La cabina di trasformazione MT/BT

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 : http://www.schneider-electric.it/sites/italy/it/prodotti-eservizi/formazione-tecnica/elenco-corsi-distribuzione-elettrica.page Schneider Electric Seminari on-line La cabina elettrica MT/BT- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 1

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 2015 - Diapositiva 2

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 2012. 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 2015 - Diapositiva 3

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 2015 - Diapositiva 4 500mt

Perdite in un sito industriale Installazione di 10.000 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 = 1.638 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: 1.638 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 2015 - Diapositiva 5

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 2015 - Diapositiva 6 75% del 4,9% corrisponde a 3,7% dato comparabile con la caduta di tensione %.

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 2.920 su 8.760 ore/anno 10 anni di servizio dell impianto pari a 29.200 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 2015 - Diapositiva 7 Spazi impiegati dalla cabina e dai cavi Variazione della tensione tra funzionamento a vuoto e a carico

el3 Acquisto e trasporto a 100 mt in BT di 100 kw BT 100 100 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 2,34 100 0,90 400 160 Costi d installazione Cavi BT 4 x 100 = 400 mt 9 k Costi dell energia 29.200 x 100 [kw] x 0,21 / 10^3 = 613 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,034 x 160 2 x 29.200 x 0,21 / 10^6 = 17 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 8 Totale 639 k

Acquisto e trasporto a 100 mt in MT di 100 kw MT 100 100 Sezione conduttori [mm 2 ] fase R cavo [Ω] V cavo [%] PF Tensione [V] I b [A] 3 x (1x35 ) 0,0671 0 0,90 15.000 4 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 2015 - Diapositiva 9 Costo dell energia 29.200 x 100 [kw] x 0,18 /10^3 = 526 k Costo per le perdite nel trasf. da 250 kva a vuoto 0,88 x 87.600= 77.000 kwh a carico 3,3 x 29.200 x (111/250)^2= 19.000 kwh totale (77.000 + 19.000) x 0,18/10^3 = 17 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,067 x 4 2 x 29.200 x 0,18 / 10^6 = 0,02 k Totale 645 k

Utente MT trasporto a 300 mt in BT di 100 kw MT 300 100 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 0,90 400 160 Costi d installazione Cavi BT 4 x 300 = 1.200 mt 42 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,048 x 160 2 x 29.200 x 0,18 / 10^6 = 21 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 10 Totale 63 k

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) 0,201 0 0,90 15.000 4 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 29.200 x 0,18 / 10^6 = 0,06 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 11 Totale 41 k

Utente MT trasporto a 100 mt in BT di 300 kw MT 100 300 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 0,90 400 481 Costi d installazione Cavi BT 4 x 100 = 400 mt 19 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,01 x 481 2 x 29.200 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 2015 - Diapositiva 12 Totale 57 k

Utente MT trasp.a 100 mt in BT (sez. 2X) di 300 kw MT 100 300 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 0,90 400 481 Costi d installazione Cavi BT 8 x 100 = 800 mt 39 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,005 x 481 2 x 29.200 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 2015 - Diapositiva 13 Totale 58 k

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) 0,067 0 0,90 15.000 13 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 29.200 x 0,18 / 10^6 = 0,17 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 14 Totale 27 k

Utente BT trasp. a 1200 mt in BT 400 V di 10 kw BT 1200 10 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 0,90 400 16 Costi d installazione Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt 49 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 0,588 x 16 2 x 29.200 x 0,21 / 10^6 = 3 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 15 Totale 52 k

Utente BT trasp. a 1200 mt in BT 690 V di 10 kw BT 1200 10 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 0,90 690 9 Costi d installazione Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt 30 k Costo 2 trasformatori BT/BT 3 k Costi per le perdite nei cavi 3 x 1,848 x 9 2 x 29.200 x 0,21 / 10^6 = 3 k Costo delle perdite nei 2 trasformatori da 12 kva a vuoto 2 x 0,1 x 87.600 = 17.520 kwh a carico 2 x 0,28 x 29.200 = 16.352 kwh totale (17.520 + 16.352) x 0,21 / 10^3 = 7 k Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 16 Totale 43 k

