La cabina di trasformazione...

La cabina di trasformazione MT/BT

Seminario tecnico

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)

Schneider Electric – Seminari on-line – La cabina elettrica MT/BT- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 1

(durata 16 ore)

Per maggiori informazioni consultare link :

http://www.schneider-electric.it/sites/italy/it/prodotti-e-servizi/formazione-tecnica/elenco-corsi-distribuzione-elettrica.page

Indice

PRIMA parte

(Regole tecniche per la realizzazione della cabina MT/BT)

Limiti e confronto tra distribuzione in BT ed in MT

Schneider Electric – Seminari on-line – La cabina elettrica MT/BT- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 2

Lo stato del neutro in MT

Regola tecnica per la connessione

Dimensionamento delle apparecchiature in MT

Il quadro MT

Perdite AT MT BT nella rete elettrica nazionaleSono 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.

Limiti e confronto tra distribuzione in BT ed in MT

Schneider Electric – Seminari on line – La cabina elettrica MT/BT - Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 3

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

Il numero delle cabine MT/BTed il loro posizionamento rispetto ai carichi,

Finitura

DG

Baricentrodei consumi

Dislocazione delle cabine

determina ancora prima della scelta delle sezioni dei conduttori, le perdite nelle linee elettriche.


Finitura

UfficiVerniciatura

Montaggio

500mt

linee elettriche.

Perdite in un sito industriale

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

Installazione di 10.000 mq con una potenza installata di 3500 kVA


(9,1kWh x 1000)/8760h =1,4 MW

19% della potenza non è disponibile (PF = 0,8)

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

Le perdite complessive della distribuzione elettrica 80 k€/anno possono essere ripartite indicativamente come dalla seguente immagine:

4,9%80k€/anno

Perdite in un sito industriale

64k€

4k€


Trasformatori 20/100 x 80 = 16 k€/anno (rendimento TR 99%)

Cavi 75/100 x 80 = 60 k€/anno75% del 4,9% corrisponde a 3,7% dato

comparabile con la caduta di tensione %.

16k€

Quadri 5/100 x 80 = 4 k€/anno

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%

Dati di base


Sono da valutare:

• Costi di installazione• Costi di manutenzione• Costi di acquisto dell’energia• Perdite nei cavi e nel trasformatore

• Spazi impiegati dalla cabina e dai cavi• Variazione della tensione tra

funzionamento a vuoto e a carico

Acquisto e trasporto a 100 mt in BT di 100 kW

P [kW] PFTensione

[V]Ib

[A]

100 0,90 400 160

Sezione conduttori [mm2]fase neutro

Rcavo [Ω] ∆Vcavo [%]

3 x (1x70) 1x70 0,034 2,34

Costi d’installazione• Cavi BT 4 x 100 = 400 mt

Costi dell’energia29.200 x 100 [kW] x 0,21 / 10^3 =

100100

BT

el3


Totale 639 k€

• Cavi BT 4 x 100 = 400 mt9 k€

29.200 x 100 [kW] x 0,21 / 10^3 =613 k€

Costi per le perdite nei cavi3 x 0,034 x 1602 x 29.200 x 0,21 / 10^6 =17 k€

Acquisto e trasporto a 100 mt in MT di 100 kW

Costo dell’energia29.200 x 100 [kW] x 0,18 /10^3 =

Costi d’installazione• Cavi MT 3 x 100 = 300 mt

100100

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 15.000 4

Sezione conduttori [mm2]fase


3 x (1x35 ) 0,0671 0

MT


29.200 x 100 [kW] x 0,18 /10^3 =526 k€

• Costo per le perdite nel trasf. da 250 kVAa vuoto 0,88 x 87.600= 77.000 kWha carico 3,3 x 29.200 x (111/250)^2= 19.000 kWhtotale (77.000 + 19.000) x 0,18/10^3 =17 k€

• Costi per le perdite nei cavi3 x 0,067 x 42 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =0,02 k€

• Cavi MT 3 x 100 = 300 mt7 k€

• Una cabina MT con u.f. AT7Una cabina MT con u.f. GAM2+IMUn trasformatore da 250 kVA80 k€

• Costi di manutenzione delle cabine 15 k€

Totale 645 k€

Utente MT trasporto a 300 mt in BT di 100 kW

Costi per le perdite nei cavi3 x 0,048 x 1602 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =

