Il trasformatore a doppio avvolgimento-trifase-immerso in olio da 110 kV con regolazione della tensione-a circuito spento (o non eccitata) è uno di quegli apparecchi che mantengono silenziosamente in funzione i moderni sistemi di alimentazione. Potrebbe non ricevere molta attenzione, ma onestamente la griglia avrebbe difficoltà senza di essa. Il suo compito principale è semplice: aumentare o diminuire la tensione in modo efficiente utilizzando olio minerale per l'isolamento e il raffreddamento.
Il design in sé è piuttosto semplice. È presente un avvolgimento ad alta-tensione-tipicamente 110 kV-e un avvolgimento a tensione-inferiore che normalmente fornisce energia a 35 kV, 10,5 kV o 6,3 kV. Poiché il commutatore può essere regolato solo quando il trasformatore è spento, viene solitamente scelto per le reti in cui i livelli di tensione rimangono abbastanza stabili e non fluttuano in modo eccessivo.
Una parte fondamentale della rete elettrica
Vedrai questi trasformatori nelle sottostazioni di tutto il mondo, soprattutto nei sistemi di trasmissione e distribuzione ad alta-tensione. Gestiscono l'importante compito di ridurre l'elettricità dalle linee di trasmissione da 220 kV o 330 kV fino a 110 kV per le reti regionali, e talvolta anche a valori inferiori per la distribuzione locale.
Anche le centrali elettriche fanno affidamento su di loro. Senza questi trasformatori, immettere in sicurezza l’elettricità generata nella rete sarebbe molto più complicato.
Uno dei motivi per cui sono così ampiamente utilizzati è la flessibilità. Sono disponibili in diverse gamme di capacità, da pochi MVA fino a diverse decine di MVA. Quindi, che si tratti di un'area urbana trafficata o di una remota rete rurale, di solito c'è un modello adatto al lavoro.
Il design-a bagno d'olio offre anche numerosi vantaggi pratici. L'olio minerale raffredda il nucleo e gli avvolgimenti in modo efficiente, aiuta a ridurre le perdite di energia e mantiene anche il rumore di funzionamento relativamente basso. Oltre a ciò, questi trasformatori hanno un'elevata resistenza al cortocircuito-, un vantaggio enorme per le sottostazioni esterne dove l'affidabilità conta più di ogni altra cosa.
E ad essere onesti, sono costruiti per durare. Con una corretta manutenzione, non è insolito che una di queste unità rimanga in servizio per 30 anni o più.
L’industria pesante dipende da loro
Al di fuori delle sottostazioni dei servizi pubblici, questi trasformatori sono ampiamente utilizzati anche in ambienti industriali. Le acciaierie, gli stabilimenti chimici, le miniere e i grandi impianti di produzione necessitano tutti di un'alimentazione stabile a media-tensione per motori, pompe e apparecchiature di produzione. Questi trasformatori gestiscono tale richiesta giorno dopo giorno.
Se sono necessarie regolazioni della tensione, gli operatori possono semplicemente modificare le impostazioni dei rubinetti durante gli arresti programmati. Certo, non è così sofisticato come il-cambio di tocco in carico, ma è affidabile e molto più facile da mantenere.
Il trasporto ferroviario è un’altra importante applicazione. I sistemi ferroviari ad alta-velocità e le reti metropolitane utilizzano questi trasformatori nelle sottostazioni di trazione per fornire la corretta tensione operativa ai treni. Si trovano anche negli aeroporti, nei porti e nei grandi data center dove l'affidabilità dell'energia è assolutamente fondamentale.
Anche i progetti di energia rinnovabile li utilizzano. Nei parchi eolici e solari, aiutano ad aumentare la tensione generata prima che l’elettricità venga collegata alla rete principale.
Perché i servizi di pubblica utilità li preferiscono ancora
C'è una ragione per cui questi trasformatori rimangono così popolari anche quando compaiono le nuove tecnologie. Offrono un equilibrio davvero solido tra prestazioni, durata e costi.
Rispetto ai trasformatori di tipo-a secco, le unità-immerse in olio generalmente gestiscono meglio le condizioni di sovraccarico e funzionano in modo più affidabile in ambienti ad-temperature elevate. Le loro prestazioni di isolamento sono eccellenti, i livelli di scarica parziale rimangono bassi e meccanicamente sono piuttosto robusti.
Un'altra cosa che gli operatori apprezzano è l'efficienza. Perdite operative inferiori nel corso della vita del trasformatore possono tradursi in un notevole risparmio energetico. E quando si parla di sistemi energetici-di scala industriale, i risparmi si sommano rapidamente.
Naturalmente, nessun trasformatore è completamente-esente da manutenzione. L'olio isolante deve essere monitorato regolarmente per rilevare umidità, accumulo di gas e contaminazione. Anche la tutela dell'ambiente è importante, per questo motivo in caso di perdite sono necessari adeguati sistemi di contenimento dell'olio.
Tuttavia, i moderni dispositivi di protezione rendono questi trasformatori più sicuri che mai. Attrezzature come relè Buchholz, sistemi di monitoraggio della temperatura e dispositivi di protezione della pressione aiutano gli operatori a rilevare i problemi tempestivamente-prima che si trasformino in guasti gravi.
Guardando verso il futuro
Man mano che le reti elettriche diventano più intelligenti e l’energia rinnovabile continua ad espandersi, questi trasformatori si evolvono insieme al settore. I produttori stanno migliorando i materiali di base, i sistemi di tenuta e le tecnologie di isolamento per aumentare l’efficienza e ridurre l’impatto ambientale.
Nelle reti con carichi altamente variabili,-i commutatori sotto carico presentano sicuramente dei vantaggi. Ma per le applicazioni in cui le condizioni di tensione rimangono relativamente stabili, i trasformatori di commutazione-con presa a circuito spento-sono ancora una scelta molto pratica. Sono più semplici, più economici da mantenere e, onestamente, estremamente affidabili.
In fin dei conti, il trasformatore a doppio avvolgimento-immerso in olio da 110 kV è una di quelle macchine dietro-le-quinte che rendono possibile la vita moderna. Non è un'attrezzatura appariscente e la maggior parte delle persone non se ne accorge mai mentre si trova in una sottostazione. Ma che si tratti di alimentare città, fabbriche, sistemi ferroviari o impianti di energia rinnovabile, mantiene l'elettricità in movimento in modo sicuro ed efficiente ogni singolo giorno.
