Incontro di formazione Atiqual-Bressanone (BZ) Aspetti da

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Incontro di formazione Atiqual-Bressanone (BZ)
INDICE GENERALE
¾ Criteri di scelta della potenza di un trasformatore
MT/BT;
¾ Criteri di protezione dei trasformatori MT/BT;
¾ Modalità d’installazione;
¾ Modalità per la messa in servizio;
¾ Manutenzione e analisi di alcune tipologie di
guasto;
¾ Parallelo di trasformatori.
Aspetti da considerare nella scelta, nell’installazione e
nell’esercizio dei trasformatori MT/BT
I progettisti, gli installatori ed i manutentori dovrebbero considerare
l’elenco, sebbene non esaustivo, dei seguenti punti:
rischi e conseguenze contro la perdita di liquido isolante e contro
l’incendio che abbia origine nel trasformatore stesso o in altro
luogo;
condizioni ambientali e climatiche (inquinamento, umidità, sistema
di raffreddamento);
limitazione dell’emissione di rumore all’esterno dell’installazione;
compatibilità elettromagnetica;
protezione
t i
contro
t i contatti
t tti diretti
di tti e partiti calde;
ld
protezioni contro le sovracorrenti ed i guasti a terra;
altre protezioni (indicatori di temperatura, umidità, pressione, gas
nell’olio;
protezioni contro le sovratensioni transitorie generate dal sistema o
da scariche atmosferiche.
1
Criteri di scelta della potenza nominale di un trasformatore
MT/BT
Nella scelta della potenza nominale di un trasformatore MT/BT occorre
considera sia il costo iniziale (del trasformatore, dell’installazione) che i
costi di esercizio (perdite e manutenzione), cioè:
C =C +C
T
i
E
Il costo CE corrisponde in generale alle perdite a vuoto alle perdite a
carico.
Per valutare il costo delle perdite per una determinata durata di vita del
trasformatore, per esempio 20 anni, occorre attualizzare il costo delle
stesse mediante la seguente relazione:
C =C +
A
P
(1 + i ) n − 1
i × (1 + i ) n
Dove: CP: sono il costo delle perdite all’anno zero
i: tasso di attualizzazione
n: anno di riferimento
Criteri di scelta della potenza nominale di un trasformatore
MT/BT
Se consideriamo, ad esempio, un ciclo di carico giornaliero come da
fig. 1 per 220 giorni ed un secondo diagramma di carico secondo fig. 2
per i restanti 145 g
p
giorni, inoltre sono stati considerati i seguenti
g
parametri:
perdite dei trasformatori: A0, Ak;
tasso di attualizzazione: 4,23%
costo dell’energia: 0,14 €/kWh
durata di vita 20 anni
carico massimo: 800 kW
trasformatori considerati: 800 kVA,
kVA 1000 kVA e 1600 kVA.
kVA
2
Criteri di scelta della potenza nominale di un trasformatore MT/BT
Fig. 1
Fig. 2
Δ
Δ 6600 €
Δ:
Scelta dei trasformatori: alcune possibilità di funzionamento
Cabina con un solo trasformatore
Cabina con due trasformatori che funzionano
in parallelo sulla stessa sbarra
Cabina con due trasformatori di cui di riserva all’altro
Cabina con due trasformatori che funzionano
su due semisbarre BT distinte
3
Trasformatori MT/bt
INDICE
¾ Capacità di tenuta al corto
circuito;
¾ Sovraccarichi ammissibili;
¾ Corrente d’inserzione.
fonte SEA Trasformatori
Capacità di tenuta al corto circuito (CEI EN 60075-5
I trasformatori sono progettati per resistere, senza subire danneggiamenti, agli
effetti termici e dinamici di corti circuiti esterni, in particolare dal punto di vista:
termico: corrente simmetrica di corto circuito per 2 secondi;
dinamico: l’ampiezza icr, della prima cresta della corrente asimmetrica di prova,
viene determinata mediante la seguente relazione:
Icr=Ixkx√2
Dove: I= corrente simmetrica di corto circuito;
k= fattore che tiene conto dell’effetto iniziale della corrente di prova e
dipende dal rapporto X/R, dove X e R sono rispettivamente la somma
delle
reattanze e delle resistenze della rete e del trasformatore.
Norme CEI 14-4/5
X/R
1
1,5
2
3
4
5
6
8
10
14
kx√2
1,51
1,64
1,76
1,05
2,09
2,19
2,27
2,38
2,46
2,55
Segue
4
Capacità di tenuta al corto circuito
trasformatori in olio (Norma CEI EN 50464-1 e A1: la tensione di corto circuito è
del 4% per trasformatori di potenza nominale ≤ 630 kVA e del 6% per potenze nominali
≥630 kVA;
trasformatori a secco (Norma CEI EN 50541-1): la tensione di corto circuito è del
4% per trasformatori di potenza nominale ≤ 630 kVA e del 6% per potenze nominali >630
kVA, oppure per tutte le potenze nominali la tensione di corto circuito è del 6%.
Per i valori preferenziali di potenza nominale dei trasformatori, la tabella
seguente riporta i valori di corto circuito al primario ed al secondario.
Corrente di cortocircuito trifase (kA)
Potenza nominale ucc =6%
ucc=4%
(kVA)
primario secondario primario secondario
100
0,07
3,6
0,05
2,4(*)
160
0,12
5,8
0,08
3,8(*)
250
0,18
9
0,12
6,0(*)
400
0,29
14,4
0,19
9,6(*)
630
0,45
22,7
0,30
15,2
1000
0,48
24,1
1600
0,77
38,5
2000
0,96
48,1
2500
1,20
60,1
La Norma CEI 0-16, richiede che la
potenza
nominale
massima
installabile sia di 2000 kVA per reti
a 20 kV
(*): trasformatori a secco; trasformatori: Um: 24 kV, Ur:400 V
Sovraccarichi ammissibili trasformatori in olio per un
consumo di vita normale (Norma CEI 14-15: 1997)
Diagramma di carico giornaliero
Tasso di invecchiamento termico
5
Sovraccarichi ammissibili trasformatori in olio ed a
secco (resina)
Sovraccarichi ammissibili trasformatori in olio ed a
secco (resina)
6
Corrente d’inserzione (Guida CEI 99-4)
La corrente d’inserzione, valore di cresta, si ricava dalla seguente relazione:
ioi = kixITn
Dove: ki= coefficinte dato dal rapporto ioi/ITn;
ITn: corrente nominale primaria del trasformatore.
