Novità introdotte dalle nuove Norme C EI 0-16 e C E I 0-21 al s is tema di protezione di interfaccia per utenti attivi

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1 Novità introdotte dalle nuove Norme C EI 0-16 e C E I 0-21 al s is tema di protezione di interfaccia per utenti attivi ing. Massimo Ambroggi Responsabile Service Tecnico THYTRONIC S.p.A. (MI)

2 PREMESSA Le novità qui presentate per il Sistema di Protezione di Interfaccia (SPI) per gli utenti attivi connessi alla rete MT, riguardano il documento CEI C.1109 (CEI 0-16 III edizione in inchiesta pubblica fino al ). Non vengono quindi considerate correzioni o eventuali modifiche apportate dal CT 316 successivamente all inchiesta pubblica. Le novità presentate per il SPI per gli utenti attivi connessi alla rete BT sono invece quelle contenute nella norma CEI 0-21 edizione giugno 2012 attualmente in vigore. 2

3 PER QUALE RAGIONE IL SISTEMA DI PROTEZIONE DI INTERFACCIA (SPI) VIENE MODIFICATO NELLE NUOVE NORME CEI 0-21 E CEI 0-16? In attesa di una infrastruttura di rete del Distributore che implementi la funzione di telescatto dei DDI degli utenti attivi, la Guida Tecnica/Allegato A.70 di Terna ha richiesto urgentemente modifiche alla logica di funzionamento delle protezioni di frequenza dei SPI, in ragione di due diversi obiettivi: 1) g arantire il dis tacco rapido della g enerazione in occorrenza di g uas ti s ulla rete a cui è connes s a, cons entendo il s ucces s o delle richius ure automatiche tripolari pres enti nelle reti MT ed a beneficio della qualità del s ervizio; tale ris ultato è cons eg uibile con il ricors o a s og lie res trittive di frequenza. 2) Garantire il mantenimento di connes s ione della g enerazione alla rete in cas o di variazione lenta della frequenza (variazione che accompag na tipicamente perturbazioni s ulla rete AT). Il ris ultato è cons eg uibile con il ricors o a s og lie permis s ive di frequenza. La discriminazione tra i due comportamenti anzidetti è affidata al sistema di protezione di interfaccia (S PI). 3

4 NOVITA INTR ODOTTE DALLA NOR MA C EI 0-21 N U OV A GE S T I ON E D E L S E GN A L E E S T E R N O E C O MA N D O L O C A L E Modalità Trans itoria di funzionamento del SPI (stand alone) S egnale esterno: stabilmente alto (setting). C omando locale: impostato dall utente secondo le esigenze del Distributore 4

5 NOVITA INTR ODOTTE DALLA NOR MA C EI 0-21 N U OV A GE S T I ON E D E L S E GN A L E E S T E R N O E C O MA N D O L O C A L E Modalità Definitiva di funzionamento del SPI (con segnale esterno del Distributore su rete di comunicazione): S egnale esterno: basso (0 con rete di comunicazione OK) soglie permissive* alto (1 con rete di comunicazione NOT OK o guasto su rete MT) soglie restrittive C omando locale: permanentemente alto *La protezione primaria contro l isola indesiderata è il telescatto 5

6 Utenti attivi connes s i in MT con potenza comples s iva dei g ruppi di produzione fino a 30 kw e che non s uperi il 30% della potenza dis ponibile per la connes s ione. Si applica la norma CEI 0-21 SPI in BT più semplice e non sono necessari TV/sensori di misura. 6

7 Utenti attivi connes s i in MT con potenza comples s iva dei g ruppi di produzione oltre 30 kw o che s uperi il 30% della potenza dis ponibile per la connes s ione. SPI secondo norma CEI

8 N U OV A DE L L E L OGI C A D I F U N Z I O N A ME N T O A S B L O C C O V O L T ME T R I C O S OGL I E R E S T R I T T I V E D I F R E QU E N Z A In as s enza di g uas ti s ulla rete MT cui è connes s o l utente attivo, s ono attive le s og lie permis s ive di mas s ima/minima frequenza (a bas s a s ens ibilità e ritardate). In pres enza di g uas ti s ulla rete MT le s og lie res trittive di mas s ima/minima frequenza (rapide e ad alta s ens ibilità) veng ono abilitate dallo s blocco voltmetrico. Lo s blocco voltmetrico s i attiva per: massima tensione residua (59N), in occasione di guasti verso terra; minima tensione di sequenza diretta (27Vd), in occasione di cortocircuiti trifase; massima tensione di sequenza inversa (59Vi), in occasione di cortocircuiti bifase. Quando s arà dis ponibile il teles catto la log ica di s blocco voltmetrico s arà di rincalzo inonnes cas o di ATTIVE anomalie s ulla retec AMB di comunicazione dele CDis tributore. S EMINAR IO AE IT C S IONI : PE R C HE E C OME IANO LE NOR ME C EI 0-16 EI

