Guida ai trasformatori in Resina - Professionisti BTicino

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Protezione dalle sovratensioni I trasformatori possono essere interessati dalle sovratensioni transitorie indotte sulla rete alla quale sono collegati. Queste sovratensioni dovute a fulminazioni dirette o indirette, o ancora a manovre elettriche di macchine installate sul lato BT, possono dare origine a loro volta a sollecitazioni sul dielettrico del trasformatore che potrebbero causare il rapido invecchiamento dello stesso ed il conseguente cedimento nel tempo, dando origine a guasti per la macchina. Le condizioni più critiche si hanno normalmente durante la messa fuori tensione dei trasformatori mediante dispositivi di manovra che interrompono le correnti. Si ricorda che la gravità di una sovratensione dipende dal valore di picco e dalla velocità di variazione della tensione, fattore che porta ad una distribuzione irregolare delle sollecitazioni negli avvolgimenti. Il rischio di esposizione alle sovratensioni è legato in prima istanza al luogo di installazione e successivamente ai seguenti fattori: • tipo di rete di distribuzione MT e tipo di rete BT (aerea o sotterranea); • presenza o meno di dispositivi di limitazione delle sovratensioni (scaricatori o spinterometri); • lunghezza e tipo di connessioni rete/trasformatore; • tipo di apparecchiature collegate e condizioni di manovra; • qualità dei collegamenti di terra e di cabina. I guasti provocati dalle sovratensioni interessano l’isolamento del trasformatore e dei suoi componenti e possono essere distinti in: • guasti tra le spire dello stesso avvolgimento (caso più frequente); • guasti tra avvolgimenti; • guasti tra l’avvolgimento sollecitato e una parte conduttrice contigua (nucleo o serbatoio). Per una protezione efficace dei trasformatori rispetto alle sovratensioni si possono utilizzare gli spinterometri e gli scaricatori di sovratensione (molto più performanti). Per maggiori approfondimenti sul tema della protezione contro le sovratensioni si rimanda alla specifica guida tecnica DE07G/SPD. I 10Ir 5Ir 5kA 2Ir 10mA Esempio di curva caratteristica di uno scaricatore in Ossido di Zinco (ZnO) per reti 20 kV con livello di isolamento a 125 kV “a impulso”. 34 TRASFORMATORI IN RESINA 15kV 75kV U Ir 5s 20s 2 10s 1mn
Ur Ur Ur 3 Ur I principali gruppi vettoriali dei trasformatori Ir Ir 3 Ir Ir 3 Ir Ir Gli avvolgimenti interni possono essere collegati a stella, a triangolo oppure a zig-zag. A seconda della modalità di connessione il sistema di tensioni indotte sul lato bassa tensione risulta sfasato rispetto alla tensione in media con angoli multipli di 30°. La modalità di connessione degli avvolgimenti viene identificata mediante 3 lettere (maiuscole per il primario e minuscole per il secondario): Y - collegamento a stella D - collegamento a triangolo Z - collegamento a zig-zag D Avvolgimenti primari (lettera maiuscola) Tipo di collegamento Eventuale centro stella accessibile y n Avvolgimenti secondari (lettera minuscola) Gruppo Sfasamento angolare in anticipo 11 Associati a queste lettere vengono identificati dei numeri che rappresentano lo sfasamento, con cui sono ripartiti in 4 gruppi: Gruppo 0 – sfasamento nullo Gruppo 11 – 330° Gruppo 6 – 180° Gruppo 5 – 150° Stella Ur 3 Triangolo Zig-Zag Ur, I3 La scelta del gruppo di inserzione di un trasformatore è uno dei fattori importanti per determinare il regime di funzionamento in funzione del carico. La condizione ideale si ha quando il carico è equilibrato su tutte le fasi, tuttavia questa condizione è spesso impossibile da ottenere. Per questo motivo è importante conoscere lo sfasamento tra le fasi del primario e del secondario. Nella tabella di seguito sono riportati gli schemi di inserzione tipici. Ir Ur Ir 3 Ur Ir Ir 3 Ur 3 Ur Ir Ir 1U 1U 1V 1V 1W 1W 2U 2U 2V 2V 2W 2W 1U 1V 1W 1U 1V 1W 2U 2V 2W 2U 2V 2W Dd0 Yy0 1U 1U 1V 1V 1W 1W 2W 2W 2V Tipo di collegamento 2U 1U 1V 1W Eventuale centro stella accessibile D 2U Avvolgimenti primari (lettera maiuscola) 2V y 1U 1V 1W 2U 2V 2W n Avvolgimenti secondari (lettera minuscola) 2U 2V 2W Gruppo Sfasamento angolare in anticipo 11 Dd6 Yy6 1V 2V 1U 1V 1W 2U 2V 2W Dz0 1V 2W 2U 1U 1V 1W Dz6 1U 1W 2U 2W 1U 1W 2V 2U 2V 2W 1V 2V 1U 1V 1W 2U 2V 2W 1V 2U 1U 1V 1W 2W Dy11 2W Dy5 1U 1V 1W 2U 2V 1U 1V 1W 2U 2V 2W 1U 1V 1W 2V 2U 1U 1V 1W 2U 2V 2W 2W Yd11 2W Yd5 1U 1V 1W 2U 2V 2W 1U 1V 1W 2U 2V 2W Yz11 1U 1V 1W 2W 2V 2U 1U 1V 1W 2U 2V 2W Yz5 1U 1W 2U 1U 1W 2V 2U 2V 2W CRITERI DI SCELTA GUIDA TECNICA TRASFORMATORI IN RESINA 35
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