Impianti in Media Tensione

Studio di protezione della rete per sistemi con distribuzione ad anello secondo la Guida CEI 99-4. Usiamo il software ETAP

Le protezioni per tutti gli utenti devono essere realizzate tramite il Sistema di Protezione Generale (SPG) associato al Dispositivo Generale composto da : trasformatori amperometrici per le correnti di fase e omopolare, trasformatore voltmetrico per le tensioni di fase e di terra (se necessario), relè di protezione, sistema di alimentazione ausiliaria, circuito di apertura dell’interruttore. E’ ammesso l’impiego di dispositivi di protezione integrati dove cioè un singolo dispositivo svolge più funzioni (ad es. relè e TA integrati nell’interruttore) . Le prestazioni del SPG devono essere conformi a quanto specificato nell’allegato D della CEI 0-16, dove vengono precisate caratteristiche tecniche e funzionali dei singoli componenti il SPG e/o delle caratteristiche generali del SPG integrati. Di fatto devono essere impiegati relè dei quali il costruttore abbia dichiarato, sotto la sua responsabilità, la conformità ai requisiti di norma.

Gestione dello stato degli interruttori MT/BT da postazione remota tramite filo pilota (fibra ottica o cavo Belden)

sistemi di conversione elettro-ottici per reti ad anello con protocolli di comunicazione MODBUS , ABB Scada, PROFIBUS, IEC 61850

Studi di selettività

Il fine del coordinamento per protezioni primarie e secondarie è la selettività che consiste, in breve, nel disalimentare solo la sezione di impianto realmente colpita da un guasto lasciando il resto dell’impianto funzionante. Come regola generale si vuole che para solo l’interruttore più prossimo al guasto. le protezioni del sistema di protezione di media tensione devono essere coordinate con quelle della rete di alimentazione a monte, con le eventuali unità di generazione, con le utenze a valle. Il coordinamento è necessario sia per le protezioni primarie sia per le protezioni secondarie. Le protezioni primarie devono essere progettate per offrire una piena copertura dell’impianto, studiando la sovrapposizione delle aree protette (overlap). Le protezioni secondarie, che non hanno una zona protetta definita ma sono sensibili a qualsiasi guasto a valle, devono essere tarate in maniera che a fronte di un guasto intervenga solo (o meglio, per prima) quella più vicina al guasto stesso. Realizzando il piano di coordinamento delle protezioni, in particolare per le protezioni secondarie, non bisogna dimenticare che scopo principale del sistema di protezioni è rimuovere il guasto nel mino tempo possibile al fine di ridurre gli effetti distruttivi e la pericolosità per le persone.

Cronometrica

La selettività CRONOMETRICA richiede la temporizzazione dei relè di corrente, introducendo tra relè in serie un gradino di selettività (Δt). L’intervento del relè a monte è ritardato di un gradino di selettività rispetto al relè a valle. Il gradino deve essere valutato considerando : il tempo di interruzione dell’interruttore (≈50÷100msec), il tempo di pick-up del relè (≈20÷30msec), il tempo di ricaduta del relè (≈40÷50msec),gli errori di TA, relè ausiliari, ecc. (≈10%). Aggiungendo un margine di sicurezza intorno a 50msec, in totale un gradino di selettività vale intorno a 120÷200msec, dove i tempi inferiori possono essere adottati per sistemi con relè di tipo digitale ed interruttori sotto-vuoto, caratterizzati da bassi tempi di apertura. Una selettività in tempo comporta che i guasti a monte sono rimossi con tempi più elevati.

Selettività logica (mediante scambio di informazioni)

La selettività CRONOMETRICA-AMPEROMETRICA adotta il coordinamento in tempo applicando però il coordinamento in corrente tutte le volte che se ne presenta l’occasione. Sfruttare la selettività in corrente consente di azzerare i ritardi dei relè, ed abbassare così i tempi di intervento.
Le protezioni per tutti gli utenti devono essere realizzate tramite il Sistema di Protezione Generale (SPG) associato al Dispositivo Generale composto da trasformatori amperometrici per le correnti di fase e omopolare, trasformatore voltmetrico per le tensioni di fase e di terra (se necessario), relè di protezione, sistema di alimentazione ausiliaria, circuito di apertura dell’interruttore. E’ ammesso l’impiego di dispositivi di protezione integrati dove cioè un singolo dispositivo svolge più funzioni (ad es. relè e TA integrati nell’interruttore) . Le prestazioni del SPG devono essere conformi a quanto specificato nell’allegato D della CEI 0-16, dove vengono precisate caratteristiche tecniche e funzionali dei singoli componenti il SPG e/o delle caratteristiche generali del SPG integrati. Di fatto devono essere impiegati relè dei quali il costruttore abbia dichiarato, sotto la sua responsabilità, la conformità ai requisiti di norma.

Amperometrica

La selettività AMPEROMETRICA è di possibile realizzazione solo quando ci sia una forte differenza tra le correnti di guasto a monte e a valle di un componente. Nelle reti di distribuzione le variazioni delle correnti di guasto sono modeste e la selettività in corrente è di fatto impossibile se non in presenza di trasformatori che rappresentano un’impedenza elevata e concentrata.

Energetica

La selettività ENERGETICA viene realizzata nelle reti magliate o anche semplicemente in presenza di due trasformatori in parallelo dove le protezioni di massima corrente non possono garantire la selettività. In caso di guasto su uno dei 2 rami le correnti di guasto interessano tutti i relè che si attivano ed iniziano a contare il tempo di ritardo. Per ottenere la selettività è necessario installare relè direzionali (67) polarizzati per guardare in direzione uscente dal quadro : in questo modo a fronte del guasto di un ramo si ha l’intervento dei relè solo sul ramo guasto con un intervento selettivo. Nelle reti ad anello con più quadri in cascata si impiegano relè direzionali tarandoli separatamente nelle due direzioni, prima in senso orario quindi antiorario, partendo dal punto di connessione della sorgente di alimentazione.