Una serie di soluzioni per il monitoraggio degli scaricatori di sovratensione

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1 Una serie di soluzioni per il monitoraggio degli scaricatori di sovratensione Answers for energy.

2 Monitoraggio altamente affidabile delle apparecchiature con valore aggiunto Sistema ACI versione basic versione advanced Contatori di sovratensione Sensore e display Spinterometro di protezione e LCM 500 Panoramica L andamento crescente della domanda di energia a livello mondiale mette sempre più a dura prova le reti esistenti, spingendole talvolta al limite della capacità. In questo modo l affidabilità e la disponibilità della rete di alimentazione diventano una sfida sempre più impegnativa. In questo contesto, molti gestori sono impegnati nella ricerca di soluzioni miranti ad accrescere l affidabilità delle proprie reti. Il monitoraggio delle apparecchiature rappresenta un metodo validato per tenere sotto controllo lo stato operativo e calcolare la vita utile residua, grazie al quale l operatore ottiene dati importanti per la gestione dell impianto ed anche per valutare lo stato generale della rete. Monitoraggio efficiente Gli scaricatori di sovratensione sono elementi altamente affidabili dei sistemi di trasmissione e distribuzione di energia elettrica. Se operati nel rispetto delle specifiche, possono durare anche 30 anni senza alcuna manutenzione. Ciò non è, tuttavia, sufficiente a prevenire il verificarsi di sovraccarichi che possono non solo danneggiare gli scaricatori, ma perfino compromettere la sicurezza della rete. 2

3 I monitor sono utili per la tempestiva individuazione delle anomalie. I sistemi di sorveglianza supportano la sicurezza dell erogazione di energia elettrica su un livello del tutto nuovo. Siemens offre una linea completa di dispositivi di sorveglianza all avanguardia, che, rispondendo perfettamente alle esigenze del cliente, gli garantiscono di diagnosticare tempestivamente i guasti ancor prima che si verifichino e che possano compromettere l erogazione di energia elettrica. Frutto di un esperienza consolidata Siemens vanta oltre 80 anni di esperienza nel settore degli scaricatori di sovratensione, un solido punto di partenza per costruire una gamma completa di sistemi di sorveglianza fatti su misura per gli scaricatori di sovratensione di ultima generazione. La linea di monitor per scaricatori di sovratensione prodotta da Siemens va da semplici contatori e indicatori di stato a sistemi di sorveglianza periodica delle condizioni analitiche e di sorveglianza online. Tutti i dispositivi forniscono i dati necessari sulle reazioni e sulle condizioni degli scaricatori, in perfetta sintonia con i rispettivi livelli di tensione, la situazione della rete e le esigenze del cliente. 3

4 Il sistema ACI Arrester Condition Indicator Sistema ACI versione basic versione advanced Contatori di sovratensione Sensore e display Spinterometro di protezione e LCM 500 Panoramica I monitor come l indicatore delle condizioni dello scaricatore (ACI) rendono le reti sicure ancora più sicure. Gli scaricatori di tensione consentono di ottenere il controllo su pericolose situazioni di sovratensione in modo rapido e sicuro, ma è possibile sorvegliare lo stato di uno scaricatore con poca spesa, semplicemente tenendolo d occhio? Ora sì! Valutazione della corrente di fuga sulla base dell analisi della terza armonica specifica dello scaricatore Il sistema ACI mostra a vista le condizioni dello scaricatore, tenendo conto della valutazione della corrente di fuga sulla base dell analisi della terza armonica specifica dello scaricatore. Funziona come un semaforo, ed è altrettanto facile da leggere. Il sistema ACI separa elettronicamente la componente della terza armonica dalla corrente di fuga dello scaricatore. Osservando l indicatore si può dedurre quale sia lo stato operativo dello scaricatore connesso. Il sistema ACI non richiede alimentazione ausiliaria, giacché riceve l energia necessaria dal flusso costante della corrente di fuga. Sempre informati La condizione momentanea dello scaricatore è sempre ben visibile grazie ai LED di colore diverso: verde indica che tutti i valori sono nei limiti della norma; giallo indica che certi valori sono prossimi alla deviazione, ma non richiedono un intervento immediato. Per motivi di sicurezza, è bene controllare il sistema ACI una volta al giorno; rosso indica un potenziale rischio di sovraccarico dello scaricatore. 4

