Incontro di formazione Atiqual-Bressanone (BZ)
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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.
1Criteri 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:
(1 + i ) n − 1
C =C +
A P
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
2Criteri 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 di cui di riserva all’altro
Cabina con due trasformatori che funzionano Cabina con due trasformatori che funzionano
in parallelo sulla stessa sbarra su due semisbarre BT distinte
3Trasformatori 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.
X/R 1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 14
Norme CEI 14-4/5
kx√2 1,51 1,64 1,76 1,05 2,09 2,19 2,27 2,38 2,46 2,55
Segue
4Capacità 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.
Potenza Corrente di cortocircuito trifase (kA)
nominale ucc=4% ucc =6%
(kVA) primario secondario primario secondario La Norma CEI 0-16, richiede che la
100 0,07 3,6 0,05 2,4(*) potenza nominale massima
160 0,12 5,8 0,08 3,8(*)
installabile sia di 2000 kVA per reti
a 20 kV
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
(*): 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
5Sovraccarichi ammissibili trasformatori in olio ed a
secco (resina)
fonte SEA Trasformatori
Sovraccarichi ammissibili trasformatori in olio ed a
secco (resina)
fonte SEA Trasformatori
6Corrente 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) Ti (s)
50 1,40 15 21 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 1000 kVA
efficace della corrente
d’inserzione
d inserzione
400 kVA
0,1
250 kVA
0,01
1 10 100 1000
I [A]
7Corrente d’inserzione
registrazione di un transitorio d’inserzione
e40000
4-0 2000
4 i
e 8-0 picco max I = 1621A
e12 i12 i12
e30000
12-0 1500
20000 1000
10000 500
0 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 0,67 0,68
-10000 -500
-20000 -1000
-30000 t =20 ms I12 = 900 A rms -1500
t =150 ms I12 = 560 A rms
-40000 -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.
8Fusibili 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.
9GRAFICI 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
componente simmetrica della corrente ppresunta.
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
10FUSIBILI 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
11RELE’ 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.
12Protezioni 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
13Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
Protezione contro il sovraccarico
Diagramma di carico giornaliero
Coordinamento interruttore
generale termomagnetico bt e
carico ammissibile TR
Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
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
0,577 x I’’k2 x U2/U1
S S
T IIIk2 T
0,577 x I’’k2 x U2/U1
IIIk2
fase-neutro ai morsetti BT (I’cc=0,577xI’’k2xU2/U1).
0,5 x I’’k2 x U2/U1
R R
I’’k2 x U2/U1 0,866xIIIk2
S S
0,5 x I’’k2 x U2/U1
T 0,866xIII k2
T
14Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
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 necessarioi 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
Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
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.
15Coordinamento 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
Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
Esempio coordinamento trasformatore MT/BT-
fusibile MT e interruttore generale BT
Dati trasformatore MT/BT: 10000
Sr = 400 kVA t [s] Relè Fusibile MT
termomagnetico
t ti
In=40 A
UIr = 20 kV 1000
generale bt
IIn = 11,6 A
IIK = 290 A 100
(IIr = 0,7x139,2 = 97 A) I3
αIIK = 1,4x290 = 400 A
10 Tenuta al corto
ioi = 12x11,6 = 139,2 A 2 circuito TR
IIr=1,105xIIIn /1,25 = 10,2 A Guasto
considerando il diagramma
g di carico 1
Corrente
fase-terra
precedente inserzione TR
αIIK
If = 1,25x IIr 0,1
Fusibile MT In = 40 A, IIK/I3 =
290/100 = 2,9 > 1,5 0,01
13 400
1 10
If 100 167 290 I 1000
[A]
16Coordinamento dispositivo di protezione-trasformatore MT/BT
Esempio coordinamento trasformatore MT/BT-relè MT
Dati trasformatore MT/BT:
Sr = 400 kVA 10000
UIr = 20 kV t [s] Relè di max
IIn = 11,6 A corrente MT
1000
IIK = 290 A
(IIr = 0,7x139,2 = 97 A)
100
αIIK = 1,4x290 = 400 A
ioi = 12x11,6 = 139,2 A
IIr=1,105xIIIn= 13 A considerando il 10 Guasto
fase-terra