Trasformatori in olio (Guida CEI 99-4) Vn=20 kV
SrT (kVA)
ITn (A)
ki
ioi (Acr)
50
1,40
15
21
Ti (s)
0,10
100
2,90
14
40,6
0,15
160
4,60
12
55,2
0,20
250
7,20
12
86,4
0,22
400
11 50
11,50
12
138
0 25
0,25
630
18,21
11
200,3
0,30
1000
28,90
10
289,02
0,35
1600
46,24
9
416,2
0,40
2000
57,80
8
462,4
0,45
Ti (s): costante di tempo
segue
Corrente d’inserzione (Guida CEI 99-4)
Il fenomeno si smorza secondo una legge esponenziale con costante di tempo
Ti, il cui andamento è dato dalla seguente relazione:
t
−
( k × I Tn )
Ii = i
× e Ti
2
10
t [s]
2x1000 kVA
1
Andamento del valore
efficace della corrente
d’inserzione
d
inserzione
1000 kVA
400 kVA
0,1
250 kVA
0,01
1
10
100
1000
I [A]
7
Corrente d’inserzione
registrazione di un transitorio d’inserzione
4-0
e40000
e 8-0
12-0
e30000
i
i12
2000
4
e12
picco max I = 1621A
i12
1500
20000
1000
10000
500
0
0,48
0,49
0,5
0,51
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,6
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0,66
-10000
-40000
0
0,68
-500
-20000
-30000
0,67
-1000
-1500
t =20 ms I12 = 900 A rms
t =150 ms I12 = 560 A rms
-2000
In linea di massima l’ampiezza e la durata della corrente magnetizzante , dipende
dai seguenti fattori:
istante di chiusura del circuito di alimentazione
caratteristiche elettromagnetiche del materiale del nucleo del trasformatore
stato di magnetizzazione eventualmente preesistente nel nucleo del trasformatore
caratteristiche elettriche della rete di alimentazione (L ed R).
Contenuto armonico: nel transitorio d’inserzione: 2a e 3a armonica
a regime 3a (5a) armonica.
Corrente d’inserzione
La Norma CEI 0-16 richiede, l’inserzione massima di n. 3
trasformatori da 2000 kVA (reti 20 kV). Per potenze superiori
ll’inserzione
inserzione deve essere graduale,
graduale tramite automatismi che devono
intervenire in caso di mancanza di tensione superiore a 5 s,
permettendo l’inserzione di gruppi di trasformatori ad intervalli di 1
secondo.
8
Fusibili MT, relè di protezione e coordinamento protezioni
contro i guasti polifasi ed a terra
INDICE
¾Tipologie e grandezze
caratteristiche dei dispositivi di
protezione;
¾Protezioni contro i sovraccarichi;
¾ Protezioni contro i cortocircuiti;
¾ Protezione contro i guasti a terra;
¾ Inserzione del trasformatore
FUSIBILI LIMITATORI DI CORRENTE MT:
principali grandezze caratteristiche
Corrente nominale (IN): secondo serie R10 e R20 (25,40, 63, 100, 125 A);
Corrente minima di interruzione nominale ((I3)): g
generalmente tale
grandezza è pari a 3÷5 IN; tale dato riveste particolare importanza nel
caso di fusibili del tipo per uso combinato, in quanto al di sotto di tale
valore il fusibile non interviene;
Corrente massima di interruzione nominale (I1): è il valore efficace
della corrente presunta di corto circuito massima che il fusibile è in
grado di interrompere (50-63 kA)
Limiti della sovratensione di interruzione: i valori delle sovratensioni
di interruzione, durante il funzionamento, deve essere inferiore a 38,
55 e 75 kV, per cartucce con tensione nominale rispettivamente di
10, 15 e 20 kV.
9
GRAFICI CHE DEFINISCONO IL FUNZIONAMENTO
DI UN FUSIBILE
Caratteristica tempo/corrente: riporta la durata di prearco o
di funzionamento, in funzione del valore efficace della
p
simmetrica della corrente p
presunta.
componente
GRAFICI CHE DEFINISCONO IL FUNZIONAMENTO
DI UN FUSIBILE
Caratteristica della corrente limitata: indica di quanto il
fusibile limita la corrente di picco in funzione del valore efficace
della corrente interrotta.
interrotta
10
FUSIBILI MT: prestazioni funzionali
Vantaggi:
• Idonei per la protezione contro le sovracorrenti di forte intensità:
elevata capacità di limitare la corrente e l’energia specifica
passante;
• Elevati poteri di interruzione;
• Affidabilità;
• Sicuri per l’ambienti (se scelti correttamente);
• Basso costo.
Svantaggi:
• non idonei per la protezione contro i sovraccarichi (quelli per uso
combinato);
• Sostituzione ad ogni intervento. La Norma CEI raccomanda la
sostituzione di tutte e tre le cartucce anche quando è intervenuta
una sola
• Non è idoneo a selezionare i guasti monofasi a terra lato MT e
previa verifica quelli BT.
RELE’ DI MASSIMA CORRENTE
Codice ANSI/IEEE: 50-51
Tipo di caratteristica d’intervento:
- a tempo indipendente: istantaneo o ritardato a due o tre soglie d’intervento;
- a tempo dipendente: il tempo d’intervento
d intervento del relè è indicato dal costruttore
(non ci sono valori normalizzati) (Norma CEI 95-7)
L’andamento del tempo d’intervento di un relè è espresso mediante la
seguente relazione:
t = β /[(I/Is)a -1]
dove: k:: costante che caratterizza il relè (secondi), I è la corrente rilevata
dal relè, Is è la soglia di intervento e “a” è l’indice che caratterizza la
funzione algebrica.
algebrica
Sono normalizzate tre curve:
A (tempo inverso): a ≤ 0,15;
B (tempo veramente inverso): 0,5 < a ≤ 1,5;
C (tempo estremamente inverso): a > 1,5.
segue
11
RELE’ DI MASSIMA CORRENTE
Tipo di curva
a
β
A
0,02
0,14
B
,
1,0
13,5
,
C
2,0
0
Curva C
Curva B
Curva A
Scopo del sistema di protezione
Gli eventi che si manifestano nei trasformatori sono:
sovraccarico;
cortocircuito;
guasto a terra lato MT
guasto a terra lato BT
Scopo del sistema di protezione è:
proteggere il trasformatore dagli eventi soprariportati;
non dare origine ad interventi intempestivi;
essere selettivo nei confronti degli altri sistemi di
protezione posti a monte ed a valle.
12
Protezioni dei trasformatori MT/BT
¾ Protezioni interne
- relè Buchholz (97);
- indicatore livello olio (99);
- termometro a contatti (26);
- valvola di sovrapressione (63).
¾ Protezioni esterne
- relè a massima corrente (50-51);
- relè ad immagine termica (49);
- relè
lè di corrente
t diff
differenziale
i l (87)
(87);
- relè di corrente differenziale, terra ristretta (87N)
- relè contro i guasti a terra (51N o 59N);
- rele di terra cassone (51N).
Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
Protezione contro il sovraccarico
Le protezioni termometriche si prestano molto bene per effettuare la
protezione contro il sovraccarico, perché controllano direttamente la
temperatura degli avvolgimenti del trasformatore e sono sufficienti
per proteggere il trasformatore contro il sovraccarico.
I valori di settaggio sono i seguenti:
trasformatori in olio: allarme: 100 °C, intervento: 110 °C (fonte SEA
Trasformatori);
trasformatori a secco (resina): allarme: 140 °C, intervento: 155 °C
(fonte SEA Trasformatori).
