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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

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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.)

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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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