Un indicatore della temperatura degli avvolgimenti (WTI) e un sensore a fibra ottica forniscono entrambi informazioni sulla temperatura degli avvolgimenti, ma con metodi diversi. Il primo la stima da altre misure; il secondo la rileva in un punto fisico. La scelta dipende da obiettivo di monitoraggio, progetto del trasformatore e natura del progetto, nuovo o retrofit.
- Il WTI stima normalmente la temperatura degli avvolgimenti usando temperatura dell’olio e compensazione legata al carico.
- La sonda a fibra ottica misura direttamente la temperatura nel punto fisico in cui è installata.
- Di norma il WTI non richiede un sensore integrato negli avvolgimenti.
- Le sonde a fibra ottica si installano di solito in posizioni selezionate degli avvolgimenti durante la produzione del trasformatore.
- Il WTI è pratico per indicazione, allarme e controllo convenzionali della temperatura degli avvolgimenti.
- La fibra ottica è particolarmente utile quando servono misura diretta del punto caldo e isolamento elettrico.
Guida al monitoraggio della temperatura degli avvolgimenti dei trasformatori
- WTI o sensore di temperatura a fibra ottica
- Come funziona un indicatore della temperatura degli avvolgimenti
- Come funziona la misura a fibra ottica degli avvolgimenti
- Temperatura diretta e stimata degli avvolgimenti a confronto
- Monitoraggio dei punti caldi del trasformatore
- Applicazioni su trasformatori nuovi e retrofit
- Guida alla scelta del sistema di monitoraggio della temperatura
- Numero di canali per sensori a fibra ottica
- Integrazione PLC / SCADA
- Monitoraggio INNO della temperatura dei trasformatori a fibra ottica
- Domande frequenti sulla temperatura degli avvolgimenti
WTI e sensore a fibra ottica: differenze principali
| Confronto | Indicatore della temperatura degli avvolgimenti | Sensore a fibra ottica |
|---|---|---|
| Metodo di misura | Temperatura stimata o simulata degli avvolgimenti | Misura diretta in punti definiti |
| Ingresso principale | Temperatura dell’olio e compensazione legata al carico | Risposta ottica della sonda integrata |
| Sonda all’interno dell’avvolgimento | In genere no | Sì, per misura diretta degli avvolgimenti |
| Misura del punto caldo | Stimata | Diretta nel punto selezionato della sonda |
| Segnale elettrico nel punto sensibile | Architettura di misura elettrica convenzionale | Percorso di misura ottico |
| Resistenza alle interferenze elettromagnetiche | Dipende dal sistema e dal cablaggio | Elevata resistenza alle interferenze lungo il percorso ottico |
| Fase d’installazione | Adatto a monitoraggio convenzionale e retrofit | Per misure interne integrate, pianificare durante la produzione |
| Misura multipunto | Di norma non equivale a una misura puntuale diretta multipunto negli avvolgimenti | Più sonde possono misurare più posizioni fisiche |
| PLC/SCADA | Disponibile tramite dispositivo di monitoraggio, secondo configurazione | Disponibile tramite strumento di monitoraggio, secondo configurazione |
La differenza principale non è soltanto la precisione: è la distinzione tra temperatura stimata degli avvolgimenti e misura diretta in un punto fisico.
Come funziona un indicatore WTI?
Un WTI convenzionale combina la temperatura dell’olio con una compensazione termica legata alla corrente di carico per simulare la temperatura degli avvolgimenti. Secondo il progetto può utilizzare:
- Temperatura dell’olio del trasformatore
- Ingresso della corrente di carico o segnale del trasformatore di corrente
- Compensazione termica con riscaldatore o elettronica
- Relazione termica configurata per il trasformatore
Normalmente il WTI non posiziona un sensore direttamente sul conduttore. Il risultato è una stima della temperatura degli avvolgimenti, non una lettura effettuata sul conduttore.
Il WTI è diffuso perché fornisce un’indicazione pratica senza integrare sonde negli avvolgimenti. Secondo il modello può offrire indicazione locale, contatti di allarme o sgancio, controllo del raffreddamento e integrazione con sistemi di supervisione.
Come funziona un sensore a fibra ottica per gli avvolgimenti?
La catena di misura comprende quattro elementi:
Sonda a fibra ottica → fibra ottica → strumento di monitoraggio → dati di temperatura
La sonda viene collocata in un punto selezionato e misura direttamente la temperatura fisica in quella posizione. La fibra trasporta soltanto segnali ottici; lo strumento converte la risposta in dati di temperatura. A questo scopo INNO utilizza la misura puntuale fluorescente a fibra ottica .
Per gli avvolgimenti del trasformatore i vantaggi pratici comprendono:
- Misura diretta in un punto selezionato
- Isolamento elettrico
- Elevata resistenza alle interferenze lungo il percorso sensibile ottico
- Idoneità per ambienti di avvolgimento ad alta tensione
- Monitoraggio di più posizioni degli avvolgimenti
Misura diretta e stima della temperatura degli avvolgimenti
La stima risponde a: «Qual è probabilmente la temperatura degli avvolgimenti, in base ad altre condizioni misurate?». La misura diretta risponde a: «Qual è la temperatura effettiva nel punto in cui è installata la sonda?».
| Domanda | WTI | Sensore a fibra ottica |
|---|---|---|
| Misura direttamente il conduttore dell’avvolgimento? | No, di norma è una stima | Sì, nel punto d’installazione della sonda |
| Richiede sonde integrate? | No | Sì, per misure dirette interne agli avvolgimenti |
| Può mostrare separatamente più posizioni degli avvolgimenti? | Non come misure puntuali dirette integrate | Sì, con più sonde |
| Rileva automaticamente il vero punto caldo? | No | No |
L’ultima riga è importante: la sonda misura la posizione in cui viene installata. Non esplora l’avvolgimento per trovare la zona più calda; misura i punti candidati selezionati in fase di progetto.