Nel caso di protezione con relè in BT o in MT,
MT le soglie di intervento
dovrebbero essere coerenti con il sovraccarico (K2) del diagramma di
carico giornaliero.
I fusibili MT di tipo combinato non sono idonei per questa funzione.
segue
13
Protezione contro il sovraccarico
Diagramma di carico giornaliero
Coordinamento interruttore
generale termomagnetico bt e
carico ammissibile TR
Protezione contro il corto circuito
Il sistema deve essere in grado di selezionare i seguenti cortocircuiti:
trifase ai morsetti BT (I’cc=I’’k2xU2/U1), dal punto di vista termico, entro 2 secondi;
bif
bifase
aii morsetti
tti BT (I’cc=0,5xI’’
0 5 I’’k2xU
U2/U1), nell caso di relè
lè su d
due ffasi);
i)
R
R
S
S
0,577 x I’’k2 x U2/U1
T
0,577 x I’’k2 x U2/U1
IIIk2
T
IIIk2
fase-neutro ai morsetti BT (I’cc=0,577xI’’k2xU2/U1).
R
S
0,5 x I’’k2 x U2/U1
I’’k2 x U2/U1
0,866xIIIk2
0,5 x I’’k2 x U2/U1
T
0,866xIII
k2
R
S
T
14
Transitorio d’inserzione: per evitare interventi intempestivi
occorre rispettare una delle sottoelencate condizioni:
- regolare
la soglia istantanea ad un valore di corrente ≥ 0,7xioi (valore
istantaneo iniziale)(se la protezione è dotata di blocco si 2a armonica,
non è necessario
i soddisfare
ddi f
ttale
l condizione);
di i
)
- regolare il tempo di ritardo ad un valore
che viene determinato nel seguente
modo:
consideriamo un trasformatore da 400
kVA, UIr=20 kV, IIn=11,56 A, ioi=11x11,56=
127,2 A, ki= 11, Ti=0,25. Se consideriamo
una corrente di regolazione (IIr)del relè MT
contro il sovraccarico pari a 13 A, il
rapporto
i0i/IIr=0,1,dal grafico riportato
nella diapositiva seguente risulta che che
tr/Ti=1,85 da cui tr=0,46 s.
segue
Guasti a terra in BT ed in MT
I guasti fase-terra a monte dell’interruttore generale BT devono essere
selezionati dal relè di massima corrente in MT oppure dai fusibili MT previa
verifica.
Per guasti sul lato MT: protezione di massima corrente omopolare.
15
Coordinamento fusibili MT di tipo combinato-trasformatore MT/BT
Corrente nominale delle cartuccia in funzione della taglia
dei trasformatori MT/bt (valori indicativi)
Corrente nom. cartuccia (A)
Trasfor.
(kVA)
Scomparti in aria
Quadri in SF6
10 kV
20 kV
10 kV
20 kV
160
40
25
63
40
250
63
40
100
63
400
63
40
100
63
630
100
63
100
100
Esempio coordinamento trasformatore MT/BTfusibile MT e interruttore generale BT
Dati trasformatore MT/BT:
Sr = 400 kVA
UIr = 20 kV
IIn = 11,6 A
IIK = 290 A
(IIr = 0,7x139,2 = 97 A)
αIIK = 1,4x290 = 400 A
ioi = 12x11,6 = 139,2 A
IIr=1,105xIIIn /1,25 = 10,2 A
considerando il diagramma
g
di carico
precedente
If = 1,25x IIr
Fusibile MT In = 40 A, IIK/I3 =
290/100 = 2,9 > 1,5
10000
t [s]
Fusibile MT
Relè
termomagnetico
t
ti
generale bt
1000
In=40 A
100
I3
10
Tenuta al corto
circuito TR
2
1
Guasto
fase-terra
Corrente
inserzione TR
αIIK
0,1
13
0,01
1
10
If
400
100 167
290
I 1000
[A]
16
Esempio coordinamento trasformatore MT/BT-relè MT
Dati trasformatore MT/BT:
Sr = 400 kVA
UIr = 20 kV
IIn = 11,6 A
IIK = 290 A
(IIr = 0,7x139,2 = 97 A)
αIIK = 1,4x290 = 400 A
ioi = 12x11,6 = 139,2 A
IIr=1,105xIIIn= 13 A considerando il
diagramma di carico della diapositiva
precedente
Relè MT a due soglie
10000
t [s]
Relè di max
corrente MT
1000
100
10
Guasto
fase-terra
Tenuta al corto
circuito TR
2
1
αIIK
Corrente
inserzione TR
0,1
Tale soluzione permette la corretta
protezione del trasformatore ma non
consente la selettività con altre
protezioni
0,01
1
10
13
IIr
100
167 290 400
1000
I [A]
ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
Esempio coordinamento protezioni
DG
PG
51
50
51N
A
51
50
51N
MT
Relè
diretto
Relè
indiretto
B
TR1
MT/BT
C
51
50
51N
TR2
MT/BT
×
17
PROTEZIONI
Caratteristiche impianto
Prescrizioni Società Distributrice
Trasformatore 20/0,4 kV
Protezioni
• potenza nominale: SrT=2000 kVA;
Soglie
• tensione di cortocircuito: ukr=6%;
Tempo
Valori di
eliminazione regolazione
del guasto della corrente
Massima corrente
• corrente nominale primaria: IrT1=57,8 A;
51
Prima soglia
≤ 0,5 s
≤ 250 A
• corrente nominale secondaria: IrT2= 2890 A;
50
Seconda soglia
≤ 0,12 s
≤ 600 A
• corrente di inserzione: ioi= 8xIn= 462 A;
Massima corrente omopolare
• costante di tempo inserzione: Ti=0,45 s.
