Test di gruppo vettoriale del trasformatore elettrico

Definizione del Test del Gruppo Vettoriale

Il test del gruppo vettoriale di un trasformatore verifica la sequenza di fase e la differenza angolare per garantire che i trasformatori possano operare in parallelo.

Test del Gruppo Vettoriale del Trasformatore

Il gruppo vettoriale di un trasformatore è essenziale per l'operazione parallela dei trasformatori. Ogni trasformatore di potenza elettrica deve sottoporsi a un test del gruppo vettoriale in fabbrica per assicurare che corrisponda al gruppo vettoriale specificato dal cliente.

La sequenza di fase, o l'ordine in cui le fasi raggiungono il loro picco di tensione, deve essere identica per i trasformatori che operano in parallelo. Altrimenti, ogni coppia di fasi si cortocircuiterà durante il ciclo.

Ci sono diverse connessioni secondarie disponibili rispetto alle varie connessioni trifase primarie in un trasformatore trifase. Quindi, per la stessa tensione trifase applicata al primario, ci possono essere diverse tensioni secondarie trifase con varie magnitudini e fasi a seconda della connessione interna del trasformatore.

Discutiamo in dettaglio con un esempio per una migliore comprensione.

Sappiamo che, le spire primarie e secondarie su qualsiasi asta hanno forze elettromotrici indotte in fase temporale. Consideriamo due trasformatori con lo stesso numero di spire primarie e le spire primarie connesse in stella.

Il numero di spire secondarie per fase in entrambi i trasformatori è anche lo stesso. Ma il primo trasformatore ha la secondaria connessa in stella e l'altro trasformatore ha la secondaria connessa in delta. Se le stesse tensioni vengono applicate al primario di entrambi i trasformatori, la forza elettromotrice indotta in ciascuna fase secondaria sarà in fase temporale con quella della rispettiva fase primaria, poiché le spire primarie e secondarie della stessa fase sono avvolte sulla stessa asta nel nucleo del trasformatore.

Nel primo trasformatore, poiché la secondaria è connessa in stella, la tensione di linea secondaria è √3 volte la tensione indotta per spira secondaria di fase. Ma nel caso del secondo trasformatore, dove la secondaria è connessa in delta, la tensione di linea è uguale alla tensione indotta per spira secondaria di fase. Se analizziamo il diagramma vettoriale delle tensioni di linea secondarie di entrambi i trasformatori, troveremo facilmente che ci sarà una chiara differenza angolare di 30° tra le tensioni di linea di questi trasformatori.

Se provassimo a far funzionare questi trasformatori in parallelo, scorrebbe una corrente circolante tra di loro a causa della differenza di fase tra le loro tensioni di linea secondarie. Questa differenza di fase non può essere compensata. Pertanto, i trasformatori con spostamenti di fase della tensione secondaria non possono essere utilizzati per l'operazione parallela dei trasformatori.

La seguente tabella mostra le connessioni in cui i trasformatori possono operare in parallelo, considerando la sequenza di fase e le differenze angolari. In base alla loro relazione vettoriale, i trasformatori trifase sono divisi in diversi gruppi vettoriali. I trasformatori all'interno dello stesso gruppo vettoriale possono essere facilmente parallelati se soddisfano le altre condizioni per l'operazione parallela.

Procedura del Test del Gruppo Vettoriale del Trasformatore

Consideriamo un trasformatore YNd11.

• Collegare il punto neutrale dell'avvolgimento connesso in stella a terra.

• Unire 1U dell'HT e 2W dell'BT insieme.

• Applicare 415 V, alimentazione trifase ai terminali HT.

• Misurare le tensioni tra i terminali 2U-1N, 2V-1N, 2W-1N, ovvero le tensioni tra ciascun terminale BT e il neutro HT.

• Misurare anche le tensioni tra i terminali 2V-1V, 2W-1W e 2V-1W.

Per un trasformatore YNd11, troveremo,

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1V o 2W-1W .

Il test del gruppo vettoriale del trasformatore per altri gruppi può essere eseguito in modo simile.