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Trasformatore di tensione con condensatore da 245 kV

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CVT da 245 kV

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Il trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 245 kV, noto anche come trasformatore di tensione capacitivo o trasformatore di potenziale a condensatore (CPT), è untrasformatore di misura per altissima tensione (EHV) utilizzato nei sistemi di trasmissione della classe 220 kV per ridurre l’alta tensione di rete a uscite standardizzate a bassa tensione destinate alla misurazione, alla protezione, al controllo, alla sincronizzazione e all’automazione del sistema elettrico.

Un CVT da 245 kV combina un divisore di tensione capacitivo con un’unità trasformatrice elettromagnetica intermedia per garantire una trasformazione accurata della tensione, l’isolamento elettrico e un funzionamento affidabile nelle sottostazioni di trasmissione ad alta tensione.

Principio di funzionamento
Un CVT da 245 kV opera attraverso due fasi principali:
1. Divisore di tensione capacitivo
L’alta tensione di trasmissione viene ridotta da un divisore a condensatori in serie:
·C1 – Sezione di condensatori ad alta tensione
·C2 – Sezione di condensatori a bassa tensione

2. Trasformatore intermedio
·Il trasformatore intermedio converte la tensione divisa nelle tensioni secondarie standard richieste dai dispositivi di protezione e misura.

Componenti principali
·Batteria di condensatori ad alta tensione
·Unità di divisione di tensione capacitiva
·Trasformatore intermedio
·Reattore di compensazione
·Circuito di soppressione della ferroresonanza
·Rete di resistenze di smorzamento
·Sistema di isolamento in carta impregnata d’olio
·Isolatori in porcellana o in gomma siliconica composita
·Terminale ad alta tensione
·Scatola terminale secondaria
·Terminale di messa a terra
·Camera di espansione dell’olio
·Struttura di supporto per il montaggio

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione massima del sistema: 245 kV
·Tensione nominale primaria: 220 kV o 230 kV
·Tensione nominale secondaria: 100 V, 110 V, 100/√3 V, 110/√3 V
·Frequenza: 50 Hz / 60 Hz
·Classe di precisione: 0,2; 0,5; 1,0; 3P; 6P
·Carico nominale: 25–500 VA
·Fattore di tensione: 1,2 in continuo; 1,5 per brevi periodi
·Livello di isolamento: 460/1050 kV (tipico)
·Installazione: all’aperto
·Tipo di isolamento: carta impregnata d’olio / isolamento composito

Applicazioni
Un CVT da 245 kV trova ampio impiego in:
·Sottostazioni di trasmissione da 220 kV
·Stazioni di commutazione ad altissima tensione
·Sottostazioni della rete di distribuzione
·Centrali di generazione di energia
·Stazioni di trasmissione di energia rinnovabile
·Sottostazioni industriali ad altissima tensione
·Stazioni di conversione HVDC (lato CA)

Funzioni principali
1. Misura della tensione
Fornisce segnali di tensione accurati per:
·Misurazione dei consumi a fini di fatturazione
·Sistemi di gestione dell’energia
·Contatori digitali
·Monitoraggio della qualità dell’energia

2. Applicazioni di protezione
Fornisce ingressi di tensione per:
·Protezione a distanza
·Protezione da sovratensione
·Protezione da sottotensione
·Protezione di sincronizzazione
·Sistemi di riarmo automatico
·Apparecchiature di registrazione dei guasti

3. Comunicazione nella rete elettrica
Molti CVT supportano:
·Accoppiamento PLC (Power Line Carrier)
·Comunicazione di teleprotezione
·Sistemi di comunicazione sulle linee di trasmissione

Vantaggi
·Dimensioni compatte rispetto ai grandi trasformatori di tensione induttivi
·Adatti per applicazioni di trasmissione EHV
·Elevata rigidità di isolamento
·Eccellenti prestazioni in ambiente esterno
·Buona risposta ai transitori
·Supporta funzioni di protezione e misurazione
·Lunga durata operativa
·Bassi requisiti di manutenzione

Uscite secondarie tipiche
Le tensioni secondarie standard includono:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

Apparecchiature collegate:
·Relè di protezione
·Contatori di consumo
·Dispositivi di sincronizzazione
·Sistemi SCADA
·Registratori digitali di guasti
·Sistemi di automazione delle sottostazioni

Norme comuni
Un trasformatore di tensione a condensatore da 245 kV è progettato e collaudato in conformità alle seguenti norme:
·IEC 61869-5 – Requisiti aggiuntivi per i trasformatori di tensione a condensatore
·IEC 61869-1 – Requisiti generali per i trasformatori di misura
·IEEE C57.13 – Norme relative ai trasformatori di misura

Applicazioni tipiche in una sottostazione da 245 kV
·Misura della tensione sulle sbarre collettrici
·Monitoraggio della tensione sulle linee di trasmissione
·Ingresso di tensione per relè di protezione
·Sincronizzazione della rete
·Acquisizione della tensione per sistemi SCADA
·Misurazione dell’energia
·Automazione dei sistemi di alimentazione
·Registrazione di guasti e perturbazioni
·Comunicazione tramite onda portante

Caratteristiche principali
·Progettato per reti di trasmissione EHV a 245 kV
·Elevata rigidità dielettrica e affidabilità meccanica
·Disponibilità di avvolgimenti secondari multipli
·Adatto ad ambienti esterni difficili
·Supporta sia applicazioni di protezione che di misura
·Compatibile con le moderne sottostazioni digitali

Un trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 245 kV è un componente chiave nei moderni sistemi di trasmissione ad altissima tensione. Fornisce misurazioni accurate della tensione, segnali di protezione affidabili e isolamento elettrico per sottostazioni di classe 220 kV, contribuendo a garantire un funzionamento stabile, un monitoraggio efficace della rete e una protezione affidabile del sistema elettrico.