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1 – tipologie e specifiche costruttive
2 – sovracorrenti
Bozza – 7 Marzo 04
Costruzioni elettromeccanichea.a. 2003 -04
Trasformatori Trasformatori
2
I trasformatori costituiscono la categoria di macchine elettriche con il maggior numero di unità in servizio e globalmente con la maggiore potenza installata.
Non impregnati
Impregnati con vernici isolanti (a secco)
Inglobati in resina (cast resin)
Olio a circolazione naturale
Olio a circolazione forzata
Trasformatori in aria
Trasformatori in olio
Fluido di raffreddamento Tipologia
Tipologie costruttiveTipologie costruttive
3
Autotrasformatore di interconnessione
400/130 – 150 kV 250 – 400 MVA
Trasformatore distribuzione primaria
130 – 150/10–15–20 kV 10 – 63 MVA
Trasformatore distribuzione secondaria
10–15–20/0,400 kV 25 – 630 kVA
Trasformatore elevatore di centrale 15 – 30/400 kV ; 100 – 750 MVA
G
3 ~
Applicazioni tipiche dei trasformatori
Nelle applicazioni industriali possiamo distinguere:
trasformatori di distribuzione inseriti nelle reti
trasformatori per l’alimentazione di utilizzazioni particolari (forni di fusione, impianti di raddrizzamento, ecc.)
Nelle applicazioni industriali possiamo distinguere:
trasformatori di distribuzione inseriti nelle reti
trasformatori per l’alimentazione di utilizzazioni particolari (forni di fusione, impianti di raddrizzamento, ecc.)
4
Tipo Tensione Potenza
Non impregnati 1 kV 1 – 2 kVA
A secco 15 – 20 kV 2 – 3 MVA
Inglobati in resina 20 – 30 kV 15 – 20 MVA
In olio a circ. naturale 150 – 200
kV 30 MVA
In olio a circ. forzatafino ad oltre
750 kV> 20 MVA
Per i trasformatori di impiego più comune (es. MT/BT in olio per reti di distribuzione) esistono tabelle di unificazione CEI-UNEL che definiscono le principali caratteristiche di macchine con potenza nominale individuata dalla serie di Renard:
63 – 100 – 160 – 250 – 400 – 630 kVA
Per i trasformatori di impiego più comune (es. MT/BT in olio per reti di distribuzione) esistono tabelle di unificazione CEI-UNEL che definiscono le principali caratteristiche di macchine con potenza nominale individuata dalla serie di Renard:
63 – 100 – 160 – 250 – 400 – 630 kVA
Campi di impiego per le diverse tipologie di trasformatori
5
Collegamento di trasformatori in parallelo
V21
ba c ncba n
V11
trasformatore 1 trasformatore 2
Ia12
Va12
0
0
12
211112
a
a
I
VVV
collegamento corretto
b
a
cb
a
c trasf. 1 trasf. 2
V11 V21
V12V13 V22V23
Per poter funzionare in parallelo due trasformatori debbono: avere lo stesso rapporto con qualunque condizione di carico nel caso di trasformatori trifasi, essere collegati in modo da dare sul secondario sistemi di tensione in fase fra loro
6
cba n
V11
trasformatore 1
V22
ba c n
trasformatore 2
b
a
c trasf. 1
V11
V12V13
b
ac trasf. 2
V21
V22V23
Ia12
Va12
0
0
12
221112
a
a
I
VVV
! collegamento non corretto
V11
V22
Va12
Collegamento di trasformatori in parallelo
7
A
C B
= 330°
c
b
a
C B Ac b a
A B Ccba
Denominazione dei morsetti (visti dal lato AT, da sinistra. A destra):
• Alta Tensione: A B C
• Bassa Tensione: a b c
1a lettera 2a lettera 3a lettera
Collegamento fasi AT
Collegamento fasi BT
/ 30
• Triangolo: D (alta tensione) ; d (bassa tensione)
• Stella: Y (alta tensione) ; y (bassa tensione)
• Zig-Zag: Z (alta tensione) ; z (bassa tensione)
= ritardo della tensione di fase BT rispetto alla tensione di fase AT
Gruppi angolari
Dy11
8
Esempi di gruppi angolari
A
C B330°
c
b
a
A B Ccba
Dy11
A
BC
a
c
b
330°
Yd11
A B Ccba
A
BC a
c
b150°
A B Ccba
Yd5
9
VP1
VP2VP3
Vm1
Vn3
Vc
Vm2
Vn1Va
Vm3
Vn2
Vb
a
A
BC
b
c
150°
gruppo Yz5
A B C
VP1 VP2 VP3
cba
Vn1 Vn2 Vn3
Vm3Vm2Vm1
VA
Va
Collegamenti a zig-zag
10
L’accoppiamento in parallelo di trasformatori trifasi che appartengono allo stesso gruppo angolare (o indice orario) è sempre possibile.
E’ spesso possibile il parallelo di trasformatori che appartengano a gruppi angolari diversi; a questo proposito i trasformatori sono stati raggruppati in quattro categorie:
categoria I : formata dai gruppi angolari 0, 4, 8
categoria II : formata dai gruppi angolari 2, 6, 10
categoria III : formata dai gruppi angolari 3, 7, 11
categoria IV : formata dai gruppi angolari 1, 5, 9
il parallelo tra trasformatori appartenenti alla medesima categoria è sempre possibile per semplice spostamento ciclico delle connessioni fra i morsetti del trasformatore e le linee esterne
è ancora possibile, con opportune cautele, il collegamento in parallelo dei trasformatori della categoria III con quelli della categoria IV
ogni altro collegamento fra trasformatori di categorie diverse è impossibile
Collegamento in parallelo: categorie di appartenenza
11
A
C B
180°
cb
a
A
C B
60°c
b
a
A
C B
300°
c
ba
Dy6 Dy2 Dy10
trasformatore pilota
A B Ccba
A B Ccba
A B Ccba
Collegamento in parallelo di trasformatori della II categoria: permutazione sul lato BT
12
A
B C
180°
cb
a
60°
cb
a
AC
B
300°
c b
aDy6 Dy2 Dy10
A B
C
A B Ccba
A B Ccba
A B Ccba
trasformatore pilota
Collegamento in parallelo di trasformatori della II categoria: permutazione sul lato AT
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È sempre necessario partire dai dati di specifica che costituiscono elemento vincolante, anche da un punto di vista contrattuale, nei rapporti fra fornitore e cliente.
I dati che vengono di seguito elencati sono da considerarsi essenziali per la definizione della macchina, anche se costituiscono un piccolo sottoinsieme degli elementi che costituiscono il testo di un capitolato e quindi di una conferma d’ordine
Potenza apparente nominale P. Frequenza di funzionamento f. Tensione nominale Vn e massima tensione degli avvolgimenti.
Corrente nominale In.
Rendimento (perdite a vuoto a Vn, perdite in corto circuito a In).
Numero di fasi e tipo di collegamento (gruppo di appartenenza). Livello d’isolamento. Tipo di raffreddamento – temperatura massime ammissibili –
temperatura minime e massime Tipo di istallazione (interno, esterno, celle blindate ecc.)
Specifiche costruttive
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