La cabina di trasformazione MT/BT

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1 Seminario tecnico La cabina di trasformazione MT/BT Questo incontro è un estratto dei corsi : C1 Studio e progettazione di una cabina MT/BT (durata 20 ore) CEI 0-16 Connessione di utenze private alla rete di media tensione (durata 16 ore) Per maggiori informazioni consultare link : Schneider Electric Seminari on-line La cabina elettrica MT/BT- Ed. Ottobre Diapositiva 1

2 Indice PRIMA parte (Regole tecniche per la realizzazione della cabina MT/BT) Limiti e confronto tra distribuzione in BT ed in MT Lo stato del neutro in MT Regola tecnica per la connessione Dimensionamento delle apparecchiature in MT Il quadro MT Schneider Electric Seminari on-line La cabina elettrica MT/BT- Ed. Ottobre Diapositiva 2

3 Limiti e confronto tra distribuzione in BT ed in MT Perdite AT MT BT nella rete elettrica nazionale Sono le perdite di energia, misurate in kwh, che si manifestano nel processo di trasporto dell energia elettrica, dai siti di produzione al luogo di fornitura. La tabella riporta i valori % di tali perdite per ogni livello di tensione così come recentemente modificate dall AEEGSI a seguito della Delibera 559/2012/R/EEL del 20 dicembre BASSA TENSIONE BT 10,4% MEDIA TENSIONE MT 4% ALTA TENSIONE AT 0,7% Per tensione pari a 380kV 1,1% Per tensione pari a 220kV 1,8% Per tensione uguale o inferiore a 150kV Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 3

4 Dislocazione delle cabine Il numero delle cabine MT/BT ed il loro posizionamento rispetto ai carichi, determina ancora prima della scelta delle sezioni dei conduttori, le perdite nelle linee elettriche. DG Finitura Baricentro dei consumi Montaggio Uffici Verniciatura Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 4 500mt

5 Perdite in un sito industriale Installazione di mq con una potenza installata di 3500 kva L installazione funziona al 50% della potenza installata. Il sito è attivo 6500 su 8760 ore per anno. 365gg x 3 (turni) = 1095gg x 8h = 8760h Consumo 9,1 GWh/anno corrispondenti a x 0,18 /kwh = k /anno. Potenza media nei periodi di carico = (9,1kWh x 1000)/8760h =1,4 MW 4 / (4+77) x100 = 4,9% sono le perdite sulla potenza attiva costano: x 4,9/100 = 80 k /anno Quadri Cavi Trasformatori 19% della potenza non è disponibile (PF = 0,8) Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 5

6 Perdite in un sito industriale Le perdite complessive della distribuzione elettrica 80 k /anno possono essere ripartite indicativamente come dalla seguente immagine: 4k 4,9% 80k /anno 64k 16k Quadri 5/100 x 80 = 4 k /anno Trasformatori 20/100 x 80 = 16 k /anno (rendimento TR 99%) Cavi 75/100 x 80 = 60 k /anno Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 6 75% del 4,9% corrisponde a 3,7% dato comparabile con la caduta di tensione %.

7 Dati di base Gli esempi sono realizzati con i seguenti dati: Costo dell energia in MT 0,18 /kwh Costo dell energia in BT 0,21 /kwh Potenza assorbita da 10 a 300 kw con PF 0,9 Un ciclo di lavoro di 8 ore su 24 ore per 365 giorni all anno pari a su ore/anno 10 anni di servizio dell impianto pari a ore di funzionamento V massimo del tratto di cavo 4% Sono da valutare: Costi di installazione Costi di manutenzione Costi di acquisto dell energia Perdite nei cavi e nel trasformatore Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 7 Spazi impiegati dalla cabina e dai cavi Variazione della tensione tra funzionamento a vuoto e a carico

8 el3 Acquisto e trasporto a 100 mt in BT di 100 kw BT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] P [kw] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x70) 1x70 0,034 2, , Costi d installazione Cavi BT 4 x 100 = 400 mt 9 k Costi dell energia x 100 [kw] x 0,21 / 10^3 = 613 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,034 x x x 0,21 / 10^6 = 17 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 8 Totale 639 k

9 Acquisto e trasporto a 100 mt in MT di 100 kw MT Sezione conduttori [mm 2 ] fase R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x35 ) 0, , Costi d installazione Cavi MT 3 x 100 = 300 mt 7 k Una cabina MT con u.f. AT7 Una cabina MT con u.f. GAM2+IM Un trasformatore da 250 kva 80 k Costi di manutenzione delle cabine 15 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 9 Costo dell energia x 100 [kw] x 0,18 /10^3 = 526 k Costo per le perdite nel trasf. da 250 kva a vuoto 0,88 x = kwh a carico 3,3 x x (111/250)^2= kwh totale ( ) x 0,18/10^3 = 17 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,067 x 4 2 x x 0,18 / 10^6 = 0,02 k Totale 645 k

10 Utente MT trasporto a 300 mt in BT di 100 kw MT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x150) 1x150 0,048 3,71 0, Costi d installazione Cavi BT 4 x 300 = mt 42 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,048 x x x 0,18 / 10^6 = 21 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 10 Totale 63 k

11 Utente MT trasporto a 300 mt in MT di 100 kw MT 300 MT 100 Sezione conduttori [mm 2 ] fase R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x35) 0, , Costi d installazione Cavi MT 3 x 300 = 900 mt 21 k Una cabina MT con u.f. GAM2+IM 20 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,201 x 4 2 x x 0,18 / 10^6 = 0,06 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 11 Totale 41 k

12 Utente MT trasporto a 100 mt in BT di 300 kw MT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x240) 1x240 0,010 2,59 0, Costi d installazione Cavi BT 4 x 100 = 400 mt 19 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,01 x x x 0,18 / 10^6 = 38 k Visto il valore elevato proviamo il raffronto con una sezione doppia Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 12 Totale 57 k

13 Utente MT trasp.a 100 mt in BT (sez. 2X) di 300 kw MT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (2x240) 2x240 0,005 1,29 0, Costi d installazione Cavi BT 8 x 100 = 800 mt 39 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,005 x x x 0,18 / 10^6 = 19 k Le perdite si dimezzano ma raddoppia il costo dell installazione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 13 Totale 58 k