WTI o sonda a fibra ottica per il monitoraggio dei punti caldi
Quando serve la temperatura fisica diretta di un punto caldo, le sonde integrate forniscono un dato che un WTI convenzionale non misura direttamente. Il risultato dipende dal corretto posizionamento, definito in base a:
- Progetto degli avvolgimenti
- Zone calde previste
- Calcolo termico
- Progetto del raffreddamento
- Esperienza del costruttore
Il WTI resta utile per la temperatura stimata e per schemi convenzionali di controllo e protezione. Alcuni sistemi usano entrambi i metodi. Per cause e posizioni dei punti caldi, consultate la guida dedicata al loro monitoraggio nei trasformatori.
WTI o sonda a fibra ottica per trasformatori nuovi e retrofit?
Nuovi trasformatori
Durante la produzione, le sonde si possono integrare in punti selezionati prima del completamento del trasformatore. È una soluzione da valutare per:
- Nuovi trasformatori di potenza
- Trasformatori elevatori di gruppo (GSU)
- Trasformatori di alto valore
- Trasformatori che richiedono monitoraggio diretto dei punti caldi
- Progetti che richiedono misure dirette multipunto
Non tutti i nuovi trasformatori richiedono sonde integrate: è una decisione di specifica.
Retrofit su trasformatori esistenti
Dopo la costruzione, installare nuove sonde all’interno degli avvolgimenti è generalmente molto più difficile. A seconda del progetto esistente, WTI, sensore dell’olio superiore, monitoraggio esterno o modello termico possono essere più pratici.
Se il trasformatore dispone già di sonde a fibra ottica integrate, si può aggiornare lo strumento o l’integrazione esterna dopo aver verificato compatibilità delle sonde, connettori e interfacce.
Come scegliere tra WTI e sensore a fibra ottica
| Requisito del progetto | Opzione più pertinente |
|---|---|
| Indicazione di base della temperatura degli avvolgimenti | WTI |
| Retrofit di un trasformatore esistente | WTI o monitoraggio termico spesso più pratico |
| Temperatura diretta in un punto selezionato | Sensore a fibra ottica |
| Misura diretta di punti candidati caldi | Sensore a fibra ottica |
| Più punti interni degli avvolgimenti | Monitoraggio multicanale a fibra ottica |
| Punto in alta tensione o con forti EMI | Sensore a fibra ottica |
| Controllo del raffreddamento o indicazione convenzionale | Il WTI può essere adatto |
| Servono sia dati stimati sia misure termiche dirette | Monitoraggio WTI e a fibra ottica insieme |
La scelta finale segue progetto del trasformatore e obiettivo di monitoraggio, non una graduatoria fissa.
Quante sonde servono per monitorare gli avvolgimenti?
Normalmente una sonda puntuale corrisponde a un canale attivo. La quantità dipende da fasi, avvolgimenti, punti candidati al punto caldo e obiettivo di monitoraggio.
Nei trasformatori in olio, le configurazioni INNO comuni comprendono 6, 8, 9, 12 o 16 canali. Sono opzioni pratiche, non standard obbligatori. Una guida dedicata spiega la pianificazione dei canali.
WTI e monitoraggio a fibra ottica si possono collegare a PLC o SCADA?
Per il WTI dipende dalle uscite dell’indicatore o dello strumento scelto. Per la fibra ottica, la comunicazione passa tramite lo strumento di monitoraggio, non direttamente dalla sonda.
Le interfacce possibili comprendono:
- RS485 con protocollo supportato, ad esempio Modbus RTU
- 4–20 mA
- Relè di allarme
- Ethernet / TCP/IP
- CAN, se supportato
Le interfacce dipendono da modello e configurazione; non tutti gli strumenti forniscono ogni uscita.
Monitoraggio INNO della temperatura degli avvolgimenti a fibra ottica
INNO fornisce sensori puntuali fluorescenti a fibra ottica e strumenti multicanale per misurare la temperatura degli avvolgimenti e di punti caldi selezionati.
- Sonde puntuali per posizioni selezionate degli avvolgimenti
- Percorso ottico di misura elettricamente isolato
- Configurazioni di monitoraggio multicanale
- Opzioni personalizzate per sonda e lunghezza della fibra
- Integrazione PLC/SCADA tramite strumenti compatibili
- Supporto OEM/ODM per costruttori di trasformatori
I riferimenti tipici INNO per sonde puntuali comprendono campo di circa −40–260 °C, precisione nell’ordine di ±0,5–±1 °C, risposta inferiore a 1 s e fibra di circa 0–20 m, secondo sonda, strumento e progetto.
Quali informazioni fornire per scegliere il monitoraggio?
- Tipo di trasformatore
- In olio o a secco
- Nuovo trasformatore o retrofit
- Numero di fasi
- Numero di avvolgimenti
- Posizioni sensibili previste
- Numero di punti diretti
- Canali richiesti
- Percorso e lunghezza richiesta della fibra
- Requisiti WTI
- Requisiti PLC/SCADA
- Esigenza di allarme