Obiettivo principale: Garantire il funzionamento sicuro e stabile dei condensatori e della rete elettrica, prolungando la durata di vita dell'equipaggiamento.
Quando i condensatori ad alta tensione vengono messi in opera nella rete elettrica, un sistema di protezione robusto è cruciale. Questa soluzione, basata su standard industriali ed esperienza pratica, fornisce linee guida per la configurazione delle misure di protezione chiave:
I. Protezione dei parametri elettrici fondamentali
- Protezione contro sovratensioni:
- Funzione: Proteggere contro danni cumulativi al dielettrico del condensatore o guasti istantanei causati da sovratensioni atmosferiche (fulmini), sovratensioni di commutazione e sovratensioni di stato stabile del sistema.
- Configurazione:
- Parafulgmine (MOA - Parafulgmine ad ossido metallico): Installato all'estremità della linea e all'estremità neutra del banco di condensatori, specialmente sul lato linea e sul punto neutro, per clippare efficacemente le intrusioni di impulsi fulminosi e i picchi di sovratensioni di commutazione.
- Relè di sovratensione: Monitora continuamente la tensione ai terminali dei condensatori. Quando la tensione supera il valore impostato (tipicamente 1,1Un), disconnette il banco di condensatori dopo un ritardo temporizzato per prevenire il funzionamento a sovratensione prolungata. La determinazione degli innesti richiede una considerazione complessiva dell'intervallo di fluttuazione permesso dal sistema.
- Protezione contro sovra corrente:
- Funzione: Rispondere a un aumento anomalo della corrente dovuto a sovraccarichi interni o esterni del banco di condensatori, o a guasti di componenti interni.
- Configurazione:
- Protezione contro sovra corrente con ritardo temporizzato: Serve come protezione di riserva per la protezione principale del banco di condensatori e gestisce i sovraccarichi del sistema. L'impostazione deve coordinarsi e sopportare le correnti di inrush durante l'alimentazione, tipicamente impostate a 1,5-2 volte la corrente nominale.
- Protezione contro sovra corrente istantanea: Mirata a gravi guasti di cortocircuito e disconnessione istantanea per eliminare il guasto.
- Protezione contro cortocircuiti:
- Funzione: Fornisce un'eliminazione del guasto estremamente rapida in caso di guasti interni o esterni tra fasi o guasti monofase-terra che coinvolgono i condensatori.
- Configurazione:
- Fusibile ad alta tensione dedicato: La protezione preferita per guasti interni all'interno di singole unità di condensatori. Il fusibile si attiva immediatamente in caso di guasto, isolando l'unità difettosa e permettendo al resto del banco di continuare a funzionare.
- Interruttore + protezione relè: Fornisce funzionalità di protezione di backup contro cortocircuiti. Deve essere assicurata la coordinazione tra l'operazione del fusibile e i tempi di trip dell'interruttore.
II. Monitoraggio e protezione dello stato chiave
- Protezione termica (protezione termica):
- Funzione: Previene esplosioni o incendi causati da temperature anormalmente elevate risultanti da sovra corrente, armoniche, ventilazione insufficiente, invecchiamento interno del dielettrico o guasti di componenti (che potrebbero essere indicati inizialmente dall'operazione del fusibile).
- Configurazione:
- Sensori di temperatura incorporati (PTC/Pt100): Incorporati nei punti chiave di dissipazione del calore (ad esempio, in cima alla scatola del condensatore) per monitorare in tempo reale la temperatura dei punti caldi interni.
- Relè di temperatura / Unità di monitoraggio intelligente: Riceve i segnali dai sensori. Si attiva quando la temperatura supera una soglia di sicurezza (ad esempio, 75°C - 80°C), emettendo allarmi o comandi di disconnessione.
- Protezione e mitigazione armonica:
- Funzione: Supprimere gli effetti di "amplificazione armonica" sui condensatori causati dalle armoniche del sistema, che portano a sovra corrente grave, surriscaldamento e invecchiamento rapido dell'equipaggiamento.
- Configurazione:
- Misuratore di armoniche: Monitora continuamente la distorsione armonica totale (THD) e il contenuto armonico individuale di corrente/tensione sulla barra o circuito del condensatore. Emette allarmi in caso di anomalie.
- Filtri armonici: In ambienti con forte inquinamento armonico o per grandi banchi di condensatori, priorizzare l'installazione di banchi di condensatori filtro con rapporti di reattanza corrispondenti (ad esempio, con reattanze del 6%, 13%) invece di banchi di condensatori puramente compensativi. In casi estremi, configurare Filtri Attivi di Potenza (APF).
III. Garanzia di sicurezza e controllo operativo
- Protezione di terra:
- Funzione: Garantisce la sicurezza del personale e dell'equipaggiamento fornendo un percorso efficace per la corrente di guasto.
- Configurazione:
- Terra affidabile dell'involucro metallico; la resistenza di terra deve essere conforme alle normative.
- Una estremità dell'avvolgimento secondario della bobina di scarica/resistenza deve essere collegata a terra.
- Installare la protezione a triangolo aperto in sistemi con neutrali non effettivamente collegati a terra.
- Interruttore di separazione (isolatore):
- Funzione: Crea un interruzione visibile durante la manutenzione, garantendo che non ci sia rischio di alimentazione inversa e fornendo un punto di isolamento sicuro.
- Configurazione: Installare interruttori di separazione con interruzioni visibili a contatto d'aria sul lato sorgente (lato linea) dell'interruttore. L'operazione deve seguire rigorosamente il meccanismo di interblocco "Cinque-prevenzioni".
- Dispositivo di trip automatico (protezione interlock):
- Funzione: Determina in modo complessivo guasti o condizioni di funzionamento anomale a livello di sistema di controllo per realizzare un trip intelligente.
- Configurazione:
- Vengono integrati nel dispositivo di protezione e controllo diversi criteri (tensione, corrente, temperatura, segnali di operazione del fusibile, ecc.).
- Innesca automaticamente la logica di trip durante le condizioni anomale, facendo operare l'interruttore. Integrato nel Sistema di Automazione della Sottostazione (SAS).
Accesso
