Norma CEI EN 50160 “Caratteristiche della tensione fornita dalle reti
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Norma CEI EN 50160 “Caratteristiche della tensione fornita dalle reti
Norma CEI EN 50160 “Caratteristiche della tensione fornita dalle reti pubbliche di distribuzione dell’energia elettrica” Armoniche Variazione di frequenza Sovratensioni lente Sovratensioni impulsive Buco di tensione Interruzione dell’ alimentazione www.icar.com - [email protected] Scopo e ambito di applicazione • La norma CEI EN 50160 “definisce, descrive e specifica le caratteristiche principali della tensione ai terminali di un utente della rete pubblica di bassa, media o alta tensione in c.a., in normali condizioni di esercizio” • Non si applica: – Durante i guasti della rete o transitori conseguenti, o in caso di lavori alla rete – In caso l’utente non abbia un impianto a norma – In condizioni eccezionali (calamità, scioperi, guerre..) Scopo e ambito di applicazione • Vengono definite le caratteristiche e le anomalie dei principali attributi della tensione: – – – – Frequenza Ampiezza Forma d’onda Simmetria delle tensioni di linea AEEG e qualità dell’energia • L’AEEG ha deliberato con la 333/07 per il periodo di regolazione 2008/2011 e sta per emettere nuova delibera per il periodo 2012/2015. • L’AEEG parla di “qualità del servizio” ovvero – Continuità del servizio – Qualità della tensione e ha iniziato a deliberare sulle interruzioni; nel prossimo periodo regolatorio introdurrà nuove considerazioni sugli altri aspetti Continuità del servizio • E’ il numero di interruzioni senza preavviso: – – – Lunghe (durata >3min) Brevi (1s<durata<3min) Transitorie (durata<1s) • La presente definizione è contenuta nel TIQE ovvero il Testo Integrato della Qualità dell’Energia, allegato alle delibere AEEG relative al PQ • La CEI EN 50160 riporta in nota una suddivisione delle interruzioni – Lunghe (durata >3min) – Brevi (durata<3min) Continuità del servizio • L’AEEG ha introdotto dal 2000 un meccanismo di incentivi e penali per ridurre la durata delle interruzioni lunghe, e dal 2008 anche il numero Continuità del servizio Qualità della tensione • E’ data dal rispetto dei parametri fissati dalla CEI EN 50160 per la tensione: – – – – – – – Frequenza Ampiezza e variazione, alla frequenza di rete Buchi / sovraelevazioni Variazioni rapide Tensioni armoniche Flicker Squilibrio Qualità della tensione • Nella CEI EN 50160 i fenomeni sono suddivisi in: – Continui • Variazioni di frequenza • Variazioni lente della tensione di alimentazione • Variazioni rapide: singole (es spunto di un motore) o ricorrenti (es flicker) • Squilibrio della tensione di alimentazione • Tensioni armoniche – Eventi di tensione • Interruzioni • Buchi • Sovratensioni a frequenza industriale o transitorie Qualità della tensione • Fenomeni continui: variazioni di frequenza Qualità della tensione • Fenomeni continui: variazioni lente della tensione • Fenomeni continui: variazioni rapide della tensione Qualità della tensione • Fenomeni continui: squilibrio della tensione • Fenomeni continui: tensioni armoniche Qualità della tensione Qualità della tensione • Eventi di tensione: interruzioni Qualità della tensione • Eventi di tensione: buchi Qualità della tensione • Eventi di tensione: buchi Durata Profondità Tensione nominale Tensione residua • Il buco inizia quando la tensione si abbassa sotto il 90%, finisce quando si rialza sopra il 90% del valore nominale Qualità della tensione = buchi sopportabili solo da apparecchiature di classe 3 = buchi sopportabili da apparecchiature di classe 2 e 3 Qualità della tensione • Eventi di tensione: sovraelevazioni di tensione • La sovraelevazione inizia quando la tensione si alza oltre il 110%, finisce quando si riabbassa sotto il 110% Qualità della tensione • Eventi di tensione: sovraelevazioni di tensione Sensibilità dei carichi alla qualità dell’energia fornita • Rispetto alla continuità ed alla qualità dell’alimentazione i carichi possono essere suddivisi in – sensibili – non sensibili • I carichi sensibili possono “soffrire”: – – – – – – Interruzioni dell’alimentazione Buchi di tensione Variazioni di tensione Sovratensioni