5 Il sistema ACM Arrester Condition Monitor Versione basic Rispetto al sistema ACI, il sistema di sorveglianza delle condizioni dello scaricatore (ACM), per il quale Siemens offre una tecnologia innovativa con molte nuove funzioni, presenta anche più opzioni. Funzioni base come solido punto di partenza I dispositivi ACM messi a punto da Siemens forniscono nella versione basic una vasta gamma di funzioni standard, comprese la misurazione e la lettura della corrente di fuga totale, la misurazione e la lettura degli impulsi della corrente di sovratensione, la valutazione della corrente di fuga sulla base dell analisi della terza armonica con compensazione per le armoniche dipendenti dalla rete, la correzione della temperatura e l indicazione delle condizioni mediante LED aventi gli stessi colori del semaforo. Dal primo giorno di attivazione, il monitor lavora in sottofondo per misurare la corrente di fuga e compilare uno storico completo dei dati.* La sopravvivenza del sistema è garantita dalla possibilità di poterlo upgradare alla versione advanced senza dover sostituire il sensore dello scaricatore. Il sistema può essere utilizzato anche come sensore nei nuovi sistemi ISCM (monitoraggio integrato delle condizioni della stazione). Essendo alimentato ad energia solare, il monitor non ha bisogno di alimentazione esterna né di batterie, né è necessario stabilire una connessione galvanica tra l elettronica e il path della corrente principale dello scaricatore. Il dispositivo è interamente rivestito di silicone senza alcun vuoto, e di conseguenza l umidità non può penetrare. * Accesso possibile soltanto con la versione advanced 5

6 Il sistema ACM Arrester Condition Monitor Versione advanced Sistema ACI versione basic versione advanced Contatori di sovratensione Sensore e display Spinterometro di protezione e LCM 500 Panoramica 6 Le funzioni base della versione basic del sistema ACM di Siemens sono state arricchite con nuovi sviluppi e nuove tecnologie che consentono di migliorare ancora di più la sicurezza delle reti elettriche. Le funzioni generali sono le stesse. Il monitor sovrintende a due funzioni fondamentali: da una parte, la misurazione della corrente di fuga totale e la determinazione della componente resistiva attraverso l analisi della terza armonica; dall altra, la registrazione degli impulsi della corrente di sovratensione, come anche l individuazione e la registrazione del numero totale, del livello e della durata degli impulsi. Queste informazioni possono poi essere utilizzate per eseguire un analisi precisa dell attività dello scaricatore. Il sistema ACM advanced offre in più la possibilità di connessione wireless per valutare le misurazioni a lungo termine, lo storico dei dati relativi alle misurazioni del contatore (counter history) e la sommazione dell'energia. La versione advanced incorpora, e continuerà ad incorporare, la tecnologia di monitoraggio degli scaricatori di sovratensione più all avanguardia. Registrazione automatica delle tendenze a lungo termine La versione advanced del sistema ACM misura automaticamente la corrente di fuga una volta al giorno, all orario stabilito dall utente, e conserva in memoria il dato così ottenuto per oltre cinque anni. A differenza dei semplici controlli sul posto, queste misurazioni a lungo termine forniscono automaticamente dati ottimali per l analisi delle tendenze. Logging dello storico dei dati relativi alla corrente di sovratensione e della misurazione dell assorbimento dell energia Oltre a loggare lo storico dettagliato degli impulsi della corrente di sovratensione, la versione advanced del sistema ACM registra dati esclusivi relativi all energia convertita nello scaricatore di sovratensione per impulso.