Costi d’installazione• Cavi BT 4 x 300 = 1.200 mt

100300

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 400 160

MT



3 x (1x150) 1x150 0,048 3,71


Totale 63 k€

3 x 0,048 x 1602 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =21 k€

• Cavi BT 4 x 300 = 1.200 mt42 k€

Utente MT trasporto a 300 mt in MT di 100 kW



100300

MT

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 15.000 4



3 x (1x35) 0,201 0

MT


3 x 0,201 x 42 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =0,06 k€

Totale 41 k€

• Cavi MT 3 x 300 = 900 mt21 k€

• Una cabina MT con u.f. GAM2+IM20 k€

Utente MT trasporto a 100 mt in BT di 300 kW



300100

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 400 481



3 x (1x240) 1x240 0,010 2,59

MT


Totale 57 k€

3 x 0,01 x 4812 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =38 k€

• Cavi BT 4 x 100 = 400 mt19 k€

Visto il valore elevato proviamo il raffronto con una sezione doppia

Utente MT trasp.a 100 mt in BT (sez. 2X) di 300 kW



300100

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 400 481



3 x (2x240) 2x240 0,005 1,29

MT


Totale 58 k€

3 x 0,005 x 4812 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =19 k€

• Cavi BT 8 x 100 = 800 mt39 k€

Le perdite si dimezzano ma raddoppia il costo dell’installazione

Utente MT trasporto a 100 mt in MT di 300 kW


300MT100

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 15.000 13



3 x (1x35) 0,067 0


MT


3 x 0,067 x 132 x 29.200 x 0,18 / 10^6 =0,17 k€

Totale 27 k€

• Cavi MT 3 x 100 = 300 mt7 k€

• Una cabina MT con u.f. GAM2+IM20 k€

Utente BT trasp . a 1200 mt in BT 400 V di 10 kW


Costi d’installazione• Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt

101200

BT

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 400 16



3 x (1x50) 1x50 0,588 3,91


Totale 52 k€

3 x 0,588 x 162 x 29.200 x 0,21 / 10^6 =3 k€

• Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt49 k€


Costi d’installazione• Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt

Utente BT trasp . a 1200 mt in BT 690 V di 10 kW

101200

BT

PFTensione

[V]Ib

[A]

0,90 690 9



3 x (1x16) 1x16 1,848 3,69


3 x 1,848 x 92 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€

Totale 43 k€

• Cavi BT 4 x 1.200 = 4.800 mt30 k€

• Costo 2 trasformatori BT/BT3 k€

Riepilogo

Riepilogo

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 anni100 0,1 0,4 0,9 1 70 0,35 0,035 160 2,34 29200 0,21 16,56100 0,1 15 0,9 1 35 0,671 0,067 4 0 29200 0,18 0,02100 0,3 0,4 0,9 1 150 0,17 0,051 160 3,71 29200 0,18 20,68100 0,3 15 0,9 1 35 0,671 0,201 4 0 29200 0,18 0,06300 0,1 0,4 0,9 1 240 0,104 0,010 481 2,59 29200 0,18 37,96300 0,1 0,4 0,9 2 240 0,104 0,005 481 1,295 29200 0,18 18,98300 0,1 15 0,9 1 35 0,671 0,067 13 0 29200 0,18 0,1710 1,2 0,4 0,9 1 50 0,5 0,600 16 3,91 29200 0,21 2,8410 1,2 0,69 0,9 1 16 1,54 1,848 9 3,69 29200 0,21 2,94

Perdite nel cavo

CostiDati del carico Dati del cavo


xls

Potenza LunghezzaTensione TotalekW km [V] [€]100 0,1 0,4 639100 0,1 15 645100 0,3 0,4 63100 0,3 15 41300 0,1 0,4 57300 0,1(2 cavi) 0,4 58300 0,1 15 2710 1,2 0,4 5210 1,2 0,69 43

Soluzione economicamente più convenienteSoluzione intermedia

Soluzione economicamente meno conveniente

Es.

Riepilogo

Una quota non trascurabile di reti di distribuzione, tuttavia, è esercita a neutro isolato .

L’esercizio della rete di media tensione in Italia avviene, prevalentemente, con neutro a terra tramite impedenza, neutro compensato .

Lo stato del neutro in MT


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).

Lo stato del neutro non comporta differenze nel caso di guasti bifase o trifase .

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).

tuttavia, è esercita a neutro isolato .

AT/MT

Messa a terra secondario TR AT/MT

D.G. Utente 1

D.G. Utente 2

D.G. Utente 3

50 ÷ 800Acapacitivi

Capacità

dei cavi

Capacità

dei cavi


L’induttanza variabile L compensa le capacità delle linee alimentate dal distributore.

Compensato

Isolato

La corrente di guasto a terra dipende dalla lunghezza delle linee.

Capacità

dei cavi

dei cavi

40 o 50A resistivi

La resistenze Rp permettono la circolazione di una corrente di terra resistiva.

Rete MT in assenza di guasti

ConduttoreSchermo metallico

IcR

IcS IcR

I0=0

IcR

VR


IcT IcT IcS

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.

Diagramma vettorialein presenza di guasto a terra

VTVS

Vresidua In blu le tensioni stellate in

assenza di guasto a terra.

VT

VR

Vo è la tensione omopolare

In azzurro le tensioni stellate in presenza di guasto a terra.

VR

VS

VT


VR

VSVT

VRIcS

IcT

Vo

Ic

Le tensioni concatenate in MTrimangono invariate.

Di conseguenza anche sul lato BT a valle dei trasformatori DYn11 le tensioni rimangono invariate.

