Trasformatore di terra / di messa a terra a olio immerso 33kV

La regola di denominazione del codice di raffreddamento IEC utilizza la prima lettera per identificare il mezzo di raffreddamento interno. ONAN e ONAF iniziano con "O", il che significa che l'olio minerale è il principale mezzo refrigerante interno e rappresentano le opzioni standard per le unità immerse in olio.

AN indica il raffreddamento naturale ad aria e AF il raffreddamento forzato ad aria; questi due codici sono originariamente definiti per i trasformatori a secco privi di isolamento liquido.

Per i trasformatori di messa a terra immersi in olio, AN e AF non sono i codici di progettazione primari; sono riportati solo come riferimenti alternativi per speciali configurazioni compatte integrate in armadio, dove la convezione dell'aria è predominante nella dissipazione termica.

In fase di ordinazione, è necessario selezionare ONAN o ONAF come classificazione formale del raffreddamento per evitare incomprensioni nei documenti di gara e nei fascicoli di approvazione della rete.

Il trasformatore di terra segue una filosofia progettuale basata sulla tenuta ai guasti di breve durata, fondamentalmente diversa da quella di un trasformatore di potenza convenzionale dimensionato per carico continuo. La sua base progettuale principale è la corrente di guasto di breve durata nel neutro insieme alla durata di eliminazione del guasto, piuttosto che la capacità di trasmissione di potenza in continuo.

Se gli utenti specificano la capacità in base ai kVA continui di un normale trasformatore di potenza, il risultato sarà un sovradimensionamento con costi di acquisto inutilmente elevati e un ingombro maggiore, oppure una progettazione termica errata che non è in grado di sopportare l'energia di guasto I²t richiesta durante un reale guasto monofase a terra.

Un corretto lavoro di specifica dovrebbe partire dalla corrente capacitiva di guasto a terra del sistema, per poi dedurre il valore nominale di breve durata richiesto, invece di copiare la logica di selezione del trasformatore di potenza.

In generale, il funzionamento in parallelo di più trasformatori di messa a terra a zig-zag su un'unica sbarra MT non è raccomandato, a meno che non sia stato progettato specificamente. Ogni unità ha la propria tolleranza di fabbricazione dell'impedenza di sequenza zero. Quando collegati in parallelo, tra i trasformatori si manifesteranno correnti circolanti di sequenza zero sbilanciate, anche in assenza di un effettivo guasto a terra.

Queste correnti circolanti producono perdite termiche aggiuntive e possono causare il malfunzionamento dei relè di protezione di sequenza zero. Se le condizioni del progetto richiedono realmente l'installazione in parallelo, la tolleranza dell'impedenza di sequenza zero, la polarità degli avvolgimenti e le caratteristiche dell'angolo di fase di ogni unità devono essere rigorosamente corrispondenti, e un calcolo dettagliato sull'ampiezza della corrente circolante deve essere completato in fase di progettazione.

La maggior parte dei progetti standard adotta un singolo trasformatore di messa a terra per ogni sezione di sbarra isolata come soluzione preferita.

Sebbene l'avvolgimento ausiliario opzionale possa fornire alimentazione ai servizi di stazione in normali condizioni di esercizio, la sua priorità è subordinata alla funzione principale di protezione della messa a terra del neutro.

Durante un evento di guasto a terra monofase, elevate correnti di sequenza zero fluiscono attraverso gli avvolgimenti primari a zig-zag, inducendo considerevoli sovratensioni e sovracorrenti sul lato secondario. In condizioni di guasto, non è consentito mantenere in funzionamento continuo i carichi critici dei servizi di stazione tramite tale avvolgimento ausiliario.

La progettazione dell'impianto deve evitare di fare affidamento esclusivamente sull'avvolgimento secondario del trasformatore di messa a terra per l'alimentazione ausiliaria essenziale e ininterrotta. Per i carichi importanti che non possono subire interruzioni di alimentazione durante i guasti a terra, deve essere configurato un trasformatore indipendente per i servizi di stazione o una fonte di alimentazione UPS.

Le sue caratteristiche di perdita sono strettamente correlate alle caratteristiche operative: ① La perdita a vuoto si riferisce alla perdita ferrosa (perdita di isteresi e corrente indotta del nucleo) durante l'operazione normale. A causa di uno stato a lungo termine di non carico/leggero carico, è la principale perdita operativa; ② La perdita a carico si riferisce alla perdita di rame (perdita di resistenza dell'avvolgimento) durante i guasti, che si verifica solo durante guasti di breve durata e rappresenta una percentuale molto bassa. L'impatto sui costi operativi deve essere diviso per scenari: Per le reti di distribuzione a bassa e media tensione (trasformatori di terra operano per un lungo periodo), l'impatto della perdita a vuoto è evidente, e durante la selezione dovrebbero essere preferiti modelli con bassa perdita a vuoto (come l'efficienza energetica di livello 1 dello standard nazionale); per sistemi ad alta/alta tensione (trasformatori di terra lavorano per un breve periodo durante i guasti), la proporzione della perdita a vuoto è piccola, e può essere prioritaria la prestazione di tolleranza ai guasti. In generale, la sua perdita annuale è molto inferiore a quella dei trasformatori di potenza ordinari, e il costo operativo è relativamente basso