TE-666-1992-Trasformatori di potenza MT

DIREZIONE TECNICA
Energia e Trazione Elettrica
NORME TECNICHE
TE 666
Edizione 1992
per la fornitura di
TRASFORMATORI DI POTENZA MT/bt
con isolamento in resina epossidica
Struttura emittente:
ENTE FERROVIE DELLO STATO
DIVISIONE TECNOLGIE E SVILUPPO DI SISTEMA
SERVIZIO IMPIANTI TECNOLOGICI
Il presente documento, conforme alla norma originale, è stato appositamente elaborato
per renderne possibile l'archiviazione e la consultazione informatica
ENTE FERROVIE DELLO STATO
Indice
1. OGGETTO E SCOPO .................................................................................................................... 3
2. RISPONDENZA ALLE NORME .................................................................................................. 3
3. CONDIZIONI NORMALI DI ESERCIZIO................................................................................... 3
4. CARATTERISTICHE GENERALI ............................................................................................... 3
5. CARATTERISTICHE ELETTRICHE........................................................................................... 4
6. TENSIONE MASSIMA “Um” E LIVELLO DI ISOLAMENTO ................................................. 5
7. CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE........................................................................................ 5
7.1 - Nucleo..................................................................................................................................... 5
7.2 - Avvolgimenti .......................................................................................................................... 5
7.3 - Isolatori ................................................................................................................................... 5
8. ACCESSORI COMPRESI NELLA FORNITURA ....................................................................... 6
9. COLLAUDI ELETTRICI SUI TRASFORMATORI ULTIMATI ................................................ 6
9.1 - Prove di tipo............................................................................................................................ 6
9.1.1 - Prove sui componenti ...................................................................................................... 6
9.1.2 - Prove sui trasformatori .................................................................................................... 7
9.1.3 - Documentazione .............................................................................................................. 8
9.2 - Prove di accettazione .............................................................................................................. 8
10. MONTAGGIO E MESSA IN SERVIZIO.................................................................................... 8
11. GARANZIE .................................................................................................................................. 9
12. PENALITA’ PER ECCEDENZA PERDITE ............................................................................... 9
13. IMBALLAGGIO E TRASPORTO .............................................................................................. 9
Norma Tecnica TE 666- Ed. 1992
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ENTE FERROVIE DELLO STATO
1. OGGETTO E SCOPO
La presente Norma Tecnica si applica ad apparecchiature per corrente alternata, con tensione
nominale fino a 24 kV e frequenza nominale 50 Hz.
Scopo della presente Norma Tecnica è quello di dare prescrizioni per la fornitura ed il
collaudo dei trasformatori trifasi con isolamento in resina epossidica, di potenza compresa tra 100
kVA e 2500 kVA e tensione di uscita 400/231n Volt.
2. RISPONDENZA ALLE NORME
I trasformatori dovranno essere conformi alle sottoelencate norme nelle loro edizioni più
recenti:
- CEI 14.8 : Trasformatori di potenza a secco
- CEI 14.4 : Trasformatori di potenza
- CEI 70.1 : Classificazione del grado di protezione degli involucri
- ASTM-D 229 (metodo 1) : Standard method of testing rigid sheet and plate materials used for
electrical insulation
- IEC 551 : Measurament of transformer and reactor sound levels
- IEC 726 : Dry type power transformers
3. CONDIZIONI NORMALI DI ESERCIZIO
I trasformatori oggetto della presente specifica dovranno essere del tipo da interno, e riferiti
alle seguenti condizioni ambientali di impiego:
- Temperatura dell’aria: ……………min.- 5 °C max + 40 °C
- Altitudine: ……………………….. 6 1.000 s.l.m.
- Umidità relativa atmosferica: …… 50 % 100 %
La tensione del sistema potrà variare del 10 % del valore nominale; la frequenza potrà
subire variazioni tra 48 e 50 Hz.