Vo è la tensione omopolare rispetto a terraVo = 1/3 Vresidua = 1/3 (VS+VT)

VRQ2/S2 20000:r3/100:r3V (1) 15VA cl. 0,5/100:3V (2) 50VA cl 0,5 3P

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:

IF = U ( 0,003 x L1 + 0,2 x L2 ) A

Calcolo del contributo capacitivo delle linee MT


• U è la tensione nominale concatenata della rete espressa in kV.

• L1 è la somma delle lunghezze in km delle linee aeree ;• L2 è la somma delle lunghezze in km delle linee in cavo .

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 mm2 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

Linea MT utente “corta” I0g corrente vista dal toroide

IcL. corrente capacitiva della linea

IcL1Iguasto

I0g

I0g =( IcL1+IcL2+IcL3)(…….. Iguasto ……)

Iguasto

Linea guasta:corrente omopolare I0g = Iguasto

I0g

Iguasto

Iguasto

V

RRSS

TT


Linee sane:corrente omopolare

I0s = 0

I0s=0

I0s=0

IcL2

IcL3

Vo

APPROFONDIMENTO

Linea MT utente “lunga”, neutro isolato

VoIcL1

I0g =( IcL1+IcL2+IcL3)

Iguasto

(…….. Iguasto ……)

I

I0g Linea guasta:correnteomopolare I0g capacitiva

IcL1

- IcL1

Iguasto

Iguasto

I0g

V

I0g corrente vista dal toroide

IcL. corrente capacitiva della linea

APPROFONDIMENTO


Vo

I0s

Linee sane: correnteOmopolare I0s capacitiva

IcL2

IcL3

I0s

I0s

Iguasto

Vo

(SECONDA SOGLIA N.I. )

Linea MT utente “lunga”, neutro compensato (bobina di Petersen)

I0g

IIRIL

Linea guasta:corrente omopolare I0g resistivae capacitiva (sottocompensazione)o induttiva (sovracompensazione)

Vo

I0g = ( IcL1+IcL2+IcL3) - IcL1

IcL1

Iguasto isolatoIL

Iguasto

(…….. Iguasto ……) ( Petersen )

+( IL + IR)

Iguasto

Iguasto

V

APPROFONDIMENTO


I0s

I0s

IR IL

IRIL

Linee sane:corrente omopolare I0s capacitiva

IR

Vo

I0s

Sovracomp.I0gSottocomp.

IcL2

IcL3

IL

PRIMA SOGLIA N.C.)

Vo

Zona inter.

Impostazione della direzionale di terra (67N)Cambiando lo stato del neutro, cambia la posizione del vettore della linea guasta I0g rispetto

alla tensione omopolare Vo .

Le protezioni direzionali sulla rete con neutro a terra tramite impedenza, vanno impostatecon una doppia soglia per contemplare, nei periodi di manutenzione della bobina diPetersen, il funzionamento anche a neutro compensato.

Neutro isolatoNeutro a terra

tramite impedenza

I0g

Linea Vo

0°EnelSepam

Vo

0°


60°

120° 250°

60°

Zona di

intervento

Relè SepamLimite 1 [°] Limite 2 [°]

240 300110 300

I0s

Lineaguasta

Lineasana

Vo

I0s

I0g I0s

I0g

Sovracomp. Sottocomp.

Ente fornitoreΦ1 [°] Φ2 [°]

60 12060 250

APPROFONDIMENTO

Esempio di tabella di regolazione fornitore

Rete utente poco estesa

Guasto di fase

NEUTRO COMPENSATO


Rete utente molto estesa con contributo al guasto > 80% di 2A = 1,6A

~ 400mt 20kV

~ 533mt 15kV

CEI 0-16 nota bene

Primo guasto di terra

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

La presente Norma si applica:

• ALLE RETI delle IMPRESE DISTRIBUTRICI di energia elettrica

• AGLI IMPIANTI ELETTRICI degli UTENTI dei servizi di distribuzione e diconnessione alle reti di distribuzione, (UTENTI).

Campo di applicazione


• ALLE NUOVE CONNESSIONI (applicazione integrale)

• La sua applicazione agli impianti degli UTENTI GIA’ CONNESSI è definitadall’AEEG.

Criteri per la scelta del livello di tensione e degli schemidi connessione


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.


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.

• Livelli di tensione e frequenzaReti MT due valori di tensione di esercizio:

15 kV e 20 kV

Alcune porzioni del sistema di MT sono esercite con differenti livelli:

Caratteristiche delle reti


8.4 kV, 9kV, 22kV, 23kV ecc

La frequenza nominale (fn) è di 50 Hz.

• Stato del neutroLa rete MT è gestita prevalentemente con neutro messo a terra tramiteimpedenza costituita da, reattanza induttiva e resistenza o da sempliceresistenza. Alcune porzioni di reti MT, attualmente non trascurabili, sonoesercite a neutro isolato.

I locali

Locale di

consegna

Locale di

misura

Locale cliente

A titolo indicativo l’occupazione di superficie complessiva di locale consegna e misure deve essere dicirca 16 m2.


