Tempesta invernale estrema negli Stati Uniti: impatti sui trasformatori e soluzioni tecniche mirate
Dalle 15:30 del 26 gennaio, la tempesta invernale fredda e estrema che attraversava diversi stati degli Stati Uniti, portando non solo neve, ma pioggia ghiacciata, venti forti,E le temperature record in seguito hanno lasciato quasi 700 chilometri di superficie.Il Mississippi settentrionale, il Tennessee e altre regioni del sud hanno subito il peso della più grave tempesta invernale legata al ghiaccio dal 1994:La pioggia gelata ha coperto linee elettriche e trasformatori in uno spessore di ghiaccio, mentre i forti venti hanno rotto le linee cariche di ghiaccio, provocando diffusi guasti dei trasformatori.Danni alle guarnizioni da espansione del ghiaccio, e i flashover derivanti dai detriti di ghiaccio portati dal vento sono diventati il principale ostruzione per il ripristino dell'energia.
Con 17 anni di esperienza nel settore dei trasformatori e una esperienza nell'adattare soluzioni a climi invernali estremi e multi-pericolosi in oltre 60 paesi,Winley Electric ha sviluppato soluzioni tecniche mirateQueste soluzioni affrontano direttamente i guasti dei trasformatori causati dalla tempesta invernale, non solo dalla neve, supportando la rapida ripresa degli Stati Uniti.Strutturazione della rete elettrica e rafforzamento della sua resilienza a lungo termine alle complesse catastrofi invernali in condizioni di freddo.
- Fallimento del sistema di isolamento: basse temperature aumentano notevolmente la viscosità dell'olio isolante e riducono la fluidità, causando un fallimento della dissipazione del calore;Gli strati di isolamento (carta/tabellone/resina) diventano fragili e si crepanoLe regioni come l'Alaska sotto i -40°C sono particolarmente inclini.
- Guasti strutturali e di tenuta: le parti metalliche si contraggono a basse temperature, causando affaticamento termico nelle saldature/flangelle e crepe; le tenute (di gomma) si induriscono e non funzionano, consentendo la penetrazione di pioggia/neve/ghiaccio;pioggia gelata e accumulo di ghiaccio aumentano il carico esterno, portando alla deformazione della camera.
- Aumento improvviso del carico + peggioramento del raffreddamento: i carichi di riscaldamento salgono al 110% ∼120% (in prossimità della soglia di sovraccarico a breve termine ANSI), combinati con una riduzione dell'efficienza di raffreddamento del 30% ∼50% a freddo,In questo caso, il riscaldamento è più grave nei luoghi senza riscaldamento centralizzato (e.g., Texas).
- Malfunzionamento delle apparecchiature ausiliarie: termostati, valvole di riduzione della pressione e sensori del livello dell'olio possono colpire a basse temperature; le scatole terminali esterne possono ghiacciare e fuoriuscire, causando guasti di terra e inciampi;i meccanismi di cambio del rubinetto a carico (OLTC) possono congelare e non essere in grado di regolare la tensione.
- Livello di olio anormale e false operazioni di protezione: il calo della temperatura dell'olio provoca una contrazione del volume e basse letture nei serbatoi di conservazione, innescando viaggi di protezione a basso livello di olio;Il freddo estremo può far sì che i sensori del livello dell' olio danno letture false., aumentando il rischio di interruzione.
L'obiettivo di progettazione: resistenza alle basse temperature · indurimento al ghiaccio/neve · ridondanza di sovraccarico.corrosione costiera e condizioni di sovraccarico legate alle tempeste.
Fluido isolante: oli isolanti a basso punto di coagulazione (≤ -40°C).Scelte tipiche: oli minerali a basso punto di coagulazione o oli di base del gruppo II/III API; possono essere specificati esteri sintetici se necessario.Materiali isolanti:Materiali di classe H (180°C) o CLe bobine a secco utilizzano la colata epossidica a vuoto a bassa temperatura; gli avvolgimenti immersi nell'olio utilizzano sistemi di isolamento più spessi di carta-olio e processi di impregnazione/harding ottimizzati.EPDM o silicone destinati a una temperatura compresa tra -40°C e +120°C;
Inclosure: acciaio inossidabile ≥ 1,5 mm; selezionare 316 per siti costieri aggressivi e 304 per ambienti moderati.Classificazione di protezione: IP65.portate di discesa o di drenaggio per evitare l'accumulo di neve/acqua di fusione e il ricongelamento- resistenza meccanica: costole e confezioni rinforzate, dimensionate in base ai carichi locali di neve e ghiaccio; selezione strutturale in base alle esigenze regionali.
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Capacità di sovraccarico: conforme alla norma ANSI C57.12.20 Criteri di prestazione per il sovraccarico a breve termine (esempio: carico del 120% per 2 ore).Controllo della temperatura: due termostati UL (primary + backup) con uscite di allarme a distanza.I riscaldatori elettrici a avvio automatico mantengono la temperatura dell'olio/isolamento a ≥ 0°C. includere valvole di sollevamento della pressione dimensionate per eventi di espansione dell'olio.
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Prova di funzionamento in camera fredda a -40°C.Sprova di sovraccarico a breve termine per ANSI C57.12.20 con condizioni di prova documentate.Stagni di esposizione alla nebbia di sale/cloruro per modelli costieri.Stagni di carico e impatto sulla neve/ghiaccio strutturale.Stagni di ciclo di tenuta/fuga e test di invecchiamento accelerato.Certificati di compatibilità dei materiali e relazioni di compatibilità del rivestimento con olio.FAT checklist: avvio automatico del riscaldatore, compensazione del livello dell'olio, funzionamento della valvola di riduzione della pressione, attivazione remota dell'allarme.
Olio isolante: verificare il livello e la condizione dell'olio (fattore di dissipazione, tensione di rottura); sostituire l'olio invecchiato e ricaricare con olio a basso punto di versamento, se necessario.
Controllo e protezione della temperatura: verificare il corretto funzionamento dei termostati, delle valvole di riduzione della pressione e dei sensori del livello dell'olio a basse temperature.
Sigilli e involucri: ispezionare sigilli, saldature e flange; riparare perdite; rimuovere neve e corrosione dall'involucro.
Test di carico: simulare il picco di carico invernale per verificare la capacità di sovraccarico a breve termine e la risposta al controllo della temperatura; confermare l'assenza di anomalie.
Monitoraggio remoto: utilizzare SCADA per monitorare la temperatura dell'olio, il livello dell'olio, il carico e la resistenza dell'isolamento in tempo reale; impostare gli allarmi per bassa temperatura / basso olio / sovraccarico.
Ispezione in loco: concentrare l'attenzione sull'accumulo di neve/ghiaccio nell'alloggiamento, sulle perdite, sulla temperatura della scatola terminale e sul surriscaldamento delle giunzioni dei cavi.
Prontezza d'emergenza: energia di riserva per il palco, riscaldatori portatili, attrezzi di de-icing, guarnizioni di ricambio e olio isolante; formazione di equipaggi di riparazione e loro pre-impiego in aree ad alto rischio.
Controllo di sicurezza: verificare la condizione di disattivazione e di non perdita di energia, quindi effettuare un'ispezione completa con particolare attenzione al sistema di isolamento, alle guarnizioni e ai terminali.
Rimozione dei difetti: sostituire i componenti danneggiati, riparare le perdite, rimuovere il ghiaccio/la neve e filtrare o sostituire l'olio isolante, a seconda dei bisogni.
Ripristino dell'alimentazione: ritorno al servizio progressivamente dopo un test di successo, mantenimento di un monitoraggio elevato per garantire un funzionamento stabile.