51N
Prima soglia
≤ 0,45 s
≤2A
Corrente di cortocircuito lato bt
sbarre di cabina BT
51N
Seconda soglia
≤ 0,17 s
≤ 98 A
• tensione nominale: Ur= 0,4 kV;
• corrente di cortocircuito al secondario del TR
IIIkLV= 49,0 kA corrispondenti a 20 kV IIk2= 950 A
PROTEZIONI
PROTEZIONI CONTRO LE SOVRACORRENTI
10000
1000
Corrente di
cortocircuito
I'k2:950 A
Tempo in s
100
Corrente di inserzione
TR 2000 kVA
10
Tenuta al
cortocircuito
TR (2 s)
1
0,1
Corrente Nominale TR
IrT1: 57,8 A
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
18
PROTEZIONI
10000
PG
1000
Corrente di
cortocircuito
I'k2: 950 A
Tempo in s
100
Corrente fase-terra BT,
0,577xI’k2 : 556 A
TR 2000 kVA
10
Tenuta al
cortocircuito
TR (2 s)
1
01
0,1
In: 57,8 A
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
Corrente in A
PROTEZIONI
10000
C
PG
Corrente di
cortocircuito
I'k2:950 A
1000
Tempo in s
100
TR 2000 kVA
10
Tenuta al
cortocircuito
TR (2 s)
1
01
0,1
In: 57,8 A
0,01
1
10
100
If=1,2xIrT2
1000
10000
100000
Corrente in A
19
PROTEZIONI
10000
B
C
1000
PG
Corrente di
cortocircuito
I'k2:950 A
100
Tempo in s
Corrente fase-terra BT,
0,577xI’k2 : 556 A
Corrente di
inserzione TR 2000
kVA
10
Tenuta al
cortocircuito
TR (2 s)
1
0,1
Corrente Nominale
TR In: 57,8 A
0,01
1
10
100
1000
10000
100000
corrente in A
Esempio di coordinamento Protezioni: Generale e linea
MT contro le sovracorrenti
10
t [s]
LINEA MT
GENERALE CLIENTE (PG)
1
3×2000 kVA a 20 kV
3×1000 kVA a 10 kV
0,5
0 12
0,12
♦
0,1
Corrente di corto circuito
secondaria riferita al primario di un
trasformatore da 2000 kVA (20 kV)
o da 1000 kVA (10 kV)
TRANSITORIO
D’INSERZIONE
0,01
10
100
250
600 1000
10000
I [A]
20
Norma CEI EN 62271-202 (CEI 17-103)
Diagrammi per determinare il fattore di carico del trasformatore
o la classe dell’involucro (Allegato D della Norma)
I diagrammi consentono di:
note la classe dell’involucro
dell involucro e la temperatura ambiente media del sito di
installazione, definire il fattore di carico;
note il fattore di carico e la temperatura ambiente, definire la classe
dell’involucro.
41
Norma CEI EN 62271-202 (CEI 17-103)
Esempio di utilizzo dei diagrammi
a) Definizione fattore di carico del trasformatore
- potenza nominale del trasformatore: 1000 kVA
- classe dell’involucro: 20
Periodo
0,94
0,85
Potenza Temp. amb. Fattore prevista media (°C) carico
(kVA)
inverno
5
0,94
940
estate
22
0,75
750
anno
13
0,85
850
0,75
b) Definizione classe dell’involucro
con lo stesso metodo del caso a) è possibile individuare la classe
dell’involucro.
42
21
Norma CEI EN 62271-202 (CEI 17-103)
Soluzioni per ridurre l’effetto termico dell’involucro
- potenza nominale della sottostazione: 1000 kVA
- classe dell’involucro: 30
- trasformatore installato: 630 kVA
- nuova classe dell’involucro: 30-10=20
POTENZA NOMINALE DELLA CABINA
INDICATA DAL COSTRUTTORE [kVA]
POTENZA DA
INSTALLARE
[kVA]
250
400
630
1000
1600
250
0
-10
-20
-30
-30
0
-10
-20
-30
0
-10
-20
0
-10
400
630
1000
1600
0
0 = nessun involucro; N.B.: valori indicativi
43
Installazione e messa in servizio dei
trasformatori MT/bt
INDICE
¾ Trasformatori in olio;
¾ Trasformatori a secco (resina).
22
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Condizioni climatiche ed ambientali
- Condizioni normali di esercizio
• temperatura ambiente: massima: 40 °C, media del mese più caldo: 30 °C,
media annuale: 20 °C, minima: -25 °C (installazioni all’esterno e all’interno);
• altitudine: ≤1000 m
• umidità relativa: valore medio, misurato per un periodo di 24 ore:≤95% (CEI
EN 61936-1)
- Condizioni particolari di esercizio
• temperatura ambiente: i valori di sovratemperatura devono essere diminuiti
della stessa quantità di quanto è l’eccesso di temperatura ambiente.
Temperatura ambiente massima (°C)
bi
i (°C)
40
0
45
50
0
avvolgimenti: classe isolamento A (105 °C)
65
60
55
olio nella parte superiore
60
55
50
• altitudine: ONAN: ogni 400 m oltre i 1000 m: -1 °C
ONAF: ogni 250 m oltre i 1000 m: -2 °C.
Protezione contro i contatti diretti all’interno di aree elettriche
chiuse, passaggi e vie di fuga
Barriere di protezione
- Norma CEI EN 61936-1: art. 7.2.1, Guida CEI 99-4
altezza barriere: ≥ 1,8 m
distanze minime tra parti attive e superficie
interna barriera:
pareti rigide senza aperture: B1=N mm
Um (kV) Up (kVcr) B1 (cm) B2 (cm) B3 (cm)
12
barriere con IP1XB: B2=N+100 mm(*)
barriere con IP2X: B3=N+80 mm
24
75
12
22
20
95
16
26
24
125
22
32
30
145
27
37
35
(*): la distanza B2 che la norma prescrive per reti con Um>52 kV è applicabile, a vantaggio della sicurezza, anche
alle reti MT (Cabine MT/BTMT, Guida Blu n.13, TuttoNormel).
Passaggi e vie di fuga
- Norma CEI EN 61936-1: art. 7.5.4, Guida CEI 99-4: artt. 5.13 e 5.14
passaggi, corridoi di manovra: larghezza ≥80 cm, considerando le
sporgenze delle apparecchiature (meccanismi di manovra, o carrelli di
interruttori in posizione estratta;
vie di fuga: larghezza ≥50 cm, in qualsiasi condizione, ad esclusione di
porte aperte non bloccate con chiusura nella direzione di fuga.
46
23
(*)
(*)
Trasformatore con isolatori MT e BT in aria
(x): distanze B2 o B3
(o): larghezza passaggio:≥80 cm, larghezza via di fuga:≥50 cm
(+): larghezza passaggio con quadro con parete di fondo chiusa (piena):≥50 cm
(*): pareti rigide senza aperture
47
Altezza interna cabina:≥2 m
Installazioni con terminali MT del tipo
sconnettibile a cono interno e BT con doppio
isolamento o equivalente.
(o): larghezza passaggio:≥80 cm, larghezza via di
fuga:≥50 cm
(+): larghezza passaggio con quadro con parete di
fondo chiusa (piena):≥50 cm
Altezza interna cabina:≥2 m
La distanza da considerare tra trasformatore-pareti
è di circa 30 cm.
48
24
Protezione contro la perdita di liquido isolante per impianti all’interno
- Norma CEI EN 61936-1: artt.: 6.2.2, 7.5.6, 8.8.1.1 e 8.8.1.2, Guida CEI 99-4: artt. 5.11 e 6.6.9.1
Contenimento per impianti all’interno
Devono
essere
presi
provvedimenti
contro la
perdita di liquido isolante
Presenza
di più di 1000 l
liquido isolante?
NO
SI
Non
sono
necessari
provvedimenti particolari
Contenimento tramite:
-pavimenti impermeabili
-fossa raccolta-serbatoio
- DM 15/7/2014
49
Fonte Cabine Ferrari
Decreto 15 luglio 2014: Approvazione delle regola tecnica di
prevenzione incendi per la progettazione, l’installazione e
l’esercizio delle macchine elettriche fisse con presenza di liquidi
isolanti combustibili in quantità superiore a 1 m3.
