Tensioni nominali di generatori e trasformatori

La tensione nominale di generatori e trasformatori è la tensione per la quale sono progettati per il normale funzionamento e danno il massimo effetto economico.

Ogni rete elettrica è caratterizzata dalla tensione nominale dei ricevitori elettrici da essa alimentati. Anche gli avvolgimenti primari dei trasformatori appartengono ai ricevitori di elettricità. In realtà le tensioni ai capi dei ricevitori si discosteranno da quelle nominali perché non c'è rete a causa della caduta di tensione i suoi fili non hanno la stessa tensione in tutti i punti. Per ridurre queste deviazioni di tensione, è desiderabile avere una sovratensione all'inizio della linea alla sorgente e nel punto di terminazione per ridurla dal valore nominale.

Le deviazioni di tensione consentite dipendono dalla natura dei ricevitori e dallo scopo della rete. Per la maggior parte, una tolleranza del + 5% è considerata accettabile.Pertanto, la tensione nominale dei generatori viene considerata come una tensione superiore del 5% rispetto alla tensione nominale della rete, tenendo conto della presenza di perdite di tensione in essa. Ad esempio, con una tensione nominale di rete di 6 kV, la tensione nominale dei generatori sarà di 6,3 kV.

Riso. 1. Tensione nominale di rete

La presenza delle tensioni nominali degli avvolgimenti secondario e primario dei trasformatori è determinata considerando un circuito costituito da un generatore G con trasformatore elevatore T1 su una sovratensione della linea elettrica 1-2 (ad esempio 110 kV), un trasformatore step-down T2 e una delle linee 3-4, a partire dai bus per tensione ridotta (ad esempio 6 kV) trasformatore step-down T2.

Una linea tratteggiata orizzontale rappresenta la tensione nominale in percentuale delle singole sezioni di rete. Per la sezione 1-2, tensione di rete nominale Un = 110 sq., e per un diagramma di 3-4 Un = 6 sq. Il collegamento di queste tensioni di rete nominali tramite fattore di trasformazioneuguale al rapporto tra le tensioni nominali delle reti delle sezioni 1-2 e 3-4, la linea delle tensioni nominali può essere data sotto forma di una retta, come mostrato in Figura 2.

Riso. 2. Tensione nei singoli punti di trasmissione di potenza

L'avvolgimento secondario del trasformatore T2 è un avvolgimento di generazione per la linea 3-4, pertanto la sua tensione al carico del trasformatore deve essere superiore del 5% rispetto alla tensione nominale della rete, ovvero deve essere 6,3 kV.Ma poiché c'è una perdita di tensione nel trasformatore sotto carico, per ottenere una tensione sul lato secondario del trasformatore superiore del 5% rispetto alla tensione nominale di linea, la tensione a vuoto del trasformatore deve essere superiore di circa il 10% rispetto alla tensione nominale di rete , che fornisce 6,6 kV …

Fenomeni simili si verificano nella riga 1-2 della tensione più alta. La tensione a vuoto del trasformatore, cioè la tensione nominale dell'avvolgimento secondario del trasformatore elevatore, che è anche l'avvolgimento di generazione della linea 1-2, deve essere superiore del 10% rispetto alla tensione nominale di tale linea . Le corrispondenti tensioni a vuoto ea carico sono mostrate nello schema elettrico.

Considerato quanto sopra, la norma accetta le tensioni nominali degli avvolgimenti secondari dei trasformatori: 6,6; 11,0; 38,5; 121; 242, 347, 525, 787 kV. Per linee brevi di reti locali, le tensioni nominali degli avvolgimenti secondari sono accettate solo per le corrispondenti tensioni nominali di rete di 6,3 e 10,5 kV.

La tensione nominale degli avvolgimenti primari del trasformatore, che sono ricevitori di energia elettrica, secondo quanto detto sopra, deve essere uguale alla tensione nominale della rete, cioè 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500 e 750 kV.

Per gli avvolgimenti primari dei trasformatori collegati direttamente alle sbarre di una stazione o sottostazione o ai terminali dei generatori, la norma prevede tensioni superiori del 5% rispetto alla tensione nominale della rete, ovvero: 3,15 e 10,5 kV.

Riso. 3. Tensione degli avvolgimenti primari e secondari dei trasformatori

Nella fig.3 mostra esempi di installazioni in cui, ad una tensione nominale di 6 kV, le tensioni degli avvolgimenti nei trasformatori sono scelte per essere +5 o + 10% superiori alla tensione nominale della rete.