'offerta equivalente. L'ufficio finanziario richiede i costi di installazione e di esercizio. L'ufficio controllo qualità richiede la documentazione di collaudo.
Si tratta di un confronto ipotetico che utilizza una specifica non statunitense. Le voci illustrano la mancanza di un ambito di applicazione preciso; non si tratta di offerte di fornitori o stime di prezzo di mercato. Entrambe le richieste si riferiscono a 1,000 kVA a 11/0.4 kV, trifase, 50 Hz ONAN Duty, date le stesse condizioni di sito specificate.
| Requisito | Offerta A, esempio | Offerta B, esempio | azione di confronto |
|---|---|---|---|
| Servizio elettrico | 1,000 kVA; 11/0.4 kV; 50 Hz | 1,000 kVA; 11/0.4 kV; 50 Hz | Stesso punto di partenza; bisogna abbinare prese, impedenza e connessioni. |
| Garanzia contro le perdite | Valori e condizioni di riferimento inclusi | Richiesta di efficienza senza valori di perdita | Prima di valutare i costi di esercizio, è necessario ottenere garanzie comparabili sulle perdite a vuoto e a carico. |
| prove termiche della fabbrica | Ambito di applicazione del test di aumento della temperatura | Pacchetto di test di routine soltanto | Concordo con le prove termiche e la loro inclusione commerciale. |
| Accessories | Indicazione dettagliata della temperatura dell'olio | L'elenco degli accessori non è dettagliato. | Normalizzare l'indicazione, la protezione e l'ambito di connessione. |
| Ambito di installazione | Dati finali di disegno e sollevamento inclusi | Disegno schematico contrassegnato come preliminare | Prima di confrontare i totali installati, è necessario risolvere i problemi di accesso, fondazione e ventilazione. |
| Consegna e accettazione | Date specifiche del progetto ed elenco dei report | Solo periodo di consegna principale | Confronta le tappe fondamentali attualmente previste sulla stessa base contrattuale. |
Per stimare il costo annuo delle perdite, la funzione finanziaria necessita delle ore di funzionamento, del profilo di carico, della tariffa applicabile e delle cifre di perdita concordate. In assenza di questi dati, una stima del periodo di ammortamento fornirebbe una precisione numerica senza però costituire una base per una decisione. È preferibile tenere separati i costi di capitale, i lavori in loco, l'ambito dei test e il costo previsto delle perdite, anziché combinarli in un unico totale.
Le garanzie sonore richiedono anche una base di misurazione comune. La norma IEC 60076-10:2016 sottolinea che le misurazioni della pressione sonora e dell'intensità sonora vengono utilizzate per determinare la potenza sonora e che le condizioni di fabbrica e di cantiere differiscono. Un semplice valore in dB, senza specificare quantità o condizioni, è inadeguato per il confronto di un impianto sensibile al rumore.
Confrontate le soluzioni di trasformazione in base all'ambito di installazione: un prezzo inferiore per le apparecchiature può comunque comportare maggiori lavori di costruzione o di installazione di stazioni di prova. La strategia di negoziazione più efficace consiste nel ridurre le differenze di ambito, per poi confrontare i totali. Un migliore raffreddamento è un elemento da considerare nell'offerta; questo aspetto va valutato insieme alla capacità elettrica, ai lavori in loco e al pacchetto di collaudo.
Prospettive per il raffreddamento dei trasformatori: perché stanno cambiando i requisiti relativi al fluido e alle perdite?
I fluidi di lavoro alternativi influenzano il comportamento del trasferimento di calore, mentre le norme di efficienza modificate incidono sui requisiti di perdita. Queste tendenze influenzano la tecnologia di raffreddamento dei trasformatori e le specifiche di acquisto, mentre ONAN descrive un sistema di raffreddamento a circolazione naturale. Gli acquirenti dovrebbero distinguere i requisiti di perdita attuali del mercato di destinazione da quelli relativi ai liquidi e all'isolamento. La prossima revisione delle specifiche di acquisto potrebbe riguardare uno qualsiasi degli aspetti sopracitati senza modificare il significato delle quattro lettere.
Per i trasformatori di distribuzione statunitensi interessati, la panoramica attuale del Dipartimento dell'Energia elenca la conformità agli standard rivisti a partire dal 23 aprile 2029. La sua Richiesta di Informazioni del 15 giugno 2026 discute i requisiti e altre questioni e costituisce una richiesta di informazioni, non un'abrogazione definitiva degli standard. Questi requisiti si applicano alle categorie di apparecchiature specificate in base alla data di fabbricazione.
L' attuale definizione codificata in 10 CFR 431.192 utilizza tensione, frequenza, capacità ed esclusioni per definire i trasformatori di distribuzione soggetti a tale normativa. La classe di raffreddamento, di per sé, non determina la classificazione legale. Mantenere il requisito di efficienza e il metodo di prova applicabile nel programma del mercato di destinazione.
Domande frequenti
Perché i trasformatori hanno bisogno di raffreddamento?
Il raffreddamento rimuove il calore prodotto dalle perdite elettriche.
Il calore derivante da tali dispersioni deve essere allontanato dalle parti attive affinché l'isolamento e i conduttori rimangano entro i limiti di temperatura previsti, contribuendo a preservare la durata del trasformatore. Le prestazioni di raffreddamento dipendono quindi dal percorso di dispersione del calore e dal carico operativo. La potenza nominale indicata sulla targhetta non rappresenta la velocità di rilascio del calore nell'ambiente.
Come funzionano i trasformatori OTI e WTI?
Un OTI indica la temperatura dell'olio; un WTI rappresenta la temperatura dell'avvolgimento tramite il metodo di misurazione configurato o tramite termografia.