7 In questo modo è possibile ottenere un quadro chiaro e dettagliato dell utilizzo dello scaricatore di sovratensione per l intera durata della vita utile del dispositivo. Anche se l assorbimento totale dell energia per tutto il ciclo vitale dello scaricatore non ha limiti, questi dati possono comunque dare un prezioso contributo alla gestione dell impianto. Alimentazione ad energia solare Essendo alimentato ad energia solare, il sistema ACM non ha bisogno di alimentazione esterna né di batterie, né è necessario stabilire una connessione galvanica tra l elettronica e la funzione main branch circuit dello scaricatore di sovratensione. Preimpostato per i requisiti della norma IEC La versione advanced del sistema ACM è predisposta per essere integrata nei nuovi sistemi ISCM senza che sia necessario sostituire l hardware sullo scaricatore di sovratensione. Interfaccia con il PC mediante stick USB e software Il modulo USB wireless (3EX5 085) e il software Service Tool possono essere utilizzati per collegare il sistema ACM a un PC. I due dispositivi funzionano da trasmettitore e ricevente. Il software Service Tool consente di visualizzare, analizzare e valutare i dati misurati e calcolati sul PC, ma può essere utilizzato anche per modificare e salvare alcuni parametri specifici per il cliente, per aggiornare il software, rendendolo quindi più pratico e flessibile. Facilità dell upgrading Se sullo scaricatore di sovratensione è già installata la versione basic, il sistema può essere upgradato alla versione advanced mediante modulo USB wireless, software gratuito e una specifica licenza di accesso, senza modificare lo scaricatore. Ciò fatto, è possibile accedere all intera gamma di funzioni di questo potente sistema. 7

8 Contatori meccanici Sistema ACI versione basic versione advanced Contatori di sovratensione Sensore e display Spinterometro di protezione e LCM 500 Panoramica Contatori di sovratensione Il contatore di sovratensione 3EX5 030 è un monitor convenzionale per scaricatori. È integrato nel collegamento di terra dello scaricatore e ne conta le reazioni. Contatore di sovratensione con misuratore della corrente di fuga Il contatore di sovratensione 3EX5 050 con misuratore della corrente di fuga è in grado anche di monitorare la corrente di fuga dello scaricatore. Oltre alle funzioni descritte, ambedue i contatori di sovratensione possono essere dotati anche di un contatto ausiliario passivo per la misurazione a distanza (3EX5 030-AC, 3EX5 050-AC). Specifiche tecniche per 3EX5 030 Sensibilità di reazione: Forma di corrente 8/20 µs: 200 A Risoluzione: 5 impulsi al secondo Forma di corrente 4/10 µs: 100 ka Specifiche tecniche per 3EX5 050 Sensibilità di reazione: Forma di corrente 8/20: 200 A Risoluzione: 5 impulsi al secondo Forma di corrente 4/10 µs: 100 ka Misurazione della corrente di fuga: Indicata dal milliamperometro sotto forma di valore di picco/ 2 Per intervalli fino a 30 ma (normale) o 50 ma (modello speciale: 3EX5 050-L) Scala bilineare 8

9 Sensore e display < 200 m Sensore Il sensore 3EX5 060 è un monitor per scaricatori di sovratensione integrato nel collegamento di terra del dispositivo, che ha la funzione di contare le reazioni dello scaricatore e di misurare costantemente la corrente di fuga. Display Il display 3EX5 062 consente di visualizzare le reazioni dello scaricatore rilevate dal sensore e la corrente di fuga nel luogo più comodo per l utente, purché entro un raggio massimo di 200 metri. L unità display fornisce anche una connessione per misurare localmente la corrente di fuga, ad esempio utilizzando un oscilloscopio (lead di misurazione disponibile come accessorio). Specifiche tecniche per 3EX5 060/062 Sensibilità di reazione: Forma di corrente 4/10 µs, 8/20 µs: 1000 A Forma di corrente 30/60 µs: 200 A Forma di corrente a onde rettangolari: 100 A Misurazione della corrente di fuga: Milliamperometro fino a 20 ma Scala logaritmica 9