14 Utente MT trasporto a 100 mt in MT di 300 kw MT 100 MT 300 Sezione conduttori [mm 2 ] fase R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x35) 0, , Costi d installazione Cavi MT 3 x 100 = 300 mt 7 k Una cabina MT con u.f. GAM2+IM 20 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,067 x 13 2 x x 0,18 / 10^6 = 0,17 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 14 Totale 27 k

15 Utente BT trasp. a 1200 mt in BT 400 V di 10 kw BT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x50) 1x50 0,588 3,91 0, Costi d installazione Cavi BT 4 x = mt 49 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,588 x 16 2 x x 0,21 / 10^6 = 3 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 15 Totale 52 k

16 Utente BT trasp. a 1200 mt in BT 690 V di 10 kw BT Sezione conduttori [mm 2 ] fase neutro R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x16) 1x16 1,848 3,69 0, Costi d installazione Cavi BT 4 x = mt 30 k Costo 2 trasformatori BT/BT 3 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 1,848 x 9 2 x x 0,21 / 10^6 = 3 k Costo delle perdite nei 2 trasformatori da 12 kva a vuoto 2 x 0,1 x = kwh a carico 2 x 0,28 x = kwh totale ( ) x 0,21 / 10^3 = 7 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 16 Totale 43 k

17 Riepilogo Costi Dati del carico Dati del cavo Perdite nel cavo Potenza Lunghezza Tensione PF N cavi Sezione cavi Resistenza R cavo Inominale DVcavo T. servizio Costo Costi [kw] [km] [V] [mmq] [ohm/km] [ohm] [A] % [ore] [ /kwh] k /10 anni 100 0,1 0,4 0, ,35 0, , ,21 16, ,1 15 0, ,671 0, ,18 0, ,3 0,4 0, ,17 0, , ,18 20, ,3 15 0, ,671 0, ,18 0, ,1 0,4 0, ,104 0, , ,18 37, ,1 0,4 0, ,104 0, , ,18 18, ,1 15 0, ,671 0, ,18 0, ,2 0,4 0, ,5 0, , ,21 2, ,2 0,69 0, ,54 1, , ,21 2,94 Es. Riepilogo PotenzaLunghezzaTensione Totale kw km [V] [ ] 100 0,1 0, , ,3 0, , ,1 0, ,1(2 cavi) 0, , ,2 0, ,2 0,69 43 Soluzione economicamente più conveniente Soluzione intermedia Soluzione economicamente meno conveniente xls Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 17

18 Lo stato del neutro in MT L esercizio della rete di media tensione in Italia avviene, prevalentemente, con neutro a terra tramite impedenza, neutro compensato. Una quota non trascurabile di reti di distribuzione, tuttavia, è esercita a neutro isolato. E in genere necessario che le protezioni per i guasti a terra di cui è dotato l impianto dell Utente siano sempre in grado di funzionare correttamente, a prescindere dallo stato del neutro (ad esempio bobina di Petersen in manutenzione). Le protezioni richieste dal Fornitore per rilevare un guasto a terra per tutti gli Utenti sono: la Io> (guasto a terra); e/o la 67N (direzionale di guasto a terra). Lo stato del neutro non comporta differenze nel caso di guasti bifase o trifase. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 18

19 Messa a terra secondario TR AT/MT AT/MT D.G. Utente A capacitivi D.G. Utente 2 Capacità dei cavi Isolato D.G. Utente 3 Capacità dei cavi Compensato Capacità dei cavi 40 o 50A resistivi La corrente di guasto a terra dipende dalla lunghezza delle linee. L induttanza variabile L compensa le capacità delle linee alimentate dal distributore. La resistenze Rp permettono la circolazione di una corrente di terra resistiva. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 19

20 I ct I ct I cs Rete MT in assenza di guasti I 0 =0 I cr Schermo metallico Conduttore V R I cr I cs I cr Le correnti capacitive presenti tra i conduttori R S e T e gli schermi dei cavi, sono uguali in modulo ma sfasate di 120. La loro somma misurata dal toroide I0 è uguale a 0. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 20

21 Diagramma vettoriale in presenza di guasto a terra V R V R In blu le tensioni stellate in assenza di guasto a terra. V T V residua V S V T In azzurro le tensioni stellate in presenza di guasto a terra. Vo è la tensione omopolare rispetto a terra Vo = 1/3 V residua = 1/3 (V S +V T ) V S V S V T V T Le tensioni concatenate in MT rimangono invariate. Di conseguenza anche sul lato BT a valle dei trasformatori DYn11 le tensioni rimangono invariate. I c I ct V o V R VRQ2/S :r3/100:r3V (1) 15VA cl. 0,5 /100:3V (2) 50VA cl 0,5 3P I cs Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 21 V R

22 Calcolo del contributo capacitivo delle linee MT La formula seguente tratta dalla CEI 0-16 permette il calcolo indicativo del contributo (in Ampere) alla corrente di guasto monofase a terra delle linee elettriche: I F = U ( 0,003 x L1 + 0,2 x L2 ) A L1 è la somma delle lunghezze in km delle linee aeree; L2 è la somma delle lunghezze in km delle linee in cavo. U è la tensione nominale concatenata della rete espressa in kv. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 22

23 Calcolo esatto della capacità dei cavi Per il calcolo esatto del contributo capacitivo si devono utilizzare i dati della capacità dei cavi forniti dai costruttori. La reattanza capacitiva Xc = 1/(2 π x f x C) x L x [Ω/km] per un cavo da 95 mm 2 di 1 km: Xc=1/(6,28 x 50 x 0,23) x x 1 = [Ω/km] per una linea a 15 kv: Ic = 3 V / Xc = 1,73 x / = 1,88 [A/km] Con due cavi in parallelo la capacità (della terna) raddoppia. Capacità kv < Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 23

24 Linea MT utente corta I 0g corrente vista dal toroide I guasto (.. I guasto ) I 0g =( I cl1 +I cl2 +I cl3 ) R I cl1 I guasto S T I 0g I guasto I cl. corrente capacitiva della linea Linea guasta: corrente omopolare I 0g = I guasto I 0g I guasto V o I cl2 I cl3 I 0s =0 I 0s =0 Linee sane: corrente omopolare I 0s = 0 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 24 APPROFONDIMENTO

25 Linea MT utente lunga, neutro isolato (.. I guasto ) I 0g =( I cl1 +I cl2 +I cl3 ) I 0g I guasto - I cl1 I 0g corrente vista dal toroide I cl. corrente capacitiva della linea APPROFONDIMENTO Linea guasta:corrente omopolare I 0g capacitiva I guasto I cl1 I guasto V o I 0g V o I 0s I cl1 I guasto I 0s I cl2 Linee sane: corrente Omopolare I 0s capacitiva V o I cl3 I 0s Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 25 (SECONDA SOGLIA N.I.)

