Risonanza ferro-risonante nei trasformatori di tensione: cause, sintomi e prevenzione

Risonanza ferro-risonante nei trasformatori di tensione: cause, sintomi e prevenzione

Risonanza ferro-magnetica nei trasformatori di tensione è un fenomeno di risonanza non lineare che può verificarsi nelle reti in media tensione in determinate condizioni di manovra. Può causare sovratensioni anomale, surriscaldamento e segnali di tensione instabili nei circuiti di misura e protezione.

Questa guida illustra i trigger più comuni, i sintomi associati e gli approcci pratici per la prevenzione.

Perché si verifica la risonanza ferro-magnetica (concetto)

La ferro-risonanza comporta l'interazione tra il comportamento di magnetizzazione non lineare (nuclei dei trasformatori) e la capacità del sistema (cavi e apparecchiature). Determinati stati di commutazione possono creare condizioni in cui il sistema si stabilizza in uno stato anomalo caratterizzato da tensioni elevate e distorsione.

Condizioni comuni che aumentano il rischio

• circuiti di trasformatori di tensione leggermente carichi
• lunghezze specifiche di cavo e capacità della rete
• condizioni di commutazione monofase o interventi di fusibili
• determinate configurazioni di trasformatori di tensione e di messa a terra

Sintomi da monitorare

• tensioni misurate anormalmente elevate o instabili
• riscaldamento insolito dei trasformatori di tensione o interventi ripetuti dei fusibili
• forme d'onda distorte negli strumenti di monitoraggio

Prevenzione e Mitigazione

La mitigazione dipende dal sistema. Le pratiche tipiche includono:

• seguire le indicazioni del produttore degli interruttori/trasformatori di tensione (VT) relative alla progettazione del circuito
• utilizzare pratiche approvate per fusibili e commutazione
• applicare strategie di smorzamento o di carico ove richiesto dalla progettazione
• valutare il rischio di ferro-risonanza durante la progettazione della rete, qualora le condizioni suggeriscano una possibile suscettibilità

Per installazioni critiche, coinvolgere ingegneri specializzati nella protezione per valutare la suscettibilità e definire la strategia di mitigazione.

Collegamenti interni

Prodotti VT: Trasformatori di tensione .

Applicazioni per apparecchiature di commutazione: Dispositivi di commutazione .

Conclusione

La ferro-risonanza nei trasformatori di tensione (VT) non si verifica necessariamente, ma quando si verifica può generare sovratensioni gravi e problemi di misura. Comprendere i fattori scatenanti più comuni e seguire corrette pratiche di progettazione e di funzionamento dei circuiti VT rappresentano i modi più pratici per ridurre il rischio.

Suggerimenti immagini

• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/voltage-transformers
• ALT: «Considerazioni sulla progettazione del circuito del trasformatore di tensione per la prevenzione della ferro-risonanza»
• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/switchgear
• ALT: «Progettazione del compartimento per il trasformatore di tensione e della protezione negli interruttori di media tensione»