Gestione del tripping di una sottostazione 35kV

Analisi e Gestione dei Guasti di Trip in una Sottostazione 35kV

1. Analisi dei Guasti di Trip

1.1 Guasti di Trip Relativi alle Linee

Nei sistemi elettrici, l'area di copertura è estesa. Per soddisfare le esigenze di fornitura di energia, devono essere installate numerose linee di trasmissione, il che comporta notevoli sfide gestionali. In particolare, per le linee a scopo specifico, le installazioni sono spesso situate in aree remote come i sobborghi per minimizzare l'impatto sulla vita residenziale. Tuttavia, queste aree remote hanno ambienti complessi, rendendo difficile la manutenzione e l'ispezione delle linee. Pratiche di ispezione, riparazione e gestione inadeguate spesso portano a difetti non rilevati nelle linee, aumentando la probabilità di guasti nella sottostazione.

Inoltre, quando le linee passano attraverso aree boschive, fattori esterni come il contatto con gli alberi e i fulmini possono facilmente scatenare guasti di trip - e persino causare incendi di grande entità, ponendo gravi minacce alla sicurezza dell'energia.

1.2 Trip dello Switch del Trasformatore Principale sul Lato a Basso Tensione

Questo tipo di trip è solitamente causato da una delle tre condizioni: operazione errata dell'interruttore, sovratrip (trip a cascata) o guasti della barra di alimentazione. La causa esatta può essere determinata solo dopo l'ispezione degli apparecchi primari e secondari.

Se opera solo la protezione contro corrente di cortocircuito del trasformatore principale, si può escludere un guasto o un errore nell'interruttore. Per distinguere tra sovratrip e guasti della barra di alimentazione, è richiesta un'ispezione completa degli apparecchi.

• Per gli apparecchi secondari, concentrarsi sui relè di protezione e sui segnali.

• Per gli apparecchi primari, ispezionare tutti i dispositivi all'interno della zona di protezione contro corrente di cortocircuito.

Se non è presente alcun segnale di trip della protezione ("segnale di caduta"), determinare se il guasto era dovuto a un segnale di protezione fallito o a un collegamento a due punti nascosto che ha causato il trip.

1.3 Trip dello Switch del Trasformatore Principale su Tre Lati

Le cause comuni del trip su tre lati includono:

• Guasti interni del trasformatore

• Guasti della barra di alimentazione a bassa tensione

• Cortocircuiti sulla barra di alimentazione a bassa tensione

Per prevenire tali guasti, i tecnici della sottostazione dovrebbero effettuare ispezioni regolari degli interruttori su tre lati e implementare la protezione a gas (Buchholz) per proteggere il trasformatore.

2. Tecniche di Gestione dei Guasti di Trip

2.1 Gestione dei Guasti di Trip delle Linee

Quando una sottostazione 35kV subisce un trip di linea, dovrebbe essere effettuata immediatamente un'ispezione basata sull'azione di protezione. L'area di ispezione dovrebbe essere definita tra l'uscita della linea e il lato CT della linea, utilizzando lo schema del circuito CT come riferimento.

Se non viene trovato alcun guasto in questa zona, procedere a controllare l'interruttore che ha fatto il trip, seguendo questa sequenza:

• Indicatore di posizione dell'interruttore

• Bracci di collegamento trifase

• Bobina di soppressione dell'arco

Il focus dell'ispezione varia in base al tipo di interruttore:

• Interruttori a molla: controllare l'accumulo di energia della molla.

• Interruttori elettromagnetici: ispezionare le condizioni dei fusibili e dei contatti di potenza.

Solo dopo la rimozione del guasto, la linea può essere rialimentata.

2.2 Gestione del Trip dello Switch del Trasformatore Principale sul Lato a Basso Tensione

Dopo un trip:

• Se ha operato solo la protezione contro corrente del lato a bassa tensione senza un segnale di trip, ispezionare il circuito secondario: controllare la presenza di fusibili bruciati o assenti collegamenti ai relè di protezione (placche).

• Per gli apparecchi primari, ispezionare tutti i dispositivi connessi alla barra di alimentazione a bassa tensione e all'uscita della linea.