26 Linea MT utente lunga, neutro compensato (bobina di Petersen) (.. I guasto ) ( Petersen ) I 0g = ( I cl1 +I cl2 +I cl3 ) - I cl1 +( I L + I R ) I 0g I guasto APPROFONDIMENTO Linea guasta: corrente omopolare I 0g resistiva e capacitiva (sottocompensazione) o induttiva (sovracompensazione) I guasto I cl1 I guasto V o V o I 0s I L I R I L I guasto isolato I R IL Sovracomp. I R I 0g Sottocomp. I 0s I cl2 Linee sane: corrente omopolare I 0s capacitiva V o I cl3 I 0s Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 26 PRIMA SOGLIA N.C.)

27 Impostazione della direzionale di terra (67N) Cambiando lo stato del neutro, cambia la posizione del vettore della linea guasta I 0g rispetto alla tensione omopolare V o. Le protezioni direzionali sulla rete con neutro a terra tramite impedenza, vanno impostate con una doppia soglia per contemplare, nei periodi di manutenzione della bobina di Petersen, il funzionamento anche a neutro compensato. Neutro a terra Neutro isolato tramite impedenza I 0g Sepam 0 Enel 0 Linea guasta V o 60 Zona inter. V o 60 I 0s I 0g I 0s I 0s I 0g Zona di intervento Linea sana Sovracomp. Sottocomp. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 27 APPROFONDIMENTO Ente fornitore Φ1 [ ] Φ2 [ ] Relè Sepam Limite 1 [ ] Limite 2 [ ]

28 Esempio di tabella di regolazione fornitore NEUTRO COMPENSATO Guasto di fase Rete utente poco estesa Primo guasto di terra Rete utente molto estesa con contributo al guasto > 80% di 2A = 1,6A ~ 400mt 20kV ~ 533mt 15kV Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 28 CEI 0-16 nota bene

29 Regola tecnica per la connessione L AUTORITÀ PER L ENERGIA ELETTRICA E IL GAS in data pubblica il documento: In precedenza sino al 2006 esistevano le DK 5600 emesse da ENEL Ad oggi il più recente aggiornamento è datato Pagine Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 29

30 Campo di applicazione La presente Norma si applica: ALLE RETI delle IMPRESE DISTRIBUTRICI di energia elettrica AGLI IMPIANTI ELETTRICI degli UTENTI dei servizi di distribuzione e di connessione alle reti di distribuzione, (UTENTI). ALLE NUOVE CONNESSIONI (applicazione integrale) La sua applicazione agli impianti degli UTENTI GIA CONNESSI è definita dall AEEG. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 30

31 Criteri per la scelta del livello di tensione e degli schemi di connessione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 31

32 Caratteristiche degli Utenti e loro classificazione Utenti ATTIVI. Utenti che utilizzano qualsiasi macchinario (rotante o statico) che converta ogni forma di energia utile in energia elettrica in corrente alternata previsto per funzionare in parallelo (anche transitorio) con la rete. A questa categoria appartengono anche tutti gli utenti che installano sistemi di accumulo diversi dagli UPS, come definiti dalla norma EN Utenti PASSIVI. Tutti gli utenti non ricadenti nella definizione precedente. Si precisa che, ai fini della norma CEI 0-16, la presenza di UPS, non è sufficiente a far ricadere questi utenti in attivi. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 32

33 Caratteristiche delle reti Livelli di tensione e frequenza Reti MT due valori di tensione di esercizio: 15 kv e 20 kv Alcune porzioni del sistema di MT sono esercite con differenti livelli: La frequenza nominale (fn) è di 50 Hz. 8.4 kv, 9kV, 22kV, 23kV ecc Stato del neutro La rete MT è gestita prevalentemente con neutro messo a terra tramite impedenza costituita da, reattanza induttiva e resistenza o da semplice resistenza. Alcune porzioni di reti MT, attualmente non trascurabili, sono esercite a neutro isolato. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 33

34 I locali A titolo indicativo l occupazione di superficie complessiva di locale consegna e misure deve essere di circa 16 m 2. Locale di consegna Locale di misura Locale cliente Cavo di sezione minima 95 mm 2 in rame o equivalente in alluminio. Collegamento 20metri. I²t K²S² t tempo di intervento della protezione del fornitore, con eventuale richiusore rapido. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 34

35 Schema Utente passivo Schema dell impianto per la connessione. Utente passivo DISTRIBUTORE MISURE UTENTE Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 35

36 Schema Utente attivo Schema dell impianto per la connessione. Utente attivo Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 36

37 Dispositivo Generale Dispositivo Generale DG di Utente: Apparecchiatura di manovra e sezionamento la cui apertura ( comandata dal Sistema di Protezione Generale) assicura la separazione dell intero impianto dell Utente dalla rete, tipicamente costituito da: Sezionatore tripolare CEI EN e interruttore tripolare CEI EN con sganciatore di apertura, in esecuzione fissa. DG All Impianto utilizzatore Interruttore tripolare in esecuzione estraibile conforme alla CEI EN con sganciatore di apertura. DG All impianto utilizzatore Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 37

38 Schema di connessione generale Schema d impianto di utenza per la connessione: Caso Generale IMS.. a certe condizioni può essere omesso (67N-51N) (B) TV-I utente attivo DG+DI In posizione alternativa ad (A) per utente passivo Sezionatore di terra opzionale Cavo di collegamento PG TO omopolare TA-I o TA-T di fase (A) TV-I posizione consigliata utente passivo... Derivatori capacitivi opzionali Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 38

