Trasformatore di messa a terra trifase in olio

Un trasformatore di messa a terra trifase in olio fornisce un punto neutro per sistemi di alimentazione trifase a tre fili che non dispongono di una connessione neutra accessibile. Viene comunemente utilizzato con resistori di messa a terra neutri, bobine di soppressione dell'arco e sistemi di protezione da guasto a terra.

Il trasformatore utilizza una disposizione di avvolgimento a zigzag (tipo Z) per fornire un percorso a sequenza zero definito durante le condizioni di guasto a terra. Negli impianti che richiedono alimentazione di stazione aggiuntiva, il trasformatore di terra può essere progettato anche con un avvolgimento ausiliario per carichi locali.

L'isolamento e il raffreddamento in bagno d'olio rendono questa configurazione adatta per sottostazioni di media e alta tensione, installazioni esterne e applicazioni in cui è necessario assorbire correnti di guasto di breve durata relativamente elevate.

Gli intervalli tipici di tensione del sistema includono 6–110 kV, con la tensione nominale effettiva, la capacità, l'impedenza di sequenza zero, la disposizione di messa a terra e il livello di isolamento determinati dalle specifiche del progetto.

Come funziona il trasformatore di messa a terra

Un sistema trifase a tre fili non fornisce necessariamente un punto neutro per la messa a terra delle apparecchiature. L'avvolgimento a zigzag crea una connessione neutra artificiale che può essere collegata al dispositivo di messa a terra selezionato.

Durante il normale funzionamento bilanciato, la disposizione degli avvolgimenti limita l'effetto del flusso a sequenza zero. Quando si verifica un guasto monofase-terra, il trasformatore fornisce un percorso per la corrente a sequenza zero attraverso il circuito di terra.

A seconda del progetto dell'impianto, il punto neutro può essere collegato a:

· Una bobina di soppressione dell'arco

· Un resistore di messa a terra neutro

· Altre apparecchiature per la messa a terra neutra

· Dispositivi di protezione dai guasti a terra

Il trasformatore di terra costituisce quindi parte del sistema di messa a terra complessivo, anziché fungere da dispositivo autonomo di eliminazione dei guasti.

Costruzione principale

Avvolgimento a zigzag

L'avvolgimento primario utilizza una connessione a zigzag in cui le sezioni dell'avvolgimento di fase sono disposte per fornire le caratteristiche di sequenza zero richieste.

Conduttori in rame e strutture di avvolgimento supportate meccanicamente vengono utilizzati in base ai requisiti di tensione nominale, corrente e guasto di breve durata.

Nucleo magnetico

Il nucleo è assemblato da lamierini di acciaio elettrico. Il circuito magnetico è progettato in base ai requisiti di tensione, impedenza, perdita, prestazioni termiche e servizio di guasto richiesti.

Isolamento e raffreddamento in bagno d'olio

La parte attiva è installata in un serbatoio di acciaio riempito d'olio. L'olio isolante fornisce isolamento dielettrico e trasferisce il calore dagli avvolgimenti e dal nucleo al serbatoio e alle superfici di raffreddamento.

La disposizione del raffreddamento viene selezionata in base alla potenza del trasformatore e alle condizioni di installazione.

Accessori per serbatoi e protezioni

A seconda della configurazione e della potenza, l'apparecchiatura può essere dotata di:

· Boccole AT/BT

· Conservatore

· Dispositivo di limitazione della pressione

· Relè Buchholz

· Indicatore del livello dell'olio

· Indicatore della temperatura dell'olio

· Sensori di temperatura

· Valvola di scarico e campionamento

· Morsetti di terra

· Accessori per il sollevamento e il trasporto

L'effettivo elenco degli accessori deve seguire le specifiche tecniche approvate.

Specifiche tecniche

Nota: i trasformatori di terra sono normalmente specificati in base ai requisiti dell'intero sistema di messa a terra. La capacità nominale da sola non definisce il prodotto corretto. Dovrebbero essere considerati anche l'impedenza di sequenza zero, la corrente di terra, la durata del guasto, il livello di isolamento e l'eventuale necessità di un carico ausiliario.

Trasformatore di messa a terra con o senza carico ausiliario

Il trasformatore di terra può essere configurato solo per il servizio di messa a terra o combinato con una funzione di alimentazione ausiliaria.

La configurazione appropriata dipende dal metodo di messa a terra e dai requisiti di alimentazione ausiliaria della stazione.

Dove viene utilizzato

Le applicazioni tipiche includono:

· Sottostazioni esterne da 35 kV, 66 kV e 110 kV

· Sottostazioni di distribuzione e trasmissione dei servizi pubblici

· Sistemi di raccolta dell'energia eolica e fotovoltaica

· Sottostazioni step-up di energia rinnovabile

· Grandi sottostazioni industriali

· Impianti metallurgici

· Sistemi energetici minerari

· Reti elettriche dell'industria chimica

· Sistemi trifase a tre fili senza punto neutro accessibile

Per i progetti all'aperto, la progettazione dovrebbe tenere conto della temperatura ambiente, dell'altitudine, del livello di inquinamento, del coordinamento dell'isolamento, dei requisiti dell'involucro e delle condizioni di installazione locali.

Costruzione a bagno d'olio per applicazioni di alto livello

La costruzione immersa nell'olio fornisce sia l'isolamento elettrico che il trasferimento di calore, il che è utile quando l'apparecchiatura ha una potenza nominale relativamente elevata o deve resistere alla corrente di terra di breve durata.

