Come installare un DTU su un N2 Isolamento anello principale?

Il DTU (Distribution Terminal Unit), un terminale di sottostazione nei sistemi di automazione della distribuzione, è un'attrezzatura secondaria installata in stazioni di commutazione, stanze di distribuzione, unità principali ad anello (RMUs) con isolamento N2 e sottostazioni a scatola. Collega l'attrezzatura primaria e la stazione di controllo dell'automazione della distribuzione. Gli RMUs più vecchi con isolamento N2 senza DTU non possono comunicare con la stazione di controllo, non soddisfando i requisiti di automazione. Sebbene la sostituzione di tutti gli RMUs con modelli integrati con DTU risolverebbe il problema, richiede un investimento significativo e causa interruzioni di energia. L'aggiornamento degli RMU esistenti con DTU offre una soluzione cost-effective. In base all'esperienza pratica, ecco il processo per l'aggiornamento degli RMUs con isolamento N2 con DTU "trirete" (teletrasmissione, telesignaling, telecomando) riparati o all'aperto.

1 Punti chiave da verificare per l'aggiornamento degli RMU con isolamento N2

(1) Verifica dei difetti dell'attrezzatura primaria: Controllare la presenza di corrosione grave, blocco meccanico o deformazione. Se l'attrezzatura è troppo vecchia, l'aggiornamento non è giustificato. 

(2) Verifica dei meccanismi di operazione elettrica: I meccanismi non elettrici supportano solo teletrasmissione/telesignaling senza capacità di telecomando. Le decisioni di aggiornamento dovrebbero considerare i requisiti aziendali.

(3) Conferma dei terminali di cavi secondari: Senza terminali accessibili, l'installazione dei cavi del DTU è impossibile. Gli RMUs con cavi internamente racchiusi (richiedono la rimozione dei bulloni per l'accesso) non sono adatti per l'aggiornamento. (4) Determinare la configurazione dell'RMU: Gli RMUs con isolamento N2 includono tipicamente armadi in entrata, armadi in uscita e armadi di trasformatori di tensione. Le unità 2-in/4-out hanno 7 postazioni; le unità 2-in/2-out hanno 5 postazioni. Le configurazioni comuni del DTU includono 4, 6, 8 o 10 canali (tipicamente non superiore a 10). Il numero di canali determina le dimensioni del DTU.

(5) Valutazione dello spazio di installazione: Dopo aver determinato le dimensioni del DTU, verificare se l'interno dell'RMU può ospitarlo. Uno spazio orizzontale sufficiente permette l'installazione riparata verticale; altrimenti, è necessaria l'installazione all'aperto verticale. Per l'installazione riparata verticale, considerare anche la disponibilità della porta laterale dell'armadio. Se il DTU si adatta solo lateralmente ma non esiste una porta laterale, è necessaria la modifica dell'armadio. Le installazioni all'aperto verticali richiedono un armadio esterno aggiuntivo, aumentando i costi, influenzando l'estetica e richiedendo lavori di fondazione. La collocazione della fondazione dovrebbe considerare l'impatto ambientale, la vicinanza ai compartimenti dei trasformatori di tensione (cavi più corti con posizionamento più vicino) e le opzioni di routing dei cavi.

(6) Verifica della disponibilità dei trasformatori di tensione: I trasformatori di corrente forniscono la corrente di misura ai dispositivi di protezione e ai DTU. Mentre la maggior parte delle postazioni degli RMU include trasformatori di corrente, i trasformatori di tensione non sono sempre presenti. I trasformatori di tensione forniscono energia ai dispositivi (moduli di perdita di linea, alimentazioni, ecc.) e agli strumenti (voltmetri, wattmetri), fornendo 220V AC, tensione zero-sequence e tensione di misura del DTU. Attraverso i moduli di potenza, forniscono indirettamente energia di funzionamento, energia del DTU, energia di telesignaling e energia di comunicazione. Gli RMUs senza trasformatori di tensione (che si affidano solo ai trasformatori di corrente per l'energia dei dispositivi di protezione) non sono consigliati per l'aggiornamento. Alcuni RMUs hanno trasformatori di tensione con solo rapporti 10/0.22 che richiedono la sostituzione con unità 10/0.22/0.1. Inoltre, verificare se la capacità esistente del trasformatore di tensione è sufficiente per il carico aggiunto del DTU (tipicamente ≤40 VA).