39 SPG Sistema di Protezione Generale associato al DG è composto da : Trasduttori di corrente di fase (TA) Trasduttore di corrente di terra omopolare (TO) Eventuali trasduttori di tensione (TV) Relè di protezione con relativa alimentazione (PG) Circuiti di apertura dell interruttore Il SPG deve funzionare correttamente in tutto il campo di variabilità delle correnti e delle tensioni che si possono determinare nelle condizioni di guasto per le quali è stato previsto. Da Ente Distributore TO TA All impianto utilizzatore DG TV PG Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 39

40 Impianto con protezione 51N I 4 I 8 I 12 X Protezione omopolare Corrente omopolare Misura corrente omopolare TO toroidale Reti utente, estese contributo al guasto < 80% di 2A paria a 1,6A < 400mt 20kV < 533mt 15kV Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 40 APPROFONDIMENTO

41 Impianto con protezione 67N X Misura corrente omopolare Protezione direzionale TV-I aperto Misura tensione omopolare V 4 V 8 V 12 Tensione omopolare TO toroidale I 4 I 8 I 12 Corrente omopolare Reti utente, estese contributo al guasto > 80% di 2A pari a a 1,6A > 400mt 20kV > 533mt 15kV Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 41 APPROFONDIMENTO

42 Schema Protezione Generale TV-I Sistema di Protezione Generale non integrato TA-I tradizionali TA-T LPCT RELE SEPAM TO Toroidale Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 42

43 Limiti sulle sezioni di trasformazione MT-BT Scopo limitare la complessiva potenza di cortocircuito della sezione di trasformazione afferente a un singolo sistema di sbarre BT. Il Distributore, deve comunicare il limite alla potenza massima del singolo trasformatore e/o di più trasformatori in parallelo sulla stessa sbarra BT (riferiti ad una Vcc del 6%). Tale limite alla potenza massima (comunicato dal Distributore) non deve essere generalmente superiore a 2000 kva (reti a 20 kv) e 1600 kva (reti a 15 kv). Limiti inferiori possono essere definiti dal Distributore nel caso di strutture particolari della rete MT esistente. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 43

44 Limiti sulle sezioni di trasformazione MT-BT Esempio, il Distributore ENEL può accettare taglie fino a: Tensione kv Potenza* kva Se linea e protezioni lo consentono, può accettare taglie fino a: Tensione kv Potenza* kva CP Impianto cliente cortocircuito AT/MT Norma CEI EN (ucc = 6% per trasformatori con potenza nominale maggiore di 630 kva) 15 kv 800 kva Impianto cliente 800 kva Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 44 APPROFONDIMENTO

45 Limiti sulla energizzazione contemporanea Lo scopo è quello di contenere le correnti di inserzione, riferite a trasformatori con correnti di inserzione pari a quelle indicate nella Guida CEI l Utente non può installare trasformatori per una potenza complessiva superiore a 3 volte i limiti indicati (6000kVA a 20kV, 4800kVA a 15kV) per ciascun livello di tensione, anche se con sbarre BT separate. In caso di installazione di trasformatori di potenza complessiva eccedente la potenza limite, si devono prevedere opportuni dispositivi/accorgimenti. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 45

46 Considerazioni sulle correnti di inserzione dei trasformatori Alla messa in tensione di un trasformatore di potenza ha luogo il fenomeno della corrente d inserzione (inrush), la cui entità e durata dipende da diversi fattori, quali: Valore istantaneo della tensione di alimentazione (istante di manovra dell interruttore). Caratteristiche costruttive del trasformatore, caratteristica di magnetizzazione e dimensioni. Flusso residuo. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 46

47 Correnti di inserzione dei trasformatori Applicazione non conforme alla CEI Può intervenire il DG e/o il Generale in Sottostazione CP 3x1600 kva Impianto cliente AT/MT 15 kv Esempio 1x1600 kva Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 47

48 Sgancio trasformatori con relè di minima tensione Tali dispositivi devono intervenire in caso di mancanza di tensione per un tempo superiore a 5s. Impianto cliente CP 3x1600 kva AT/MT 15 kv Esempio 1x1600 kva 27 Relè minima V, entro 5s (tipicamente 200mS) Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 48

49 Riaggancio trasformatori con relè di ritorno tensione Al ritorno di tensione... Impianto cliente CP 3x1600 kva AT/MT 15 kv 59 Esempio 1x1600 kva Relè massima V, ritardo Xs Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 49

50 Dimensionamento delle apparecchiature in MT DATI AMBIENTALI Installazione: all interno (I) all esterno (E) PARAMETRI Temperatura ambiente VALORI NORMALI max. valore istantaneo 40 C max. valore medio nelle 24h 35 C minima (I) -5 C (-15 C, -25 C) minima (E) -10 C (-25 C,-30 C, -40 C) Umidità relativa max. valore medio nelle 24h 95% max. valore medio nel mese 90% (attenzione alla condensa) Altitudine 1000m Inquinamento in pratica nessuno (da specificare) Vibrazioni dovute a cause esterne all apparecchiatura o ad effetti sismici trascurabili Velocità del vento (E) 34m/s Spessore del ghiaccio (E) 1 10mm (20mm) Irraggiamento solare (E) 1000 W/m² Disturbi elettromagnetici indotti 1,6 kv Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 50

51 Parametri elettrici I principali aspetti che caratterizzano un sistema di distribuzione sono: La tensione nominale ed il relativo livello di isolamento; Le correnti nominali assegnate nei nodi dell impianto e quindi dei relativi apparecchi. La corrente di cortocircuito ai differenti livelli di distribuzione; Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 51

52 Tensione nominale dell apparecchiatura La tensione massima dell impianto va considerata contemplando anche la tolleranza indicata dal fornitore ( + X%). La tensione nominale dell apparecchiatura dovrà essere maggiore od uguale a quella dell impianto. Per i punti di consegna viene richiesto un livello di isolamento di 24kV. Tensione di tenuta a impulso atmosferico Tensione di tenuta a frequenza di esercizio Tensione nominale Tensione massima dell impianto Schneider Electric Seminari tecnici La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre Diapositiva 52 di 172

53 Tensione nominale e livello di isolamento Valore ridotto Valore pieno Schneider Electric Seminari tecnici La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre Diapositiva 53 di 172

