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Per il sistema ausiliario e step-up
La turbina eolica trasforma l'energia cinetica del vento in energia meccanica per un generatore elettrico collegato al lato di bassa tensione di un trasformatore elevatore (direttamente o tramite un convertitore).
Esistono due differenti tipologie di impianto eolico:
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Impianto On-shore
Sulla terraferma, il più comune. -
Impianto Off-shore
Installato diversi chilometri dalla costa e quindi collegato alla terraferma (o all'impianto Oil & Gas in alcuni casi) attraverso dei cavi.
La velocità del vento in mare risulta essere alquanto elevata di conseguenza le turbine eoliche installate off-shore sono in grado di generare sostanzialmente più energia di quelle on-shore.
I trasformatori per questa tipologia di applicazione sono progettati specificatamente per le diverse esigenze delle relative turbine e sulla base dei regolamenti nazionali mantenendo il più alto grado di sicurezza, efficienza e rispetto dei requisiti ambientali.
Design compatto, resistenza alle vibrazioni e massima affidabilità ed efficienza sono caratteristiche fondamentali per l'installazione nella navicella o all'interno della torre della pala eolica, il tutto secondo i requisiti di progettazione dei produttori di turbine eoliche.
Tipicamente questi trasformatori sono costruiti con avvolgimenti di MT inglobati in resina epossidica o nella versione immersa in liquido isolante come olio midel o siliconico.
Quando SEA valuta una soluzione per gli impianti eolici si focalizza su alcune caratteristciche particolari quali:
- Picchi e Armoniche
I trasformatori che alimentano un generatore di una turbina eolica (WTGSU) devono prendere in considerazione in fase di progettazione il contenuto armonico e i picchi prodotti dal sistema per prevenire sollecitazioni elettriche che possono provocare un rapido deterioramento del suo isolamento.
- Ciclo di carico
Le condizioni di carico di questo tipo di trasformatore differiscono da quelle dei trasformatori di distribuzione visto che i WTGSU possono avere cicli multipli durante l'arco della giornata a seconda delle condizioni del vento.
La progettazione di trasformatore deve considerare questi cicli sia per la parte attiva che per il sistema di raffreddamento.
- Dimensionamento
Il trasformatore deve essere opportunamente dimensionato per gestire le condizioni specifiche del caso, ad esempio la forza del vento.
- Sovratensioni transitorie
Il trasformatore dovrebbe essere in grado di sopportare un guasto nel caso di una singola linea a terra o una doppia linea a terra perchè la rete potrebbe affrontare una situazione di sovratensione eccessiva sollecitando il sistema di isolamento all'interno del trasformatore.
- Commutazione
Particolari soluzioni sono studiate per proteggere gli avvolgimenti da sovratensioni transitorie causate da varie operazioni di commutazione, in quanto sorge la necessità di spegnere l'unità a causa delle grandi variazioni di velocità del vento e la conseguente ampia fluttuazione nella potenza generata dalla turbina.
- Protezione in caso di incendio e sicurezza ambientale
Per aumentare la protezione in caso di incendio e la sicurezza dell'ambiente, i liquidi sintetici o Estere vegetali (bio) possono essere utilizzati nei trasformatori immersi in olio isolante altrimenti l'alternativa è quella di installare trasformatori in resina.