9 N U O V A L ONOVITA G I C A INTR D I ODOTTE DALLA NOR MA C EI 0-16 F U N Z I O N A ME N T O A S B L O C C O V O L T ME T R I C O D E L L E S OGL I E R E S T R I T T I V E D I F R E QU E N Z A 9

10 Modalità TR ANS ITOR IA (s tand alone) Nessun segnale/comando da parte del Distributore su rete di comunicazione. se il comando locale è nello stato basso (0) funzionamento permanente in soglie permissive tranne che in caso di attivazione della funzione di sblocco voltmetrico che abilita le soglie restrittive; se il comando locale è nello stato alto (1) funzionamento permanente in soglie restrittive (legato a possibili esigenze del Distributore), indipendentemente dall attivazione o meno dello sblocco voltmetrico. Lo s tato log ico del comando locale di inclus ione delle s og lie res trittive è definito, prima della connes s ione, nel reg olamento di es ercizio s tabilito tra Dis tributore e Utente. 10

11 Modalità DE FINITIVA di funzionamento (con rete di comunicazione del Dis tributore) C omando locale: lo stato di questo ingresso logico dovrà essere stabilmente basso (default). Il SPI è quindi permanentemente in soglie permissive; in caso di guasto sul feeder MT cui l Utente attivo è connesso, lo scatto del SPI è ottenuto mediante Telescatto (se la rete di comunicazione è operativa) oppure per scatto delle soglie restrittive abilitate dallo sblocco voltmetrico (se la rete di comunicazione non fosse operativa). Solopereventuali necessitàtemporaneedel Distributore, il comandolocalepuòassumerelaposizionedi alto(derogadapartedel Gestoredellaretedi trasmissione), abilitandopermanentementelesoglierestrittive. 11

12 R E GOL A Z I ON I DE L S P I Dis tacca l utente s e il valore efficace di tens ione calcolato s u 10 minuti s upera il limite di 1,1 Vn dalla Norma C E I E N S empre richies ta, tranne utenti attivi con ƩP g en 30 kw ƩP g en 30% della potenza dis ponibile per la connes s ione. S catto e s blocco voltmetrico S blocco voltmetrico S blocco voltmetrico 12

13 MI S U R A DI T E N S I ON I E F R E QU E N Z A La mis ura di tens ioni e frequenza può es s ere effettuata: mediante TV induttivi TV-I colleg ati fra due fas i M T o B T; direttamente da tens ioni concatenate in B T; mediante TV non induttivi TV-NI (s ens ori) colleg ati fas e-terra; M is ure di tens ione per protezioni 27 e 59: devono sempre essere misurate le tre tensioni concatenate. M is ura di frequenza: con TV induttivi fase-fase: frequenza misurata su almeno una tensione concatenata. La misura di frequenza con TV induttivi fase-terra non è ammessa. Con sensori fase-terra: la frequenza deve essere misurata dalle tre tensioni di fase oppure dalle tre tensioni concatenate (calcolate internamente al SPI). Se la misura di frequenza utilizza più di una tensione, lo scatto deve avvenire: - in caso di minima frequenza considerando il valore minore di frequenza misurato; - in caso di massima frequenza considerando il valore maggiore di frequenza misurato. M is ura di tens ioni di s equenza diretta invers a: da tensioni di fase o concatenate. PER M is UTENTI ura diattivi tens ione res idua: 13

14 C A R A T T E R I S T I C H E D E I T R A S D U T T OR I V O L T ME T R I C I P E R MI S U R E D I T E N S I O N E F R E QU E N Z A D E L S P I E clas s e di precis ione 0,5-3P (era s olo 3P). La maggior precisione viene richiesta per la protezione di massima tensione con media mobile su 10 minuti. fattore di tens ione 1,9 x 30 s per s ens ori fas e-terra 14