Campo di applicazione
Il DPR 151/11, attività 48, categoria B e di conseguenza il DM15/7/2014 si
applicano quando si verificano le tre condizioni seguenti:
presenza di almeno una macchina elettrica fissa;
contenente liquido combustibile;
in quantità superiore a 1m3.
Si applica alle installazioni nuove e a quelle esistenti.
Le modifiche e gli ampliamenti sostanziali sono equiparati alle nuove installazioni.
installazioni
Ubicazione dei trasformatori
Un trasformatore può essere installato:
all’aperto;
all’interno: a) in un locale esterno; b) in un locale interno (a un fabbricato
destinato ad altro uso).
25
Messa in sicurezza
¾ Presenza di un reperibile del gestore/conduttore dell’impianto, che provveda a
sezionare la parte di rete connessa al/i trasformatore/i. Il sezionamento può
avvenire in loco o mediante intervento in remoto.
remoto
“Il sezionamento di emergenza deve essere effettuato in accordo alla normativa tecnica
applicabile e deve comunque garantire la continuità di esercizio dell’alimentazione delle
utenze di emergenza nonché degli impianti di protezione attiva”;
¾ Pulsante di sgancio: di norma non sono obbligatori.
Esercizio e manutenzione
I trasformatori devono essere mantenuti secondo le regole tecniche.
Le attività di manutenzione/controllo periodico devono essere documentati es
eventualmente messi a disposizione, su richiesta, al competente comando
provinciale dei Vigili del Fuoco.
Organizzazione e gestione della sicurezza antincendio
Il gestore è tenuto a predisporre un piano di emergenza interno.
51
Determinazione della capacità complessiva del liquido isolante combustibile
Vengono considerate installazione fisse distinte quando vengono soddisfatte una
delle seguenti condizioni:
a) le macchine elettriche sono allocate tra loro a una distanza superiore a 3 m;
b) fra le macchine elettriche siano interposti setti divisori, resistenti al fuoco EI 60,
aventi altezza pari a quella della sommità del conservatore, o in assenza, pari
a quella del cassone e lunghezza pari alla larghezza o lunghezza della
macchina a seconda dell’orientamento della stessa.
A
<3m
Vtot=VA+VB
B
A
≥3m
B
Vtot=valore maggiore tra VA e VB
A
≥EI 60
B
Vtot=valore maggiore tra VA e V52
B
26
Nuove installazioni (Norme CEI EN 61936-1, Guida CEI 99-4 e DM15/7/2014)
all’interno: i sistemi di contenimento possono essere i bacini intorno alle
apparecchiature, i pavimenti, fossa con serbatoio.
Il volume di contenimento dovrà essere pari a quello del liquido del trasformatore,
nel caso di trasformatore singolo; in presenza di più trasformatori e con sistema
di contenimento unico, il volume dovrà essere pari alla somma della quantità di
liquido isolante di tutti i trasformatori (in attesa di chiarimenti per quanto riguarda
l’applicazione del DM 15/7/2014).
Il sistema di contenimento deve considerare anche il volume del liquido scaricato
dal sistema di estinzione dell’incendio.
all aperto: i sistemi di contenimento possono essere fossa con serbatoio.
all’aperto:
Il volume di contenimento dovrà contenere l’intera quantità del liquido isolante,
nel caso di singolo trasformatore, nel caso invece di più trasformatori con sistema
di contenimento unico questo dovrebbe essere capace di contenere il liquido del
trasformatore maggiore.
Nel dimensionare il sistema di contenimento all’aperto, si deve considerare il
liquido del sistema di estinzione e dell’acqua piovana.
53
Installazioni esistenti (DM15/7/2014)
all’interno o all’aperto: “Il sistema di contenimento può essere comune a più
macchine e deve essere dimensionato per contenere almeno la quantità del
liquido della macchina maggiore.
Fermo restando quanto previsto dalla legislazione e/o dalle norme tecniche
vigenti all’epoca dell’installazione, è consentito l’uso di sistemi di
assorbimento, atti ad evitare lo spandimento del liquido isolante combustibile,
qualora risulti non realizzabile quanto previsto al precedente periodo.”
54
27
Protezione contro l’incendio
Installazioni esistenti (DM15/7/2014)
all’interno o all’aperto: “Il sistema di contenimento può essere comune a più
macchine e deve essere dimensionato per contenere almeno la quantità del
liquido della macchina maggiore.
Fermo restando quanto previsto dalla legislazione e/o dalle norme tecniche
vigenti all’epoca dell’installazione, è consentito l’uso di sistemi di
assorbimento, atti ad evitare lo spandimento del liquido isolante combustibile,
qualora risulti non realizzabile quanto previsto al precedente periodo.”
55
Protezione contro gli incendi (Norma CEI 99-2)
Impianti all’interno
Le pareti e i solai dei locali cabina dove sono installati trasformatori
devono avere la le seguenti caratteristiche (Norma CEI 99-2):
99 2):
Tipo di trasformatore
In olio tipo (01)
In liquido a bassa infiamabilità (k2 e K3) Quantità Resistenza al fuoco
di liquido ≤1 (m3)
REI 60
>1 (m3)
REI 90
qualsiasi
REI 60
F0
REI 60
F1
Pareti ritardanti la fiamma
A secco
Porte:
- che danno all’esterno del locale (all’aperto): nessuna prescrizione alla resistenza al
fuoco, è sufficiente che siano a bassa infiammabilità.
- che danno verso l’interno dell’edificio: ≥ EI 60.
56
28
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014)
Nuove installazioni
Classificazione delle installazioni di macchine elettriche
Area tipo
trasformatore/i con quantità liquido isolante combustibile (l)
A0
area non urbanizzata: >1000÷2000
A1
area urbanizzata: >1000÷2000
B0
B1
C0
C1
D0
area non urbanizzata: >45000
D1
area urbanizzata: >45000
57
Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali esterni:
ubicazione
Ubicazione massimo -10 m: tra -7,5 m e -10 m e comunque oltre il
primo piano interrato: locali protetti con idoneo impianto di
spegnimento automatico e i percorsi di esodo devono essere
protetti attraverso filtri a prova di fumo, anche ad uso non
esclusivo.
Per installazioni oltre -10 m occorre adottare accorgimenti sulle vie
di accesso (vedi Decreto).
“locale esterno: area elettrica chiusa o cabina ubicate su spazio scoperto, anche in
adiacenza ad altro fabbricato, purchè strutturalmente separato e privo di pareti verticali
comuni. Sono considerati locali esterni anche quelli sulla copertura piana dei fabbricati,
purchè privi di pareti verticali comuni, le installazioni in caverna e quelle in cabine interrate
al di fuori del volume degli edifici.”
58
29
Nuove installazioni
caratteristiche dei locali
REI 90, in presenza di impianto di spegnimento automatico: REI 60; in
assenza di pareti di altri fabbricati in adiacenza è richiesto solo il requisito R.
Per le installazioni tipo A0, A1, B0, C0 e D0 è ammesso che i locali fuori terra
e mono-piano siano realizzati con materiali incombustibili.