4. CARATTERISTICHE GENERALI
- Sistema di isolamento: …………………………….. a secco, in resina del tipo epossidico
opportunamente addizionata, difficilmente
infiammabile ed autoestinguente, non sviluppante gas tossici;
- Avvolgimenti di MT: ………………………………. inglobati in resina sottovuoto;
- Avvolgimenti di bt: ……………………………….. impregnati in resina sottovuoto;
- Tipo del trasformatore:………………………………a secco non protetto meccanicamente;
- Numero delle fasi: …………………………………. 3
- Numero degli avvolgimenti: ……………………….. 2
- Frequenza nominale: ………………………………..50 Hz
- Metodo di raffreddamento: ………………………… AN
- Installazione: ………………………………………. interno
- Servizio: ……………………………………………. continuo
- Potenze nominali: ………………………………….. 100 2500 kVA
- Tensione nom. primaria: …………………………… 8400, 10000, 20000 V
- Regolazione tensione primaria: ……………………. 2 x 2,5 % Vn
- Tipo di regolazione: …………………………………a macchina disinserita
- Tensione nom. secondaria: ………………………… 400/231n V
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- Gruppo colleg. e indice: …………………………… D, yn 11
- Tensione c.to c.to: …………………………………. 4 % 8 % (vedi tav.l e 2)
- Forma d’onda tensione prim.: ………………………praticamente sinusoidale
- Potenza relativa a tutti i rapporti di trasformazione: ..costante e pari a quella nominale
- Scariche parziali: ……………………………………6 20 pC
- Livello di rumore a 1 m: …………………………… 6 60 db da 50 a 250 kVA
6 64 db da 500 a 630 kVA
6 68 db oltre i 630 kVA
5. CARATTERISTICHE ELETTRICHE
Le caratteristiche elettriche dei trasformatori sono indicate nelle seguenti tavole 1 e 2.
Tav. 1 - Caratteristiche elettriche di trasformatori con tensione di alimentazione 20 kV
POTENZA
NOMINALE
(kVA)
PERDITE
A VUOTO
(W)
PERDITE
C.TO C.TO
(W)
TENSIONE
C.TO C.TO
(%)
CORRENTE
A VUOTO
(%)
100
550
1.600
6
2.2
250
1.000
3.150
6
1.8
400
1.370
4.450
6
1.3
630
1.880
6.150
6
1.2
800
2.170
7.200
6
1.1
1.250
3.080
10.000
6
1.0
1.600
3.540
12.000
6
0.9
2.000
4.050
15.000
8
0.8
2.500
4.730
17.500
8
0.8
Tav. 2 - Caratteristiche elettriche di trasformatori con tensione di alimentazione 8,4/10 kV
POTENZA
NOMINALE
(kVA)
PERDITE
A VUOTO
(W)
PERDITE
C.TO C.TO
(W)
TENSIONE
C.TO C.TO
(%)
CORRENTE
A VUOTO
(%)
100
430
1.600
4
2.0
250
930
3.000
4
1.7
400
1.150
4.350
4
1.2
630
1.600
5.950
6
1.1
800
1.950
7.000
6
1.0
1.250
2.750
9.600
6
0.9
1.600
3.200
11.000
6
0.8
2.000
3.550
14.000
8
0.8
2.500
4.350
16.500
8
0.8
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Le sovratemperature degli stessi avvolgimenti, del circuito magnetico e delle parti metalliche
dei trasformatori, non debbono superare i limiti specificati nelle tabelle riportate dalle Norme di
riferimento CEI 14.8 per la classe F.
Tali valori sono riferiti al funzionamento del trasformatore privo dell’eventuale involucro di
protezione ed a raffreddamento naturale in aria (AN).
6. TENSIONE MASSIMA “Um” E LIVELLO DI ISOLAMENTO
In riferimento agli avvolgimenti di MT e bt, vanno adottati i valori riportati nella tavola 3.
Tav. 3 - Tensioni massime
TENSIONE NOMINALE
AVVOLGIMENTO
(kV)
TENSIONE MAX
(Um) V. Eff.
(kV)
TENSIONE NOMINALE
DI BREVE DURATA
(kV)
TENSIONE NOMINALE
AD IMPULSO
(kV)
0.4
1.1
3
-
8.4 / 10
12
28
60
20
24
50
95
7. CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE
7.1 - Nucleo
Il nucleo magnetico dovrà essere composto da lamierini a bassa perdita specifica, del tipo a
cristalli orientati per il quale il Fornitore dovrà indicare nel dossier certificativo, la cifra di perdita
relativa ad induzione 1,5 ed 1,7 Tesla.
7.2 - Avvolgimenti
Gli avvolgimenti saranno coassiali tra loro, con l’avvolgimento MT (primario) esterno
all’avvolgimento BT (secondario).
Appositi centraggi garantiranno l’uniformità delle distanze tra il nucleo magnetico e gli
avvolgimenti di BT e tra questi e gli avvolgimenti MT così che non si verifichino sollecitazioni
radiali conseguenti a dissimetrie.