(7) Verifica dei tipi di attrezzatura delle postazioni: I circuit breakers elettrici e gli interruttori di carico utilizzano cavi di controllo simili (gli interruttori di carico semplicemente mancano del filo del segnale "energia immagazzinata"). Gli interruttori di carico manuali richiedono solo segnali di posizione e linee di misura connesse ai terminali del DTU.

(8) Identificazione dei pericoli di sicurezza: Rilevare i possibili pericoli durante la costruzione e sviluppare misure di sicurezza appropriate.

2 Preparazione dei materiali

(1) Selezione del DTU: Dopo il rilevamento, determinare il modello di DTU appropriato (numero di canali). Per le configurazioni comuni 2-in/4-out, i DTU a 6 o 8 canali sono adatti.

(2) Cavi di controllo: Questi collegano i terminali degli RMU ai terminali del DTU, formando vari circuiti:

• Circuiti di segnale: Trasmettono le posizioni degli interruttori (posizione chiusa/aperta, energia immagazzinata, stato remoto/locale, ecc.). Tipicamente utilizzano cavi di controllo 12×1.5 mm². I segnali di posizione per gli interruttori nel compartimento del trasformatore di tensione hanno un valore limitato e generalmente non vengono installati.

• Circuiti di misura: Includono la misura di tensione e corrente (corrente di carico e corrente zero-sequence). Monitorano i parametri della rete per calcolare i valori di potenza e rilevare anomalie (mancanza di fase, squilibrio, sovraccarico). Questi attivano le funzioni di protezione del DTU (protezione a tre fasi di corrente, protezione di tensione, protezione zero-sequence). Tipicamente utilizzano 3-4 conduttori di cavi 6×2.5 mm² che collegano i trasformatori di corrente di fase (UVW trifase o UW bifase) ai terminali del DTU. Le configurazioni 2-in/4-out richiedono sei cavi 6×2.5 mm². Un cavo aggiuntivo 6×2.5 mm² collega i terminali 100V del trasformatore di tensione ai terminali del DTU. Molti RMUs non hanno trasformatori di zero-sequence poiché le reti a cavo hanno una bassa probabilità di guasti a terra.

• Circuiti di controllo: Abilitano il controllo remoto/locale dei circuit breakers o degli interruttori di carico. Tipicamente utilizzano 3 conduttori di cavo 12×1.5 mm².

• Circuiti di alimentazione: Forniscono energia ai moduli come le alimentazioni. Tipicamente utilizzano 2 conduttori di cavo 6×2.5 mm².

Per le configurazioni comuni 2-in/2-out e 2-in/4-out degli RMU, le specifiche e le lunghezze di riferimento dei cavi di controllo richiesti sono mostrate nella Tabella 1.

Tra questi:

① Per i cavi di controllo da 12×1.5 mm²: Un'estremità dei nuclei del cavo si collega al controllo di chiusura dell'interruttore, al controllo di apertura dell'interruttore, al terminale comune per le operazioni di apertura/chiusura, ecc., mentre l'altra estremità si collega al DTU tramite blocchi terminali, formando il circuito di telecomando. Altri nuclei si collegano alla posizione chiusa dell'interruttore, alla posizione aperta dell'interruttore, alla posizione chiusa del disgiuntore, alla posizione chiusa del disgiuntore di messa a terra, alla posizione remota, alla posizione con energia accumulata, al terminale comune, ecc., con l'altra estremità che si collega al DTU tramite blocchi terminali, formando il circuito di telesignaling. Gli interruttori di carico comandati elettricamente richiedono lo stesso cablaggio degli interruttori, tranne per l'assenza del cavo del segnale "energia accumulata". I nuclei del cavo non utilizzati dovrebbero essere mantenuti come riserve. Una configurazione 2-in/2-out richiede 4 cavi di questo tipo; una configurazione 2-in/4-out richiede 6 cavi. Questi cavi non sono necessari per la sezione del trasformatore di tensione.