La distanza tra la sommità del contenitore/cassone (in assenza del
conservatore) del trasformatore e l’intradosso del solaio di copertura, deve
essere ≥1m.
Nel caso di locali su copertura
p
piana di fabbricati,, il solaio deve avere REI 90
p
e deve estendersi, in pianta, oltre le pareti esterne del locale per almeno 1,5
volte l’altezza del locale.
59
Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali inseriti nella volumetria di un
fabbricato destinato ad altro uso
ubicazione
Ubicazione massimo -10 m: tra -7,5 m e -10 m e comunque oltre il primo piano
interrato: locali protetti con idoneo impianto di spegnimento automatico e i
percorsi di esodo devono essere protetti attraverso filtri a prova di fumo, anche
ad uso non esclusivo.
Per installazioni oltre -10 m occorre adottare accorgimenti sulle vie di accesso
(vedi Decreto).
In ogni caso non sono ammesse:
installazioni tipo C (20000 l <Vlic≤45000 l) nei piani interrati
installazioni tipo D (Vlic>45000 l)
REI 90, in presenza di impianto di spegnimento automatico: REI 60.
La distanza tra la sommità del contenitore/cassone (in assenza del conservatore)
del trasformatore e l’intradosso del solaio di copertura, deve essere ≥1m.
60
30
Nuove installazioni
fabbricato destinato ad altro uso
accesso e comunicazioni
Accesso al locale dall’esterno da:
spazio scoperto;
strada pubblica o privata a cielo libero;
porticati, con misure atte ad evitare la propagazione dell’incendio verso altri
locali;
intercapedine antincendio di larghezza ≥0,9 m.
Accesso al locale dall’interno del fabbricato da:
tramite filtro a prova di fumo con caratteristiche ≥ REI 90;
per installazioni di tipo A, tramite porte con caratteristiche >EI 90 e dotate di
dispositivo di autochiusura.
non è consentito che il locale abbia aperture di comunicazioni dirette con
locali destinati ad altro uso.
porte
altezza: ≥ 2m, larghezza ≥0,8 m, apribili nel vereso dell’esodo ed essere munite
61
di dispositivo di autochiusura.
Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali inseriti edifici a particolare rischio
incendio
ubicazione
fabbricati di altezza antincendio >24 m
fabbricati destinati anche in parte, ad edifici a particolare rischio incendio
fabbricati nei quali siano previsti locali con affollamento >100 persone
Installazione di trasformatori di tipo A
(1000 ll<V
Vlic≤2000 l), in locali non contigui
ad ambienti destinati ad affluenza di
pubblico e alle relative vie di esodo
62
31
Nuove installazioni
incendio
REI 120, in presenza di impianto di spegnimento automatico: REI 90.
La distanza tra la sommità del contenitore/cassone (in assenza del conservatore)
del trasformatore e l’intradosso del solaio di copertura, deve essere ≥1m.
Accesso dall’esterno: come caso precedente, ma l’intercapedine antincendio
deve essere ad uso esclusivo;
A
d ll’i t
ò avvenire.
i
dall’interno
non può
Accesso
porte
Caratteristiche come il caso precedente ed inoltre le porte che si aprono nei
porticati, resistenza al fuoco: EI 30.
63
Nuove installazioni
Trasformatori installati all’aperto: distanze di sicurezza e di protezione
Volume (V) di liquido singolo trasformatore (m3 )
Distanza di Distanza di Distanza di sicurezza sicurezza protezione (m)
interna (m) esterna(*) 1<V≤2
3
7,5
nessuna
2<V≤20
5
10
3
20<V≤45
10
20
5
45<V
15
30
5
(*): tali distanza deve essere maggiorata del 50% nei confronti di edifici a particolare rischio di incendio (vedasi lettera y,Allegato I, Titolo I, capo I, DM 15/7/2014)‐
Distanza di sicurezza interna: distanza tra trasformatori e verso le pareti
iincombustibili
b ibili di edifici
difi i situati
i
i entro la
l recinzione;
i i
Distanza di sicurezza esterna: sembra essere la distanza trasformatori-edifici esterni
alla recinzione e delle pareti combustibili di edifici interni alla recinzione;
Distanza di protezione: sembra essere la distanza da tenere verso la recinzione.
Le distanze di tabella possono essere ridotte in presenza dispositivi automatici per
l’estinzione dell’incendio o in presenza di parete divisoria EI 60 di altezza almeno
uguale a quella del trasformatore (compreso conservatore) e lunga quanto il lato della
64
fossa parallelo ai lati prospicienti dei trasformatori/edificio.
32
Installazioni esistenti
Classificazione delle installazioni di macchine elettriche
Classe
Installazione
EE0
area non urbanizzata
EE1
area urbanizzata
AE0
AE1
area urbanizzata
BE0
BE1
area urbanizzata
CE0
CE1
area urbanizzata
Potenza singolo trasformatore (MVA)
≤ 1
>1 e ≤100
>100 e ≤200
>100 e ≤200
>200
65
ubicazione
Locale ubicato nel rispetto delle distanze di sicurezza interna ed esterna
(≥3 m per 1<Pn≤10 MVA dove Pn: potenza nominale del singolo
trasformatore).
Nel caso di distanze inferiori a 3 m, deve essere predisposto divisorio,
anche in adiacenza, EI 60.
Pareti: materiali incombustibili
Per locali su copertura piana dei fabbricati, il solaio deve avere REI 60 per
installazioni tipo AE e BE e REI 90 per installazioni tipo CE e deve estendersi,
in pianta, oltre le pareti esterne per almeno 1,5 volte l’altezza del locale.
66
33
fabbricato destinato ad altro uso:
REI 60 per potenze nominale singolo trasformatore ≤100 MVA.
O pareti in materiali incombustibili e presenza impianto spegnimento
automatico.
Accesso dall’esterno: come per le nuove installazioni;
Accesso dall’interno : esclusivamente tramite filtro a prova di fumo con ≥
REI 60,
60 per installazioni tipo BE1 e CE1 ≥REI 90.
90
Per trasformatori con olio maggiore di un 1m3 e fino a 3m3 ,
indipendentemente dalla classe di appartenenza ed ubicati non oltre il primo
piani: accesso attraverso porta EI 60, munita di dispositivo di autochiusura.
Non è consentita alcuna comunicazione con locali destinati ad altro uso.
Nel caso di eventuali comunicazioni esistenti: esclusivamente tramite filtro a
prova di fumo con ≥ REI 60, per installazioni tipo BE1 e CE1 ≥REI 90.
67
incendio
REI 90
accesso
Come per le nuove installaziomi.
porte
Le porte che si aprono nei porticati,
porticati resistenza al fuoco: EI 30 e dispositivo di
autochiusura.
68
34
Trasformatori installati all’aperto: distanze di sicurezza e di protezione
Potenza nominale (P
( n)) del singolo g
trasformatore (MVA)
1<Pn≤10
Distanza di Distanza di Distanza di sicurezza i
sicurezza i
protezione t i
interna (m) esterna (m)
(m)
3
3
10<Pn≤40
5
5
40<Pn≤200
10
10
200<Pn
15
15
nessuna
Le distanze di tabella possono essere ridotte in presenza dispositivi automatici per
l’estinzione dell’incendio o in presenza di parete divisoria EI 60 di altezza almeno
uguale a quella del trasformatore (compreso conservatore) e lunga quanto il lato della
fossa parallelo ai lati prospicienti dei trasformatori/edificio.
