Definizione della Protezione del Sistema Elettrico
La protezione del sistema elettrico è definita come i metodi e le tecnologie utilizzati per rilevare e isolare guasti in un sistema elettrico di potenza per prevenire danni ad altre parti del sistema.
Disjonatori
Questi dispositivi sono fondamentali per disconnettere automaticamente la parte difettosa del sistema, garantendo la stabilità e la sicurezza della rete elettrica rimanente.
Relè di Protezione
I relè di protezione monitorano la rete elettrica e iniziano il trip dei disjonatori quando rilevano anomalie, essenziali per mitigare i danni durante i guasti.
Requisiti Funzionali
Il requisito più importante per un relè di protezione è la affidabilità. Rimangono inattivi per lunghi periodi prima che si verifichi un guasto; ma se si verifica un guasto, i relè devono rispondere istantaneamente e correttamente.
Selettività
Il relè deve funzionare solo in quelle condizioni per cui è stato commissionato nel sistema elettrico di potenza. Potrebbero esserci alcune condizioni tipiche durante un guasto per cui alcuni relè non dovrebbero funzionare o funzionare dopo un ritardo definito, quindi il relè di protezione deve essere sufficientemente capace di selezionare la condizione appropriata per la quale sarà attivato.
Sensibilità
L'equipaggiamento di protezione deve essere sufficientemente sensibile in modo da poter funzionare in modo affidabile quando il livello della condizione di guasto supera appena il limite predefinito.
Velocità
I relè di protezione devono operare rapidamente ed essere ben coordinati. Una coordinazione adeguata assicura che un guasto in una parte del sistema non influisca inutilmente su una parte sana. I relè nelle aree sane non dovrebbero scattare più velocemente di quelli nell'area colpita dal guasto per evitare di interrompere le sezioni stabili. Se un relè di protezione non agisce a causa di un difetto, il relè successivo dovrebbe funzionare per proteggere il sistema senza essere troppo veloce, il che potrebbe portare a interruzioni inutili, o troppo lento, rischiando danni all'equipaggiamento.
Elementi Importanti per la Protezione del Sistema Elettrico
Apparati di Comando e Protezione
Comprendono principalmente disjonatori a olio massiccio, disjonatori a olio minimo, disjonatori a SF6, disjonatori a soffi d'aria e disjonatori a vuoto, ecc. Vengono impiegati diversi meccanismi di funzionamento come solenoide, molla, pneumatico, idraulico, ecc. nei disjonatori. Il disgiuntore è la parte principale del sistema di protezione nel sistema elettrico e isola automaticamente la porzione difettosa del sistema aprendo i suoi contatti.
Dispositivi di Protezione
Comprendono principalmente relè di protezione del sistema elettrico come relè di corrente, relè di tensione, relè di impedenza, relè di potenza, relè di frequenza, ecc. basati sul parametro di funzionamento, relè a tempo definito, relè a tempo inverso, relè a gradini, ecc. secondo la caratteristica di funzionamento, logicamente come relè differenziali, relè di sovralimentazione, ecc. Durante un guasto, il relè di protezione invia un segnale di trip al disgiuntore associato per aprire i suoi contatti.
Batteria della Stazione
I disjonatori nel sistema elettrico di potenza funzionano con CC (Corrente Continua) proveniente dalle batterie della stazione. Queste batterie accumulano energia elettrica, consentendo ai disjonatori di funzionare anche in caso di completa mancanza di energia. Riferite come il cuore della sottostazione elettrica, le batterie della stazione accumulano energia quando la corrente alternata è disponibile e forniscono energia essenziale per far scattare il disgiuntore in caso di mancanza di corrente alternata.