Caratteristiche e disposizione degli avvolgimenti dei trasformatori a tre avvolgimenti

Caratteristiche dei trasformatori a tre avvolgimenti

I trasformatori a tre avvolgimenti sono utilizzati nelle sottostazioni nei casi in cui le centrali elettriche devono alimentare due livelli di tensione o quando più livelli di tensione sono collegati alle sottostazioni. Questa soluzione è più economica, occupa meno spazio ed è più facile da mantenere rispetto all'utilizzo di due trasformatori standard.

In genere, un trasformatore trifase a tre avvolgimenti utilizza un collegamento Y-Y-Δ in cui gli avvolgimenti primari e secondari sono collegati a Y e il terzo è collegato a Δ. Questo terzo collegato a Δ costituisce un anello chiuso per il flusso di correnti di terza armonica, quindi non vi è tensione di terza armonica negli avvolgimenti collegati a Y. Pertanto, fornisce un punto neutro per entrambi i lati. Inoltre, il terzo avvolgimento può essere collegato a condensatori sincroni nei sistemi di trasmissione a lunga distanza per migliorare il fattore di potenza della linea.

La capacità nominale di ciascun avvolgimento è specificata in base alle esigenze; la capacità nominale è definita dalla dimensione dell'avvolgimento più grande, di solito il primario, considerato come 100%. Le configurazioni più comuni sono 100/100/50, 100/50/100 e 100/100.

Disposizione degli avvolgimenti dei trasformatori a tre avvolgimenti

I trasformatori a tre avvolgimenti hanno avvolgimenti ad alta, media e bassa tensione avvolti sullo stesso nucleo. Il collegamento a una sorgente di alimentazione CA da un qualsiasi avvolgimento indurrebbe tensioni diverse sugli altri due avvolgimenti per i carichi che richiedono due livelli di tensione distinti.

Disposizione degli avvolgimenti per trasformatori step-up:

L'avvolgimento a media tensione, quello a bassa tensione e quello ad alta tensione sono disposti dall'interno verso l'esterno.

Per questo motivo, l'isolamento può essere garantito se l'avvolgimento ad alta tensione si trova sullo strato più esterno. In queste situazioni, l'avvolgimento a bassa tensione è stato collocato tra gli avvolgimenti ad alta e media tensione. Ciò contribuisce a distribuire uniformemente il campo magnetico di dispersione e garantisce una reattanza di dispersione ragionevole, senza flussi di dispersione eccessivi e altre perdite aggiuntive, assicurando al contempo una buona regolazione della tensione e prestazioni operative.

Disposizione degli avvolgimenti per trasformatori step-down:

Avvolgimento a bassa tensione, avvolgimento a media tensione, avvolgimento ad alta tensione, nell'ordine, dal più interno al più esterno.

A questo proposito, l'avvolgimento ad alta tensione deve trovarsi all'esterno per garantire un isolamento adeguato. Gli avvolgimenti di media tensione si trovano tra quelli di alta e bassa tensione semplicemente per motivi di isolamento.

Conclusione

I trasformatori a tre avvolgimenti sono una delle applicazioni più comuni dei trasformatori nei sistemi di alimentazione. Forniscono una soluzione efficiente per collegare vari livelli di tensione. Grazie alle loro caratteristiche speciali, questo tipo di dispositivi richiede numerose applicazioni; pertanto, la distribuzione elettrica dipende in larga misura da essi.