Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Progettazione, esercizio, manutenzione, sicurezza, leggi, normative...

Moderatori: Foto UtenteMike, Foto Utentelillo, Foto UtenteMASSIMO-G, Foto Utentesebago

0
voti

[1] Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto Utentemedioman84 » 11 apr 2009, 22:55

Salve,

un saluto a tutto il forum!

Sono uno studente di ingegneria elettrica e sto progettando un impianto elettrico di una scuola. Devo anche dimensionare la cabina e qui sto incontrando qualche difficoltà, spero mi possiate aiutare voi.

Prescrizioni distributore

- Tensione di alimentazione: 20 kV
- Corrente di cortocircuito trifase: 16 kA
- Corrente di guasto a terra: 330 A
- Tempo di eliminazione del guasto: 0,6 s
- Protezione di massima corrente a 20 kV dell'ente distributore: (51) 72 A 0,5 s ; (50) 400 A 0,12 s ; (51N) 4 A 0.12 s

La scuola è abbastanza piccola (30 kW), però la cabina devo progettarla lo stesso!


Il quadro MT dell'utente sarà collegato al punto di consegna tramite cavi unipolari RG7H1R da 95 mmq (dimensione minima prevista dalla DK5600/V)
Nel quadro MT devono essere installati un sezionatore e, + a valle, un interruttore generale.

Li ho dimensionati in questo modo:

- Sezionatore: Ur = 24 kV, Ik = 16 kA, tk = 1 sec , Ir = 630 A
- Interruttore in SF6: Ur = 24 kV, Isc = 16 kA, Ir = 630 A

Forse sono sovradimensionati??

L'interruttore è accoppiato con un relè elettronico di massima corrente su due fasi con:
- corrente nominale: 5 A
- prima soglia (51): Itr51 = 16 A
- seconda soglia (50): Itr50 = 100 A
- corrente omopolare (51N): 3A , 0,12 s

Il quadro MT è collegato al trafo tramite una terna di cavi unipolari RG7H1R 12/20 kV di sezione 50 mmq, poiché (Icc * (rad)0.12)/143 = 39 mmq
Supponendo una posa interrata diretta con spaziatura tra cavi di 70 mm, la portata di ogni cavo sarà Iz = 166 A

La portata Iz deve essere maggiore di Itr51. Questa condizione è verificata.

Il trasformatore è in olio a perdite normali con termometro a contatti. Caratteristiche:

- Potenza: 50 kVA
- Rapp. di trasf. : 20/0,4 kV
- Tensione di cortocircuito: ucc = 4%
- Corrente nominale secondaria: Ir = 72 A
- Corrente di cc trifase secondaria: Ik = 1,8 kA
- Corrente di cc minima secondaria riportata al primario: I'k2min = 0,47 * I'k = 17 A
- Corrente di inserzione: Ioi = 21,6 A

Per la protezione del trafo dal sovraccarico abbiamo sia il termometro a contatti sia la protezione dell'interruttore generale BT, il cui relè deve essere tarato per un valore Itr = 1,1 Ir = 79,2 A

A proteggerlo contro il cortocircuito sul primario ci pensa l'interruttore di MT,che non deve intervenire durante l'inserimento del trafo per cui la soglia 50 deve rispettare la relazione Itr50 > 0,7 Ioi --> 100 > 15,1 (verificata)

E' protetto contro il cc sul secondario dalla protezione 51 se Itr51 < I'k2min --> 16 < 17 (verificata)
inoltre si deve avere Itr51 > 0,7 Ioi --> 16 > 15,1 (verificata. Se non fosse verifata dovrei agire sul tempo di intervento, giusto?)

Per il collegamento del trafo al quadro BT si usano unipolari di tipo FG7R 0,6/1 kV 4x16 mmq posati nel vano di fondazionne, Iz =107 A

L'interruttore generale BT è tarato su una corrente Itr = 80 A per poter proteggere il trafo dal sovraccarico.
Anche il cavo BT è protetto perche Itr < Iz
Anche il cavo MT (Iz = 166 A) è protetto contro il sovraccarico dall'interruttore BT con Itr = 80, infatti tale corrente riportata al primario vale 1,6 A < Iz = 166.


Secondo voi è tutto giusto quello che ho scritto??

Dovrò dimensionare anche l'impianto di terra della cabina (mi sono stati forniti Ig e tempo di intervento), quali valori verranno modificati??

Grazie
Avatar utente
Foto Utentemedioman84
0 2
 
Messaggi: 9
Iscritto il: 11 apr 2009, 22:50

0
voti

[2] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto UtenteMASSIMO-G » 13 apr 2009, 18:14

Mi sembra tutto abbastanza giusto, ovviamente considerando che per quella potenza cosi piccola non ha senso avere una fornitura in media tensione. Però è un esercizio e quello che conta è la logica che sovraintende allo svolgimento.
Interruttore e sezionatore non sono sovradimensionati in quanto quello sono valori standard , apparecchiature con caratteristiche piu modeste è quasi impossibile trovarle. L'unica piccola imprecisione (ma imprecisione forse è un termine troppo forte) che trovo si riferisce al fatto che è quella che definisci Itr50 che deve essere maggiore di 0.7 Ioi ,nei casi reali invece Itr51 sarà sempre piu bassa di tale valore e il ritardo della protezione deve essere almeno uguale al valore che si ricava con l'apposito diagramma dell'allegato F cei 11-35 . In questo caso avere Itr51 teoricamente maggiore della corrente di inserzione è un fatto piuttosto anomalo, comunque avere valori cosi vicini non dà molta sicurezza. Mi accorgo ora che mancano i tempi
Per l'impianto di terra nessuno dei valori precedenti viene modificato in quanto si dipende da quanto comunica il distributore , con un valore di corrente di guasto a terra cosi alto, il valore della resistenza relativa sarà di conseguenza molto basso e forse difficilmente raggiungibile
Avatar utente
Foto UtenteMASSIMO-G
13,1k 6 9 12
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2694
Iscritto il: 20 set 2004, 8:31
Località: PIACENZA