Tenuta al corto
circuito TR
diagramma di carico della diapositiva
2
precedente 1
Relè MT a due soglie αIIK
Corrente
inserzione TR
0,1
Tale soluzione permette la corretta
protezione del trasformatore ma non 0,01
consente la selettività con altre 1 10
13
100
167 290 400
1000
IIr I [A]
protezioni
ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
Esempio coordinamento protezioni
MT
DG Relè
PG diretto
51
A 51 Relè
50
50
51N
51N indiretto
B 51
50
51N
TR1 TR2
MT/BT MT/BT
C ×
17ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
Caratteristiche impianto Prescrizioni Società Distributrice
Trasformatore 20/0,4 kV Tempo Valori di
Protezioni Soglie eliminazione regolazione
• potenza nominale: SrT=2000 kVA; del guasto della corrente
• tensione di cortocircuito: ukr=6%; 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
51N Seconda soglia ≤ 0,17 s ≤ 98 A
Corrente di cortocircuito lato bt
sbarre di cabina BT
• tensione nominale: Ur= 0,4 kV;
• corrente di cortocircuito al secondario del TR
IIIkLV= 49,0 kA corrispondenti a 20 kV IIk2= 950 A
ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
PROTEZIONI CONTRO LE SOVRACORRENTI
10000
1000
Corrente di
cortocircuito
I'k2:950 A
100
Tempo in s
10 Corrente di inserzione
TR 2000 kVA
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
18ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
10000
PG
1000
Corrente di
cortocircuito
I'k2: 950 A
100
Corrente fase-terra BT,
Tempo in s
0,577xI’k2 : 556 A
Corrente di inserzione
10 TR 2000 kVA
Tenuta al
cortocircuito
TR (2 s)
1
01
0,1
Corrente Nominale TR
In: 57,8 A
0,01
1 10 100 1000 10000 100000
Corrente in A
ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
10000
PG
C
Corrente di
1000 cortocircuito
I'k2:950 A
100
Tempo in s
10 Corrente di inserzione
TR 2000 kVA
Tenuta al
cortocircuito
1 TR (2 s)
01
0,1
Corrente Nominale TR
In: 57,8 A
0,01
1 10 100 1000 10000 100000
If=1,2xIrT2
Corrente in A
19ESEMPIO DI COORDINAMENTO SELETTIVO DELLE
PROTEZIONI
10000
PG
B
C
1000
Corrente di
cortocircuito
I'k2:950 A
100
Corrente fase-terra BT,
Tempo in s
0,577xI’k2 : 556 A
Corrente di
10
inserzione TR 2000
kVA Tenuta al
cortocircuito
1 TR (2 s)
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
0,5 3×1000 kVA a 10 kV
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
I [A]
10 100 250 600 1000 10000
20Norma 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
Potenza
Temp. amb. Fattore
Periodo prevista
media (°C) carico
(kVA)
inverno 5 0,94 940
estate 22 0,75 750
anno 13 0,85 850
0,94 0,85 0,75
b) Definizione classe dell’involucro
con lo stesso metodo del caso a) è possibile individuare la classe
dell’involucro. 42
21Norma 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 DA POTENZA NOMINALE DELLA CABINA
INSTALLARE INDICATA DAL COSTRUTTORE [kVA]
[kVA] 250 400 630 1000 1600
250 0 -10 -20 -30 -30
400 0 -10 -20 -30
630 0 -10 -20
1000 0 -10
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).
22Installazione 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
bi massima
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.
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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
Um (kV) Up (kVcr) B1 (cm) B2 (cm) B3 (cm)
distanze minime tra parti attive e superficie
interna barriera: 75 12 22 20
12
pareti rigide senza aperture: B1=N mm 95 16 26 24
barriere con IP1XB: B2=N+100 mm(*) 125 22 32 30
24
barriere con IP2X: B3=N+80 mm 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
23Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Passaggi e vie di fuga
(*)
(*)
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
Altezza interna cabina:≥2 m 47
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Passaggi e vie di fuga 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
24Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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
NO Presenza
di più di 1000 l
liquido isolante?
SI
Contenimento tramite:
Non sono necessari -pavimenti impermeabili
provvedimenti particolari -fossa raccolta-serbatoio
- DM 15/7/2014
49
Fonte Cabine Ferrari
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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).
25Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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.
