Operazione e gestione dei guasti dei sistemi di distribuzione elettrica ad alta e bassa tensione

Composizione e Funzione di Base della Protezione per Mancato Spegnimento dell'Interruttore

La protezione per mancato spegnimento dell'interruttore si riferisce a uno schema di protezione che si attiva quando la protezione relè di un dispositivo elettrico difettoso emette un comando di spegnimento ma l'interruttore non funziona. Utilizza il segnale di spegnimento dalla protezione del dispositivo difettoso e la misura di corrente dall'interruttore guasto per determinare il mancato spegnimento. La protezione può quindi isolare altri interruttori rilevanti nella stessa sottostazione con un breve ritardo, minimizzando l'area di interruzione, garantendo la stabilità complessiva della rete, prevenendo danni gravi ai generatori, trasformatori e altre componenti difettose, ed evitando un crollo catastrofico della rete.

Il mancato spegnimento dell'interruttore costituisce una doppia anomalia—combinando un guasto al sistema di potenza con un malfunzionamento dell'interruttore. Sebbene possano essere accettabili criteri di prestazione leggermente più rilassati, il principio fondamentale rimane: il guasto deve essere alla fine eliminato. Nelle moderne reti di alta e altissima tensione, la protezione per mancato spegnimento dell'interruttore è ampiamente adottata come metodo di protezione di backup vicino.

Composizione e Funzione della Protezione per Mancato Spegnimento

La protezione per mancato spegnimento dell'interruttore consiste in un elemento di blocco di tensione, un circuito di avvio (formato dall'operazione della protezione e dalla discriminazione del corrente), un elemento di ritardo temporale e un circuito di uscita di spegnimento.

Il circuito di avvio è cruciale per il corretto e affidabile funzionamento dell'intero sistema di protezione. Deve essere sicuro e utilizzare criteri duali per prevenire l'innesco falso a causa di un giudizio basato su una singola condizione, contatti di protezione bloccati, contatto accidentale o alimentazione involontaria. Il circuito di avvio include due elementi che formano una logica "AND":

• Elemento di Avvio: Solitamente utilizza il circuito di uscita automatica di spegnimento dell'interruttore. Questo può essere il contatto a reset istantaneo del relè di spegnimento stesso o un relè intermedio ausiliario parallelo con ritorno istantaneo. Un contatto che ha operato ma non si è resettato indica un mancato spegnimento dell'interruttore.

• Elemento di Discriminazione: Identifica in vari modi se il guasto persiste ancora. Le apparecchiature operative esistenti utilizzano comunemente metodi di "presenza di corrente"—corrente di fase (per linee) o corrente di sequenza zero (per trasformatori). Se la corrente rimane nel circuito dopo l'operazione della protezione, conferma che il guasto non è stato eliminato.

L'elemento di ritardo temporale serve come stadio intermedio nella protezione per mancato spegnimento dell'interruttore. Per prevenire il malfunzionamento causato da un singolo elemento di tempo, l'elemento di tempo deve formare una logica "AND" con il circuito di avvio prima di attivare il relè di uscita di spegnimento.

Il blocco di tensione per la protezione per mancato spegnimento generalmente consiste in relè di bassa tensione della barra, tensione di sequenza negativa e tensione di sequenza zero. Quando la protezione per mancato spegnimento condivide il circuito di uscita di spegnimento con la protezione differenziale della barra, condividono anche gli stessi elementi di blocco di tensione.