Correnti sulla rete MT

[fpalone]

Salve StellaTriangolo,
Per squilibrio non si intende solo la presenza di una componente omopolare, ma anche quella di una componente di sequenza inversa.
Entrambi gli squilibri di corrente (o di tensione) si manifestano con una deviazione in modulo e/o in fase dei fasori di corrente (o tensione) rispetto alla sola terna di sequenza diretta.
Per fare un esempio banale, un carico collegato tra fase e neutro (chiaramente in un sistema in cui il neutro è distribuito) richiama anche una componente di sequenza omopolare ed inversa.
Per contro un carico collegato tra due fasi non richiama corrente di sequenza omopolare.

Il trasformatore con schema di collegamento Dyn consente la circolazione di correnti di sequenza omopolare al secondario, senza che queste vengano richiamate al primario. Del resto, in assenza di un neutro sul quale circolare, l'avvolgimento a triangolo non può richiamare correnti omopolari.
Qualunque squilibrio di carico sul lato BT del trasformatore si ripercuote quindi sul lato MT solo in termini di correnti di sequenza inversa.
Il TA toroidale lato MT pertanto (che legge 3 volte la corrente omopolare), non sarà influenzato dallo squilibrio introdotto dai carichi sottesi alla linea.

[StellaTriangolo]

...Il trasformatore con schema di collegamento Dyn consente la circolazione di correnti di sequenza omopolare al secondario, senza che queste vengano richiamate al primario...

Sto cercando disperatamente una dimostrazione elettrotecnica di questo concetto. Comunque grazie, le tue risposte sono sempre esaustive.

[colombino82]

L'elettrotecnica è una scienza antica è un peccato che si siano persi i rudimenti negli ultimi anni. Colpa delle nuove leve, colpa della pappetta pronta, colpa dell'uso smodato del motore di ricerca Chrome, colpa del poco del motore di ricerca personale. Secondo me la dimostrazione non è particolarmente complicata ma se ci metti del tuo e ti metti in discussione il forum ti darà una mano.

[StellaTriangolo]

L'elettrotecnica è una scienza antica è un peccato che si siano persi i rudimenti negli ultimi anni. Colpa delle nuove leve, colpa della pappetta pronta, colpa dell'uso smodato del motore di ricerca Chrome, colpa del poco del motore di ricerca personale. Secondo me la dimostrazione non è particolarmente complicata ma se ci metti del tuo e ti metti in discussione il forum ti darà una mano.

...mah!

[colombino82]

Faccio delle semplificazioni per fare capire, la corrente che passa nell'avvolgimento secondario a stella del trasformatore viene richiamata dal rispettivo avvolgimento al triangolo.
Per capire devi fare il disegno, io adesso non posso.
Supponendo che ci sia corrente sulla fase 1 al secondario, al primario circola nel triangolo sempre sul avvolgimento rispettivo ma non negli altri due.
Per cui la corrente di linea della fase 1 è uguale alla corrente del triangolo, quella della fase 2 è pari a meno i1, quindi corrente omopolare nulla.
Il discorso lo puoi estendere al caso di avere corrente secondaria su due o tre fasi.

[colombino82]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[StellaTriangolo]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Seguendo il tuo suggerimento ho provato a calcolare come varia la terna di correnti al primario rispetto ad una terna squilibrata di correnti al secondario in un trasformatore Dyn11 con rapporto di trasformazione 20000/400. Se i miei calcoli sono giusti sono giunto alla conclusione che se la terna di correnti erogate al secondario è squilibrata, lo sarà anche la terna di correnti assorbite dal primario, ovvero non esiste una ragione per cui le correnti primarie debbano essere perfettamente tutte e tre identiche se al secondario non lo sono. C'è da dire però che le correnti al primario risultano molto meno squilibrate rispetto a quelle al secondario. In pratica il triangolo al primario tende ad alleviare abbastanza lo squilibrio delle correnti che invece circolano nella stella al secondario. Inoltre se ho capito bene, in un trasformatore di questo tipo, la terna primaria può essere scomposta solo nella somma vettoriale di una terna di sequenza diretta e una di sequenza inversa, mentre quella al secondario in una terna di sequenza diretta, una inversa e una di sequenza zero. Mi piacerebbe postare i miei calcoli e il diagramma vettoriale ma purtroppo non ho abbastanza dimestichezza con le formule in LaTex. Posso dirvi però che a partire da queste correnti secondarie:

Ia = 200 A
Ib = 180 A
Ic = 240 A
Ineutro = 53 A

supponendo (per semplificare) un cosfì identico su tutte e tre le fasi della rete alimentata, il che rende simmetrica la terna di correnti, e considerando (sempre per semplificare) un trasformatore ideale, ho ottenuto le seguenti correnti primarie circolanti sulle tre fasi che alimentano il triangolo al primario:

IA = 7,6 A
IB = 6,6 A
IC = 7,3 A

Qualcuno mi corregga se ho detto qualcosa di sbagliato.

[StellaTriangolo]

Mi sono accorto di aver considerato un rapporto di trasformazione 1,73 volte minore, i risultati in realtà sono questi:

IA = 4,4 A
IB = 3,8 A
IC = 4,1 A

ma il concetto non cambia.

[colombino82]

. supponendo (per semplificare) un cosfì identico su tutte e tre le fasi della rete alimentata, il che rende simmetrica la terna di correnti, e considerando (sempre per semplificare)

È sbagliato, devi applicare le formule dell'algebra delle sequenze.
Non è che se hai le correnti sfasate di 120 gradi hai solo la componente simmetrica, certo sarà predominante ma hai sicuramente anche la componente inversa e omopolare.
Basta verificare l'omopolare che è la più semplice, questa è data dalla somma delle tre correnti per cui se il modulo è diverso con sfasamento di 120 gradi la somma non è nulla.

Al primario la componente omopolare sarà sicuramente nulla perché c'è il triangolo quindi le correnti di linea sono pari rispettivamente alla somma vettoriale I1=Ia-Ib; I2=Ib-Ic I3=Ic-Ia quindi la somma delle tre correnti è nulla, il che significa omopolare nulla. Avrai solo sequenza diretta ed inversa.

[colombino82]

Le formule da applicare sono le seguenti:




Con i dati da te inseriti a me vengono i seguenti risultati:



Per il primario vediamo cosa viene a te.