Essendo un componente cruciale dell'apparecchiatura in un sistema di alimentazione, il normale funzionamento di un trasformatore si basa su una serie di strutture di supporto. Queste strutture non solo garantiscono il funzionamento stabile del trasformatore, ma migliorano anche la sicurezza e l'efficienza dell'intero sistema elettrico. Di seguito sono elencate le principali strutture di supporto di un trasformatore:
Sistema di raffreddamento: i trasformatori generano una grande quantità di calore durante il funzionamento. Se questo calore non viene dissipato in tempo, ciò ne influenzerà le prestazioni e la durata. Pertanto, un sistema di raffreddamento è una struttura di supporto indispensabile per i trasformatori. I metodi di raffreddamento comuni includono il raffreddamento naturale e il raffreddamento forzato (come il raffreddamento ad aria e il raffreddamento ad acqua). I sistemi di raffreddamento forzato utilizzano ventilatori, pompe dell'acqua e altre apparecchiature per accelerare la dissipazione del calore, garantendo che il trasformatore funzioni a una temperatura adeguata.
Dispositivi di protezione: Per garantire la sicurezza del trasformatore sono necessari diversi dispositivi di protezione. Ad esempio, i dispositivi di protezione da sovracorrente possono interrompere rapidamente il circuito quando la corrente supera il valore nominale, evitando che il trasformatore venga danneggiato da sovraccarico; i dispositivi di protezione differenziale possono rilevare guasti interni al trasformatore, come cortocircuiti negli avvolgimenti, e isolare le parti difettose in tempo per evitare che l'incidente si aggravi.
Sistema di monitoraggio e controllo: con lo sviluppo delle reti intelligenti, il sistema di monitoraggio e controllo dei trasformatori sta diventando sempre più importante. Questi sistemi possono monitorare lo stato operativo del trasformatore in tempo reale, inclusi parametri come tensione, corrente e temperatura, e trasmettere i dati al centro di controllo. Al rilevamento di un'anomalia, il sistema può regolare automaticamente i parametri operativi o emettere un allarme per garantire il funzionamento sicuro del trasformatore.
Sistema di isolamento e messa a terra: le prestazioni di isolamento di un trasformatore influiscono direttamente sulla sua sicurezza e affidabilità. Pertanto, per isolare le parti sotto tensione da quelle messe a terra, sono necessari materiali isolanti di alta-qualità, come olio isolante e cartone isolante. Fondamentale è anche un sistema di messa a terra completo, in quanto conduce a terra la corrente generata dal trasformatore in caso di guasto, garantendo la sicurezza del personale e delle apparecchiature.
Attrezzature ausiliarie: oltre alle principali strutture di supporto sopra menzionate, i trasformatori necessitano di apparecchiature ausiliarie per supportare il loro funzionamento. Ad esempio, i conservatori dell'olio immagazzinano l'olio del trasformatore per compensare le variazioni di volume causate dalle variazioni della temperatura dell'olio; i relè gas emettono allarmi quando si genera gas all'interno del trasformatore durante un guasto; e i commutatori di presa regolano il rapporto di tensione del trasformatore per soddisfare le esigenze di carichi diversi.
Cavi di supporto e fili di collegamento: i trasformatori devono essere collegati alla rete elettrica o ad altre apparecchiature; pertanto, sono essenziali anche i cavi di supporto e i fili di collegamento. Questi cavi e connettori devono possedere eccellenti proprietà di conduttività, resistenza al calore e isolamento per garantire una trasmissione di potenza sicura ed efficiente. Ad esempio, i cavi con guaina in rame-resistente al fuoco e ritardanti di fiamma-in rame-con nucleo in PVC-sono un tipo comune di cavo utilizzato nei sistemi di trasformatori. Possono mantenere un certo livello di conduttività in situazioni estreme come gli incendi, fornendo tempo prezioso per il salvataggio e il ripristino dell'energia elettrica.
Protezione contro i fulmini e messa a terra: nelle aree con frequenti attività di fulmini, i trasformatori devono essere dotati anche di dispositivi di protezione contro i fulmini, come parafulmini e scaricatori di sovratensione, per prevenire danni da fulmini. Allo stesso tempo, anche un buon impianto di messa a terra è una componente importante dell’impianto di protezione contro i fulmini; conduce i fulmini a terra, prevenendo il ritorno di fiamma ai trasformatori e ad altre apparecchiature.