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 0,9 1 70 0,35 0,035 160 2,34 29200 0,21 16,56 100 0,1 15 0,9 1 35 0,671 0,067 4 0 29200 0,18 0,02 100 0,3 0,4 0,9 1 150 0,17 0,051 160 3,71 29200 0,18 20,68 100 0,3 15 0,9 1 35 0,671 0,201 4 0 29200 0,18 0,06 300 0,1 0,4 0,9 1 240 0,104 0,010 481 2,59 29200 0,18 37,96 300 0,1 0,4 0,9 2 240 0,104 0,005 481 1,295 29200 0,18 18,98 300 0,1 15 0,9 1 35 0,671 0,067 13 0 29200 0,18 0,17 10 1,2 0,4 0,9 1 50 0,5 0,600 16 3,91 29200 0,21 2,84 10 1,2 0,69 0,9 1 16 1,54 1,848 9 3,69 29200 0,21 2,94 Es. Riepilogo PotenzaLunghezzaTensione Totale kw km [V] [ ] 100 0,1 0,4 639 100 0,1 15 645 100 0,3 0,4 63 100 0,3 15 41 300 0,1 0,4 57 300 0,1(2 cavi) 0,4 58 300 0,1 15 27 10 1,2 0,4 52 10 1,2 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 2015 - Diapositiva 17

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 2015 - Diapositiva 18

Messa a terra secondario TR AT/MT AT/MT D.G. Utente 1 50 800A 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 2015 - Diapositiva 19

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 2015 - Diapositiva 20

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/S2 20000: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 2015 - Diapositiva 21 V R

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 2015 - Diapositiva 22

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 1.000.000 [Ω/km] per un cavo da 95 mm 2 di 1 km: Xc=1/(6,28 x 50 x 0,23) x 1.000.000 x 1 = 13.847 [Ω/km] per una linea a 15 kv: Ic = 3 V / Xc = 1,73 x 15.000 / 13.847 = 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 2015 - Diapositiva 23

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 2015 - Diapositiva 24 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 25 (SECONDA SOGLIA N.I.)

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 2015 - Diapositiva 26 PRIMA SOGLIA N.C.)

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 120 250 I 0g Zona di intervento Linea sana Sovracomp. Sottocomp. Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 27 APPROFONDIMENTO Ente fornitore Φ1 [ ] Φ2 [ ] 60 120 60 250 Relè Sepam Limite 1 [ ] Limite 2 [ ] 240 300 110 300

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 2015 - Diapositiva 28 CEI 0-16 nota bene

Regola tecnica per la connessione L AUTORITÀ PER L ENERGIA ELETTRICA E IL GAS in data 2008-02 pubblica il documento: In precedenza sino al 2006 esistevano le DK 5600 emesse da ENEL Ad oggi il più recente aggiornamento è datato 2014-09 Pagine Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 29

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 2015 - Diapositiva 30

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 2015 - Diapositiva 31

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 62040. 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 2015 - Diapositiva 32

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 2015 - Diapositiva 33

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 2015 - Diapositiva 34

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 2015 - Diapositiva 35

Schema Utente attivo Schema dell impianto per la connessione. Utente attivo Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 36

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 62271-102 e interruttore tripolare CEI EN 62271-100 con sganciatore di apertura, in esecuzione fissa. DG All Impianto utilizzatore Interruttore tripolare in esecuzione estraibile conforme alla CEI EN 62271-200 con sganciatore di apertura. DG All impianto utilizzatore Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 37

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 2015 - Diapositiva 38

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 2015 - Diapositiva 39

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 2015 - Diapositiva 40 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 41 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 42

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 2015 - Diapositiva 43

Limiti sulle sezioni di trasformazione MT-BT Esempio, il Distributore ENEL può accettare taglie fino a: Tensione kv 15 20 Potenza* kva 1600 2000 Se linea e protezioni lo consentono, può accettare taglie fino a: Tensione kv 15 20 Potenza* kva 2000 2500 CP Impianto cliente cortocircuito AT/MT Norma CEI EN 60076-5 (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 2015 - Diapositiva 44 APPROFONDIMENTO

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 99-4. 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 2015 - Diapositiva 45

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 2015 - Diapositiva 46

Correnti di inserzione dei trasformatori Applicazione non conforme alla CEI 0-16. 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 2015 - Diapositiva 47

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 2015 - Diapositiva 48

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 2015 - Diapositiva 49

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 2015 - Diapositiva 50

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 2015 - Diapositiva 51

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 2015 - Diapositiva 52 di 172