15 P R OT E Z I ON E Se DEI TV I NDUT T I VI (T V - I ) DE L SPI pos izionati a valle di DG e TA di fas e non s ono richies te protezioni dei TV-I. S e pos izionati a monte del DG o dei TA di fas e, i TV-I devono es s ere protetti s ul lato MT con un IMS combinato con fus ibili (In 6,3 A). A pres cindere dalla pos izione della terna di TV per mis ura delle tens ioni e della frequenza, l intervento di eventuali fus ibili primari determinerà lo s catto di S PI per intervento della protezione di minima tens ione (27). Qualunque protezione dei TV induttivi s tella-triang olo aperto per mis ura di tens ione res idua (mag netotermici, fus ibili, etc), in cas o di intervento, deve determinare l apertura del DDI. 15

16 V A N T A GGI DEI T R A S D U T T OR I (S E N S OR I ) N ON I ND U T T I V I E ammes s a la loro ins tallazione a monte del DG s enza neces s ità di loro protezione (a differenza dei TV induttivi per cui s ono richies ti IMS e fus ibili) S ono es enti da s aturazione mag netica Non introducono ferroris onanza R iduzione deg li ing ombri Pos s ibilità di combinare in un unico s ens ore mis ure amperometrica e voltmetrica Precis ione g arantita in un ampio campo di funzionamento, rendendo pos s ibile affidare al relè anche funzioni di mis ura oltre che di protezione Dras tica riduzione di errori di cablag g io 16

17 P O S I Z I O N A ME N T O D E I T R A S D U T T OR I DEL SPI S ia i tras duttori di tens ione res idua s ia quelli per tens ione e frequenza, s ono di norma da ins tallare a monte del DDI. 17

18 P O S I Z I O N A ME N T O D E I T R A S D U T T O R I D I T E N S I ON E E F R E QU E N Z A D E L S P I Per i s oli g eneratori s tatici ed as incroni non autoeccitati, è ammes s o ins tallarli a valle del DDI ma: deve es s ere previs ta l es clus ione del S PI con DDI aperto (ad evitare che il S PI impedis ca la chius ura del DDI) e alla chius ura del DDI (rimozione del s eg nale di es clus ione), il S PI deve automaticamente impos tare i tempi di intervento delle s og lie 81>.S 2, 81<.S 2, 59N a 0,20 s (mantenendo inalterati i tempi di intervento delle res tanti s og lie) per un tempo di almeno 30 s dopo la chius ura del DDI. 18

19 P O S I Z I O N A ME N T O D E I T R A S D U T T O R I D I T E N S I ON E R E S I D U A D E L S P I E ammes s o ins tallarli a valle del DDI ma, per evitare che alla richius ura del DDI veng a alimentato un eventuale g uas to monofas e a terra fino allo s catto del S PI per protezione 59N (25 s ), s ono pos s ibili le 2 s eg uenti alternative: per i s oli g eneratori s tatici e as incroni non autoeccitati, il g eneratore deve attendere un tempo di almeno 30 s prima di effettuare il parallelo; per tutti i g eneratori (ad eccezione dei g eneratori s incroni) che il S PI, s ulla bas e del comando di chius ura del DDI, impos ti automaticamente i tempi di intervento delle s og lie 81>.S 2, 81<.S 2, 59N a 0,20 s (mantenendo inalterati i tempi di intervento delle res tanti s og lie) per un tempo di almeno 30 s dopo la chius ura del DDI. 19

20 C O L L E G A ME N T I T R A P I E T V I N D U T T I V I P E R MI S U R A D I T E N S I ON E R E S I D U A Dovrà es s ere realizzato mediante: cavo bipolare twis tato e s chermato di s ezione >= 1,5 mm2 s e PI e TV-I ris iedono all interno dello s tes s o locale/cabina cavo bipolare twis tato, s chermato e armato di s ezione >= 1,5 mm2 s e PI e TV-I non ris iedono nello s tes s o locale/cabina (quindi con un percors o es terno ai locali). 20

21 P R OT E Z I ON E 5 9 N R E MO T A In cas o di S PI con mis ure di tens ioni/frequenza in B T e dis tanze elevate dai tras duttori di tens ione res idua (oltre 300 m), è ammes s o s corporare la funzione 59N ed ins tallarla in pros s imità di tali tras formatori. La funzione 59N remota invierà alla PI s ia lo s catto s ia l avviamento per s blocco voltmetrico. C on tale s oluzione deve es s ere previs to un opportuno monitorag g io di continuità della connes s ione tra 59N e PI, prevedendo lo s catto della PI qualora la connes s ione ris ulti as s ente. 21

