criteri di taratura delle protezioni degli impianti di distribuzione mt

CRITERI DI TARATURA DELLE PROTEZIONI DEGLI IMPIANTI DI DISTRIBUZIONE MT
DELL’IMPRESA ELETTRICA D’ANNA E BONACCORSI- USTICA
- Premessa
La rete elettrica di distribuzione di Ustica è una rete isolata nel senso che essa non è interconnessa
al sistema elettrico nazionale a potenza prevalente.
Essa è alimentata da una centrale termoelettrica a gruppi elettrogeni che genera energia elettrica al
livello di tensione di 400 V.
Una stazione di trasformazione in elevazione porta il livello di tensione a 20 KV per
l’alimentazione delle cabine elettriche di distribuzione MT/BT sparse sul territorio e per
l’alimentazione dei clienti alimentati direttamente al questo livello di tensione.
Data la tipologia di alimentazione della rete, i livelli di corrente di corto circuito ai nodi di
alimentazione MT sono molto contenuti rispetto a quelli presenti in una rete interconnessa ed il
loro valore dipende dal numero di generatori in erogazione.
Inoltre il numero dei generatori in erogazione è funzione del livello di carico elettrico presente in
rete.
- La rete elettrica
La rete elettrica MT è protetta, da guasti che possono insorgere in essa, da organi di interruzione
posti a monte dei due rami che la compongono e che distribuiscono l’energia elettrica nel territorio
dell’Isola.
La rete, nella sua configurazione standard, è radiale ed è gestita a neutro isolato e non è previsto il
passaggio a neutro compensato.
Le protezioni degli impianti dei Clienti MT devono fare in modo che non vengano riverberati, sulla
rete pubblica, guasti generati in essi.
I guasti che possono generarsi sull’impianto del Cliente MT e che devono essere riconosciuti dalle
protezioni installate sono:
o sovraccarichi di corrente
o cortocircuiti polifase
o cortocircuiti monofase a terra
Le tarature delle protezioni della rete pubblica MT dell’Impresa Elettrica sono tali da proteggere i
componenti costituenti la rete stessa.
Al fine di evitare che guasti generati nell’impianto del cliente diano luogo all’intervento delle
protezioni della linea di distribuzione, con conseguenti interruzioni del servizio di fornitura ad altri
Clienti connessi, si rende necessario un opportuno coordinamento tra le protezioni della linea di
distribuzione e quelle del Cliente ad essa connesso.
- Prescrizioni generali ai Clienti MT per le tarature delle protezioni di massima corrente
Il Cliente MT richiedente la connessione dovrà utilizzare le protezioni di massima corrente le cui
caratteristiche dovranno essere comprese nell’area indicata nel grafico che segue. Il valore I>
corrisponde alla corrente equivalente alla potenza contrattuale incrementata del 5%.
Il grafico riporta un caso tipico di coordinamento tra le protezioni di massima corrente del Cliente e
quelle delle linee MT dell’Impresa Elettrica.
(m=0,13)
1000
100
10
Area entro la quale deve
essere compresa la curva
d'intervento della protez.
di max corrente associata
al DG
1
t [sec]
0,5
0,12
0,1
Corrente
inserzione trafo
400 KVA
0,01
10
I>
17
50
I>>
I>>> 100
500
900
I [Amp]
Esempio di coordinamento delle protezioni di massima corrente per utenze connesse alla rete MT (20 kV)
(m=0,3747)
- Prescrizioni generali ai Clienti MT per le tarature delle protezioni contro i guasti a terra
La scelta del dispositivo di protezione contro i guasti a terra è in relazione al contributo dato ad essi
dalla rete MT d’utenza di proprietà del Cliente.
La seguente tabella definisce i dispositivi idonei in funzione del contributo alla corrente di guasto a
terra da parte del Cliente.
Dispositivo di protezione
Livello di tensione MT 20 kV
contro i guasti a terra
gestione a neutro isolato
Massima corrente omopolare Contributo della rete MT del
51N
cliente per guasto monofase a
terra < 1,6 A1
Direzionale di terra 67N
Contributo della rete MT del
cliente per guasto monofase a
terra > 1,6 A
Valori di taratura
(I0>) 2A con tempo di
estinzione del guasto di 170 ms
I0: 2A – V0: 2V – tempo
estinzione del guasto 170 ms –
settore d’intervento (ritardo di
I0 rispetto a V0) 60°4120°
Scelta del dispositivo di protezione contro i guasti a terra in relazione al contributo alla corrente di guasto della rete MT del Cliente
- Esempio tipico di taratura delle protezioni di un cliente connesso alla rete pubblica MT di
Ustica.
•
Caratteristiche della fornitura:
•
Tensione di alimentazione : 20 kV
•
Potenza disponibile : 150 kW
•
Lunghezza complessiva della rete in cavo dell’impianto Cliente: < 50 m.
•
Stato del neutro: isolato
Protezione di massima corrente
Soglia I > :
Pdisp
1.73 × Vn × 0,9
× 1,05 = 5 A
Soglia I>> : 0,6040,85 x prima soglia taratura linea MT = 50 A
Soglia I>>>: Massima corrente ammessa per garantire la selettività in caso di cto cto sulle sbarre
BT del trasformatore del Cliente (supposto di taglia max 400 kVA)= 80 A
I valori così determinati consentono di tracciare il seguente grafico:
1
Per le linee in cavo, alla tensione di esercizio di 20 kV, la lunghezza limite della linea del cliente, oltre la quale
occorre la protezione 67N, è pari a 400 m.
1000
100
Area entro la quale deve
essere compresa la curva
d'intervento della protez.
di max corrente associata
al DG
10
1
t [sec]
0,5
0,12
0,1
0,01
1
5
I>
10
50
I>>
80
I>>>
100
500
900
I [Amp]
La caratteristica di intervento della protezione del Cliente dovrà essere compresa nell’area sottesa
dal grafico.
Protezione contro i guasti a terra (rete a neutro isolato)
Il contributo alla corrente di guasto a terra della rete del Cliente vale
I0 = 0,2 x 0,05x 20 = 0,2 A
Essendo essa minore di 1,6 A2, va prevista la sola protezione 51N con i seguenti valori di
taratura:
(I0>) < 2A
t < 170 ms
2
La norma CEI 0-16 prevede la protezione 67N quando il contributo della corrente capacitiva dei cavi MT dell’utente
supera l’80% della corrente di taratura indicata dal distributore (2 A)