0
voti

[3] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto UtenteMASSIMO-G » 13 apr 2009, 18:36

in effetti un trafo da 50kVA a 20kV ha una corrente nominale al primario bassissima, il valore di 16A puo essere decisamente abbassato e si agirà sul tempo di intervento secondo la procedura descritta dalla guida 11-35 (che mi pare tu abbia a disposizione a leggere quello che scrivi)
Attualmente ci sono varie possibilità di raggiungere correnti di taratura primarie molto basse pur rimanendo adeguati alle normative attuali (cei 0-16) che impongono che i TA che alimentano le protezione rimangano lineari anche per correnti di guasto molto elevate , risultato in teoria difficilmente raggiungibile con TA con basso rapporto di trasformazione
Avatar utente
Foto UtenteMASSIMO-G
13,1k 6 9 12
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2694
Iscritto il: 20 set 2004, 8:31
Località: PIACENZA

0
voti

[4] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto UtenteMASSIMO-G » 14 apr 2009, 7:49

rileggendo il tuo post mi sono accorto che compare Itr50>0.7Ioi, era cosi lungo che è facile possa sfuggire qualcosa. Comunque la sostanza è che praticamente mai si puo fare affidamento sul fatto che la Itr51 sia maggiore della corrente di inserzione e quindi bisogna impostare il tempo di ritardo almeno in conformità a quanto descritto al punto F.2 della guida CEI 11-35. Le normali tarature impostate sulla prima soglia (a partire in genere da 1.2 la corrente nominale del trafo) con temporizzazioni dai 410 ai 430 ms (in funzione del tempo di apertura dell'interruttore) soddisfano sempre la necessità di non intervento all'inserzione del trafo
Avatar utente
Foto UtenteMASSIMO-G
13,1k 6 9 12
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2694
Iscritto il: 20 set 2004, 8:31
Località: PIACENZA

0
voti

[5] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto Utentemedioman84 » 14 apr 2009, 12:55

Prima di tutto ti ringrazio per le risposte.

Hai ragione, il testo è un po' lungo, ma dovevo scrivere tutto per essere sicuro di aver fatto tutto bene.
In ogni caso un testo così lungo penso (e spero) possa servire a qualche altro studente (e non) alle prese con questo tipo di problema.

Quello che mi scrivi mi solleva il morale, te ne sono grato.

Ricapitolando, mi consigli di modificare il tempo di intervento per poter abbassare la taratura della prima soglia (Itr51).
Mi indichi come valore minimo 1,2 Ir = 1.7 A ; se scegliessi una Itr51 = 5 A , dalla tabella F2 della CEI 11-35 mi risulterebbe un valore di Tr di 110 ms, abbondantemente al di sotto del valore attuale = 485 ms (anche io mi accorgo ora che mancano i tempi!! :D )
Potrebbe essere, questa dei 5 A, una soluzione accettabile o risulterebbe sovradimensionato?
Avatar utente
Foto Utentemedioman84
0 2
 
Messaggi: 9
Iscritto il: 11 apr 2009, 22:50

0
voti

[6] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto UtenteMASSIMO-G » 14 apr 2009, 13:34

Si tale valore mi sembra accettabile, piu che altro considerando il caso in questione come esempio generale, si con la tabella F.2 dovrebbe risultare quel tempo che hai scritto.
Per i tempi delle protezioni tieni conto sempre di un 70ms in genere come tempo d'apertura ed estinzione d'arco dell'interruttore. E' un valore che viene fornito a catalogo dai vari costruttori, in genere nei nuovi interruttori è minore ma meglio tenere in ogni caso il tempo che ti ho indicato come sicurezza. Il tempo di apertura dell'interruttore in realtà non è mai uguale (si puo misurare con opportuni strumenti) ,dipende dallo stato delle molle dell'interruttore e varia in funzione del fatto che lo sgancio avvenga con la bobina a lancio di corernte oppure con la bobina di minima tensione (con la bobina a lancio di corrente si ha un'apertura piu rapida).
Quindi considera un tempo di 430ms per la soglia 51 e di 50ms per le altre due
Avatar utente
Foto UtenteMASSIMO-G
13,1k 6 9 12
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2694
Iscritto il: 20 set 2004, 8:31
Località: PIACENZA

0
voti

[7] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto Utentemedioman84 » 14 apr 2009, 14:07

Ok, GRAZIE!!

Il tempo di intervento di 50 ms è il minimo possibile giusto?

comunque grazie ancora, mi sei stato davvero di grande aiuto.
Avatar utente
Foto Utentemedioman84
0 2
 
Messaggi: 9
Iscritto il: 11 apr 2009, 22:50

0
voti

[8] Re: Dimensionamento Protezioni Cabina Mt/bt

Messaggioda Foto UtenteMASSIMO-G » 14 apr 2009, 14:13

il tempo minimo dipende dalla protezione. In generale il tempo minimo di intervento per le protezioni dovrebbe essere 50ms ma ormai le piu moderne hanno un tempo minimo di 30ms
Avatar utente
Foto UtenteMASSIMO-G
13,1k 6 9 12
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2694
Iscritto il: 20 set 2004, 8:31
Località: PIACENZA


Torna a Impianti, sicurezza e quadristica

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 36 ospiti