Ambiente_e_Sicurezza..

PREVENZIONE E PROTEZIONE
OsservatorioCEI­Articolo
l le utilities prestano maggiore attenzione
al problema della riduzione
delle perdite nei trasformatori
di quanto non avvenga a
livello industriale. In ogni caso, a
causa dell’alto fattore di carico
dei trasformatori di distribuzione
delle aziende elettrocommerciali,
l’efficienza globale risulta
del tutto simile a quella dei
trasformatori utilizzati a livello
industriale. Inoltre, molto spesso
le utilities mantengono una
certa capacità di riserva per far
fronte ai picchi di carico, magari
in situazioni di emergenza. Per
questi motivi i trasformatori di
distribuzione lavorano spesso in
condizioni di efficienza minore
di quella massima;
l in generale, le macchine di maggiore
potenza hanno perdite, in
termini percentuali, minori.
Questo vale in generale per le
perdite dovute al carico;
l la qualità del parco trasformatori,
in generale, non è attualmente
particolarmente elevata,
a causa della presenza di
molti trasformatori vecchi (la
vita media di un trasformatore
di distribuzione può variare tra i
10 e i 35 anni).
Una statistica interessante mostra,
a conferma di questo, come a livello
europeo il carico medio dei trasformatori
di proprietà delle utilities
sia attorno al 19% della potenza
nominale, mentre per quanto
riguarda i trasformatori in servizio
negli impianti industriali il carico
medio si attesta su un 38% della
potenza nominale installata.
Appare evidente, quindi, come sia
assolutamente necessaria la presenza
di politiche di gestione corretta
dell’efficienza energetica
dei trasformatori.
Non esistono, però, al momento,
normative obbligatorie o altre di-
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sposizioni in materia, anche se
l’importanza di una strategia continentale
comune sui trasformatori
di distribuzione ad alta efficienza
può essere evidenziata attraverso
un solo dato, considerate le perdite
evidenziate è possibile individuare
un’opportunità di riduzione
delle emissioni di CO 2 annuali pari
ad almeno 9 milioni di tonnellate
all’anno.
Un miglioramento dell’efficienza
del parco trasformatori, oltre ai
benefici di carattere ambientale,
porterebbe soprattutto un vantaggio
economico nel medio-lungo periodo
per gli utilizzatori.
Dal punto di vista normativo, grazie
alle novità introdotte dalla
nuova norma CEI EN 50464-1 in merito
alle classi che stabiliscono i limiti
delle perdite, sono stati compiuti
alcuni passi fondamentali
verso una strategia globale di miglioramento
dell’efficienza energica
dei trasformatori e, in particolare,
verso la standardizzazione,
almeno a livello europeo, dei trasformatori
ad alta efficienza.
Chiaramente, vista l’importanza e
le evidenti opportunità di risparmio
energetico e di sostegno ambientale,
è quanto mai necessario
un deciso sostegno della Comunità
europea per finanziare tutte le attività
di sviluppo di questo nuovo
standard.
LE PERDITE
NEI TRASFORMATORI
Le perdite di un trasformatore di
potenza sono di due tipi:
l perdite a vuoto;
l perdite dovute al carico.
Le perdite a vuoto sono dovute
principalmente alle perdite nel circuito
magnetico del trasformatore
e sono proporzionali al quadrato
della tensione.
Questo tipo di perdite dipende
principalmente dalle modalità costruttive
del nucleo magnetico, in
pratica dal tipo di materiale usato,
ovvero dalla sua qualità intrinseca
e dal tipo di montaggio dello stesso,
e dalle condizioni di lavoro, ovvero
dall’induzione, cioè dal livello
di tensione di funzionamento e
dalla frequenza.
Le perdite a vuoto si possono considerare
costanti in quanto:
l sono indipendenti dalle condizioni
di funzionamento, cioè
dalla potenza del carico alla
quale la macchina è sottoposta;
l la tensione è mantenuta, per ragioni
di servizio, costante.
Le perdite dovute al carico sono
dovute principalmente alle perdite
negli avvolgimenti e sono proporzionali
al quadrato della corrente
o, equivalentemente, al quadrato
della potenza apparente del carico.
Si tratta, in sostanza, delle perdite
per effetto Joule, anche se
esistono altre perdite che in prima
approssimazione possono essere
trascurate. Le perdite dovute al
carico dipendono fortemente,
quindi, dalle condizioni di funzionamento
(potenza del carico).
Le perdite totali sono definite, infine,
come la somma delle perdite
a vuoto e a carico.
Negli ultimi anni si sono osservati
sensibili miglioramenti dal punto
di vista della riduzione delle perdite
a vuoto, grazie al miglioramento
della tecnologia costruttiva delle
macchine. Queste perdite, comunque,
costituiscono ancora all’incirca
i due terzi delle perdite totali
dei trasformatori di distribuzione,
anche se nel passato tale percentuale
raggiungeva anche l’80% delle
perdite totali.
Al contrario, negli ultimi cinque
anni è stato osservato un significativo
incremento delle perdite dovute
al carico.
www.ambientesicurezza.ilsole24ore.com 7luglio2009­N.13