Relazione di calcolo

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1 SENATO DELLA REPUBBLICA Ufficio per i Lavori e i Servizi Tecnici Rinnovamento della cabina MT/BT di palazzo Madama Relazione di calcolo Allegato 6 - Relazione di calcolo Pagina 1

2 Sommario 1. Caratteristiche dell energia Protezioni richieste dall'ente Distributore Dimensionamento delle linee elettriche Dimensionamento delle protezioni Descrizione delle misure di protezione contro i contatti diretti ed indiretti... 5 Allegato 6 - Relazione di calcolo Pagina 2

3 1. Caratteristiche dell energia L energia elettrica è fornita dalla cabina dell'ente Distributore (attualmente ACEA S.p.A) a quella del Senato ed ha le seguenti caratteristiche: tensione nominale = V c.a. (3F) sistema di distribuzione = neutro isolato corrente di corto circuito simmetrica trifase presunta = 12,5 ka frequenza = 50 Hz potenza impegnata = 2,5 MW tempo di eliminazione guasto M.T. lato ACEA (massima corrente) = 0,68 s corrente di guasto monofase a terra = 260 A tempo di eliminazione guasto M.T. monofase a terra lato ACEA = 1,6 s 2. Protezioni richieste dall'ente Distributore L'Ente Distributore richiede che entrambi i dispositivi di protezione generale della nuova cabina di media tensione abbiano la taratura di massima corrente a tre soglie, di cui una a tempo indipendente e la protezione per i guasti monofasi a terra, come di seguito specificato: prima soglia (cod.51) - tempo dipendente - I > = 104 A seconda soglia (cod.51) - tempo indipendente - I >> = 250 A tempo massimo d'intervento seconda soglia (cod.51) = 0,5 s terza soglia (cod.50) - tempo indipendente - I >>> = 600 A tempo massimo d'intervento terza soglia (cod.50) = istantaneo relè omopolare (cod.51n) - prima soglia - Igt1 = 2 A tempo massimo d'intervento prima soglia (cod.51n) = 0,17 s relè omopolare (cod.51n) - seconda soglia - Igt2 = 360 A tempo massimo d'intervento seconda soglia (cod.51n) = istantaneo 3. Dimensionamento delle linee elettriche Le linee elettriche che dovranno essere sostituite sono quelle di media tensione, in particolare: - i collegamenti tra Ente distributore ed interruttore di protezione generale; - i collegamenti tra trasformatori MT/BT e relativo interruttore di protezione. La tipologia di cavo idoneo per tale impianto è identificato con la sigla RG7H1-R 12/20 kv, come da norma CEI Le due linee in cavo di collegamento tra Ente distributore ed interruttore di protezione generale sono lunghe rispettivamente 30 e 35 m; la sezione minima di tale collegamento è imposta dalla norma CEI 0-16, ovvero 95 mm², che soddisfa anche le seguenti due relazioni obbligatorie: Ib In Iz Ib è la corrente d impiego, o corrente impegnata = 80 A (2500 KW); In è la corrente nominale dell interruttore prima soglia (cod. 51) = 104 A; Allegato 6 - Relazione di calcolo Pagina 3

4 Iz è la portata del cavo RG7H1-R 12/20 kv sez. 95 mm² (opportunamente ridotta con idonei coefficienti) = 241 A; 80 < 104 < 241 [I²t] [K²S²] (integrale di Joule) I è la corrente di corto circuito simmetrica trifase presunta = 12,5 ka; t è il tempo di eliminazione di un guasto M.T. lato Ente Distributore = 0,68 s; K è la costante del cavo per temperature massime ammesse = 143; S è la sezione del cavo = 95 mm²; J < J La verifica della caduta di tensione è superflua per tratte brevi in media tensione. 4. Dimensionamento delle protezioni I due dispositivi di protezione generale debbono essere tarati secondo le indicazioni fornite dall'ente Distributore, come specificato nel precedente paragrafo 2; inoltre debbono avere il filtro di 2 armonica con possibilità di esclusione. I relè degli interruttori di protezione degli otto trasformatori, debbono essere tarati in modo identico, poiché i trasformatori sono uguali, come di seguito specificato: prima soglia (cod. 51) - tempo dipendente - I > = 18 A seconda soglia (cod.51) - tempo indipendente - I >> = 180 A tempo massimo d'intervento seconda soglia (cod.51) = 0,5 s terza soglia (cod.50) - tempo indipendente - I >>> = 500 A tempo massimo d'intervento terza soglia (cod.50) = istantaneo Le suddette regolazioni soddisfano la seguente relazione: Ib In Iz Ib è la corrente d'impiego del trasformatore da 630 KVA, ridotta a favore della sicurezza del 10% = 16 A ; In è la corrente nominale dell interruttore prima soglia (cod. 51) = 18 A; Iz è la portata del cavo RG7H1-R 12/20 kv sez. 50 mm² (opportunamente ridotta con idonei coefficienti) = 166 A; Allegato 6 - Relazione di calcolo Pagina 4

5 16A < 18A < 166A Il potere d'interruzione degli interruttori sia generali che di alimentazione dei trasformatori deve essere pari a 16 ka: valore superiore alla corrente di corto circuito presunta trifase, che corrisponde a 12,5 ka. La protezione contro le sovratemperature dei trasformatori è assicurata dalle centraline termometriche esistenti che agiranno sulla bobina di apertura dei nuovi interruttori. La protezione direzionale di terra (67N) non è necessaria poiché la lunghezza complessiva dei cavi in media tensione è massimo di 170 metri, quindi inferiore al limite di 400 metri previsto dalla norma CEI Descrizione delle misure di protezione contro i contatti diretti ed indiretti La protezione contro i contatti diretti è assicurata da involucri e barriere con grado di protezione minimo IP 3X. La protezione contro i contatti indiretti è assicurata dal collegamento a terra di tutte le masse presenti in cabina, poiché, essendo noto il valore della resistenza dell'impianto di terra esistente, è soddisfatta la seguente relazione: Ue = Re Ie Utp Ue è la tensione totale di terra; Utp è la tensione di contatto ammissibile che corrisponde a 96 V, come indicato nella tabella B.3 norma CEI 99-3 in relazione al tempo di eliminazione del guasto a terra da parte dell'ente Distributore (1,6 s) ; Re è la resistenza impianto di terra di cabina, pari a 0,18 ; Ie è la corrente a terra, assimilata a favore della sicurezza alla corrente di guasto monofase a terra, il cui valore è fornito dall'ente Distributore ed è pari a 260 A; 46,8V 96V Allegato 6 - Relazione di calcolo Pagina 5