② Per le sezioni di ingresso e uscita delle linee: i cavi da 6×2.5 mm² si collegano ai trasformatori di corrente trifase U, V, W o bifase U, W e ai terminali comuni per ogni linea in entrata o in uscita. Le connessioni trifasi richiedono 4 nuclei; le connessioni bifasi richiedono 3 nuclei. I nuclei rimanenti vengono mantenuti come riserve. Una configurazione 2-in/2-out richiede 4 cavi di questo tipo; una configurazione 2-in/4-out richiede 6 cavi.

③ Per la sezione del trasformatore di tensione: un ulteriore cavo da 6×2.5 mm² collega i terminali trifase U, V, W a 100V e 220V dell'armadio (richiedendo in totale 5 nuclei) ai terminali del DTU. Questa tensione misurata monitora principalmente gli interruzioni di energia e le anomalie di tensione all'interno dell'armadio, supporta il calcolo della potenza, fornisce campionamento per la protezione basata sulla tensione e fornisce energia al modulo di alimentazione (che fornisce l'energia di funzionamento al DTU).

(3) Materiali ausiliari: preparare sigillante antincendio, tubi di marcatura dei cavi in PVC, etichette di identificazione dei cavi, legature di nylon, tubi di avvolgimento, nastro isolante e altri materiali ausiliari secondo le esigenze effettive.

(4) Strumenti di installazione: preparare strappacavi, cacciaviti, multimetri e altri strumenti necessari.

3 Procedimenti di costruzione

Poiché l'installazione del DTU richiede solo la de-energizzazione dell'equipaggiamento secondario, l'operazione dell'equipaggiamento primario rimane inalterata. Per prevenire interruzioni accidentali dell'energia all'equipaggiamento primario durante l'installazione e la messa in servizio del DTU, è necessario verificare preventivamente quanto segue:

L'interruttore remoto/locale è impostato su "locale" o "bloccato" Tutte le placche rigide di protezione relè sono state rimosse Tutti gli interruttori automatici ad aria, eccetto quelli di alimentazione del dispositivo e di alimentazione AC, sono disconnessi

(1) In primo luogo, montare saldamente il DTU e assicurarsi di una messa a terra affidabile con resistenza di terra non superiore a 10 Ω.

(2) Collegare un'estremità dei cavi di controllo preparati ai terminali corrispondenti del DTU e l'altra estremità ai terminali dell'armadio. A causa della tensione meccanica nei cavi, mantenere una lunghezza adeguata come riserva. Il posizionamento e il cablaggio dei cavi devono conformarsi ai requisiti di connessione dei cavi secondari. Ad esempio: i cavi di controllo devono essere legati ordinatamente e saldamente con legature di nylon; entrambe le estremità dei cavi devono avere etichette di identificazione; i nuclei dei cavi esposti dopo la rimozione dell'isolamento devono essere avvolti con tubi di avvolgimento. Poiché si tratta di un cablaggio di retrofit, entrambe le estremità di ogni nucleo del cavo devono essere chiaramente marcate con tubi di marcatura in PVC. I nuclei del cavo non utilizzati devono essere isolati con nastro per prevenire contatti accidentali.

(3) Dopo aver completato il cablaggio, verificare nuovamente tutte le connessioni per assicurarne l'accuratezza. Verificare che non siano rimasti strumenti o materiali in eccesso sul sito.

(4) Eseguire la messa in servizio congiunta del DTU con l'equipaggiamento primario e la centrale di automazione della distribuzione per garantire la funzionalità precisa del "triplo telecomando" (telemetria, teleindicazione, telecomando). Dopo la verifica, etichettare le placche rigide di telecomando corrispondenti in base ai numeri e alle direzioni delle linee. Le impostazioni possono essere inserite durante il processo di messa in servizio. Poiché i test in fabbrica dei DTU possono verificare solo la funzionalità di comunicazione (senza cablaggio, la centrale non può vedere i dati di telemetria e teleindicazione), la messa in servizio congiunta in loco è necessaria per confermare il cablaggio corretto e la funzionalità del "triplo telecomando".

(5) Sigillare tutte le aperture dei cavi e pulire il sito.

(6) Se necessario, alimentare gli interruttori automatici ad aria, le placche e gli interruttori appropriati. Dopo la messa in servizio dell'equipaggiamento, non modificare arbitrariamente le posizioni delle placche e degli interruttori.