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Trasformatore di potenza da 220 kV per una trasmissione e una distribuzione efficiente dell'energia su lunghe distanze

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Trasformatore di potenza da 220 kV

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Il trasformatore di potenza da 220 kV è un trasformatore ad alta tensione utilizzato nelle sottostazioni di trasmissione per aumentare o ridurre la tensione, al fine di garantire una trasmissione e una distribuzione efficiente dell'energia su lunghe distanze. Si tratta di un componente fondamentale delle moderne reti elettriche.

Specifiche tipiche
·Tensione massima del sistema: 245 kV
·Tensione nominale: 220/132 kV, 220/110 kV, 220/66 kV, 220/33 kV, ecc.
·Potenza nominale: 100–500 MVA (comunemente 125, 160, 250, 315 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.
·Commutatore di prese: commutatore di prese sotto carico (OLTC)
·Impedenza: tipicamente 10–18%

Componenti principali
·Nucleo magnetico
·Avvolgimento ad alta tensione (220 kV)
·Avvolgimento a bassa tensione
·Olio per trasformatori
·Serbatoio principale
·Serbatoio del conservatore
·Radiatori
·Ventilatori di raffreddamento e pompe dell’olio
·Sfiato con gel di silice
·Passanti ad alta tensione
·Passanti a bassa tensione
·Commutatore sotto carico (OLTC)
·Relè di Buchholz
·Dispositivo di scarico della pressione (PRD)
·Indicatori di temperatura dell’olio e degli avvolgimenti
·Indicatore di livello dell’olio

Rapporti di tensione comuni
·220/132 kV
·220/110 kV
·220/66 kV
·220/33 kV
·220/11 kV (applicazioni industriali)

Applicazioni tipiche
·Sottostazioni di trasmissione ad altissima tensione
·Stazioni di interconnessione di rete
·Grandi impianti industriali
·Integrazione delle energie rinnovabili (parchi eolici e solari)
·Reti di trasmissione regionali

Rendimento tipico
·Efficienza a pieno carico: 99,5–99,8%
·Durata di vita prevista: 30–50 anni con una corretta manutenzione

Sistemi di protezione
·Protezione differenziale (87T)
·Protezione da guasto a terra limitato (REF)
·Protezione da sovracorrente (50/51)
·Protezione da guasto a terra (50N/51N)
·Protezione Buchholz
·Protezione di scarico della pressione
·Protezione della temperatura dell’olio e degli avvolgimenti
·Protezione da sovraflusso (24)

Prove di routine (secondo le norme)
Le prove di accettazione in fabbrica tipiche includono:
·Misura della resistenza degli avvolgimenti
·Prova del rapporto di trasformazione (TTR)
·Resistenza di isolamento (IR)
·Prova di tensione applicata
·Prova di sovratensione indotta
·Prova di impulso da fulmine
·Misura delle scariche parziali
·Perdite e corrente a vuoto
·Perdite sotto carico e tensione di impedenza
·Rigidità dielettrica dell’olio e analisi dei gas disciolti (DGA)

Norme applicabili
IEC 60076 – Trasformatori di potenza
Serie IEEE C57 – Norme sui trasformatori di potenza
IEC 60296 – Oli isolanti per trasformatori
IEC 60137 – Passanti per tensioni alternate superiori a 1 kV

Un trasformatore da 220 kV è uno dei trasformatori di trasmissione più comuni utilizzati dalle aziende elettriche in tutto il mondo; in genere collega sistemi di trasmissione a 220 kV a reti di sottotrasmissione o distribuzione a tensione inferiore, gestendo potenze nominali che vanno da circa 100 MVA a oltre 500 MVA.