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Trasformatore di potenza da 330 kV che garantisce elevata efficienza e affidabilità operativa a lungo termine

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Trasformatore di potenza da 330 kV

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Il trasformatore di potenza da 330 kV è un trasformatore ad altissima tensione (EHV) utilizzato nelle reti di trasmissione per trasferire grandi quantità di energia elettrica tra la rete da 330 kV e le reti di trasmissione o sottorete a tensione inferiore. Viene comunemente impiegato dalle aziende elettriche nazionali nei paesi che gestiscono reti di trasmissione da 330 kV.

Specifiche tipiche
·Tensione massima del sistema: 362 kV
·Tensione nominale: 330/220 kV, 330/132 kV, 330/110 kV, 330/33 kV
·Potenza nominale: 150–600 MVA (comunemente 250, 300, 400, 500 MVA)
·Frequenza: 50 Hz o 60 Hz
·Numero di fasi: trifase
·Metodo di raffreddamento: ONAN/ONAF, OFAF, OFWF
·Isolamento: olio minerale o estere naturale/sintetico
·Gruppo vettoriale: YNd1, YNd11, YNyn0+d11, ecc.
·Cambia-derivazioni: cambia-derivazioni sotto carico (OLTC)
·Impedenza percentuale: tipicamente 12–20%

Componenti principali
·Nucleo magnetico laminato
·Avvolgimento ad alta tensione da 330 kV
·Avvolgimento a media o bassa tensione
·Serbatoio principale
·Olio isolante per trasformatori
·Serbatoio di conservazione
·Radiatori di raffreddamento
·Ventilatori di raffreddamento e pompe dell’olio
·Passanti in porcellana o composito per alta tensione
·Commutatore sotto carico (OLTC)
·Sfiato con gel di silice
·Relè di Buchholz
·Dispositivo di scarico della pressione (PRD)
·Indicatore di livello dell’olio
·Indicatori di temperatura dell’olio e degli avvolgimenti

Rapporti di tensione comuni
·330/220 kV
·330/132 kV
·330/110 kV
·330/66 kV
·330/33 kV

Applicazioni
·Sottostazioni di trasmissione ad altissima tensione
·Reti di trasmissione nazionali
·Grandi centrali termiche, idroelettriche e nucleari
·Hub di trasmissione di energia rinnovabile
·Interconnessione di rete e trasferimento di energia all’ingrosso

Prestazioni
·Rendimento a pieno carico: 99,6–99,85%
·Durata di vita prevista: 30–50 anni con funzionamento e manutenzione adeguati

Sistemi di protezione
·Protezione differenziale del trasformatore (87T)
·Protezione da guasto a terra limitato (REF)
·Protezione da sovracorrente e da guasto a terra (50/51, 50N/51N)
·Protezione con relè di Buchholz
·Protezione contro la sovrapressione
·Protezione della temperatura dell’olio e degli avvolgimenti
·Sovreccitazione (24)
·Relè di pressione improvvisa
·Scaricatori di sovratensione sui terminali ad alta tensione

Prove in fabbrica

Le prove di routine e di tipo tipiche includono:
·Misura della resistenza degli avvolgimenti
·Verifica del rapporto di tensione e del gruppo vettoriale
·Resistenza di isolamento (IR)
·Perdite a vuoto e corrente di eccitazione
·Perdite sotto carico e tensione di impedenza
·Prova di tenuta alla corrente alternata applicata
·Prova di tenuta alle sovratensioni indotte
·Prova di tenuta all’impulso di fulmine
·Prova di tenuta all’impulso di commutazione (ove specificato)
·Misurazione delle scariche parziali
·Prove dielettriche e di umidità dell’olio del trasformatore

Norme applicabili
·IEC 60076 – Trasformatori di potenza
·Serie IEEE C57 – Norme sui trasformatori di potenza
·IEC 60137 – Passanti isolanti
·IEC 60296 – Oli isolanti minerali non utilizzati
·IEC 60599 – Analisi dei gas disciolti (DGA)

Considerazioni progettuali
A causa dell’elevata tensione di esercizio e della potenza nominale, i trasformatori da 330 kV sono progettati con:
·Coordinamento dell’isolamento potenziato
·Materiali del nucleo magnetico a basse perdite
·Elevata resistenza meccanica ai cortocircuiti
·Sistemi di raffreddamento avanzati
·Monitoraggio in tempo reale di olio, temperatura, umidità e gas disciolti
·Considerazioni sismiche e di trasporto per unità di grandi dimensioni

Un trasformatore di potenza da 330 kV è una risorsa fondamentale nelle reti di trasmissione ad altissima tensione, in quanto consente il trasferimento affidabile di centinaia di megawatt tra le centrali di generazione e i sistemi di trasmissione regionali, mantenendo al contempo un’elevata efficienza e un’affidabilità operativa a lungo termine.