Trasformatori Trifase

Nel collegamento stella-stella, le tre fasi di un trasformatore sono collegate a un punto comune, detto centro stella. Questo schema è utilizzato in diverse applicazioni per la sua efficienza e semplicità, e consente anche il collegamento diretto a terra.

✅ Vantaggi del Collegamento Stella-Stella

• Presenza del punto neutro
  Fornisce un neutro accessibile, utile per il collegamento a terra e per alimentare carichi monofase.

• Riduzione della tensione di fase
  Sia sul primario che sul secondario, la tensione di fase risulta inferiore alla tensione concatenata, riducendo le sollecitazioni elettriche sugli avvolgimenti.

• Minori perdite per corrente di dispersione
  Il collegamento favorisce una migliore gestione delle correnti parassite e delle perdite, con benefici in termini di rendimento.

 

⚠️ Svantaggi del Collegamento Stella-Stella

• Sensibilità agli squilibri di carico
  In assenza di un neutro solidamente collegato a terra, carichi squilibrati o armoniche (specialmente quelle di ordine 3) possono generare fluttuazioni di tensione sul secondario, influenzando la stabilità dell’impianto.

• Assenza di isolamento galvanico tra le sequenze di corrente
  In questo schema, le correnti di squilibrio possono propagarsi da un lato all’altro del trasformatore, con effetti negativi su apparecchiature sensibili.

• Corrente di cortocircuito potenzialmente elevata
  In caso di guasto, la corrente di cortocircuito può risultare maggiore rispetto ad altri collegamenti, come ad esempio stella-triangolo.

 

⚙️ Applicazioni del Collegamento Stella-Stella

Il collegamento stella-stella è usato in diversi contesti, tra cui:

• Trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica in media tensione.

• Alimentazione di quadri elettrici industriali.

• Sistemi bordo macchina in ambienti automatizzati.

• Trasformatori per impianti fotovoltaici e applicazioni con neutro richiesto.

Nel collegamento triangolo–stella, le tre fasi del primario sono collegate tra loro a formare un triangolo, mentre le tre fasi del secondario convergono in un punto comune, detto neutro, formando una stella.
Questo schema è ampiamente utilizzato per la sua capacità di fornire un neutro sul secondario, di ridurre la propagazione delle armoniche verso la rete e di offrire una buona flessibilità applicativa.

✅ Vantaggi del Collegamento Triangolo–Stella

Riduzione delle armoniche di terzo ordine
Il collegamento a triangolo sul primario intrappola internamente le correnti armoniche di terza sequenza, evitando che si propaghino alla rete e migliorando la qualità della tensione sul secondario.

Neutro disponibile sul lato secondario
Il lato a stella offre un neutro facilmente accessibile, utile per la messa a terra e per alimentare carichi monofase.

Tensione di fase ridotta sul lato stella
Sul secondario, la tensione di fase è pari alla tensione concatenata divisa per √3, riducendo le sollecitazioni elettriche sugli avvolgimenti.

Continuità di servizio in caso di guasto
In particolari condizioni, il lato a triangolo può operare temporaneamente in modalità open-delta, mantenendo l’alimentazione fino alla manutenzione.

⚠️ Svantaggi del Collegamento Triangolo–Stella

Assenza di neutro sul lato primario
Il lato a triangolo non consente di disporre di un neutro per la messa a terra o per alimentazioni monofase lato alta tensione.

Sfasamento tra primario e secondario
Il collegamento introduce uno sfasamento tipico di 30° tra le tensioni del primario e del secondario, limitando la possibilità di collegamento in parallelo con trasformatori di gruppi diversi.

Requisiti di isolamento elevati sul lato triangolo
Gli avvolgimenti sul primario devono sopportare l’intera tensione concatenata, richiedendo un isolamento più robusto e un dimensionamento accurato.

⚙️ Applicazioni del Collegamento Triangolo–Stella

Il collegamento triangolo–stella trova impiego in:

• Trasformatori di distribuzione per reti trifase e monofase.

• Sistemi dove è necessario limitare la propagazione delle armoniche.

• Impianti industriali e reti di media tensione con neutro richiesto lato bassa tensione.

Nel collegamento triangolo–triangolo, le tre fasi sia del primario sia del secondario sono collegate a formare un triangolo. Questo schema è utilizzato soprattutto per la sua semplicità costruttiva e per garantire la continuità dell’alimentazione in caso di guasti su una fase.

✅ Vantaggi del Collegamento Triangolo-Triangolo

Continuità di servizio
In caso di guasto su una fase, il collegamento può funzionare in modalità open-delta, permettendo di mantenere l’alimentazione con due fasi.

Assenza di sfasamento
Le tensioni del primario e del secondario sono in fase, facilitando il collegamento in parallelo tra trasformatori.

Isolamento delle armoniche di terzo ordine
Le armoniche di terzo ordine si ricircolano internamente nel triangolo, evitando di propagarsi sulla rete di alimentazione.

Semplicità e robustezza
Il collegamento triangolo–triangolo non richiede il neutro, semplificando la costruzione e la manutenzione del trasformatore.

⚠️ Svantaggi del Collegamento Triangolo-Triangolo

Assenza di neutro
Non è disponibile un punto neutro per il collegamento a terra o per l’alimentazione di carichi monofase.

Corrente di cortocircuito più bassa
La configurazione riduce la corrente di cortocircuito rispetto ad altri collegamenti, ma richiede comunque protezioni adeguate per garantire la sicurezza dell’impianto.

Possibile aumento delle correnti di squilibrio
In presenza di carichi non equilibrati, possono insorgere correnti di squilibrio che influenzano il funzionamento.

⚙️ Applicazioni del Collegamento Triangolo-Triangolo

• Trasformatori industriali per alimentazione di macchinari trifase.
• Impianti dove è richiesta la continuità di servizio anche in caso di guasti su una fase.
• Situazioni dove non è necessario il neutro o l’alimentazione monofase.

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Nel collegamento zig-zag, gli avvolgimenti di ciascuna fase sono suddivisi in due metà e collegati in modo da formare una configurazione a zig-zag. Questo schema è usato principalmente per la compensazione degli squilibri e la riduzione delle armoniche nella rete.

✅ Vantaggi del Collegamento Zig-Zag

Presenza del neutro
Il collegamento zig-zag fornisce un punto neutro stabile, utile per il collegamento a terra e per alimentare carichi monofase.

Riduzione delle armoniche di ordine dispari
Questo schema aiuta a minimizzare le armoniche, specialmente quelle di terzo ordine, migliorando la qualità della tensione e la stabilità della rete.

Compensazione degli squilibri
Il collegamento zig-zag bilancia le correnti di ritorno in presenza di carichi non equilibrati, riducendo le tensioni di disturbo.

⚠️ Svantaggi del Collegamento Zig-Zag

Maggiore complessità costruttiva
La suddivisione degli avvolgimenti richiede una progettazione più complessa e una costruzione più accurata.

Limitata capacità di carico
Rispetto ad altri schemi, il collegamento zig-zag può avere una capacità di corrente inferiore per fase.

⚙️ Applicazioni del Collegamento Zig-Zag

• Impianti di distribuzione dove è necessario un neutro stabile e una buona compensazione degli squilibri.
• Trasformatori di isolamento per la riduzione delle armoniche e miglioramento della qualità elettrica.
• Sistemi di messa a terra in reti trifase senza neutro.