Armoniche Dissimmetria della tensione di alimentazione Esempi di apparecchiature sensibili Rif Fenomeno Apparecchiature Conseguenza a) Buco di tensione ∆V ≤ 30% Vn ∆t ≤ 60÷100ms Apparati elettrici digitali di controllo processo, elaboratori Azionamenti a velocità variabile Arresti, anomalie di processo b) Buco di tensione ∆V ≥ 30% Vn ∆t ≤ 60÷100ms Oltre a quelle in a), dispositivi elettromeccanici (relè, contattori…) Caduta delle parti mobili: arresto delle utenze c) Sovratensioni non impulsive Motori e macchine elettriche Bobine di contattori Lampade a incandescenza Riduzione di vita degli isolamenti d) Varizioni lente della tensione ∆V = ± 10% Vn Impianti di illuminazione Gli stessi di a) e b) Arresto di motori Problemi di illuminazione Gli stessi di a) e b) Interventi delle protezioni Esempi di apparecchiature sensibili Rif Fenomeno Apparecchiature Conseguenza e) Componenti elettronici di controllo e di potenza Motori, cavi, macchine elettriche Perforazione isolamenti Linee trasmissione dati, segnali a basso livello di potenza Malfunzionamento sistemi di controllo ed elaborazione dati Condensatori Relè di protezione Collegamenti a bassa potenza Motori e macchine rotanti Trasformatori, cavi Surriscaldamento, risonanza Interventi intempestivi Malfunzionamento sistemi di controllo ed elaborazione dati Surriscaldamento, riduzione della vita utile Motori e macchine rotanti Surriscaldamenti f) g) h) Sovratensioni impulsive Transitori di commutazione (ponti convertitori, tecniche chopper) Armoniche Dissimmetrie e squilibri della tensione Danni ai circuiti elettronici Disturbi immessi in rete • Rispetto ai disturbi immessi in rete i carichi possono essere suddivisi in – Non disturbanti – Distorcenti (carichi non lineari: azionamenti, lampade non a filamento, convertitori statici, elettrodomestici, computer, forni ad arco, saldatrici, trasformatori, motori, etc) – Fluttuanti (saldatrici, motori di taglia elevata avviati direttamente in modo ripetuto nel tempo, inserzione di trasformatori) Apparecchiature disturbanti Apparecchi Disturbi generati Riscaldamento a resistenza SQ (1) Forni domestici - microonde - infrarossi (1) (1) √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ (3) Forni industriali - a induzione - HF - UHF - plasma - arco Saldatrici - a resistenza - ad arco √ FT VT (2) AR (3) FS RE √ √ √ √ √ SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT= variazioni di tensione; AR=armoniche; FS=frequenze spurie; RE=radioemissione (1) Se monofase; (2) all’inserzione; (3) se a controllo elettronico Apparecchiature disturbanti Apparecchi Disturbi generati SQ FT VT AR √ √ √ √ √ √ √ Trasformatori √ √ Convertitori - ca/cc - ca/ca e cicloconverter √ √ √ √ Motori - asincroni (es compressori) - a velocità variabile FS RE √ √ Elettroerosione Lampade a scarica √ Televisori (computer) √ √ Radiologia √ √ SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT=variazioni di tensione; AR=armoniche; FS=frequenze spurie; RE=radioemissione Limiti ai disturbi immessi in rete • I carichi disturbanti devono rispettare le norme CEI applicabili, in termini di disturbi irradiati e condotti, per non disturbare la rete. • I disturbi max che possono essere immessi in rete sono indicati dal distributore tenendo conto dei margini disponibili nella zona interessata: – – – – Variazioni di tensione (lente e rapide) Fluttuazioni di tensione (flicker) Armoniche Squilibrio delle fasi Impianti di produzione • Sono classificati in base alla potenza ed ai disturbi immessi ovvero. – Non disturbanti – Connessi tramite dispositivi distorcenti (ad es convertitori statici) – Impianti a produzione fluttuante (ad es impianti eolici) Impianti di produzione disturbanti Impianti Disturbi generati SQ FT VT AR FS RE Impianti eolici connessi con - generatori asincroni - idem, a doppia alimentazione √ √ √ √ √ √ √ Generatore sincrono + convertitore statico ca/ca √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ Impianti connessi tramite generatori asincroni Impianti connessi tramite convertitori - cc/ca - ca/cc – cc/ca √ SQ= squilibrio, dissimmetria; FT=flicker; VT=variazioni di tensione; AR=armoniche; FS=frequenze spurie; RE=radioemissione