54 Corrente nominale e di corto circuito L apparecchiatura deve essere scelta in base alla corrente nominale dell impianto e di corto circuito, nel punto in cui viene installata. Valore di picco della corrente di corto T lungo Corrente nominale Corrente di corto circuito T breve Impianto Corrente nominale Corrente di breve durata massima ammissibile Apparecchiatura Corrente di picco massima ammissibile 12,5 x 2,5 = 31,25kA 12,5 Schneider Electric Seminari tecnici La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre Diapositiva 54 di 172

55 Sezionatore di Linea Norma CEI EN E un dispositivo di sicurezza, seziona il circuito tra monte e valle. Manovra a vuoto (non ha, né potere di interruzione, né potere di stabilimento). Tensione nominale. Livello di isolamento nominale. Frequenza nominale. Corrente termica nominale e sovratemperatura. Corrente di breve durata nominale. Corrente nominale di picco. Quando è chiuso sopporta la corrente di breve durata nominale e la corrente nominale di picco. Deve essere inter-bloccato con l apparecchio di manovra che apre e chiude sotto carico il circuito. La sua posizione di aperto o chiuso deve essere riconosciuta in modo sicuro: sezionamento visibile; catena cinematica sicura. Permette di operare in sicurezza a valle della linea che apre. Schneider Electric Seminari tecnici La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre Diapositiva 55 di 172

56 Sezionatore di Terra Norma CEI EN E un dispositivo di sicurezza che permette di collegare il circuito principale con l impianto di terra. Se ha potere di stabilimento su cortocircuito, può essere in grado di stabilire, a qualsiasi tensione applicata, fino alla sua nominale, qualsiasi corrente, fino a quella di corto circuito compresa. Serve, unitamente al sezionatore di linea, alla sicurezza del personale quando si deve accedere al circuito interessato. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 56

57 Interruttore di manovra sezionatore IMS Norma CEI EN Interrompe la corrente nominale. Stabilisce nel circuito sia la corrente nominale sia la corrente di cortocircuito. Deve essere protetto contro il cortocircuito da un dispositivo di protezione dalle sovraccorrenti. Svolge anche la funzione di sezionatore se rispondente alle relative norme. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 57

58 Interruttore di manovra sezionatore IMS Norma CEI EN Gli interruttori di manovra-sezionatori IMS sono apparecchi di costruzione più semplice ed economica rispetto agli interruttori. Sono apparecchi di MANOVRA che hanno la caratteristica di SEZIONARE il circuito di potenza (caratteristica che non ha l interruttore, se non in caso di interruttore estraibile), rispondendo alle prescrizioni di norma relative ai sezionatori. Per effettuare le manovre di apertura di correnti di carico hanno una camera di interruzione. Devono essere in grado di chiudere anche in condizioni di guasto (cortocircuito) e sopportare la propria corrente nominale di breve durata. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 58

59 Interruttore di manovra sezionatore IMS combinato con fusibile Norma CEI EN Combinazione costituita da un apparecchio di manovra (eventualmente munito di relè di protezione contro i sovraccarichi) e di fusibili limitatori di corrente. Stabilisce nel circuito sia la corrente nominale sia la corrente di cortocircuito. La fusione di un fusibile deve provocare l apertura dell apparecchio di manovra. Il fusibile è quindi provvisto di un percussore in grado di provocare l apertura automatica dell apparecchio accoppiato. Il combinato permette di utilizzare un apparecchio di manovra anche per correnti di cortocircuito superiori a quelle nominali. Il combinato viene provato come apparecchio unico. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 59

60 Descrizione dell IMS all interno della gamma SM6 Chiuso Aperto A Terra Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 60

61 Fusibili Norma CEI EN Apparecchio che Interrompe il circuito attraverso la fusione di un elemento fusibile, quando la corrente supera un determinato valore per un certo tempo stabilito dalla curva di intervento (caratteristica I-t a tempo inverso). Al di sopra di un determinato valore della corrente di guasto presunta, la corrente viene limitata in modo significativo, sia in valore di picco che in energia specifica limitata. Tensione nominale. Corrente nominale. Frequenza nominale. Potere di interruzione nominale. Curva tempo-corrente. Curva di limitazione. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 61

62 Fusibili Norma CEI EN E abitualmente associato o combinato con un apparecchio di manovra. Ad intervento avvenuto (fusione del fusibile) occorre sostituirlo e ciò comporta il sezionamento del circuito a monte. E utilizzato principalmente nella protezione di trasformatori piccoli di distribuzione MT/BT, di motori, di batterie di condensatori e di trasformatori di tensione ed anche a protezione delle reti Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 62

63 Guida alla scelta dei Fusibili Criteri che fissano la scelta della corrente nominale del fusibile per protezione di un trasformatore MT/BT. 1 Sopportare senza intervenire intempestivamente i valori di cresta della corrente transitoria che accompagna la messa in servizio del trasformatore: 2 Interrompere le correnti di guasto lato BT entro i tempi di tenuta dei trasformatori. 3 Evitare il campo di funzionamento a valori inferiori della corrente di minima interruzione per un guasto lato BT. La corrente nominale dei fusibili corrisponde a una installazione in aria libera con un sovraccarico del trasformatore del 30% oppure a una installazione in quadro senza sovraccarico del trasformatore. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 63

64 Tabella di scelta Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 64

65 Interruttori Norma CEI EN L interruttore riassume in sé la duplice funzione di apparecchio di manovra e protezione. Interrompe e stabilisce la corrente sia in condizioni normali sia in condizioni di cortocircuito. Tensione Se in versione nominale. estraibile svolge anche la funzione di sezionatore. Livello di isolamento nominale. Frequenza nominale. Corrente termica nominale e sovratemperatura. Potere di interruzione nominale in cortocircuito. Potere di interruzione nominale di linee a vuoto, cavi a vuoto, batteria singola e multipla di condensatori. Potere di stabilimento su cortocircuito. Corrente di breve durata nominale. Corrente nominale di picco. Tensione nominale di alimentazione dei circuiti ausiliari. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 65

66 Interruttori Norma CEI EN Funzionamento in condizioni di normale esercizio In queste condizioni, gli interruttori sono chiamati a interrompere: Correnti di carico Correnti capacitive linee a vuoto cavi a vuoto batterie di condensatori Correnti induttive magnetizzanti di trasformatori motori a vuoto o in fase di avviamento reattori Oltre agli interruttori, anche gli interruttori di manovra-sezionatori e i contattori possono compiere queste operazioni, purché previsti per tale scopo. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 66