≥3m A ≥EI 60 B
AInstallazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro la perdita di liquido isolante per impianti all’interno
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
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro la perdita di liquido isolante per impianti all’interno
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
27Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
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):
Quantità
Tipo di trasformatore Resistenza al fuoco
di liquido
≤1 (m3) REI 60
In olio tipo (01)
>1 (m3) REI 90
In liquido a bassa infiamabilità (k2 e K3) qualsiasi REI 60
F0 REI 60
A secco Pareti ritardanti la
F1
fiamma
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
28Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Nuove installazioni
Classificazione delle installazioni di macchine elettriche
trasformatore/i con quantità liquido
Area tipo
isolante combustibile (l)
A0 area non urbanizzata: >1000÷2000
A1 area urbanizzata: >1000÷2000
B0 area non urbanizzata: >2000÷20000
B1 area urbanizzata: >2000÷20000
C0 area non urbanizzata: >20000÷45000
C1 area urbanizzata: >20000÷45000
D0 area non urbanizzata: >45000
D1 area urbanizzata: >45000
57
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) 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
29Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali esterni:
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
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) 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 45000 l)
caratteristiche dei locali
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
30Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali inseriti nella volumetria di un
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
di dispositivo di autochiusura. 61
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) 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 llInstallazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Nuove installazioni
Trasformatori installati in locali inseriti edifici a particolare rischio
incendio
caratteristiche dei locali
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 e comunicazioni
Accesso dall’esterno: come caso precedente, ma l’intercapedine antincendio
deve essere ad uso esclusivo;
A
Accesso d ll’i t
dall’interno ò avvenire.
non può i
porte
Caratteristiche come il caso precedente ed inoltre le porte che si aprono nei
porticati, resistenza al fuoco: EI 30.
63
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Nuove installazioni
Trasformatori installati all’aperto: distanze di sicurezza e di protezione
Distanza di Distanza di Distanza di
Volume (V) di liquido singolo
sicurezza sicurezza protezione
trasformatore (m3 )
interna (m) esterna(*) (m)
1Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Installazioni esistenti
Classificazione delle installazioni di macchine elettriche
Potenza singolo
Classe Installazione trasformatore
(MVA)
EE0 area non urbanizzata
≤1
EE1 area urbanizzata
AE0 area non urbanizzata
>1 e ≤100
AE1 area urbanizzata
BE0 area non urbanizzata
>100 e ≤200
BE1 area urbanizzata
CE0 area non urbanizzata
>200
CE1 area urbanizzata
65
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Installazioni esistenti
Trasformatori installati in locali esterni:
ubicazione
Locale ubicato nel rispetto delle distanze di sicurezza interna ed esterna
(≥3 m per 1Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Installazioni esistenti
Trasformatori installati in locali inseriti nella volumetria di un
fabbricato destinato ad altro uso:
caratteristiche dei locali
REI 60 per potenze nominale singolo trasformatore ≤100 MVA.
O pareti in materiali incombustibili e presenza impianto spegnimento
automatico.
accesso e comunicazioni
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
Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Installazioni esistenti
Trasformatori installati in locali inseriti edifici a particolare rischio
incendio
caratteristiche dei locali
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
34Installazione dei trasformatori MT/bt in olio
Protezione contro gli incendi (DM 15/7/2014) Installazioni esistenti
Trasformatori installati all’aperto: distanze di sicurezza e di protezione
Distanza di Distanza di Distanza di
Potenza nominale ((Pn) del singolo
g
sicurezza
i sicurezza
i protezione
t i
trasformatore (MVA)
interna (m) esterna (m) (m)
1Norma 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),
), CONDIZIONE: UE≥500 V (tf≤5s), UE≥250 V (tf>5s),
5s),
neutro connesso all’impianto di terra in AT neutro separato all’impianto di terra in AT
U1
U2 U1 U2
MT Cabina Impianto BT Cabina
MT Impianto BT
L1 L1
L2 L2
L3 L3
N N
IE
IE
RE RB RA
UT
UT RE RB RA
U1=U0, U1=RExIE+U0; l’apparecchiatura deve
sopportare tale tensione CEI 64-8;V1.