69
Principali accorgimenti
posizionamento: in modo che le superfici di raffreddamento vengono
interessate dal sistema di areazione. Devono essere rispettate le distanze di
protezione; i costruttori richiedono una distanza trasformatore-pareti di circa
30 cm, e di circa 60 cm trasformatori-trasformatori;
collegamenti MT e BT: è buona regola fissare le connessioni in modo che il
peso dei cavi o gli sforzi dovuti a cortocircuiti non vadano a sollecitare gli
isolatori;
collegamento del conduttore di terra: collegare a terra il cassone del
trasformatore con conduttori in rame la cui sezione dipende dalla corrente di
pp g
guasto monofase a terra e dal tempo
p di eliminazione da p
parte della
doppio
protezione di rincalzo; sez. minima 16 mm2;
collegamento a terra del neutro BT: il centro stella BT deve essere
collegato a terra secondo le modalità riportate nelle successive diapositive.
La sezione deve essere pari a quella dei conduttori di fase.
70
35
Norma EN 50522 (CEI 99-3) e CEI 64-8;V1
Interconnessione impianti BT al di fuori di un sistema di
messa a terra in AT: Sistema TT: distribuzione pubblica
CONDIZIONE: UE≤500 V ((tf≤5s),
), UE≤ 250 V ((tf>5s),
),
neutro connesso all’impianto di terra in AT
U1
MT
Cabina
U2
Impianto BT
CONDIZIONE: UE≥500 V (tf≤5s), UE≥250 V (tf>5s),
5s),
neutro separato all’impianto di terra in AT
U1
Cabina
MT
U2
Impianto BT
L1
L1
L2
L2
L3
L3
N
N
IE
IE
RE
RB
RA
UT
RE
UT
RB
RA
U1=RExIE+U0; l’apparecchiatura deve
sopportare tale tensione CEI 64-8;V1.
U1=U0,
U2= [(RExRB)/(RE+RB)]xIE+U0,
U2= U0,
UT: non applicabile
UT: non applicabile
71
Norma EN 50522 (CEI 99-3) e CEI 64-8;V1
Interconnessione impianti BT al di fuori di un sistema di
messa a terra in AT: Sistema TN: impianti utilizzatori
CONDIZIONE: UE≤UTp o UT≤Utp, neutro
connesso all’impianto di terra in AT
Cabina
MT
U1
Impianto BT
L1
CONDIZIONE: UT>UTp, neutro separato
all’impianto di terra in AT
U1
U2
Cabina
MT
Impianto BT
L2
L2
L3
L3
PEN
PEN
IE
U2
L1
IE
UT
RE
U1=U0, U2=U0, UT: ≤UTp
UT
RE
RB
U1=RExIE+U0; l’apparecchiatura deve
sopportare tale tensione; CEI 64-8;V1.
U2= U0,
UT: non applicabile
72
36
Messa in servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Prima della messa in servizio occorre eseguire i seguenti principali
controllo/verifiche:
dati di targa del trasformatore;
distanze di protezione;
protezione contro perdita liquido e contro l’incendio;
serraggio bulloneria;
eventuale pulizia degli isolatori;
continuità dei conduttori di terra;
collegamento
a terra del neutro BT e dei schermi dei cavi MT;;
g
accessori visibili e funzionanti;
settaggio protezioni;
misura della resistenza di isolamento;
selettore cambio tensione primaria (20-10 kV) (se presente);
73
A
posizione commutatore a vuoto: la scelta della tacca avviene
nel seguente modo:
B
- svitare il blocco di protezione “A”;
A;
- sollevare la manopola “B” e ruotarla nella direzione desiderata
- abbassare la manopola “B” e avvitare la protezione “A”.
fonte
SEA Trasformatori
Le attività di:
- scelta della tensione primaria (nel caso sia presente il selettore)
- scelta della tacca del commutatore a vuoto
devono essere effettuate in assenza di tensione. Pertanto il
trasformatore deve essere sconnesso dalla rete sia sul lato MT che BT.
BT
Trasformatori con conservatore
livello olio: l’indice deve essere posizionato ad una temperatura circa
pari a quella ambiente. Per eventuali rabbocchi utilizzare liquido con le
stesse caratteristiche di quello del trasformatore.
74
37
Trasformatori con conservatore
stato dei sali: colorazione: arancione: secco, incolore: saturo di umidità;
nei
vecchi trasformatori: blu: secco,
secco rosa: saturo di umidità.
umidità
I sali se riscaldati a 115 °C per mezz’ora si rigenerano riacquistando una capacità
di assorbimento di umidità pari a circa l’80% del valore iniziale;
relè
Buchholz:
il
relè
deve
essere
valvola
sfiato
completamente riempito d’olio, in caso contrario
sfiatare tramite apposita vite.
Trasformatori ermetici
blocco integrato protezione (DGPT o RIS): il
tubo trasparente deve essere completamente
riempito d’olio.
Non manomettere la protezione., in caso contrario
sfiatare tramite apposita vite.
fonte
SEA Trasformatori
75
chiudere apparecchiatura MT (trasformatore a vuoto);
verificare lato BT senso ciclico delle fasi e ampiezza delle
tensioni;
chiudere apparecchiatura BT dopo circa due ore.
76
38
Installazione dei trasformatori MT/bt a secco (resina)
Protezione contro i contatti diretti all’interno di aree elettriche
chiuse, passaggi e vie di fuga
Valgono le stesse prescrizioni riportate per i trasformatori in olio.
Va p
però ricordato che i trasformatori a secco inglobati
g
((in resina)) devono
essere sempre protetti contro contatti diretti, in quanto gli avvolgimenti
primari, i ponti isolati e le terminazioni sono considerate parti attive, ad
esclusione dei terminali sconnettibili aventi schermi metallici collegati a
terra o schermi conduttori elastomerici collegati a terra (punto 8.2 Norma
CEI EN 61936-1).
Il grado di protezione in esecuzione a giorno è IP 00.
La protezione contro i contatti diretti può essere realizzata:
barriere; armadi metallici: entrambi collegati a terra.
Va inoltre ricordato che occorre mantenere una distanza tra i cavi MT e BT
dalle parti attive del trasformatore, per tale distanza occorre seguire le
indicazione del costruttore del trasformatore, in assenza di tali indicazioni
occorre osservare la distanza minima di isolamento (N).
77
Protezione contro i contatti diretti all’interno di aree elettriche chiuse
Protezioni con barriere
78
Soluzioni consigliate e distanze da SEA Trasformatori
39
Protezione contro i contatti diretti all’interno di aree elettriche chiuse
Protezioni con armadi
all’interno dell’armadio devono essere rispettate le medesime
distanze di protezione previste per le barriere;
non installare apparecchi/accessori estranei alla fornitura
all’interno dell’armadio.