10 Spinterometro di protezione e LCM 500 Sistema ACI versione basic versione advanced Contatori di sovratensione Sensore e display Spinterometro di protezione e LCM 500 Panoramica Spinterometro di protezione Lo spinterometro di protezione è un monitor per scaricatori integrato nella connessione di terra dello scaricatore, che conta le reazioni dello scaricatore e consente di stimare il flusso di corrente attraverso lo scaricatore sulla base di caratteristici segni di bruciatura. Monitoraggio in tempo reale delle condizioni del sistema con LCM 500 LCM 500 è un sistema di misurazione portatile per scaricatori di sovratensione ossido metallici che misura la terza armonica della corrente di fuga senza interrompere il funzionamento. I dati così ottenuti possono fornire informazioni utili sullo stato dello scaricatore. Il software fornisce informazioni di correzione specifiche per gli scaricatori Siemens. 10

11 Panoramica Sistema ACI basic advanced Principio Elettronico Elettronico Elettronico Variabili misurate Terza armonica della corrente di fuga Numero degli impulsi della corrente di sovratensione Analizza gli impulsi della corrente di sovratensione (time stamp, valore massimo, ampiezza degli impulsi, contenuto di energia) Corrente di fuga totale Corrente di fuga totale Terza armonica della corrente di fuga con correzione della temperatura e compensazione delle armoniche (3 LED) Terza armonica della corrente di fuga con correzione della temperatura e compensazione delle armoniche (3 LED Assorbimento dell energia dello scaricatore Alimentazione Corrente di fuga Energia solare Energia solare Indicazione a distanza No No Wireless Installazione Integrata nel filo di messa a terra Integrata nel filo di messa a terra Integrata nel filo di messa a terra Ordine n. 3EX EX EX EX5 085 (modulo USB wireless) 13

12 Panoramica Contatore di sovratensione Contatore di sovratensione con indicatore della corrente di fuga Sensore e display Principio Elettromeccanico Elettromeccanico Elettromeccanico Variabili misurate Numero degli impulsi della corrente di sovratensione Numero degli impulsi della corrente di sovratensione Corrente di fuga totale (inclusa DC) Numero degli impulsi della corrente di sovratensione Corrente di fuga totale Alimentazione Nessuna Nessuna Nessuna Indicazione a distanza Modello speciale AC: collegato mediante contatto ausiliario Modello speciale AC: collegato mediante contatto ausiliario Collegato Installazione Integrata nella connessione di terra Integrata nella connessione di terra Sensore integrato nella connessione di terra/display collegato Ordine n. 3EX EX5 030-AC 3EX EX5 050-AC 3EX5 050-L 3EX EX

13 Spinterometro di protezione LCM 500 Spinterometro di protezione Elettronica Numero degli impulsi della corrente di sovratensione Corrente di fuga totale Terza armonica della corrente di fuga Nessuna Batteria/rete di alimentazione Modello speciale: a fibra ottica* Modello speciale Integrata nella connessione di terra Amperometro portatile/ con morsetto 3EX EX6 020* LCM

14 Copyright 2011 e pubblicato da: Siemens AG Energy Sector Freyeslebenstrasse Erlangen, Germania Siemens AG Energy Sector Power Transmission Division High Voltage Products Nonnendammallee Berlin, Germania Per maggiori informazioni, contattare il nostro: Tel.: Fax: arrester@siemens.de Power Transmission Division N. ordine E50001-G630-A141-V Stampato in Germania Dispo 30002, c4bs Nr fb 3597 WS 0111 Stampato su carta sbiancata senza cloro elementare. Tutti i diritti riservati. I marchi di fabbrica menzionati nel presente documento sono di proprietà di Siemens AG, di sue affiliate o dei loro rispettivi titolari. Soggetto a modifiche senza preavviso. L informazione nel presente documento contiene descrizioni di carattere generale sulle opzioni tecniche disponibili che a seconda dei casi potrebbero non essere pertinenti. Le opzioni tecniche richieste dovrebbero pertanto essere specificate nel contratto.