Cavo di sezione minima 95 mm2 in rame o equivalente in alluminio.Collegamento ≤ 20metri.

t tempo di intervento della protezione del fornitore,con eventuale richiusore rapido.

I²t≤K²S²

Schema dell’impianto per la connessione.Utente passivo

Schema Utente passivo

DISTRIBUTOREMISURE UTENTE


Schema dell’impianto per la connessione.Utente attivo

Schema Utente attivo


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:

DG

Sezionatore tripolare CEI EN 62271-102 e interruttore tripolare CEI EN 62271-100 con sganciatore di apertura, in esecuzione fissa.

Dispositivo Generale


All’Impianto utilizzatore

DG

Interruttore tripolare in esecuzione estraibile conforme alla CEI EN 62271-200 con sganciatore di apertura.

All’ impiantoutilizzatore

DG

Schema d’impianto di utenza per la connessione: Caso Generale

PG(B) TV-Iutente attivo…DG+DI

IMS.. a certe condizioni può essere omesso (67N-51N)

Schema di connessione generale

TA-I o TA-Tdi fase


Sezionatore di terra opzionale

Cavo di collegamento

utente attivo…DG+DIIn posizione alternativa ad (A) per utente passivo

(A) TV-I posizione consigliata

utente passivo...

TO omopolare Derivatori capacitivi opzionali

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

SPG


DG

Il SPG deve funzionare correttamente in tutto il campo di variabilità delle correnti e delletensioni che si possono determinare nelle condizioni di guasto per le quali è stato previsto.

All’ impianto utilizzatore

PG

TV

TATO

Da Ente Distributore

I4 I8 I12 X Protezioneomopolare

Misura correnteomopolare

Impianto con protezione 51N

Correnteomopolare


TO toroidale

Reti utente, estese contributo al guasto < 80% di 2A paria a 1,6A< 400mt 20kV< 533mt 15kV

APPROFONDIMENTO

X Protezionedirezionale

Misura tensioneomopolare

TV-I∆ aperto

TO toroidale

Misura correnteomopolare

V4

V8

V12

Tensioneomopolare

Impianto con protezione 67N


I4 I8 I12

Correnteomopolare

Reti utente, estese contributo al guasto > 80% di 2A pari a a 1,6A> 400mt 20kV> 533mt 15kV

APPROFONDIMENTO

Sistema di Protezione Generalenon integrato

Schema Protezione Generale

TV-I


TO Toroidale

TA-I tradizionali TA-T LPCT

RELE’ SEPAM

Limiti sulle sezioni di trasformazione MT -BT

Scopo limitare la complessiva potenza di cortocircuito della sezione ditrasformazione afferente a un singolo sistema di sbarre BT.

Il Distributore, deve comunicare il limite alla potenza massima del singolotrasformatore e/o di più trasformatori in parallelo sulla stessa sbarra BT

(riferiti ad una Vcc del 6%).


(riferiti ad una Vcc del 6%).

Tale limite alla potenza massima (comunicato dal Distributore) non deve esseregeneralmente 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 struttureparticolari della rete MT esistente.

Se linea e protezioni lo consentono, può accettare taglie fino a:

Tensione kV 15 20Potenza* kVA 2000 2500

Tensione kV 15 20Potenza* kVA 1600 2000

Impianto clienteCP

Esempio, il Distributore ENEL può accettare taglie fino a:

Limiti sulle sezioni di trasformazione MT -BT


Norma CEI EN 60076-5 (ucc = 6% per trasformatori con potenza nominale maggiore di 630 kVA)

CP

AT/MT

cortocircuito

APPROFONDIMENTO

Impiantocliente

15 kV800 kVA

800 kVA

Lo scopo è quello di contenere le correnti di inserzione, riferite a trasformatoricon correnti di inserzione pari a quelle indicate nella Guida CEI 99-4.

l’Utente non può installare trasformatori per una potenza complessiva superiorea 3 volte i limiti indicati (6000kVA a 20kV, 4800kVA a 15kV) per ciascun livello di

Limiti sulla energizzazione contemporanea


a 3 volte i limiti indicati (6000kVA a 20kV, 4800kVA a 15kV) per ciascun livello ditensione, anche se con sbarre BT separate.

In caso di installazione di trasformatori di potenza complessiva eccedente lapotenza limite, si devono prevedere opportuni dispositivi/accorgimenti.

Alla messa in tensione di un trasformatore di potenza ha luogo il fenomeno dellacorrente d’inserzione (inrush), la cui entità e durata dipende da diversi fattori,quali:

Valore istantaneo della tensione di alimentazione (istante di manovra

Considerazioni sulle correnti di inserzionedei trasformatori


Valore istantaneo della tensione di alimentazione (istante di manovradell’interruttore).

Caratteristiche costruttive del trasformatore, caratteristica di magnetizzazione edimensioni.

Flusso residuo.

