Cosa rappresentano i parametri sulla targa del trasformatore?

La targa del trasformatore costituisce la “carta d'identità” dell'apparecchiatura e contiene tutte le informazioni necessarie per un'installazione sicura, un corretto funzionamento e un'efficace manutenzione. In base alla tua attenzione,

Quella che segue è un'analisi dettagliata dei parametri principali sulla targa del trasformatore:

I. Capacità nominale (kVA o MVA)

La capacità nominale si riferisce alla potenza apparente massima che il trasformatore può produrre continuamente alla tensione nominale e alla frequenza nominale senza superare il limite di aumento della temperatura di progetto.

• Distinzione delle unità: solitamente i trasformatori di piccola capacità sono espressi in kilovolt-ampere (kVA) e i trasformatori di potenza su larga scala sono espressi in megavolt-ampere (MVA).
• La differenza tra kVA e kW: La capacità nominale è la potenza apparente, che comprende sia la potenza attiva che la potenza reattiva. Ad esempio, un trasformatore da 100 kVA può produrre solo 100 kW di potenza attiva quando il fattore di potenza del carico è 1,0; se il fattore di potenza tipico di un carico industriale è 0,8, il trasformatore può erogare solo 80 kW di potenza attiva.

II. Livelli di tensione e prese

La targhetta elencherà chiaramente i livelli di tensione del lato primario (lato alta tensione) e del lato secondario (lato bassa tensione), nonché l'intervallo di regolazione del commutatore.

• Lato ad alta tensione (HV) e lato a bassa tensione (LV): il lato ad alta tensione è solitamente collegato all'alimentazione e il lato a bassa tensione è collegato al carico.
• Rubinetti: per compensare le variazioni di tensione del sistema, i trasformatori sono generalmente dotati di commutatori. Ad esempio, la targhetta indica "HV: 13.200 V – 2 x 2,5%", il che significa che la tensione primaria può essere regolata in quattro incrementi del 2,5% al ​​di sopra e al di sotto del valore nominale.

III. Gruppo vettoriale

1. Il gruppo di connessione viene utilizzato per descrivere il metodo di connessione degli avvolgimenti primari e secondari del trasformatore trifase e la relazione di fase tra loro.

• Significato della lettera: le lettere maiuscole indicano il metodo di cablaggio sul lato ad alta tensione, mentre le lettere minuscole indicano il metodo di cablaggio sul lato a bassa tensione. Quelli comuni sono:

Y (o y): collegamento a stella.

D (o d): connessione delta.

N (oppure n): indica il passo del punto neutro.

• Significato dei numeri (rappresentazione dell'orologio): I numeri rappresentano la differenza di fase tra le tensioni della linea laterale ad alta e bassa tensione e ciascun numero rappresenta 30 gradi. Il fasore della tensione della linea laterale ad alta tensione è fissato nella posizione delle 12 dell'orologio e il numero indicato dal fasore della tensione della linea laterale a bassa tensione è il numero del gruppo.
• Gruppi comuni: come Dyn11, il che significa che il lato ad alta tensione è una connessione a triangolo (D), il lato a bassa tensione è una connessione a stella (yn) con un punto neutro e la tensione della linea laterale a bassa tensione precede il lato ad alta tensione di 30 gradi (puntando alla posizione delle 11). Dyn11 è spesso preferito per i trasformatori di distribuzione nel mio paese perché può sopprimere efficacemente le armoniche.

2. Perché preoccuparsi dei gruppi di connessione?

• Condizioni di funzionamento in parallelo: due trasformatori devono essere collegati in parallelo per fornire alimentazione e i gruppi di connessione devono essere coerenti (altrimenti si verificherà corrente circolante che brucerà l'apparecchiatura).
• Soppressione armonica: il lato ad alta tensione della connessione D può fornire un percorso per le terze armoniche, riducendo l'inquinamento armonico nella rete elettrica.
• Messa a terra del punto neutro: Yyn0 viene spesso utilizzato nei trasformatori di distribuzione perché è presente un filo neutro sul lato a bassa tensione che può alimentare direttamente carichi monofase come l'illuminazione.

IV. Altri parametri tecnici chiave

Oltre ai tre parametri fondamentali sopra indicati, la targa dati contiene anche le seguenti informazioni importanti:

• Impedenza di cortocircuito (%Z): Espressa in percentuale della tensione nominale, determina la corrente di cortocircuito che può essere fornita dal lato secondario e la prestazione di regolazione della tensione sotto carico.
• Metodo di raffreddamento: espresso da codici di lettere standard, come ONAN (autoraffreddamento in olio), ONAF (raffreddamento ad aria in olio), ecc.
• Aumento della temperatura e livello di isolamento: stabilisce la misura in cui la temperatura dell'avvolgimento può superare la temperatura ambiente sotto carico nominale (come 65°C) e la temperatura massima del punto caldo che il materiale isolante può sopportare.
• Frequenza nominale (Hz): solitamente 50Hz o 60Hz. Il funzionamento alla frequenza errata può causare eccessive perdite di nucleo e surriscaldamento.
• Livello base di isolamento dagli urti (BIL): specifica la capacità del trasformatore di resistere a picchi di tensione causati da fulmini o operazioni di commutazione.
• Informazioni di base: incluso nome del produttore, numero di serie univoco, peso e dimensioni, informazioni sul fluido (come tipo di olio isolante e volume dell'olio del trasformatore in olio) e standard di produzione seguiti (come IEC, IEEE, ecc.).

V. Combattimento pratico: lettura di una targa reale

Supponiamo di vedere una targa come questa:

S11-M-315/10

Capacità nominale: 315 kVA

Tensione nominale: 10000 ± 5% / 400 V

Gruppo di connessione: Dyn11

Voltaggio di impedenza: 4,0%

Perdita a vuoto: 480 W

Perdita di carico: 3650 W

Potrai leggere subito le seguenti informazioni:

Si tratta di un trasformatore in olio S11 con una capacità di 315 kVA.

Il lato ad alta tensione ha un collegamento a triangolo da 10 kV, il lato a bassa tensione ha un collegamento a stella da 400 V e il centro stella è estratto.

La tensione sul lato a bassa tensione anticipa di 30° (ore 11) rispetto al lato ad alta tensione.

L'impedenza di cortocircuito è del 4% e la corrente di cortocircuito è circa 25 volte la corrente nominale (1÷0,04).

La perdita annua a vuoto è di circa 480×24×365 ≈ 4200 kWh (l'energia viene consumata anche se non viene fornita energia).

VI. Riepilogo

Ogni numero sulla targhetta del trasformatore non è scritto a caso. Dietro di esso corrispondono i calcoli progettuali, i vincoli operativi e i confini di sicurezza.

La prossima volta che vedi un trasformatore, potresti anche fermarti e dare un'occhiata alla sua targhetta: scoprirai che questi freddi numeri contengono il codice logico per il funzionamento dell'intero sistema energetico.