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Trasformatore di tensione con condensatore da 145 kV

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CVT da 145 kV

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Il trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 145 kV, noto anche come trasformatore di tensione capacitivo o trasformatore di potenziale a condensatore (CPT), è untrasformatore di misura ad altissima tensione utilizzato nelle reti di trasmissione di classe 132 kV/145 kV per ridurre l’alta tensione di rete a uscite a bassa tensione standardizzate destinate ai sistemi di misurazione, protezione, controllo, sincronizzazione e automazione.

Un CVT combina un divisore di tensione capacitivo e un'unità trasformatrice elettromagnetica per fornire una trasformazione accurata della tensione e l'isolamento elettrico tra la rete ad alta tensione e le apparecchiature secondarie.

Principio di funzionamento
Un CVT da 145 kV opera attraverso due stadi di conversione:
1. Divisore di tensione capacitivo
Il divisore a condensatori riduce l’alta tensione tramite divisione capacitiva:
·C1 – Sezione condensatori ad alta tensione
·C2 – Sezione condensatori a bassa tensione

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

Componenti principali
·Batteria di condensatori ad alta tensione
·Divisore di tensione capacitivo
·Trasformatore intermedio
·Reattore di compensazione
·Circuito di soppressione della ferroresonanza
·Circuito di resistenza 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 (tipo a olio)
·Struttura di montaggio in acciaio

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione massima del sistema: 145 kV
·Tensione nominale primaria: 132 kV o 138 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: 25–300 VA
·Fattore di tensione: 1,2 in continuo; 1,5 per brevi periodi
·Livello di isolamento: 275/650 kV (tipico)
·Installazione: all’aperto
·Tipo di isolamento: carta impregnata d’olio / isolamento composito

Applicazioni
Un CVT da 145 kV trova ampio impiego in:
·Sottostazioni di trasmissione da 132 kV
·Stazioni di commutazione delle utility
·Centrali di generazione di energia
·Stazioni di connessione alla rete per energie rinnovabili
·Sottostazioni industriali ad altissima tensione (EHV)
·Sottostazioni di trazione ferroviaria
·Sistemi di monitoraggio della rete

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
·Apparecchiature di 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
·Registrazione dei guasti

3. Automazione e monitoraggio
Utilizzato in:
·Sistemi SCADA
·Sistemi di automazione delle sottostazioni
·Apparecchiature RTU
·Sistemi di protezione digitali

Vantaggi
·Design compatto rispetto ai tradizionali trasformatori di tensione induttivi
·Elevata capacità di isolamento per i sistemi di trasmissione
·Funzionamento affidabile all’aperto
·Buone prestazioni di risposta ai transitori
·Adatto per la protezione e la misurazione
·Lunga durata
·Bassi requisiti di manutenzione
·Caratteristiche di trasformazione della tensione stabili

Uscite secondarie tipiche
Tensioni secondarie comuni:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

I circuiti secondari alimentano:
·Relè di protezione
·Contatori di energia
·Dispositivi di sincronizzazione
·Sistemi SCADA
·Registratori digitali di guasti
·Controllori di automazione

Norme comuni
Un trasformatore di tensione a condensatore da 145 kV viene prodotto e collaudato in conformità a:
·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 145 kV
·Misura della tensione delle sbarre collettrici
·Monitoraggio della tensione delle linee di trasmissione
·Ingresso di tensione dei relè di protezione
·Circuiti di sincronizzazione
·Acquisizione della tensione per sistemi SCADA
·Automazione delle reti elettriche
·Misurazione dell’energia
·Registrazione di guasti e perturbazioni

Caratteristiche principali
·Progettato per reti di trasmissione a 145 kV
·Elevata rigidità dielettrica e affidabilità meccanica
·Disponibilità di avvolgimenti secondari multipli
·Adatto ad ambienti esterni difficili
·Supporta funzioni di misurazione, protezione e automazione
·Compatibile con le moderne sottostazioni digitali

Un trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 145 kV è un componente essenziale nelle sottostazioni di trasmissione ad alta tensione, in quanto fornisce misurazioni accurate della tensione e segnali di protezione affidabili. La sua struttura compatta, le prestazioni di isolamento e la capacità di supportare il monitoraggio avanzato dei sistemi di alimentazione ne determinano l’ampio impiego nelle reti di trasmissione di classe 132 kV/145 kV.