Trasformatore Zig Zag da 6,9 MVA-22/KV|Australia 2025

01 Generale

1.1 Descrizione del progetto

Nel 2025, un trasformatore di terra da 6900 kVA è stato consegnato in Australia per un progetto di sottostazione da 132/22 kV, dove il funzionamento stabile e il controllo dei guasti erano fondamentali; all'interno di questo sistema, funziona in coordinamento con il trasformatore di potenza principale, non per la conversione dell'energia ma per consentire un'affidabile messa a terra neutra delle reti di trasformatori in condizioni di carico continuo.

Il trasformatore principale trasferisce potenza. Il trasformatore di terra definisce la messa a terra.
Progettata in conformità alla norma IEC 60076, questa unità trifase (22 kV, 50 Hz, gruppo vettoriale ZN) stabilisce un punto neutro artificiale mantenendo una bassa impedenza di sequenza zero, consentendo un'efficace messa a terra del neutro dei sistemi di trasformatori; con raffreddamento ONAN e isolamento con olio minerale, supporta anche una corrente neutra nominale di breve-periodo di 6350 A per 10 secondi, garantendo una dissipazione sicura della corrente di guasto e prestazioni stabili di messa a terra del sistema.

1.2 Trasformatore Zig-Zag nei sistemi di messa a terra

Nella messa a terra del neutro dei sistemi di trasformatori, i trasformatori a zig-zag vengono utilizzati per creare un punto neutro artificiale stabile nelle reti senza messa a terra o a triangolo. I loro avvolgimenti sono divisi in due parti uguali per fase e collegati secondo uno schema a zig-zag, consentendo alla corrente a sequenza zero-di fluire con bassa impedenza-tipicamente intorno a 10 Ω-senza soffocamento. Ciò li rende adatti alla messa a terra del neutro del trasformatore, soprattutto se collegati a una bobina di soppressione dell'arco, garantendo un'efficace compensazione della corrente di guasto e un'affidabile messa a terra del sistema.

1.3 Specifiche tecniche

Specifiche e scheda tecnica del trasformatore a zig zag da 6900 kVA

1.4 Disegni

Disegno e targhetta del trasformatore a zig zag da 6900 kVA

02 Produzione

2.1 Nucleo

Il nucleo di questo trasformatore a zig zag si basa su una struttura del ramo trifase che utilizza acciaio al silicio a grani orientati-, assemblato con cura per garantire una distribuzione uniforme del flusso magnetico; a differenza dei trasformatori di terra convenzionali in cui il flusso a sequenza zero- tende a circolare attraverso percorsi di dispersione, questo design confina il flusso all'interno del nucleo, supportando un funzionamento stabile in condizioni di messa a terra del sistema e carico elettrico fluttuante.

2.2 Configurazione dell'avvolgimento

L'avvolgimento adotta una configurazione del trasformatore a zig zag, ciascuna fase divisa in due sezioni uguali e avvolta in direzioni opposte sullo stesso ramo del nucleo; questa struttura consente alle correnti a sequenza zero-di annullarsi magneticamente, pur mantenendo la continuità elettrica per la circolazione della corrente di guasto-principio di funzionamento chiave di un trasformatore a zig zag utilizzato nelle applicazioni di messa a terra. Rispetto ai layout di avvolgimento convenzionali, l'impedenza di sequenza zero- è significativamente ridotta nel design del trasformatore a zig zag.

2.3 Serbatoio

Il serbatoio del trasformatore di messa a terra è realizzato in piastre di acciaio saldate con design strutturale rinforzato, adatto al trasporto, all'installazione e alle condizioni di guasto; è progettato per il servizio all'aperto dove la resistenza meccanica e la stabilità termica sono fondamentali per il funzionamento del trasformatore a zig zag.

Le principali caratteristiche meccaniche includono:
• Resistenza alla sovrappressione interna fino a 35 kPa
• Capacità di resistere al vuoto totale senza deformazioni
• Temperatura superficiale Inferiore o uguale a 70 gradi a 40 gradi ambiente
• Conformità sismica basata su AS 1170.4 (kp × Z=0.2)

Il serbatoio è sigillato e strutturalmente rinforzato per un'affidabilità a lungo-termine.

Aiuta inoltre a limitare le correnti circolanti e il riscaldamento localizzato, supportando prestazioni stabili del trasformatore a zig zag durante il funzionamento continuo.

2.4 Componenti chiave

Per garantire un funzionamento sicuro e affidabile, il trasformatore a zig zag integra diversi componenti di protezione e monitoraggio, come mostrato nella configurazione:

• Relè Buchholz per il rilevamento dei guasti interni e il monitoraggio dell'accumulo di gas
• Morsettiera di controllo corpo trasformatore per interfaccia segnali e cablaggio di protezione
• Indicatore del livello dell'olio per il monitoraggio dell'olio del conservatore principale
• Passanti AT e passante neutro AT (classe 24 kV) per la connessione al sistema
• Boccole di terra per la messa a terra del nucleo e del morsetto
• Dispositivo di sicurezza per la protezione da sovrapressione

Ciascun componente è predisposto per supportare il funzionamento stabile del trasformatore a zig zag nelle applicazioni di messa a terra, garantendo al tempo stesso una risposta sicura ai guasti e un'affidabilità a lungo termine- nelle condizioni sul campo.

Indicatore del livello dell'olio per il conservatore principale

Morsettiera di controllo del corpo del trasformatore

Staffetta Buchholz

Boccola neutra alta tensione BF'IC-24/630

Boccola alta tensione BF'IC-24/630

Boccole di messa a terra per nucleo e morsetto

03 Imballaggio e trasporto

3.1 Imballaggio

• Peso dell'olio isolante: 1750 kg
• Volume dell'olio isolante (a 25 gradi): 1966 L
• Peso Parti Attive: 3700 kg
• Peso totale (incluso olio): 6300 kg
• Peso di trasporto: 6850 kg

3.2 Spedizione

04 Sito e riepilogo

Il trasformatore a zig zag consegnato per il progetto della sottostazione da 132/22 kV in Australia funge da soluzione di messa a terra dedicata all'interno dell'architettura più ampia del sistema di alimentazione, garantendo un comportamento stabile del sistema laddove è richiesto un punto neutro definito nelle reti di media-tensione.

Funziona come elemento di supporto strutturale della progettazione della messa a terra del sistema, integrando il trasformatore di alimentazione principale e mantenendo la stabilità operativa in condizioni di guasto e di carico normale.