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Trasformatore di tensione con condensatore da 123 kV

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CVT da 123 kV

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Trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 123 kV, noto anche come trasformatore di tensione capacitivo o trasformatore di potenziale a condensatore (CPT), è un trasformatore di misura ad alta tensione utilizzato nei sistemi di trasmissione della classe 110 kV per ridurre le elevate tensioni di rete a uscite a bassa tensione standardizzate per applicazioni di misurazione, protezione, controllo, sincronizzazione e automazione.

Un CVT utilizza un divisore di tensione capacitivo combinato con un'unità trasformatrice elettromagnetica per fornire una misurazione accurata della tensione e l'isolamento elettrico tra il sistema di trasmissione e le apparecchiature secondarie.

Principio di funzionamento
Un CVT da 123 kV opera attraverso due fasi principali:

1. Divisore di tensione capacitivo
L’alta tensione viene divisa tramite una configurazione di condensatori in serie:
·C1: elemento condensatore ad alta tensione
·C2: elemento condensatore a bassa tensione

2. Trasformatore intermedio
·Il trasformatore intermedio riduce ulteriormente la tensione fino a ottenere un’uscita secondaria standard adatta alle apparecchiature di misura e protezione.

Componenti principali
·Pila di condensatori ad alta tensione
·Divisore di tensione capacitivo
·Trasformatore intermedio
·Reattore di compensazione
·Circuito di soppressione della ferroresonanza
·Circuito di smorzamento
·Sistema di isolamento in carta impregnata d’olio
·Alloggiamento con isolatori in porcellana o composito
·Terminale primario ad alta tensione
·Scatola terminale secondaria
·Terminale di messa a terra
·Telaio di montaggio

Specifiche tecniche tipiche
·Tensione massima del sistema: 123 kV
·Tensione nominale primaria: 110 kV o 115 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: 230/550 kV (tipico)
·Installazione: all’aperto
·Tipo di isolamento: carta impregnata d’olio / isolamento composito

Applicazioni
Un CVT da 123 kV viene comunemente installato in:
·Sottostazioni di trasmissione da 110 kV
·Stazioni di commutazione delle reti di distribuzione
·Centrali di generazione di energia
·Sottostazioni di connessione alla rete per le energie rinnovabili
·Sottostazioni industriali ad alta tensione
·Sottostazioni di trazione ferroviaria

Funzioni principali
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

Applicazioni di protezione
Fornisce ingressi di tensione per:
·Protezione a distanza
·Protezione da sovratensione
·Protezione da sottotensione
·Protezione di sincronizzazione
·Sistemi di riarmo automatico

Automazione e comunicazione
Utilizzato in:
·Sistemi SCADA
·Automazione delle sottostazioni
·Monitoraggio remoto
·Sistemi di registrazione dei guasti

Vantaggi
·Design compatto rispetto ai trasformatori di tensione induttivi convenzionali
·Elevata capacità di isolamento
·Funzionamento affidabile in ambienti esterni
·Buona risposta alle tensioni transitorie
·Peso ridotto per applicazioni di trasmissione
·Adatto per protezione e misurazione
·Lunga durata con manutenzione minima

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

Apparecchiature collegate:
·Relè di protezione
·Contatori di energia
·Dispositivi di sincronizzazione
·Sistemi SCADA/RTU
·Registratori digitali di guasti
·Controllori di automazione

Norme comuni
Un trasformatore di tensione a condensatore da 123 kV è progettato 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 123 kV
·Misura della tensione sulle sbarre collettrici
·Monitoraggio della tensione sulle linee di trasmissione
·Ingresso di tensione dei relè di protezione
·Circuiti di sincronizzazione
·Acquisizione della tensione nei sistemi SCADA
·Automazione dei sistemi di alimentazione
·Registrazione di guasti e perturbazioni
·Misurazione dell’energia

Caratteristiche principali
·Progettato per sistemi di trasmissione a 123 kV
·Elevata rigidità dielettrica e affidabilità dell’isolamento
·Disponibilità di avvolgimenti secondari multipli
·Adatto all’installazione all’aperto
·Prestazioni di trasformazione della tensione stabili
·Supporta funzioni di protezione, controllo e misurazione

Un trasformatore di tensione a condensatore (CVT) da 123 kV è un componente fondamentale nelle moderne sottostazioni di trasmissione, in quanto fornisce segnali di tensione accurati e isolati per i relè di protezione, le apparecchiature di misurazione e i sistemi di automazione. La sua struttura compatta e le sue prestazioni affidabili ne determinano l’ampio impiego nelle reti elettriche di classe 110 kV in tutto il mondo.