Se hanno operato sia la protezione della linea che la protezione contro corrente, ma l'interruttore della linea non ha fatto il trip, ciò indica un guasto della linea. Eseguire un pattugliamento della linea dall'uscita al punto di guasto. La soluzione è semplice: isolare il guasto aprendo i disgiuntori su entrambi i lati dell'interruttore, ripristinando l'alimentazione agli apparecchi sani.

Se il trasformatore principale fa il trip senza alcun segnale di protezione, la causa potrebbe essere:

• Fallimento della protezione (mancanza di funzionamento)

• Collegamento a due punti

• Guasto meccanico dell'interruttore

In tali casi, il sistema di protezione del trasformatore potrebbe ancora generare un segnale indicante un guasto del relè. Per gestire questo:

• Aprire tutti gli interruttori sulla barra.

• Tentare di rialimentare il lato a bassa tensione del trasformatore.

• Ripristinare gradualmente l'alimentazione agli altri alimentatori.

2.3 Gestione del Trip del Trasformatore Principale su Tre Lati

Per determinare se un guasto coinvolge il trip su tre lati, ispezionare i segnali di protezione e gli apparecchi primari:

• Se opera la protezione a gas (Buchholz), il guasto è probabilmente all'interno del trasformatore o nel circuito secondario, non nel sistema esterno. Controllare per:

• Spruzzo d'olio dal serbatoio di conservazione o dal respiratore

• Collegamenti a terra o cortocircuiti nel circuito secondario

• Deformazione o incendio del trasformatore

• La protezione differenziale indica guasti tra spire o tra fasi nei ventaglio del trasformatore. Ispezionare:

• Livello e colore dell'olio

• Isolatori

• Relè a gas

Se è presente gas nel relè, analizzare il suo colore e infiammabilità per determinare il tipo di guasto.

Se non viene trovato alcun guasto, il trip potrebbe essere dovuto a un malfunzionamento della protezione, che è relativamente comune e più facile da gestire. Ripristinare l'operatività secondo le procedure standard.

3. Misure Preventive per l'Operatività della Sottostazione

3.1 Rilevamento e Risposta Tempestiva ai Guasti

Gli operatori devono effettuare controlli regolari degli apparecchi, registrare i dati operativi e identificare i primi segni di guasto. Dopo la manutenzione, la verifica di accettazione appropriata è fondamentale per garantire la sicurezza.

In caso di guasti, gli operatori dovrebbero:

• Isolare gli apparecchi difettosi

• Passare ai sistemi di riserva

• Applicare soluzioni efficaci per mantenere la stabilità del sistema

Padroneggiare le operazioni di commutazione (operazioni di disgiunzione) riduce significativamente i rischi di guasto. Ciò richiede un'elevata competenza tecnica e formazione continua.

3.2 Applicazione delle Norme di Sicurezza e Responsabilità

Migliorare la consapevolezza della sicurezza attraverso:

• Pannelli informativi

• Slogan di sicurezza

• Video di incidenti

• Bollettini di sicurezza

• Riunioni di sicurezza

• Studi di caso

Stabilire un sistema di responsabilità per la sicurezza con ruoli chiari, metriche di prestazione e meccanismi di premi e punizioni. Rendere le responsabilità per la sicurezza quantificabili e tracciabili per motivare gli operatori e rafforzare la responsabilità.

3.3 Miglioramento della Gestione Tecnica

Per garantire la sicurezza della rete, gli operatori devono migliorare continuamente le competenze tecniche e la gestione degli apparecchi.

• Condurre programmi di formazione, lezioni tecniche e revisioni delle normative.

• Assicurarsi che il personale comprenda:

• Disposizione degli apparecchi

• Connessioni del sistema

• Procedure operative

• Manutenzione di base

• Eseguire esercizi di previsione degli incidenti e simulazioni anti-incidenti per migliorare la risposta di emergenza.

• Assicurarsi che gli operatori comprendano pienamente:

• Scopo dell'operazione

• Stati del sistema prima e dopo l'operazione

• Variazioni di carico

• Precauzioni critiche

4. Conclusione

Nella società moderna, le persone si affidano pesantemente all'elettricità per la produzione e la vita quotidiana, richiedendo una maggiore affidabilità dai sistemi elettrici. Pertanto, aumentare l'attenzione all'operatività delle sottostazioni, padroneggiare i meccanismi dei guasti di trip e rispondere prontamente sono compiti essenziali per l'industria elettrica per minimizzare le interruzioni del sistema.