Diapositiva 1 - Dipartimento di Ingegneria Industriale

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Dipartimento di ingegneria elettrica
ALTE TENSIONI ALTERNATE
I trasformatori per prove in alta tensione non
differiscono in modo particolare da quelli normali,
anche se le loro condizioni di funzionamento sono
spesso particolari.
Fino a tensioni di 500 - 600 kV si ricorre
generalmente ad un unico trasformatore, per tensioni
superiori si usano più unità con collegamento in
cascata.
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L’avvolgimento AT presenta una capacità non
trascurabile per cui questi trasformatori assorbono a
vuoto una notevole potenza capacitiva che,
all'aumentare della tensione nominale, aumenta molto
di più di quanto non aumenti la potenza reattiva.
Possono rappresentare un carico capacitivo per la
sorgente, situazione aggravata dal fatto che il carico in
prova è capacitivo
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La componente fondamentale della corrente I0
assorbita dal trasformatore a vuoto è somma del
termine reattivo I e del termine capacitivo Ic che
risulta predominante fino a che non si arrivi ad una
elevata saturazione del nucleo.
L'assorbimento di una corrente capacitiva comporta
una sopraelevazione di tensione nel passaggio da
vuoto a carico e può portare, nel caso di tensioni con
forma d’onda deformata, a fenomeni di risonanza su
armoniche di ordine basso.
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V
I
I0
Ic
I
Andamento della corrente a vuoto
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Rcc
Rcc
Lcc
I
jLcc I
I
V
E
V
E
C
I
Andamento della tensione a carico
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•Bisogna misurare la tensione all’uscita, non si può
fare affidamento sul rapporto spire
•Se il trasformatore è collegato ad un sincrono, al di
sopra di una certa capacità di carico esiste rischio di
autoeccitazione.
•La potenza erogata è reattiva, servizio di durata
limitata, raramente problemi di natura termica.
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La sopraelevazione di tensione da vuoto a carico
dipende dal valore della tensione di cortocircuito. Se si
suppone, come usualmente accade, che sia Lcc»Rcc ,
detta C la capacità costituita dal carico e dalla
capacità propria dell’avvolgimento di alta tensione, la
tensione di uscita V risulta in fase con la tensione E e
di valore
V
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E
1  ω2 Lcc C
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Se il carico è tale da assorbire a Vn la corrente
nominale In
In = Vn  C
2LccC = InLcc/Vn = vcc
Si ottiene quindi:
E
V
1  vcc
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Caratteristiche costruttive
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a)
b)
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4 2 3
3 2 1

V/2
V
a)
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b)
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Cascata di 3 trasformatori in cassa isolante – Un = 1650 kV – 2 unità in parallelo sul primo stadio
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Cascata di 3 trasformatori in cassa metallica per esterno – Un = 1800 kV
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IMPIANTO DI SUVERETO: CIRCUITO PER LA GENERAZIONE DI IMPULSI
Circuito per la generazione di impulsi di manovra con trasformatori
Cascata di 2 trasformatori con Vn= 800 kV
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Tensione nominale primario
Tensione nominale secondario
Tensione nominale terziario
Potenza nominale primario e secondario
Potenza nominale terziario
Impedenza di c.c.
BIL
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:
:
:
:
:
:
:
4 x 3 kV
800 kV
12 kV
20 MVA
10 MVA
5%
2200 kV
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Per contrastare gli effetti delle correnti impulsive assorbite dai fenomeni
di prescarica la normativa suggerisce di utilizzare macchine e sistemi di
alimentazione in grado di fornire le seguenti caratteristiche:
 per prove a secco su campioni di dimensioni modeste, comprendenti
isolamenti solidi, liquidi o combinazione dei due, la corrente di corto
circuito dovrebbe essere almeno 0,1 A;
per isolamenti esterni almeno 0,1 A per prove a secco e 0,5 A per prove
sotto pioggia. In quest’ultimo caso, se gli oggetti hanno dimensioni
considerevoli può essere necessario arrivare fino ad 1 A;
per prove in condizioni di contaminazione pesante 15 A o superiori.
Normalmente è importante anche la capacità complessiva del circuito
che, includendo anche l'oggetto in prova, dovrebbe essere almeno (0,5 
1) nF.
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