Prima di confrontare i risultati, è necessario identificare la configurazione dei sensori. Le indicazioni convenzionali della temperatura degli avvolgimenti possono combinare gli input di temperatura dell'olio con la risposta di un modello termico al carico, anziché misurare direttamente un punto caldo del conduttore. Le misurazioni locali della temperatura degli avvolgimenti sono disponibili tramite sonde a fibra ottica. Il posizionamento e la configurazione dei sensori, nonché un programma di protezione approvato, determinano come le misurazioni vengono interpretate in relazione all'impianto.
Qual è la differenza tra un trasformatore immerso in olio e un trasformatore a secco?
Un design a immersione in liquido utilizza un liquido isolante attorno alle sue parti attive; un design a secco utilizza una diversa struttura di isolamento e raffreddamento.
Nei sistemi di raffreddamento a liquido, il calore viene trasferito al serbatoio o alle superfici di raffreddamento. Nei sistemi ventilati, il calore viene trasferito all'aria attraverso appositi condotti. I sistemi ONAN e ONAF sono raffreddati a liquido. I sistemi ad aria naturale e forzata per apparecchiature a secco sono denominati AN e AF. La scelta del sistema dipende dal carico elettrico, dalle esigenze di installazione e dai vincoli antincendio.
Perché si utilizza uno sfiato in un trasformatore?
Un respiratore gestisce l'umidità dell'aria scambiata da un sistema di protezione respiratoria.
Il volume dell'olio varia con la temperatura e alcuni sistemi di conservazione prevedono lo scambio d'aria al variare del volume. Un apposito sfiato limita l'ingresso di umidità attraverso questo percorso. I sistemi di conservazione sigillati o di altro tipo utilizzano soluzioni diverse; pertanto, uno sfiato non è una caratteristica esterna obbligatoria per tutti i sistemi ONAN.
Quale metodo di raffreddamento è più efficiente per i trasformatori di potenza di grandi dimensioni?
Con carichi entro i limiti della sua capacità nominale, ONAN non utilizza né ventole né pompe, mentre il raffreddamento con ventilazione forzata consuma energia ausiliaria per gestire un carico maggiore; confronta le perdite garantite più il consumo ausiliario in base al tuo profilo di carico.
In questa modalità, il raffreddamento naturale evita l'uso di ventilatori o pompe (alimentazione ausiliaria), mentre i progetti con ventilazione forzata tramite ventilatori o pompe possono svolgere altre funzioni assegnate. Il raffreddamento aggiuntivo introduce apparecchiature ausiliarie. Un progetto realizzato per questa modalità può avere una maggiore capacità di raffreddamento nelle condizioni assegnate. L'"efficienza di raffreddamento" da sola non è sufficiente a valutare le prestazioni energetiche complessive. Nella valutazione è necessario considerare le perdite garantite a carico e a vuoto, il profilo operativo, il consumo di ventilatori e pompe, le condizioni ambientali e la disponibilità richiesta. Le scelte a basso consumo energetico non si basano sempre sulle dimensioni dello stadio di raffreddamento.
Un trasformatore ONAN è silenzioso?
No. Anche senza ventole di raffreddamento, il nucleo alimentato ronza: la magnetostrizione lo fa espandere e contrarre a una frequenza doppia rispetto alla frequenza di rete.
Il suono può essere prodotto da un nucleo energizzato e da altre parti. Confrontare la quantità di suono garantita, i metodi e le condizioni di prova. I risultati dei test acustici in fabbrica e le misurazioni della pressione sonora in loco costituiscono basi di confronto diverse, soprattutto in prossimità di superfici riflettenti o altre apparecchiature operative.
ONAN ha una potenza nominale massima fissa in kVA?
No. ONAN specifica una configurazione di raffreddamento, non un limite di dimensioni, quindi è necessario leggere la classificazione assegnata al modello specifico.
ONAN specifica un sistema di raffreddamento, mentre il kVA è una grandezza nominale separata. Un intervallo di catalogo descrive la famiglia di prodotti, mentre un intervallo di capacità regolamentare descrive una categoria di apparecchiature consentita dalla legge. Nessuno dei due dovrebbe essere impostato come limite universale per la classe di raffreddamento. Per i trasformatori di grandi dimensioni, confrontare le perdite specificate, le condizioni ambientali e la documentazione di progetto termico e di prova del produttore.
Fornire a DEMIKS i dati di targa, la designazione del sistema di raffreddamento, il metodo di prova, le misurazioni richieste e il formato del rapporto. Una definizione precisa dell'ambito di applicazione facilita l'allineamento delle sorgenti di prova, degli strumenti e degli accessori con il collaudo di accettazione in fabbrica.
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Riferimenti e fonti
- IEC 60076-2:2011, ambito di applicazione dell'aumento di temperatura in immersione in liquido
- IEC 60076-7:2018, guida al carico di olio minerale
- Norma IEC 60076-10:2016, determinazione dei livelli sonori
- IEC 60076-14:2013, sistemi di isolamento per alte temperature
- Daghrah e colleghi, 2019, diversi liquidi e prestazioni di raffreddamento dei trasformatori.
- CIGRE / Hydro-Québec, modelli di monitoraggio delle condizioni dei trasformatori
- 29 CFR 1910.303, montaggio e raffreddamento delle apparecchiature elettriche
- 29 CFR 1910.305, disposizioni per l'installazione dei trasformatori
- 29 CFR 1910.302, ambito di applicazione del sistema di utilizzo dell'energia elettrica
- 10 CFR 431.192, definizioni dei trasformatori di distribuzione
- Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, trasformatori di distribuzione
- Registro Federale, 15 giugno 2026, richiesta di informazioni (RFI) sui trasformatori di distribuzione.