Bloccaggi di tipo elastico dovranno assicurare inoltre il corretto posizionamento assiale delle
colonne MT e BT.
Il materiale usato per gli avvolgimenti sarà l’alluminio o il rame elettrolitico (dei quali il
Fornitore dovrà certificare le caratteristiche salienti risultanti dalle prove chimiche e meccaniche).
Gli stessi saranno del tipo inglobato per quanto riguarda l’avvolgimento MT, ed impregnato
per quanto riguarda l’avvolgimento BT, in resina epossidica, ad una temperatura e con
procedimenti atti all’evacuazione di aeriformi eventualmente presenti nello stesso dielettrico, in
modo da ottenere un valore massimo di 20 pC per ogni scarica parziale (valore riferito ai soli
avvolgimenti MT).
Il Fornitore è tenuto altresì a certificare la temperatura di transizione vetrosa e le altre
caratteristiche chimico fisiche salienti della resina.
7.3 - Isolatori
I morsetti lato M.T. saranno ricavati sull’avvolgimento inglobato in resina e posizionati su
una sbarra di resina che a seconda delle esigenze delle Ferrovie potrà essere posizionata nella parte
superiore o inferiore della macchina.
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Allo scopo di prevenire contatti accidentali con le parti sottotensione o facilitare le operazioni
di manutenzione, le Ferrovie potranno richiedere la fornitura dei terminali con connessioni per
l’inserimento di spine tipo ELASTIMOLD.
8. ACCESSORI COMPRESI NELLA FORNITURA
I trasformatori oggetto della richiesta di offerta dovranno essere provvisti, senza alcun
sovrapprezzo, dei seguenti accessori di seguito elencati:
- Isolatori di supporto per gli attacchi BT.
- Sbarra di connessione del centro stella secondario.
- Commutatori di tensione (manovrabili a macchina disinserita) su basetta e con piastre di
connessione imbullonate.
- N° 1 terna di termoresistenze posta sugli avvolgimenti bt del trasformatore con funzione di
rilevatore di temperatura interna.
- Cassetta centralizzata per il collegamento dei contatti ausiliari completa di morsettiera (con grado
di protezione IP 54).
- Centralina termometrica per la visualizzazione ed il controllo della temperatura degli
avvolgimenti completa di contatti di allarme e di sgancio.
- Golfari di sollevamento.
- Carrello con ruote orientabili.
- Attacchi per traino.
- Targa caratteristica in conformità alle Norme CEI 14.8.
9. COLLAUDI ELETTRICI SUI TRASFORMATORI ULTIMATI
Le prove di cui al presente paragrafo si intendono così suddivise:
- Prove di tipo
- Prove di accettazione.
Le prove di tipo o di omologazione dovranno essere eseguite sui componenti e sui
trasformatori prescelti, completamente montati, in sede di omologazione che deve essere acquisita
dalla Ditta per poter essere invitata a gare per la fornitura delle apparecchiature oggetto della
presente N.T..
Le prove di tipo sono intese a verificare la capacità complessiva del Fornitore, la bontà dei
materiali impiegati, l’adeguatezza dei cicli produttivi nonchè il possesso di tutti i necessari requisiti
tecnici e progettuali.
Tali prove potranno essere eseguite presso la competente struttura dell’Ente F.S. o presso un
laboratorio ufficialmente riconosciuto.
Esse dovranno essere effettuate una sola volta e si procederà alla loro ripetizione, se ritenuto
necessario dalle Ferrovie, con tutti gli oneri a carico della Ditta qualora si vengano a determinare
modifiche progettuali e/o legate ai cicli produttivi e/o ai materiali ed ai componenti.
Le prove di accettazione costituiscono il vero e proprio collaudo di una fornitura e dovranno
essere eseguite su tutti i trasformatori della stessa e su tutti i materiali a corredo.
L’onere per l’esecuzione delle prove di tipo e di accettazione sarà a totale carico del Fornitore
ad eccezione di quello relativo al personale F.S. partecipante alle prove.
9.1 - Prove di tipo
9.1.1 - Prove sui componenti
I materiali di primaria importanza per la affidabilità e la regolarità di esercizio dei
trasformatori dovranno essere provvisti di certificazione, prodotta dal Fornitore (o dai suoi
subfornitori), che ne attesti la qualità e le caratteristiche.