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 CONDIZIONE: UT>UTp, neutro separato
connesso all’impianto di terra in AT all’impianto di terra in AT
U1 U1
U2 U2
Cabina Cabina Impianto BT
MT Impianto BT MT
L1 L1
L2 L2
L3 L3
PEN PEN
IE
IE
UT
UT
RE RE RB
U1=U0, U2=U0, UT: ≤UTp U1=RExIE+U0; l’apparecchiatura deve
sopportare tale tensione; CEI 64-8;V1.
U2= U0,
UT: non applicabile 72
36Messa in servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali accorgimenti
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
g a terra del neutro BT e dei schermi dei cavi MT;;
accessori visibili e funzionanti;
settaggio protezioni;
misura della resistenza di isolamento;
selettore cambio tensione primaria (20-10 kV) (se presente);
73
Messa in servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali accorgimenti
posizione commutatore a vuoto: la scelta della tacca avviene A
nel seguente modo: B
- svitare il blocco di protezione “A”;
A;
- sollevare la manopola “B” e ruotarla nella direzione desiderata
fonte
- abbassare la manopola “B” e avvitare la protezione “A”. 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
37Messa in servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali accorgimenti
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
completamente riempito d’olio, in caso contrario sfiato
sfiatare tramite apposita vite.
Trasformatori ermetici
blocco integrato protezione (DGPT o RIS): il
tubo trasparente deve essere completamente
fonte
riempito d’olio. SEA Trasformatori
Non manomettere la protezione., in caso contrario
sfiatare tramite apposita vite.
75
Messa in servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali accorgimenti
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
38Installazione 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 pperò 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
Installazione dei trasformatori MT/bt a secco (resina)
Protezione contro i contatti diretti all’interno di aree elettriche chiuse
Protezioni con barriere
78
Soluzioni consigliate e distanze da SEA Trasformatori
39Installazione dei trasformatori MT/bt a secco (resina)
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
40Cabine 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 : nel caso di un’apertura
un apertura di ingresso ed una di uscita
H
S = 0,119 ∗ P : nel caso di due aperture di ventilazione poste ciascuna
H 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).
41Principali 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
42Principali tipologie di guasto ai trasformatori MT/bt
in olio
Principali cause di guasto locale cabina
86
43Servizio dei trasformatori MT/bt in olio
Principali inconvenienti
Inconveniente Possibile causa Possibile soluzione
‐tensione alim. elevata ‐regolare pos. commutatore
rumorosità eccessiva ‐ connessioni rigide ‐ inserire flessibili
‐ risonanze meccaniche ‐ inserire antivibranti
inserire flessibili e/o fissare
rottura isolatori connessioni rigide
correttamente i cavi
sfiatare relè, inconveniente che
intervento relè Buchholz presenza di gas si può presentare durante i
primi mesi di servizio
‐carico eccessivo ‐ridurre il carico
intervento termometro oilo ‐ temperatura ambiente elevata ‐areazione locale
‐ corrente deormata ‐misurare THD
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Servizio dei trasformatori MT/bt a secco (resina)
Principali inconvenienti
Inconveniente Possibile causa Possibile soluzione
‐ tensione alim. Elevata ‐regolare
regolare pos. Commutatore
‐ allentamento di qualche tirante ‐verificare serraggio bulloneria
rumorosità eccessiva
‐ connessioni rigide ‐ inserire flessibili
‐ risonanze meccaniche ‐ inserire antivibranti
inserire flessibili e/o fissare
rottura isolatori connessioni rigide
correttamente i cavi
‐correnti parassite dovute a rotture
‐ isolare tiranti;
surriscaldamento localizzato o difetto di isolamento dei tiranti;
‐ regolare posizione basette
nucleo ‐ tensione alimentazione troppo
cambio tensione.
elevata
‐carico eccessivo ‐ridurre il carico
intervento termometro/centralina ‐ temperatura ambiente elevata ‐areazione locale
‐ corrente deormata ‐misurare THD
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44Manutenzione 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.
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Manutenzione dei trasformatori MT/bt in olio ed a secco (resina)
Scheda Norma CEI 0-15
90
45Funzionamento 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:
Funzionamento in parallelo dei trasformatori MT/bt
δK
Ic = In ×
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%.
46Funzionamento in parallelo dei trasformatori MT/bt
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 e
interruttori MT; d
in b: come caso precedente;
c
in c: intervento dell’interruttore MT e degli
b
interruttori BT;
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
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