Impiantocliente

Correnti di inserzione dei trasformatori

Può intervenire il DGe/o il Generale in

Sottostazione

Applicazione non conforme alla CEI 0-16.


Esempio

1x1600 kVA15 kV

3x1600 kVACP

AT/MT

Sottostazione

Tali dispositivi devono intervenire in caso di mancanza di tensione per un temposuperiore a 5s.

Sgancio trasformatori con relè di minima tensione

Impiantocliente


27 Relè minima V, entro 5s(tipicamente 200mS)

15 kV

CP

AT/MT

Esempio

1x1600 kVA

3x1600 kVA

27

Al ritorno di tensione ...

Riaggancio trasformatori con relè di ritorno tensione

Impiantocliente


Relè massima V, ritardo Xs

15 kV

CP

AT/MT

Esempio

1x1600 kVA

3x1600 kVA

5959

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

Dimensionamento delle apparecchiature in MT


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

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

Parametri elettrici


relativi apparecchi.

• La corrente di cortocircuito ai differenti livelli di distribuzione;

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 nominale dell’apparecchiatura

Tensione di tenutaa impulso atmosferico

Schneider Electric – Seminari tecnici – La cabina elettrica MT/BT- Ed. Settembre 2015 - Diapositiva 52 di 172

Tensione nominale

Tensione massimadell’impianto

Tensione di tenutaa frequenza di esercizio

Tensione nominale e livello di isolamento


Valore pieno

Valore ridotto

T breveT lungo

Corrente nominale e di corto circuito

L’apparecchiatura deve essere scelta in base alla corrente nominale dell’impiantoe di corto circuito , nel punto in cui viene installata.

Corrente di cortocircuito

Valore di piccodella corrente di corto

Apparecchiatura

Correntenominale

Impianto


Corrente di brevedurata massima

ammissibile

Corrente di piccomassima ammissibile

Correntenominale

Apparecchiatura

12,5 x 2,5 = 31,25kA

12,5

• 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.

Sezionatore di Linea Norma CEI EN 62271-102



• 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.

• Quando è chiuso sopporta la corrente di breve durata nominale e la

corrente nominale di picco.

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.

• 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.

Interruttore di manovra sezionatore IMSNorma 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

Interruttore di manovra sezionatore IMSNorma CEI EN 62271-103


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.

Interruttore di manovra sezionatore IMScombinato 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


• 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.

Descrizione dell’ IMSall’interno della gamma SM6


Chiuso Aperto A Terra

• “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.

Fusibili Norma CEI EN 60282-1


• Tensione nominale.

• Corrente nominale.


• Potere di interruzione nominale.

• Curva tempo-corrente.

• Curva di limitazione.

• 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

Fusibili Norma CEI EN 60282-1


• 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

Guida alla scelta dei Fusibili


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.

Tabella di scelta


• 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.

• Se in versione “estraibile” svolge anche la funzione di sezionatore.• Tensione nominale.

• Livello di isolamento nominale.



Interruttori Norma CEI EN 62271-100



• 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.


• Tensione nominale di alimentazione dei circuiti ausiliari.

• In queste condizioni, gli interruttori sono chiamati a interrompere:

• Correnti di carico

• Correnti capacitive

• linee a vuoto

• cavi a vuoto


• Funzionamento in condizioni di normale esercizio


• 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.

• 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


• Funzionamento in condizioni di guasto


• 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.


• Tecnica di interruzione in VUOTO • Tecnica di interruzione in SF6


Oggi le principali tecniche di interruzione utilizzate in MT sono due:

• tecnica di interruzione in VUOTO

• tecnica di interruzione in GAS SF6 (esafloruro di zolfo)

Tecnologie costruttive interruttori in VUOTO

Distribuzione secondaria

Distribuzione primaria


primaria

Evolis

Evolis

Tecnologie costruttive interruttori in SF6




SF1-SFSet LF1 – LF2 – LF3

Interruttore in SF6


• SF1, solo

interruttore

• SFset, composto da TA-I

e relè a bordo

interruttore

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.

Caratteristiche degli interruttori in SF6


Sezionatore

Apparecchio

si

Funzioneisolamento

Caratteristiche principali

Tenuta ingressi-usciteSezionatore di terra : potere di chiusura su guasto

Funzione di manovrasu correntiIn servizio Su guasto

no no

Le funzioni tipiche di diversi tipi di apparecchiatura sono mostrate sulla figura seguente:

Caratteristiche delle apparecchiature


Interruttore di Manovra Sezionatore

Contattore

Interruttore

Fusibile

nosi, se estraibile

no

si

nosi, se estraibile

Sezionatore di terra : potere di chiusura su guasto

Interruzione e chiusura della corrente normale di caricoPotere di chiusura su corto-circuitoIn associazione con fusibile : potere di interruzione nella zona di non fusione del fusibile

Potere nominale di interruzione e di chiusuraPoteri max in interruzione ed in chiusuraCaratteristiche di servizio e durata

Potere di interruzione in cto cto Potere di chiusura su cto cto

Potere di interruzione minimo su cto ctoPotere di interruzione max su cto cto

si

si

no

si

no

no

si

si

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


• 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.