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Dovranno essere certificati i controlli sui seguenti materiali componenti:
- Lamierino magnetico:
- Controllo dimensionale
- Cifra di perdita ad induzione 1,5 T
- Cifra di perdita ad induzione 1,7 T
- Conduttore avvolgimenti MT e bt:
- Controllo dimensionale
- Composizione chimica percentuale
- Carico di snervamento
- Carico di rottura
- Allungamento percentuale
- Materiali dielettrici per avvolgimenti MT e bt:
- Tensione di perforazione
- Resistenza a trazione
- Resina per inglobamento:
- Rigidità dielettrica
- Temperatura di transizione vetrosa
- Resistenza alla flessione
- Controllo di fabbricazione sugli avvolgimenti inglobati:
- Analisi termica differenziale da eseguirsi sulla resina di ciascun avvolgimento al fine di
controllare il corretto rapporto di miscelazione ed il trattamento della stessa.
9.1.2 - Prove sui trasformatori
Sui soli trasformatori prescelti e completamente montati saranno eseguite, le prove previste
dalla Norma CEI 14.8 e qui di seguito riportate:
1) Controllo visivo-dimensionale e delle caratteristiche dei trasformatori.
2) Misura dei rapporti di trasformazione in corrispondenza delle prese.
3) Misura della resistenza ohmica degli avvolgimenti.
4) Prova di isolamento a frequenza industriale (prova di tensione applicata ed indotta con misura
delle scariche parziali). La prova di tensione applicata dovrà essere conforme ai valori indicati
nella Tav. 3 della presente specifica.
La prova di tensione indotta con misura delle scariche parziali sarà eseguita in conformità a
quanto riportato e prescritto dalla Norma CEI 14.8.
Il livello permanente della carica apparente dovrà essere inferiore a 20 pC.
Tale prova dovrà essere eseguita dopo quella di tensione applicata.
5) Misura delle perdite dovute al carico nominale e della tensione di corto circuito.
6) Misura delle perdite a vuoto e della corrente a vuoto.
7) Prova di riscaldamento e determinazione della temperatura superficiale del ferro.
Tale prova dovrà essere eseguita con il metodo di opposizione, ed in riferimento alla potenza
nominale garantita. La misura della sovratemperatura degli avvolgimenti dovrà essere effettuata
per variazione della resistenza (facendo uso del sistema Voltamperometrico).
Le misure di resistenza dovranno essere effettuate contemporaneamente su entrambi gli
avvolgimenti ed iniziate entro due minuti dal distacco del trasformatore dalla rete.
8) Prova ad impulso.
Dovrà essere eseguita ai livelli indicati nella Tavola 3 riportata nel paragrafo 6).
9) Prova per 8 ore a 1,1 Vn sulla presa centrale.
Durante la prova verrà eseguita in più punti la misura della sovratemperatura del ferro, che non
dovrà risultare superiore al valore previsto.
10) Misura del livello di pressione acustica.
La misura dovrà essere eseguita come precisato nelle Norme IEC 551.
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11) Prova di tenuta al corto circuito.
La prova dovrà essere eseguita in conformità alle prescrizioni delle Norme CEI con le seguenti
precisazioni:
- la corrente di corto circuito dovrà essere quella associata ad una rete di alimentazione di
potenza infinita
- la variazione di induttanza di corto circuito di ciascuna fase rilevata da misure effettuate
prima e dopo l’intero ciclo di prova non dovrà essere superiore al 2 %.
9.1.3 - Documentazione
Il Fornitore dovrà inviare, in fase di richiesta di omologazione, al Servizio Impianti
Tecnologici i seguenti documenti:
a) Disegno di assieme completo delle dimensioni di massima e dei pesi approssimativi del
trasformatore.
b) Descrizione dettagliata del trasformatore con particolare riguardo al circuito magnetico.
c) Descrizione dettagliata delle apparecchiature ausiliarie e delle loro caratteristiche.
d) Certificazioni di prove speciali e di tipo effettuate su trasformatori uguali rilasciati da un
laboratorio ufficialmente riconosciuto.
e) In alternativa al punto precedente, il calendario delle prove, della cui certificazione ufficiale il
Fornitore non risulta in possesso, che lo stesso prevede di effettuare indicando il laboratorio
presso il quale intende effettuarle.
f) Relazione tecnica relativa al tipo di trasformatore unificato prescelto con indicate le
caratteristiche del processo di fabbricazione, e dei materiali impiegati, la tipologia dei
conduttori ferromagnetici ed isolanti impiegati.
g) Calcoli, completi di progetto, relativi al tipo di trasformatore unificato prescelto, redatti in
forma chiara ed intellegibile, firmati in ogni pagina dal progettista e dal legale rappresentante
della Ditta.
h) disegni costruttivi completi e comprensivi degli accessori relativi al trasformatore unificato
prescelto.