22 SPG E SPI I N T E GR A T O E previs to che S PG e S PI pos s ano es s ere integ rati in un unico dis pos itivo!!! E previs to l impieg o di tras duttori amperometrici e voltmetrici non induttivi di tipo combinato!!! Minimizzazione di cos ti e ing ombri 22

23 A L I ME N T A Z I O N E AUSI L I ARI A DEL SPI Il sistema di alimentazione ausiliaria deve garantire il funzionamento del SPI per almeno 5 s dalla mancanza di alimentazione principale. Inoltre, alla mancanza di alimentazione principale, il sistema di alimentazione ausiliaria deve essere opportunamente dimensionato per mantenere per almeno 5 s la chiusura del DDI e dell eventuale dispositivo di comando per il rincalzo. 23

24 T I P OL OGI E DI SPI Il S PI può es s ere realizzato in due modalità: s ing oli PI, TV-I, TV-NI, cias cuno ris pondente alle ris pettive Norme di prodotto e con TV-I o TV-NI aventi le caratteris tiche indicate (S PI non integ rato). In tal cas o il cos truttore della PI dichiara la conformità della s ola PI. un unica apparecchiatura integ rata che s volg a le funzioni di PI e TV-NI (S PI integ rato), comunque realizzata a reg ola d arte. In tal cas o il cos truttore dichiara la conformità dell apparecchiatura integ rata. 24

25 P R OV E R idefinite le cos truttore) prove funzionali di tipo DE L (a misura precisione di soglie e tempi di intervento misura precisione del rapporto e tempo di ricaduta verifica dello sblocco voltmetrico verifica del temporizzatore di ricaduta del SPI cura del consenso voltmetrico (A L L E GA T O E ) Definite le prove funzionali in campo (a cura dell Utente) verifica di continuità dei circuiti voltmetrici del SPI verifica del circuito di sgancio verifica soglie e tempi di intervento verifica dello sblocco voltmetrico verifica del temporizzatore di ricaduta dello sblocco voltmetrico verifica di insensibilità alle armoniche verifica del telescatto verifica del telescatto verifica di disabilitazione del SPI all attivazione dell ingresso digitale all apertura del DDI (se verifica del comando locale applicabile) verifica di disabilitazione del SPI all attivazione dell ingresso verifica di intervento in 0,2 s della protezione 59N digitale all apertura del DDI (opzionale) per almeno 30 s dalla disattivazione dell ingresso verifica di intervento in 0,2 s della protezione 59N per digitale per chiusura del DDI (se applicabile) almeno 30 s dalla disattivazione dell ingresso digitale per verifica del comando di scatto del SPI per chiusura del DDI (opzionale) interruzione delle connessioni alla funzione di verifica del comando di scatto per interruzione delle massima tensione residua remota (se applicabile). connessioni alla funzione di massima tensione residua remota (opzionale). 25

26 N O R MA CEI 0-21 E D I Z I ON E GI U GN O 2012: L E P R OP OS T E T H Y T R ON I C TIPO Relè di protezione di interfaccia (PI) NV021 CARATTERISTICHE PRINCIPALI Versione per misura con TV induttivi Versione per misura diretta in BT Protocollo IEC nativo (opzionale). Logica OR degli scatti e protezione 59N remota su rete di comunicazione Ethernet. DISPONIBILITA DAL Già disponibile con dichiarazione sostitutiva di atto notorio. Da gennaio 2013 disponibile con dichiarazione di conformità 26

27 N O R MA CE I TIPO 0-16 I I I E D I Z I ON E : L E P R OP OS T E T H Y T CARATTERISTICHE R ON I C PRINCIPALI DISPONIBILITA DAL Versione per misura con TV induttivi Versione per misura diretta in BT Protocollo IEC nativo (opzionale) Logica OR degli scatti e protezione 59N Fine marzo 2013 Protocollo IEC nativo (opzionale) Logica OR degli scatti e protezione 59N Fine marzo 2013 Sistema di protezione generale e di interfaccia integrato Protocollo IEC nativo (opzionale) NVA100+Thysensor+TO tipo P Logica OR degli scatti e protezione 59N remota su rete di comunicazione Ethernet Fine giugno 2013 Relè di protezione di interfaccia (PI) NV10P remota su rete di comunicazione Ethernet Sistema di protezione di interfaccia integrato NV10P+V-sensor remota su rete di comunicazione Ethernet 27