61869-1

Trasformatori di Corrente e Tensione

61869-1 Par 3.4.6 PrestazioneAmmettenza (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.

61869-1 Par 3.4.5 Classe di precisioneDesignazione assegnata a un trasformatore di misura, icui errori di rapporto e angolo rimangono entro i limitiPrescritti per le condizioni specificate di impiego.


CEI EN 61869-3

CEI EN 61869-2

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.

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:

1

2

N

N

Isr

IprKn ==

Isolamento 7,2 24 kV


÷

Ipr= corrente primaria

Isr = corrente secondaria

N1 = numero di spire primarie

N2 = numero di spire secondarie

1NIsrKn ==

Isolamento 0,72 kV

APPROFONDIMENTO


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

APPROFONDIMENTO


TA per strumenti di misura, definizioni:

TA definizioni:

100 / 51 primario 1 secondario

200-100 / 52 primario 1 secondario

200-100 / 5 - 52 primario 2 secondari

Secondari 1A o 5A


TA per strumenti di misura, definizioni:

Prestazione

Classe di precisione

Fattore di sicurezza

massimo multiplo della corrente primaria nominale dopo di che il trasformatore sicuramente satura => protezione della strumentazione

10 VA cl.0,5 Fs 10

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.

APPROFONDIMENTO

Confronto tra TA di misura e TA di protezione


Schema elettrico Schema topografico

Collegamento in SERIEValore più bassodi corrente: 1 Ip

P1 P2C1 C2

TA con doppio rapporto (DR) realizzato al primario


Collegamento PARALLELOValore più altodi corrente: 2 Ip

Nota : Ip è la corrente primaria nominale

Fig. 10

P1 P2C1 C2

APPROFONDIMENTO

2 Il TA deve sopportare gli sforzielettrodinamici provocati dalla correntedi cortocircuito. Il valore di corrente daconsiderare è quello della 1a cresta che,salvo casi speciali, è pari a: Idin = 2,5 Iter.

1 Il TA deve sopportare gli effetti termici dellacorrente di cortocircuito Iter per il tempospecificato, generalmente 1 oppure 3 secondi, oalmeno per il tempo necessario all’interruzionedel circuito da parte dell’interruttore a monte.

Principali parametri per la scelta dei TAcon riferimento alle condizioni di cortocircuito


3 Il circuito secondario devesopportare la correntesecondaria massima creata dallacircolazione al primario della Iter peril tempo di durata di cortocircuito.

4 Forti correnti di cortocircuito tendono,causa saturazione del nucleo, adeformare e ridurre la correntesecondaria del TA. In caso di correnticon forte grado di asimmetria puòrendersi necessaria la verifica direttadell’insieme TA + relè per accertarsi cheil piccolo segnale disponibile alsecondario del TA sia sufficiente a farscattare il relè.

APPROFONDIMENTO

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;

Trasformatori di tensione TV


• campo di tensione 5% ÷ 190% Upn;

• classi di precisione 3P - 6P

TV-I poli isolatiTV-I polo a terra

2TV per D.D.I. protezioni • 27 minima tensione• 59 massima tensione• 81 massima e minima

frequenza• 81V sblocco voltmetrico Conteggio energia

3TV per D.G. protezioni • 67N direzionale di terra• 59Vo tensione residua

TV per strumenti di misura, definizioni:

Prestazione

Classe di precisione 10 VA cl.0,5

Esempio dati TV per misura


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 hTV poli isolati 1,2 continuativo

APPROFONDIMENTO

TV per apparecchi di protezione, definizioni:

Prestazione

Classe di precisione 50 VA 3P

Esempio dati TV per protezione


Fattore di tensione

TV polo a terra 1,9 per 30 s - 1,9 per 8 hTV poli isolati 1,2 continuativo

CEI 0-16

APPROFONDIMENTO

Ferrorisonanza

A A A

NNN

n n n

aaa

Sovratensioni di manovra dovute a guasti a terra specie in reti conneutro 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 lecapacità della rete.

Effetti

• Notevole aumento della corrente primaria e conseguente


Rs = resistenza di smorzamento

59Vo = relè omopolare di tensione

da da da

dndndn

59

Rs

Vo

• Notevole aumento della corrente primaria e conseguentedanneggiamento del TV per dilatazione termica

Soluzioni

• Resistenza di smorzamento sull’avvolgimento secondario deltriangolo aperto

• Punto di lavoro lontano dal ginocchio di saturazione

E’ costituito da un insieme di unità funzionali adatte a realizzare lo schema elettrico di progetto.