Soluzione per
ll’esterno
esterno
Fonte SEA Trasformatori
79
Installazione e messa in servizio dei trasformatori MT/bt a
secco (resina)
Principali accorgimenti per l’installazione
Vale quanto riportato per i trasformatori in olio con le seguenti
gg
aggiunte:
non installare in zone con pericolo di inondazione;
assenza di rischio di caduta d’acqua sul trasformatore.
Principali accorgimenti per la messa in servizio
Vale quanto riportato per i trasformatori in olio ad esclusione delle
attività specifiche per trasformatori con conservatore ed ermetici.
ermetici
Va ricordato che è severamente vietato posare cavi, parti metalliche o
altro sul trasformatore.
80
40
Cabine elettriche MT/BT
Ventilazione naturale-Guida CEI 99-4
Condizioni: TI: 40 °C TE: 30 °C ΔT: 10 °C differenza di temperatura dell’aria tra ingresso
e uscita, altitudine: livello del mare
S = 0,238 ∗ P
S = 0,119 ∗ P
H
H
: nel caso di un’apertura
un apertura di ingresso ed una di uscita
: nel caso di due aperture di ventilazione poste ciascuna
su pareti opposte
Dove:
S: superficie netta dell’apertura di entrata (m2)
P: perdite complessive da disperdere (kW)
H: interasse tra le due aperture (m)
81
Manutenzione e principali tipologie di
guasto dei trasformatori MT/bt
INDICE
¾ Principali tipologie di guasto;
¾ Manutenzione trasformatori in
olio e in a secco (resina).
41
Principali cause di guasto ai trasformatori MT/bt
in olio
GUASTO ELETTRICO (incidenza 65% totale guasti):
• cedimento
di
dell’isolamento
d ll’i l
tra spire
i e verso massa, causa
sovratensioni di origine esterna ed interna;
• interruzioni di fase, causa sovratensioni o per insufficiente
ammaraggio degli avvolgimenti o delle relative connessioni;
• scariche su isolatori passanti, causa sporcizia degli stessi.
83
Principali tipologie di guasto ai trasformatori MT/bt
in olio
GUASTO MECCANICO (incidenza 20% totale guasti):
danni alla cassa, perdita olio, commutatore;
ALTRI GUASTI (incidenza 5% totale guasti):
vibrazioni, rumorosità, cedimento connessioni interne, corto
circuiti fra spire-spire o verso massa
massa, allentamento pacco
lamellare
84
42
Principali tipologie di guasto ai trasformatori MT/bt
in olio
Principali cause di guasto locale cabina
86
43
Servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali inconvenienti
Inconveniente
Possibile causa
Possibile soluzione
rumorosità eccessiva
‐tensione alim. elevata
‐ connessioni rigide
‐ risonanze meccaniche
‐regolare pos. commutatore
‐ inserire flessibili
‐ inserire antivibranti
rottura isolatori
connessioni rigide
inserire flessibili e/o fissare
correttamente i cavi
intervento relè Buchholz
presenza di gas
sfiatare relè, inconveniente che
si può presentare durante i
primi mesi di servizio
intervento termometro oilo
‐carico eccessivo
‐ridurre il carico
‐ temperatura ambiente elevata ‐areazione locale
‐ corrente deormata
‐misurare THD
87
Servizio dei trasformatori MT/bt a secco (resina)
Principali inconvenienti
Inconveniente
Possibile causa
Possibile soluzione
rumorosità eccessiva
tensione alim. Elevata
‐ tensione alim. Elevata
‐ allentamento di qualche tirante
‐ connessioni rigide
‐ risonanze meccaniche
‐regolare
regolare pos. Commutatore
pos. Commutatore
‐verificare serraggio bulloneria
‐ inserire flessibili
‐ inserire antivibranti
rottura isolatori
connessioni rigide
inserire flessibili e/o fissare
correttamente i cavi
surriscaldamento localizzato
nucleo
‐correnti parassite dovute a rotture ‐ isolare tiranti;
o difetto di isolamento dei tiranti;
‐ regolare posizione basette ‐ tensione alimentazione troppo
cambio tensione.
elevata
‐carico eccessivo
intervento termometro/centralina ‐ temperatura ambiente elevata
‐ corrente deormata
‐ridurre il carico
‐areazione locale
‐misurare THD
88
44
Manutenzione dei trasformatori MT/bt in olio ed a secco (resina)
Occorre seguire le indicazioni previste dal costruttore.
Come riferimento minimo considerare le schede riportate nella
Norma CEI 0-15.
89
Manutenzione dei trasformatori MT/bt in olio ed a secco (resina)
Scheda Norma CEI 0-15
90
45
Funzionamento in parallelo dei trasformatori MT/bt
Per realizzare un parallelo ideale occorre soddisfare le seguenti due
condizioni:
a vuoto non c’è circolazione di corrente nei circuiti secondari (i primari
assorbono le rispettive correnti a vuoto);
a carico la potenza apparente richiesta dal carico si ripartisce in
maniera direttamente proporzionale alle potenze nominali dei
trasformatori.
Per soddisfare tale condizione occorre che i due trasformatori:
siano collegati con i morsetti corrispondenti primari e secondari ed
appartengano allo stesso gruppo vettoriale.
In alcune situazioni, con gruppo vettoriale diverso, si può realizzare il
parallelo scambiando due morsetti sul lato di alimentazione di uno dei
trasformatori, oppure scambiare il principio con la fine di uno degli
avvolgimenti di una delle due macchine;
abbiano lo stesso rapporto di trasformazione . Va ricordato che la
corrente di circolazione dipende anche dalla tensione di cortocircuito, e
nel caso di trasformatori con Vcc% uguale è pari a:
Ic = In ×
δK
2 × Vcc %
dove: δK: differenza tra i rapporti di trasformazione delle macchine
Vcc% tensione di cortocircuito dei due trasformatori
Per soddisfare l’altra condizione , occorre che i due trasformatori abbiano
la stessa tensione di cortocircuito.
Se i due trasformatori hanno tensione di cortocircuito diverse, si carica di
più quello con Vcc% più bassa.
Per un funzionamento ottimale i due trasformatori devono avere la stessa
potenza nominale e comunque la differenza di potenza nominale tra i due
trasformatori dovrebbe essere inferiore al 30%.
46
Principali svantaggi di questo sistema
aumenta la corrente di corto circuito lato BT, con conseguente
maggiore dimensionamento delle apparecchiature e dei cavi BT;
in caso di guasto si riscontra quanto
segue:
in a: intervento di entrambi gli interruttori
BT e non è escluso intervento anche degli
interruttori MT;
in b: come caso precedente;
in c: intervento dell’interruttore MT e degli
interruttori BT;
e
d
c
b
in d: come caso c;
in e: come caso c.
a
In generale per tutti i guasti si ha la
disalimentazione totale dei carichi bt
47

Incontro di formazione Atiqual-Bressanone (BZ) Aspetti da

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