Cos’è un gruppo di trasformatori vettoriali?
Un gruppo di trasformatori vettoriali si riferisce alla configurazione del collegamento degli avvolgimenti primari e secondari di un trasformatore trifase e alla relazione di fase tra le tensioni di ingresso e di uscita. Questa classificazione è essenziale per garantire il corretto funzionamento dei sistemi elettrici trifase, la compatibilità con altri trasformatori e la riduzione delle correnti di circolazione indesiderate.
Sistema di classificazione dei gruppi vettoriali
I gruppi di trasformatori vettoriali sono definiti secondo la normativa IEC 60076-1 e sono indicati con una combinazione di lettere e numeri che rappresentano la connessione degli avvolgimenti e la differenza di fase tra il primario e il secondario. Questa classificazione è fondamentale per determinare l’intercambiabilità e la compatibilità tra trasformatori all’interno di una rete elettrica.
La notazione standardizzata comprende:
- Lettere maiuscole: Indicano il collegamento degli avvolgimenti del lato alta tensione (AT). Esempi: Y (collegamento stella), D (collegamento triangolo), Z (collegamento zig-zag).
- Lettere minuscole: Indicano il collegamento degli avvolgimenti del lato bassa tensione (BT). Esempi: y (stella), d (triangolo), z (zig-zag).
- Numero: Indica lo sfasamento tra la tensione primaria e secondaria espresso in ore di un orologio vettoriale. Per esempio, Dy11 significa che la tensione secondaria è sfasata di 330° (equivalente a -30°).
Esempi di gruppi vettoriali comuni
| Gruppo Vettoriale | Collegamento Primario | Collegamento Secondario | Sfasamento |
|---|---|---|---|
| Dy11 | Triangolo (D) | Stella (y) | -30° (330°) |
| Yd1 | Stella (Y) | Triangolo (d) | +30° |
| Yy0 | Stella (Y) | Stella (y) | 0° |
| Dz0 | Triangolo (D) | Zig-Zag (z) | 0° |
Importanza della scelta del gruppo vettoriale
La corretta selezione del gruppo vettoriale è essenziale per:
- Evitar sfasamenti indesiderati: Se due trasformatori operano in parallelo con gruppi vettoriali differenti, possono verificarsi circolazioni di corrente non controllate.
- Garantire la compatibilità con la rete: Il gruppo vettoriale influenza il collegamento tra il trasformatore e il resto del sistema elettrico.
- Minimizzare le correnti di neutro: Alcuni collegamenti, come lo zig-zag (Z), sono utilizzati per ridurre le correnti di neutro e migliorare la stabilità del sistema.
Applicazioni dei diversi gruppi vettoriali
A seconda del tipo di rete e delle esigenze applicative, alcuni gruppi vettoriali sono più adatti di altri:
- Yd11 (stella-triangolo, -30°): Utilizzato per trasformatori di distribuzione per la connessione a sistemi a bassa tensione.
- Dy11 (triangolo-stella, -30°): Comuni nelle reti di distribuzione e nelle sottostazioni di media tensione.
- Yz0 (stella-zig-zag, 0°): Scelto per ridurre le correnti di neutro e per l’alimentazione di carichi sbilanciati.
Conclusione
Il gruppo di trasformatori vettoriali è un parametro cruciale per la progettazione e l’integrazione dei trasformatori in una rete elettrica. La scelta del giusto gruppo garantisce il corretto funzionamento del sistema, previene problemi di sfasamento e riduce il rischio di anomalie operative. Per questo motivo, è essenziale considerare con attenzione la configurazione degli avvolgimenti e il relativo sfasamento in fase di progettazione e installazione.