Il quadro MT

Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 89 di 469

Mcset - PIXCentrale di produzione

Trasporto

GAusiliari

di centrale

Distribuzione

pubblica

Distribuzione

industriale

Campo di applicazione dei quadri di MT


Distribuzione

Primaria

Distribuzione

SecondariaTrasformatore

da palo

pubblica

Cabina

primaria

industriale

Cabina

primaria

Cabina

secondaria

Cabina

secondaria

GM6 - GmsetMcset - PIXGHA

SM6 - AT7Flusarc 36Unità DY

CEI 0-16

Quadri Elettrici di Media Tensione per Cabine MT-BT




GMset

SM6

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 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

Esistono due modalità costruttive per le cabine di

Media Tensione:

Generalità

• 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

Unità FunzionaleInvolucri contenenti le apparecchiature del circuito principale e i relativicircuiti ausiliari e che concorrono all’espletamento di una singola funzione.

Definizioni


CompartimentoSottoassieme di una unità funzionale contenente a sua volta parti del circuito principale.

APPROFONDIMENTO

Le unità funzionali si distinguono in:• arrivo/partenza;

• congiuntore;

• risalita;

• misure.

All’interno di ciascuna unita’ arrivo/partenza e congiuntore si trova sempre:

Definizioni


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.

APPROFONDIMENTO

Cenno sull’evoluzione della normaIEC 60298..> IEC 62271- 200 ed. I > IEC 62271-200 ed. II

IEC 62271-200 ed. Inel 2003 ha sostituito

integralmente laIEC 60298...

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


Disponibile sul sito del CEI

pubblicazione della IEC 62271-200 ed. II

Pubblicata in Italia come CEI EN 62271-200 luglio 2013

APPROFONDIMENTO

Principali cambiamenti CEI EN 62271-200Premessa

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 esercital’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


– categoria che definisce la possibilità di mantenere sotto tensione altri compartimenti e/ounità 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 contenuta all’arco interno, in tal caso si esegue la prova come PROVA DI TIPO.

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


Assieme di Unità Funzionali (chiamato quadro nella 99-4).

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

Il costruttore ne definisce il numero e i contenuti.

Ciascun Compartimento è definito come:

– Fisso;– Estraibile;

Esempi di compartimenti (SM6)


– Estraibile;– Eventualmente, Accessibile.

Compartimento sbarre

Compartimento MT

Accessibiletramite interblocco

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.

Accessibile L’accesso è controllato da una procedura che prevede l’impiego di interblocchi

Tipo di compartimento Descrizione

Compartimenti in relazione alla accessibilità


AccessibileSecondo procedura per mezzo di interblocchi a chiave

L’accesso è controllato da una procedura che prevede l’impiego di interblocchi con chiave

AccessibileMediante attrezzo

Il compartimento può essere aperto solo con utilizzo di attrezzi

NON Accessibile L’apertura del compartimento comporta il suo irreparabile danneggiamento, ad esempio compartimento sbarre di un quadro isolato in gas SF6

Esempi di unità funzionali (SM6)


Tensione max Isolamento : 17,5-24KV

Corrente massima : 630 A

Corrente massima di guasto : 12,5-16 kA 24 kV 1sec.: 20 kA 17,5 kV 1sec.

Esempi monoblocco AT7 (SM6)


AT7-A AT7-BDimensioni : Altezza 2050 1875

: Profondità 1220 1220: Fronte 750 875

Plus : Soluzione monoblocco pronta all’installazione: TA TLP130 multi-range (da 5 a 1250A)

AT7AT7--AA AT7AT7--B B AT7AT7--B con TVB con TV

TLP130

VRQ2/S2

Esempi monoblocco AT7 (SM6)


TLP130

VRQ2/S2


Secondo i compartimenti accessibili e la continuità di servizio, sono possibili quattrocategorie:

– LSC1: UF avente uno o più compartimenti HV (>1kV) accessibili, tali che, quando ciascundi questi compartimenti è aperto, almeno una delle unità funzionali del “QUADRO” nonpuò rimanere in tensione..


UNICO COMPARTIMENTO ACCESSIBILE

APPROFONDIMENTO


– LSC2: UF che ha almeno un compartimento accessibile per la connessione HV (chiamatocompartimento connessione), tale che, quando questo compartimento è aperto, almenouna sbarra può rimanere in tensione e tutte le altre UFs del “QUADRO” possono esseremanovrate normalmente

– La designazione LSC2 nella ed. II della norma ha avuto una sua definizione (non lo eranella ed. I) e i suffissi A o B si applicano quando sono definiti più compartimenti accessibiliall’interno dell’unità funzionale.


accessibileNon accessibili

APPROFONDIMENTO


Quando una UF LSC2 ha degli altri compartimenti accessibili oltre il compartimentoper 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, almenouna sbarra può rimanere in tensione e tutte le altre UFs del “QUADRO” possono esseremanovrate normalmente;

Esempio: UF di un “Quadro” a singola sbarra


COMPARTIMENTO INTERRUTTORE ACCESSIBILE MEDIANTE ATTREZZI

COMPARTIMENTO CONNESSIONI (CAVI) ACCESSIBILE

singola sbarra

APPROFONDIMENTO


– LSC2B: UF di categoria LSC2A, dove le connessioni in alta tensione (esempioconnessione cavi) dell’unità funzionale può rimanere energizzata, quando ciascun altrocompartimento di alta tensione accessibile della corrispondente unità funzionale è aperto.


