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Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente CTO

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente CTO

Messaggioda Foto UtenteGiovanni96 » 23 dic 2020, 20:00

E' da qualche giorno che mi trovo con un problema e non riesco a capire dove sbaglio.

Considerando un trasformatore, se ho capito bene per limitare le correnti di cortocircuito, la tensione di cortocircuito deve essere elevata.

La tensione di cortocircuito aumenta all'aumentare dell'impedenza di cortocircuito e questa ultima dipende dalla reattanza di dispersione.
Con un'alta reattanza di dispersione risulta una elevata impedenza di cortocircuito?

Perché negli appunti leggo che all'aumentare della taglia dei trasformatori si riduce l'induttanza di dispersione scegliendo avvolgimenti concentrici doppi invece che singoli.
A me, guardando le formule, mi sembra erroneamente che bisogna aumentare l'induttanza di dispersione per diminuire le correnti di cortocircuito e non riesco a capire dove sbaglio.

PS: scusate se non ho inserito formule, ma non riesco a capire come aggiungerle al messaggio
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[2] Re: Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 24 dic 2020, 2:31

Giovanni96 ha scritto: ...non ho inserito formule, ma non riesco a capire come aggiungerle al messaggio...


Leggi qui.
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[3] Re: Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente

Messaggioda Foto UtenteGiovanni96 » 24 dic 2020, 13:58

Grazie,
aggiungo le formule per chiarire il problema.

Comincio dalla corrente di cortocircuito del trasformatore:
I_{CTO}=\frac{V_{n}} {Z_{cc}}
Se aumenta la tensione di cortocircuito aumenta anche l'impedenza di cortocircuito:
V_{cc}=\sqrt{3}Z_{cc}I_{n1}
E l'impedenza di cortocircuito dipende dall'induttanza di dispersione:
Z_{cc}=\sqrt{R^{2}+({2\pi f L_{d}})^{2}}

Quindi se voglio aumentare la Z_{cc} devo aumentare l'induttanza di dispersione, giusto?

Perché quello che non riesco a capire è che si riduce l'induttanza di dispersione via via che i vincoli sulla tensione di cortocircuito diventano stringenti in trasformatori di grande potenza.

Non dovrebbe aumentare?
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[4] Re: Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 24 dic 2020, 14:57

Magari aumenterebbe troppo, anche perché aumentando la tensione aumentano le distanze di isolamento e quindi la dispersione del flusso.
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[5] Re: Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente

Messaggioda Foto UtenteEdmondDantes » 24 dic 2020, 16:23

A prescindere dalla formule che hai scritto, la reattanza di dispersione e' un parametro di progetto importante per qualsiasi trasformatore, soprattutto per i trasformatori di elevata potenza.
Essa e' l'equivalente elettrico della manifestazione "esterna" del flusso di dispersione sulla tensione secondaria.
E' un parametro utile perché limita le correnti di cortocircuito, ma allo stesso tempo riduce la tensione secondaria sottocarico, con possibili problemi di regolazione della tensione, e consuma potenza reattiva induttiva.
E' necessario trovare un compromesso, un punto ottimale in modo da soddisfare tutti i vincoli di progetto richiesti per la macchina e dall'ambiente di lavoro cui e' destinata (esercizio).

Il parametro puo' essere tenuto sotto controllo, variando la distanza/geometria fra gli avvolgimenti.

Deve essere la piu' elevata possibile per limitare le correnti di cortocircuito, ma non troppo elevata altrimenti la macchina consumerebbe troppa potenza reattiva.
Inoltre, l'aumento della reattanza di dispersione potrebbe causare problemi di regolazione (c.d.t. secondaria a carico).
Devi tener conto che la geometria della macchina e la disposizione degli avvolgimenti, influenzano la distribuzione di campo disperso dalla quale dipendono anche le perdite parassite.
Se il trasformatore lavorerà con un commutatore (solitamente sotto carico, ormai elettronici), considera che la corrente di commutazione e il tempo di commutazione dipendono da tale reattanza. Bisogna considerare anche questi aspetti.

Queste valutazioni sono eseguite via software. Ormai e' impensabile progettare una macchina ex-novo senza l'ausilio di modelli numerici avanzati e dei computer.
E' necessario stimare questo parametro (complessivo, tenendo conto anche della parte resistiva) nel modo più accurato possibile.
Utilizzando metodi di progettazione tradizionali e' probabile che le prestazioni della macchina risultino inferiori rispetto a quelle previste, riducendo la vita utile della stessa.

C'e' un bel lavoro dietro :D
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[6] Re: Influenza della reattanza di dispersione sulla corrente

Messaggioda Foto UtenteGiovanni96 » 24 dic 2020, 19:45

Grazie per la risposta molto dettagliata e per aver mostrato questi aspetti che non si vedono sui banchi.
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