Rispetto ad una costruzione di tipo a secco, la progettazione riempita d'olio introduce anche requisiti aggiuntivi per il contenimento dell'olio, l'ispezione, la protezione antincendio e la manutenzione dell'olio.

La scelta tra la costruzione a bagno d'olio e quella a secco dovrebbe quindi essere basata sulla classificazione elettrica, sul servizio di guasto, sull'ambiente di installazione, sui requisiti di sicurezza antincendio e sulle condizioni di manutenzione piuttosto che su una costruzione universalmente preferibile.

Capacità di produzione e test

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. è stata fondata nel 1999 e produce trasformatori di potenza, trasformatori per forni, trasformatori raddrizzatori, reattori e altre apparecchiature elettriche personalizzate.

Yulan ha capacità di produzione che coprono apparecchiature fino alla classe 110 kV, con circa 35.000 m² di area del sito e 15.000 m² di spazio per officine.

Le relative apparecchiature di produzione e collaudo includono:

· Attrezzature di sollevamento da 80 tonnellate

· Sistema di essiccazione sotto vuoto in fase vapore di cherosene da 400 kW

· Apparecchiature per prove a impulso da 1200 kV

· Trasformatore di prova di tensione di tenuta a frequenza industriale da 400 kV

· Gruppo elettrogeno per test a induzione da 300 kV

· Attrezzatura per l'avvolgimento verticale controllata da computer

· Attrezzature per il taglio e il taglio trasversale delle anime

· Attrezzature per pressatura idraulica

· Attrezzature per l'avvolgimento di fogli

L'azienda utilizza sistemi di gestione ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001:2018.

Per i singoli progetti, è possibile organizzare test in fabbrica e documentazione in base alle specifiche tecniche concordate e agli standard applicabili.

Informazioni sull'acquirente per il preventivo

Per selezionare un trasformatore di messa a terra, gli acquirenti devono fornire:

1. Tensione del sistema

2. Tensione massima del sistema

3. Frequenza

4. Metodo di messa a terra

5. Corrente di terra richiesta

6. Durata del guasto di breve durata

7. Requisito di impedenza a sequenza zero

8. Capacità del trasformatore richiesta

9. Se è necessario un avvolgimento ausiliario

10. Livello di isolamento

11. Installazione interna o esterna

12. Temperatura ambiente e altitudine

13. Standard IEC/GB o locali applicabili

14. Test di fabbrica e documentazione richiesti

Uno schema unifilare è particolarmente utile perché mostra come verrà collegato il trasformatore di terra all'apparecchiatura di messa a terra del neutro.

Domande frequenti

Cos'è un trasformatore di terra?

Un trasformatore di terra crea un punto neutro utilizzabile in un sistema di alimentazione che non dispone di un neutro accessibile. Il neutro può quindi essere collegato ad apparecchiature di messa a terra come una bobina di soppressione dell'arco o un resistore di terra.

Perché viene utilizzato un avvolgimento a zigzag?

La connessione a zigzag fornisce il percorso a sequenza zero richiesto per il sistema di messa a terra mantenendo il comportamento previsto in un funzionamento trifase bilanciato.

Un trasformatore di terra è uguale a un trasformatore di terra?

SÌ. Nella terminologia tecnica internazionale, trasformatore di terra e trasformatore di terra sono comunemente usati per la stessa funzione generale. A seconda del mercato è possibile utilizzare anche il “trasformatore di messa a terra del neutro”.

Può funzionare con una bobina di soppressione dell'arco?

SÌ. Un trasformatore di terra può fornire il punto neutro richiesto per una bobina di soppressione dell'arco quando il sistema di alimentazione non dispone di un neutro accessibile.

Può essere collegato a una resistenza di messa a terra neutra?

SÌ. Il punto neutro può essere collegato a un resistore di terra quando viene selezionata la messa a terra resistiva per il sistema di alimentazione.

Il trasformatore può fornire anche energia ausiliaria?

Può essere progettato con un avvolgimento ausiliario quando il progetto richiede sia l'alimentazione di terra che quella di servizio della stazione. Il carico ausiliario deve essere incluso nel progetto elettrico iniziale.

Cosa determina la capacità richiesta?

La capacità dipende dal servizio di messa a terra e, ove applicabile, dal carico ausiliario. Dovrebbero essere presi in considerazione la corrente di terra di breve durata, la durata del guasto, i requisiti termici e i requisiti di alimentazione ausiliaria.

Può essere utilizzato a 110 kV?

È possibile progettare un'applicazione di classe 110 kV in base al livello di isolamento richiesto, alla corrente di terra, alle caratteristiche di sequenza zero, al servizio di breve durata e agli standard applicabili.

Quale norma si può applicare ad un trasformatore di terra?

La norma IEC 60076-6 include specificamente i trasformatori di messa a terra (accoppiatori neutri) nel suo ambito di applicazione. Gli esatti requisiti standard e di conformità dovrebbero essere confermati dalle specifiche del progetto e dalla progettazione documentata del prodotto.

Informazioni sul trasformatore Yulan

Fondata nel 1999, Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. produce trasformatori e reattori per progetti di servizi pubblici, industriali ed energetici.

Le risorse di produzione e test dell'azienda supportano apparecchiature elettriche personalizzate fino alla classe 110 kV, compresi prodotti che richiedono disposizioni di avvolgimento, sistemi di isolamento, caratteristiche di messa a terra e test di fabbrica specifici.

Per un progetto di trasformatore di terra, Yulan può esaminare la tensione del sistema, la corrente di terra, i requisiti di sequenza zero, il carico ausiliario, le condizioni di installazione e gli standard applicabili prima di preparare le specifiche tecniche.