COMPARTIMENTI ACCESSIBILI

APPROFONDIMENTO

LSC esempi SM6

Compartimento Compartimento Compartimento interruttore

J


Compartimento connessioni e sbarre

unico accessibile tramite attrezzo e procedura

LSC1 LSC2 LSC2

PI

Compartimento interruttore e risalita sbarre accessibile

tramite attrezzo

Compartimento interruttore e connessione accessibile

tramite interblocco con SEZ linea a monte

PI

PI - Partizione Isolante

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

LSC esempi SM6

Compartimento interruttore accessibile tramite interblocco con i SEZ di linea a monte e a valle

PI


LSC2

Cos’è l’arco interno

E’ una condizione molto severa di guasto (corto circuito) che può verificarsi in un quadro elettrico.

I suoi effetti negativi sono molteplici:


Durante la prova Dopo la provaPrima della prova Statisticamente è un evento raro ma i suoi effetti sono distruttivi e molto pericolosi ->

La CEI EN 62271-200 definisce la prova per la verifica della tenutaall’arco interno. La prestazione di tenuta all’arco interno è unaprestazione assegnata come “OPZIONALE”.

Quando è specificata la categoria “Classe di tenuta all’ArcoInterno”, il Costruttore è “OBBLIGATO” a fornire i valori tipici dellaprestazione e tutte le informazioni relative.

Tali informazioni sono sufficienti al fine di realizzare e rendereripetibile la prova di tipo corrispondente, senza accordo

Quadro Classificato IAC CEI EN 62271-200


ripetibile la prova di tipo corrispondente, senza accordocomplementare, in quanto la procedura di prova è totalmente edesattamente definita.

APPROFONDIMENTO

Esempio:“Class IAC A-FLR internal arc: IA = 12,5 kA; tA = 0,5 s”

che tradotto…:– “Internal Arc Classification – Classe di Accessibilità A – Sul Fronte, Lato e Retro;– Corrente di guasto d’arco trifase (IA); 12,5kA;– Durata di 0,5 s”.

4.101.2 Tipi di accessibilità

Quadro classificato IAC CEI EN 62271-200


4.101.2 Tipi di accessibilità3 tipi di accessibilità :

Tipo di accessibilità A: accessibilità limitata solo al personale autorizzato.Tipo di accessibilità B: accessibilità non limitata, compresa quella del pubblico.Tipo di accessibilità C: accessibilità limitata dall’installazione fuori portata e oltre la zona accessibile al pubblico.

APPROFONDIMENTO

CEI EN 62271-200Differenza tra quadro classificato e non….. all’Arco Interno

AI non classificato

Senza TESTREPORTS

Protezione contro AI

Nessuna protezione delle persone

Dati di targa

Nessun valore dichiarato

1


Valore dichiarato:corrente di guasto +durata del guasto +accessibilità

(es. 20kA x 1s A-FLR)

A : limitata solamente al personale autorizzato B : non limitata (compreso il pubblico)

Identificazione del lato protetto: F - FRONTEL - LATERALER - RETRO

Protezione in base allatipologia di accessibilità

AI classificato inbase alla sicurezzadelle persone

Con TEST REPORT effettuati presso laboratori certificati

Dati di targa2

APPROFONDIMENTO

CEI EN 62271-200 Quadro Classificato IAC

Dati di Targa

Schneider Electric - Formazione Tecnica - Corso C1- Ed. Ottobre 2015 - Diapositiva 114 di 469 APPROFONDIMENTO

Principali cause

1. Terminazione cavi non eseguita correttamente ;

2. Utensili dimenticati seguito manutenzione ;

3. Condizioni ambientali severe (inquinamento e/o umidità);

4. Forzatura blocchi meccanici o


4. Forzatura blocchi meccanici o manovre errate;

5. Sovratensioni (di origine atmosferica o di manovra);

6. Guasto ai componenti;

7. Intrusione di elementi esterni

Topo trifase…!!

Principali cause “piccola fauna”

Intrusione di elementi esterni (piccola fauna)


La CEI EN 62271-200 definisce la prova per la verifica della tenuta all’arco interno.La prestazione di tenuta all’arco interno è una prestazione assegnata come“OPZIONALE”.

Quando è specificata la categoria “Classe di tenuta all’Arco Interno”, il Costruttore è“OBBLIGATO” a fornire i valori tipici della prestazione e tutte le informazionirelative.

Tali informazioni sono sufficienti al fine di realizzare e rendere ripetibile la prova ditipo corrispondente, senza accordo complementare, in quanto la procedura diprova è totalmente ed esattamente definita.

Quadro Classificato IAC CEI EN 62271-200


TENUTA ALL’ARCO INTERNO

SU LATO ANTERIORE, LATERALE E

POSTERIORE

DM1-A

La cabina di trasformazione...

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