La mancata consegna anche di uno solo degli elaborati di cui sopra sarà motivo di nullità
della richiesta.
Il Fornitore dovrà inoltre produrre, al termine delle prove i seguenti altri documenti:
i) Manuale di istruzione per la messa in esercizio dei trasformatori.
l) Documentazione degli accessori e gli schemi elettrici per l’interfaccia con i circuiti ausiliari
esterni.
9.2 - Prove di accettazione
Sui trasformatori completamente montati saranno eseguite presso la sala prove dello
stabilimento di produzione della Ditta fornitrice ed in presenza di un incaricato delle F.S. e prove
previste dalle presenti Norme nel capitolo 9.1.2 e contraddistinte dai punti l), 2), 3), 4), 5), 6).
10. MONTAGGIO E MESSA IN SERVIZIO
Il Fornitore sarà tenuto a fornire, in tempo utile per il montaggio ed in triplice copia, le
monografie, i disegni di assieme, di ingombro dimensionale, i dati dei pesi definitivi dei
trasformatori nonché gli schemi elettrici e il manuale di istruzione per la messa in esercizio, per
poter permettere l’approntamento da parte delle F.S. di tutto quanto ritenuto necessario per la loro
messa in servizio.
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11. GARANZIE
Il Fornitore è tenuto a garantire per ciascun trasformatore oggetto della fornitura le prestazioni
riportate nella scheda tecnica che dovrà essere sottoposta all’Ente F.S. in sede di offerta; dovrà
altresì garantire la conformità a tutti gli altri dati e prescrizioni indicati nella presente Norma
Tecnica (con le tolleranze ammesse dalle Norme).
Il Fornitore inoltre è tenuto a fornire gratuitamente tutta l’assistenza e il materiale che si
rendesse necessario nel periodo di garanzia dei trasformatori a seguito di malfunzionamenti
imputabili al fornitore stesso; tale periodo sarà di 24 mesi dalla data di collaudo degli stessi con
esito positivo.
Il periodo di tempo durante il quale il trasformatore eventualmente restasse fuori servizio per
le riparazioni o sostituzioni anzidette, sarà portato in aumento del periodo di garanzia.
12. PENALITA’ PER ECCEDENZA PERDITE
Sui valori delle perdite a vuoto e di quelle dovute al carico indicati nelle tavole n° 1 e n° 2 è
ammessa una tolleranza del 5 % (cinque percento).
Qualora i valori delle perdite misurati al collaudo di accettazione eccedano detta tolleranza,
ma non oltrepassino il limite massimo di tolleranza del 15 % si applicherà una penale pari a:
- lo 0,1 % del costo complessivo del trasformatore per ogni W di maggiori perdite a vuoto, su
tutta l’eccedenza del valore richiesto;
- lo 0,02 % del costo complessivo del trasformatore per ogni W di maggiori perdite dovute al
carico su tutta l’eccedenza del valore richiesto.
Non si dovrà applicare alcuna compensazione tra perdite a vuoto e quelle dovute al carico.
Qualora le perdite misurate al collaudo risultassero superiori alla tolleranza ammissibile
sopraindicata, il trasformatore potrà essere rifiutato ad esclusivo giudizio delle Ferrovie.
Le eventuali differenze in meno, rispetto ai valori indicati nelle suddette tavole 1 e 2, del
valore delle perdite misurate al collaudo non possono dar luogo ad alcuna richiesta di compenso
economico da parte del Fornitore.
13. IMBALLAGGIO E TRASPORTO
Al fine di prevenire possibili danneggiamenti nel corso del trasporto e delle movimentazioni, i
trasformatori dovranno essere forniti convenientemente imballati e protetti con una copertura
esterna tale da evitare depositi polverosi ed infiltrazioni di acqua piovana ed umidità.
Il tipo di imballaggio dovrà essere preventivamente approvato dalle Ferrovie.
Il trasporto dei trasformatori dallo stabilimento di costruzione all’impianto F.S. di utilizzo si
intende a totale cura, spese e responsabilità della Ditta Fornitrice.
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