67 Interruttori Norma CEI EN Funzionamento in condizioni di guasto I guasti in una rete MT possono essere attribuiti a: Cause esterne all impianto fulminazioni corpi estranei in contatto con parti attive (es. rami su una linea, cavi tranciati da una scavatrice) Cause interne all impianto sovratensioni di manovra provenienti dalla rete errata manovra dell apparecchiatura cedimento dell isolamento in un punto dell impianto sovraccarico dei componenti (piuttosto raro) mancanza di una manutenzione adeguata o non correttamente eseguita Le apparecchiature di protezione (interruttori e fusibili) devono intervenire per salvaguardare l impianto e limitare i danni alle persone e alle cose. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 67

68 Interruttori Norma CEI EN Tecnica di interruzione in VUOTO Tecnica di interruzione in SF 6 Oggi le principali tecniche di interruzione utilizzate in MT sono due: tecnica di interruzione in VUOTO tecnica di interruzione in GAS SF 6 (esafloruro di zolfo) Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 68

69 Tecnologie costruttive interruttori in VUOTO Distribuzione secondaria Distribuzione primaria Evolis Evolis Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 69

70 Tecnologie costruttive interruttori in SF6 Distribuzione secondaria Distribuzione primaria SF1-SFSet LF1 LF2 LF3 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 70

71 Interruttore in SF6 SF1, solo interruttore SFset, composto da TA-I e relè a bordo interruttore Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 71 APPROFONDIMENTO

72 Caratteristiche degli interruttori in SF6 Hanno ottime prestazioni in tutti i campi di tensione. Coprono tutte le esigenze di prestazioni in corrente nominale e potere di interruzione. Sono idonei alla manovra di qualunque tipo di carico (capacitivo, piccole correnti induttive). Hanno ingombri e pesi ridotti. Assicurano una vita elettrica elevata: coprono tutte le esigenze degli utilizzatori, praticamente senza richiedere manutenzione. Sono di costo medio. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 72

73 Caratteristiche degli interruttori in SF6 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 73

74 Caratteristiche delle apparecchiature Le funzioni tipiche di diversi tipi di apparecchiatura sono mostrate sulla figura seguente: Apparecchio Funzione isolamento Funzione di manovra su correnti In servizio Su guasto Caratteristiche principali Sezionatore si no no Tenuta ingressi-uscite Sezionatore di terra : potere di chiusura su guasto Interruttore di Manovra Sezionatore si si no Interruzione e chiusura della corrente normale di carico Potere di chiusura su corto-circuito In associazione con fusibile : potere di interruzione nella zona di non fusione del fusibile Contattore no si, se estraibile si no Potere nominale di interruzione e di chiusura Poteri max in interruzione ed in chiusura Caratteristiche di servizio e durata Interruttore no si, se estraibile si si Potere di interruzione in cto cto Potere di chiusura su cto cto Fusibile no no si Potere di interruzione minimo su cto cto Potere di interruzione max su cto cto Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 74

75 Trasformatori di Corrente e Tensione Sono apparecchi elettromagnetici statici con le seguenti funzioni: riprodurre proporzionalmente il valore della grandezza elettrica del circuito su cui sono inseriti; isolare galvanicamente il circuito di alta tensione da quello di bassa tensione. Si dividono in 2 grandi categorie: trasformatori di corrente TA o LPCT ; trasformatori di tensione TV. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 75

76 Trasformatori di Corrente e Tensione Par Classe di precisione Designazione assegnata a un trasformatore di misura, i cui errori di rapporto e angolo rimangono entro i limiti Prescritti per le condizioni specificate di impiego Par Prestazione Ammettenza (o impedenza) del circuito secondario, Espressa in siemens(o ohm), con indicazione del suo fattore di potenza. La prestazione è generalmente espressa come potenza apparente assorbita, in voltampere, per un fattore di potenza specificato, alla tensione o alla corrente secondaria nominale. CEI EN CEI EN Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 76

77 Calcolo della potenza necessaria (VA) TA TV I consumi dei moderni relè elettronici sono in genere molto più bassi rispetto ai (VA) resi disponibili dai TA e dai TV. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 77

78 Trasformatori di corrente TA Il TA riproduce al circuito secondario una corrente proporzionale alla corrente presente sul circuito primario, secondo un definito rapporto di trasformazione: Ipr Kn = = Isr N 2 N11 Isolamento 7,2 24 kv Ipr= corrente primaria Isr = corrente secondaria N1 = numero di spire primarie N2 = numero di spire secondarie Isolamento 0,72 kv Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 78 APPROFONDIMENTO

79 Trasformatori di corrente TA TA per strumenti di misura: campo di corrente primaria 5% 120% Ipn; nucleo facilmente saturabile a multipli della corrente nominale; classi di precisione: 0,2-0,5 1 rispettata con corrente primaria da 100 a 120% di Ipn con prestazione compresa tra 25 e 100% della prestazione nominale in VA TA per relè di protezione: campo di corrente primaria 1 30 Ipn; nucleo difficilmente saturabile a multipli della corrente nominale; classi di precisione: 5P - 10P Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 79 APPROFONDIMENTO

80 Trasformatori di corrente TA Secondari 1A o 5A TA definizioni: 1 primario 100 / 5 1 secondario 2 primario / 5 1 secondario 2 primario / secondari TA per strumenti di misura, definizioni: Prestazione Classe di precisione 10 VA cl.0,5 Fs 10 Fattore di sicurezza massimo multiplo della corrente primaria nominale dopo di che il trasformatore sicuramente satura => protezione della strumentazione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 80 APPROFONDIMENTO

81 Esempio dati TA di protezione TA per apparecchi di protezione, definizioni: Prestazione Classe di precisione 10 VA 5P 10 Fattore limite di precisione (FLP) massimo multiplo della corrente primaria nominale per il quale è garantita la precisione. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 81 APPROFONDIMENTO

