Breve Discussione sulla Selezione dei Trasformatori di Terra nelle Stazioni di Potenziamento
Il trasformatore di terra, comunemente noto come "trasformatore di terra," opera in condizioni di non carico durante la normale operazione della rete e in sovraccarico durante i guasti a cortocircuito. In base al diverso riempimento, i tipi comuni possono essere suddivisi in a olio e a secco; in base al numero di fasi, possono essere classificati in trasformatori di terra trifase e monofase. Il trasformatore di terra crea artificialmente un punto neutro per la connessione delle resistenze di terra. Quando si verifica un guasto a terra nel sistema, presenta alta impedenza per le correnti di sequenza positiva e negativa e bassa impedenza per la corrente di sequenza zero, garantendo così il funzionamento affidabile della protezione di terra. La scelta appropriata e ragionevole dei trasformatori di terra è di grande importanza per l'estinzione dell'arco durante i cortocircuiti, l'eliminazione dell'iper-tensione dovuta alla risonanza elettromagnetica e la garanzia del funzionamento sicuro e stabile della rete elettrica.
La selezione dei trasformatori di terra dovrebbe considerare in modo complessivo le seguenti condizioni tecniche: tipo, capacità, frequenza, corrente e tensione, livello di isolamento, coefficiente di aumento di temperatura e capacità di sovraccarico. Per quanto riguarda le condizioni ambientali, si dovrebbe prestare particolare attenzione alla temperatura ambiente, all'altitudine, alla differenza di temperatura, al livello di inquinamento, all'intensità sismica, alla velocità del vento, all'umidità, ecc.
Quando il punto neutro del sistema può essere portato fuori, si preferisce un trasformatore di terra monofase; quando non può essere portato fuori, si dovrebbe utilizzare un trasformatore di terra trifase.
Selezione della Capacità del Trasformatore di Terra
La selezione della capacità del trasformatore di terra considera principalmente il tipo di trasformatore di terra, le caratteristiche dell'equipaggiamento collegato al punto neutro e se c'è un carico sul lato secondario. Generalmente, un margine sufficiente è già incluso nel calcolo della capacità dell'equipaggiamento collegato al punto neutro, quindi non è necessario un fattore di derating aggiuntivo durante la selezione.
Nelle centrali fotovoltaiche, il lato secondario del trasformatore di terra solitamente porta un carico. Pertanto, l'autore fornisce una breve spiegazione su come determinare la capacità del trasformatore di terra quando il lato secondario è caricato.
In queste condizioni, la capacità del trasformatore di terra è determinata principalmente in base alla capacità della bobina di estinzione degli archi collegata al trasformatore e alla capacità del carico secondario, calcolata secondo una durata nominale di 2 ore equivalente alla capacità della bobina di estinzione degli archi. Quando il carico è critico, la capacità può anche essere determinata in base al tempo di funzionamento continuo. La bobina di estinzione degli archi viene considerata come potenza reattiva (Qx), mentre il carico viene calcolato separatamente come potenza attiva (Pf) e potenza reattiva (Qf). La formula di calcolo è la seguente:
Quando si utilizza la protezione di terra basata sul componente attivo della corrente di sequenza zero inversa, viene aggiunto un resistore di terra con un certo valore di resistenza al lato primario o secondario della bobina di estinzione degli archi per aumentare la sensibilità e l'accuratezza della protezione di terra. Anche se questo resistore consuma potenza attiva durante il funzionamento, la sua durata d'uso è breve e l'aumento di corrente risultante è piccolo; pertanto, non è necessario un aumento aggiuntivo della capacità del trasformatore di terra.
