header


TANC

Trasformatore Amorfo a Nucleo Continuo

Progetto finanziato nel quadro del POR FESR Toscana 2014-2020

Project co-financed under Tuscany POR FESR 2014-2020

Responsabile scientifico: Ing. Luca Sani


OBIETTIVI DEL PROGETTO TANC

Il progetto mira a conseguire l'obiettivo primario di creare tutte le competenze necessarie per la produzione di serie di trasformatori trifase di distribuzione (MT/BT) con le seguenti caratteristiche:

  1. nucleo magnetico continuo senza giunti realizzato con nastro estremamente sottile di materiale ferromagnetico amorfo o lamierino al silicio a grani orientati;
  2. isolamento in olio o secco;
  3. range potenza nominale Sn   50 – 3150 kVA;
  4. avvolgimenti di alluminio;
  5. classe di efficienza superiore a quella prevista dalla EcoDesign 548/2014 della dir.va europea 2009/125/EC (Tier 2);
  6. TCO (Total Cost of Ownership) minore rispetto a quello di un attuale trasformatore con lamierini al silicio a grani orientati.

Si tratta di una tipologia di macchina innovativa, caratterizzata da bassissime perdite nel ferro, ancora oggi non disponibile sul mercato a causa della difficoltà operative nella costruzione del nucleo magnetico senza giunzioni, che il progetto punta a superare attraverso lo sviluppo di:

  1. di un innovativo layout della macchina;
  2. di un innovative processo produttivo (brevettato) per la realizzazione di nuclei avvolti.

Ciò permetterà alla capofila del progetto (Newton Trasformatori), che ha ideato e brevettato un'innovativa macchina per la produzione di nuclei avvolti, di penetrare, grazie al supporto tecnico e operativo di Gualchierani Industrie Meccaniche, in mercati emergenti e incrementare le quote di mercato in ambito europeo. Newton avrà a catalogo prodotti migliorativi rispetto a quelli previsti  dal regolamento europeo e con i risultati del progetto, a partire dal 2016/2017, commercializzerà trasformatori con classe di efficienza più elevata che entrerà in vigore nel 2021.
Gli obiettivi che saranno realizzati durante lo svolgimento del progetto sono elencati di seguito.

  1. Ottimizzazione del progetto di una classe di trasformatori con nucleo di tipo avvolto senza giunzioni.
  2. Realizzazione della stazione di lavoro come da brevetto (N° FI2015A000071) per produzione dei nuclei magnetici avvolti senza giunzioni.
  3. Ottimizzazione delle resine di incollaggio del nucleo per rafforzare e proteggere questo ultimo da stress meccanici.
  4. Sviluppo di una valutazione integrata di sostenibilità ambientale del processo produttivo e dei prodotti utilizzando la LCA (Life Cycle Assessment) e la LCC (Life Cycle Costs) con l'obiettivo di dare alle diverse fasi del progetto una funzione guida attraverso metodologie analitiche rivolte all'identificazione delle principali criticità ambientali ai fini della loro minimizzazione.
  5. Applicazione della metodologia di progettazione e di costruzione a taglie di trasformatori di minore potenza che hanno esigenze diverse ma possono vantare volumi di vendita significativamente maggiori.
  6. Applicazione della soluzione proposta a trasformatori con isolamento in resina.

TANC PROJECT GOALS

The project aims to achieve the primary goal of creating all the skills necessary for the manufacture of innovative three-phase distribution transformers (MV/LV) with the following features:

  1. a wound magnetic core without gaps made with an extremely thin ferromagnetic ribbon of amorphous or regular grain oriented (RGO) steel;
  2. liquid-immersed (filled with vegetable oil- based liquids) or dry type;
  3. power range from from 5 to 3150 kVA and high voltage up to 36 kV (medium power transformer);
  4. aluminium windings;
  5. compliance with IEC standard 60076;
  6. efficiency better that those provided by the EcoDesign 548/2014 of European Directive 2009/125/ EC (Tier 2 - 2021);
  7. TCO (Total Cost of Ownership) less to the one of comparable RGO transformer.

This is a type of machine characterized by very low iron losses. It is still not available on the market due to the technological difficulties encountered in the construction of a wound core without joints. The project aims to overcome these aspects through the development of:

  1. an innovative design of the transformer;
  2. a new production process (patented) for manufacturing wound continuous cores.

In this way the Newton transformers, the project leader, which has developed and patented an innovative machine for the manufacturing of wound cores, will be able to penetrate emerging markets and increase market shares in Europe thanks to the technical and operational support of Gualchierani Industrie Meccaniche.
Starting in 2016/2017, the company will able to market transformers that are already compliant with the efficiency class coming into force in 2021.

The objectives that will be achieved during the development of the project are listed below.

  1. Electromagnetic, thermal and mechanical design optimization of a class of distribution transformers with wound ferromagnetic core without gaps.
  2. Design, construction and test of the prototype of the patent production line for manufacturing wound cores (Appliant Patent  N° FI2015A000071).
  3. Selection of the bonding resin for impregnating the core to strengthen and protect it against mechanical stress.
  4. Development of an integrated assessment of environmental sustainability of the production process and products using the LCA (Life Cycle Assessment) and LCC (Life Cycle Costs) with the aim of giving a steering function by analytical methodologies to the various phases of the project. Its aim is the identification of the main environmental critical issues with the purpose of minimizing them.
  5. The design of the transformer, as well as that of the construction system will be optimized for small rated power (<50 kVA) machines, which have different requirements but can boast significantly higher sales volumes.
  6. Study of the feasibility of the proposed solution for dry transformers.

 Locandina TANC     


Bloccofooter