82 Confronto tra TA di misura e TA di protezione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 82

83 TA con doppio rapporto (DR) realizzato al primario Schema elettrico Schema topografico Collegamento in SERIE Valore più basso di corrente: 1 Ip P1 C1 C2 P2 Collegamento PARALLELO Valore più alto di corrente: 2 Ip Fig. 10 P1 C1 C2 P2 Nota: Ip è la corrente primaria nominale Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 83 APPROFONDIMENTO

84 Principali parametri per la scelta dei TA con riferimento alle condizioni di cortocircuito 1 Il TA deve sopportare gli effetti termici della corrente di cortocircuito I ter per il tempo specificato, generalmente 1 oppure 3 secondi, o almeno per il tempo necessario all interruzione del circuito da parte dell interruttore a monte. 2 Il TA deve sopportare gli sforzi elettrodinamici provocati dalla corrente di cortocircuito. Il valore di corrente da considerare è quello della 1 a cresta che, salvo casi speciali, è pari a: I din = 2,5 I ter. 3 Il circuito secondario deve sopportare la corrente secondaria massima creata dalla circolazione al primario della I ter per il tempo di durata di cortocircuito. 4 Forti correnti di cortocircuito tendono, causa saturazione del nucleo, a deformare e ridurre la corrente secondaria del TA. In caso di correnti con forte grado di asimmetria può rendersi necessaria la verifica diretta dell insieme TA + relè per accertarsi che il piccolo segnale disponibile al secondario del TA sia sufficiente a far scattare il relè. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 84 APPROFONDIMENTO

85 Trasformatori di tensione TV TV per strumenti di misura: campo di tensione 80% 120% Upn; classi di precisione 0,2-0,5-1 TV per relè di protezione: campo di tensione 5% 190% Upn; classi di precisione 3P - 6P TV-I polo a terra 3TV per D.G. protezioni 67N direzionale di terra 59Vo tensione residua TV-I poli isolati 2TV per D.D.I. protezioni 27 minima tensione 59 massima tensione 81 massima e minima frequenza 81V sblocco voltmetrico Conteggio energia Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 85

86 Esempio dati TV per misura TV per strumenti di misura, definizioni: Prestazione Classe di precisione 10 VA cl.0,5 Fattore di tensione Massima tensione, in multipli della nominale per la quale è garantita la classe di precisione. TV polo a terra 1,9 per 30 s - 1,9 per 8 h TV poli isolati 1,2 continuativo Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 86 APPROFONDIMENTO

87 Esempio dati TV per protezione TV per apparecchi di protezione, definizioni: Prestazione Classe di precisione 50 VA 3P Fattore di tensione TV polo a terra TV poli isolati 1,9 per 30 s - 1,9 per 8 h 1,2 continuativo CEI 0-16 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 87 APPROFONDIMENTO

88 Ferrorisonanza Sovratensioni di manovra dovute a guasti a terra specie in reti con neutro isolato, provocano la saturazione del nucleo del TV (fase-terra) e quindi una riduzione sensibile della induttanza di magnetizzazione: questa può raggiungere valori tali da entrare in risonanza con le capacità della rete. N A A A N N Effetti n n n Notevole aumento della corrente primaria e conseguente danneggiamento del TV per dilatazione termica a a a da da da Soluzioni Resistenza di smorzamento sull avvolgimento secondario del triangolo aperto Punto di lavoro lontano dal ginocchio di saturazione dn dn 59Vo Rs Rs = resistenza di smorzamento dn 59Vo = relè omopolare di tensione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre Diapositiva 88

89 Il quadro MT E costituito da un insieme di unità funzionali adatte a realizzare lo schema elettrico di progetto. Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 89 di 469

90 Campo di applicazione dei quadri di MT Centrale di produzione Mcset -PIX G Ausiliari di centrale Trasporto Distribuzione pubblica Distribuzione industriale Distribuzione Primaria GM6 -Gmset Mcset -PIX GHA Cabina primaria Cabina primaria Distribuzione Secondaria SM6 -AT7 Flusarc 36 Unità DY Trasformatore da palo Cabina secondaria CEI 0-16 Cabina secondaria Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 90 di 469

91 Quadri Elettrici di Media Tensione per Cabine MT-BT Distribuzione secondaria Distribuzione primaria SM6 GMset Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 91 di 469

92 Generalità In corrispondenza dei nodi della rete dovranno essere installati, per ogni linea entrante o uscente, dei dispositivi di manovra, protezione, sezionamento e di messa a terra. L insieme di questi dispositivi all interno di un involucro metallico prende il nome di QUADRO ELETTRICO Nella rete elettrica i quadri di media tensione si trovano: nella GENERAZIONE: sui circuiti di potenza, sui circuiti degli ausiliari della centrale nella DISTRIBUZIONE: nella cabina primaria e in quella secondaria nel PROCESSO INDUSTRIALE Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 92 di 469

93 Generalità Esistono due modalità costruttive per le cabine di Media Tensione: Cabine di media tensione a giorno, per i quali devono essere rispettate le condizioni di sicurezza dettate dalle norme CEI EN ; oggi poco utilizzati se non in casi particolari Cabine di Media Tensione realizzate con apparecchiature prefabbricate in involucro metallico dette anche Quadri elettrici in accordo alla norma CEI EN Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 93 di 469

94 Definizioni Unità Funzionale Involucri contenenti le apparecchiature del circuito principale e i relativi circuiti ausiliari e che concorrono all espletamento di una singola funzione. Compartimento Sottoassieme di una unità funzionale contenente a sua volta parti del circuito principale. Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 94 di 469 APPROFONDIMENTO

95 Definizioni Le unità funzionali si distinguono in: arrivo/partenza; congiuntore; risalita; misure. All interno di ciascuna unita arrivo/partenza e congiuntore si trova sempre: un apparecchio di manovra principale (es. interruttore); un apparecchio di sezionamento. All interno di ciascuno compartimento si possono inoltre trovare: un sezionatore di messa a terra; trasformatori di corrente TA e di tensione TV. Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 95 di 469 APPROFONDIMENTO

96 Cenno sull evoluzione della norma IEC > IEC ed. I > IEC ed. II IEC ed. I nel 2003 ha sostituito integralmente la IEC Pubblicata in Italia come CEI EN luglio 2013 Dopo periodo di esercizio si è deciso di revisionarla. Processo iniziato nel 2006 e terminato a novembre con la pubblicazione della IEC ed. II Disponibile sul sito del CEI Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 96 di 469 APPROFONDIMENTO