Tensione nominale e livello di isolamento Valore ridotto Valore pieno Schneider Electric Seminari tecnici La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre 2015 - Diapositiva 53 di 172

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 2015 - Diapositiva 54 di 172

Sezionatore di Linea Norma CEI EN 62271-102 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 2015 - Diapositiva 55 di 172

Sezionatore di Terra Norma CEI EN 62271-102 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 2015 - Diapositiva 56

Interruttore di manovra sezionatore IMS Norma CEI EN 62271-103 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 2015 - Diapositiva 57

Interruttore di manovra sezionatore IMS Norma CEI EN 62271-103 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 2015 - Diapositiva 58

Interruttore di manovra sezionatore IMS combinato con fusibile Norma CEI EN 62271-105 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 2015 - Diapositiva 59

Descrizione dell IMS all interno della gamma SM6 Chiuso Aperto A Terra Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 60

Fusibili Norma CEI EN 60282-1 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 2015 - Diapositiva 61

Fusibili Norma CEI EN 60282-1 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 2015 - Diapositiva 62

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 2015 - Diapositiva 63

Tabella di scelta Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 64

Interruttori Norma CEI EN 62271-100 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 2015 - Diapositiva 65

Interruttori Norma CEI EN 62271-100 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 2015 - Diapositiva 66

Interruttori Norma CEI EN 62271-100 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 2015 - Diapositiva 67

Interruttori Norma CEI EN 62271-100 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 2015 - Diapositiva 68

Tecnologie costruttive interruttori in VUOTO Distribuzione secondaria Distribuzione primaria Evolis Evolis Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 69

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 2015 - Diapositiva 70

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 2015 - Diapositiva 71 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 72

Caratteristiche degli interruttori in SF6 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 73

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 2015 - Diapositiva 74

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 2015 - Diapositiva 75

Trasformatori di Corrente e Tensione 61869-1 61869-1 Par 3.4.5 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. 61869-1 Par 3.4.6 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 61869-2 CEI EN 61869-3 Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 76

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 2015 - Diapositiva 77

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 2015 - Diapositiva 78 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 79 APPROFONDIMENTO

Trasformatori di corrente TA Secondari 1A o 5A TA definizioni: 1 primario 100 / 5 1 secondario 2 primario 200-100 / 5 1 secondario 2 primario 200-100 / 5-5 2 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 2015 - Diapositiva 80 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 81 APPROFONDIMENTO

Confronto tra TA di misura e TA di protezione Schneider Electric Seminari on line La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 82

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 2015 - Diapositiva 83 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 84 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 85

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 2015 - Diapositiva 86 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 87 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 88

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 2015 - Diapositiva 89 di 469

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 2015 - Diapositiva 90 di 469

Quadri Elettrici di Media Tensione per Cabine MT-BT Distribuzione secondaria Distribuzione primaria SM6 GMset Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 91 di 469

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 2015 - Diapositiva 92 di 469

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 61936-1; 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 62271-200 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 93 di 469

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 2015 - Diapositiva 94 di 469 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 95 di 469 APPROFONDIMENTO

Cenno sull evoluzione della norma IEC 60298..> IEC 62271-200 ed. I > IEC 62271-200 ed. II IEC 62271-200 ed. I nel 2003 ha sostituito integralmente la IEC 60298... Pubblicata in Italia come CEI EN 62271-200 luglio 2013 Dopo periodo di esercizio si è deciso di revisionarla. Processo iniziato nel 2006 e terminato a novembre 2011. con la pubblicazione della IEC 62271-200 ed. II Disponibile sul sito del CEI Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 96 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 97 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 98 di 469

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 2015 - Diapositiva 99 di 469

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 2015 - Diapositiva 100 di 469

Esempi di unità funzionali (SM6) Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 101 di 469

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 2050 1875 : Profondità 1220 1220 : Fronte 750 875 Plus : Soluzione monoblocco pronta all installazione : TA TLP130 multi-range (da 5 a 1250A) Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 102 di 469

Esempi monoblocco AT7 (SM6) AT7-A AT7-B AT7-B con TV TLP130 VRQ2/S2 TLP130 Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 103 di 469

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 104 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 105 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 106 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200 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 2015 - Diapositiva 107 di 469 APPROFONDIMENTO

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 2015 - Diapositiva 108 di 469

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 2015 - Diapositiva 109 di 469