97 Principali cambiamenti CEI EN Premessa I criteri utilizzati per la classificazione dei QUADRI. La norma è stata concepita in modo da facilitare le relazioni sul mercato e proporre definizioni e caratteristiche più precise. Sono spariti i termini Metal-Enclosed e Metal-Clad. Costruttori ed Utilizzatori, devono oggi orientarsi sui veri bisogni e sulle prestazioni, tra cui la modalità con cui sarà esercita l apparecchiatura, ed in particolare: la continuità di servizio e gli aspetti legati alla sicurezza. LSC, Loss of Service Continuity (Perdita di Continuità di Servizio) categoria che definisce la possibilità di mantenere sotto tensione altri compartimenti e/o unità funzionali quando si apre un compartimento HV(alta tensione) accessibile. IAC, Quadro Internal Arc Classified, e la relativa Prova all Arco Interno è passata da: OPZIONALE (IEC 60298) sottoposta ad accordo tra costruttore e utilizzatore; ad OBBLIGATORIA se il costruttore vuole dichiarare il proprio quadro con tenuta all arco interno, in tal caso si esegue la prova come PROVA DI TIPO. Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 97 di 469 APPROFONDIMENTO

98 Principali cambiamenti CEI EN Esempio di Unità Funzionali, Unità Funzionale: Parte di un apparecchiatura comprendente tutti i componenti dei circuiti principali e dei circuiti ausiliari che concorrono all espletamento di una specifica funzione alla quale esse sono preposte, per es. UF Arrivo/Partenza Congiuntore Assieme di Unità Funzionali (chiamato quadro nella 99-4). Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 98 di 469

99 Esempi di compartimenti (SM6) Il costruttore ne definisce il numero e i contenuti. Ciascun Compartimento è definito come: Fisso; Estraibile; Eventualmente, Accessibile. Compartimento sbarre Compartimento MT Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 99 di 469

100 Compartimenti in relazione alla accessibilità Tipo di compartimento Descrizione Accessibile tramite interblocco Accessibile Secondo procedura per mezzo di interblocchi a chiave L accesso è controllato da dispositivi di interblocco costituenti parte integrante del quadro. Garantiscono che le parti attive del compartimento siano fuori tensione prima dell accesso. L accesso è controllato da una procedura che prevede l impiego di interblocchi con chiave Accessibile Mediante attrezzo NON Accessibile Il compartimento può essere aperto solo con utilizzo di attrezzi L apertura del compartimento comporta il suo irreparabile danneggiamento, ad esempio compartimento sbarre di un quadro isolato in gas SF 6 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 100 di 469

101 Esempi di unità funzionali (SM6) Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 101 di 469

102 Esempi monoblocco AT7 (SM6) Tensione max Isolamento Corrente massima Corrente massima di guasto : 17,5-24KV : 630 A : 12,5-16 ka 24 kv 1sec. : 20 ka 17,5 kv 1sec. AT7-A AT7-B Dimensioni : Altezza : Profondità : Fronte Plus : Soluzione monoblocco pronta all installazione : TA TLP130 multi-range (da 5 a 1250A) Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 102 di 469

103 Esempi monoblocco AT7 (SM6) AT7-A AT7-B AT7-B con TV TLP130 VRQ2/S2 TLP130 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 103 di 469

104 Principali cambiamenti CEI EN Secondo i compartimenti accessibili e la continuità di servizio, sono possibili quattro categorie: LSC1: UF avente uno o più compartimenti HV (>1kV) accessibili, tali che, quando ciascun di questi compartimenti è aperto, almeno una delle unità funzionali del QUADRO non può rimanere in tensione.. UNICO COMPARTIMENTO ACCESSIBILE Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 104 di 469 APPROFONDIMENTO

105 Principali cambiamenti CEI EN LSC2: UF che ha almeno un compartimento accessibile per la connessione HV (chiamato compartimento connessione), tale che, quando questo compartimento è aperto, almeno una sbarra può rimanere in tensione e tutte le altre UFs del QUADRO possono essere manovrate normalmente La designazione LSC2 nella ed. II della norma ha avuto una sua definizione (non lo era nella ed. I) e i suffissi A o B si applicano quando sono definiti più compartimenti accessibili all interno dell unità funzionale. Non accessibili accessibile Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 105 di 469 APPROFONDIMENTO

106 Principali cambiamenti CEI EN Quando una UF LSC2 ha degli altri compartimenti accessibili oltre il compartimento per la connessione, vengono definite due ulteriori suddivisioni LSC2A e LSC2B: LSC2A: UF di categoria LSC2 tale che, quando ciascun compartimento accessibile (diverso dal compartimento sbarre di un QUADRO a singola sbarra) è aperto, almeno una sbarra può rimanere in tensione e tutte le altre UFs del QUADRO possono essere manovrate normalmente; Esempio: COMPARTIMENTO INTERRUTTORE ACCESSIBILE MEDIANTE ATTREZZI UF di un Quadro a singola sbarra COMPARTIMENTO CONNESSIONI (CAVI) ACCESSIBILE Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 106 di 469 APPROFONDIMENTO

107 Principali cambiamenti CEI EN LSC2B: UF di categoria LSC2A, dove le connessioni in alta tensione (esempio connessione cavi) dell unità funzionale può rimanere energizzata, quando ciascun altro compartimento di alta tensione accessibile della corrispondente unità funzionale è aperto. COMPARTIMENTI ACCESSIBILI Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 107 di 469 APPROFONDIMENTO

108 LSC esempi SM6 J LSC categoria che definisce la possibilità di mantenere sotto tensione altri compartimenti e/o unità funzionali quando si apre un compartimento ad alta tensione accessibile Compartimento Compartimento Compartimento interruttore connessioni e sbarre interruttore e risalita e connessione accessibile unico accessibile tramite sbarre accessibile tramite interblocco con SEZ linea a monte attrezzo e procedura tramite attrezzo PI PI PI - Partizione Isolante LSC1 LSC2 LSC2 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 108 di 469

109 LSC esempi SM6 Compartimento interruttore accessibile tramite interblocco con i SEZ di linea a monte e a valle PI LSC2 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre Diapositiva 109 di 469