Limite Corrente Ultra-Rapido

Il limitatore di corrente UFCL, un limitatore di corrente di guasto basato sulla tecnologia pirotecnica, è una risposta tecnologica al problema di livelli più elevati di corrente di cortocircuito dove si verifica un aumento del sistema, ma non è fattibile la sostituzione di tutta l'apparecchiatura di protezione.I guasti nei sistemi elettrici sono inevitabili. Oltre ai danni nelle vicinanze del guasto - ad esempio, a causa degli effetti di un arco elettrico - le correnti di guasto che scorrono dalle sorgenti alla posizione del guasto impongono elevate sollecitazioni dinamiche e termiche su apparecchiature come bus-bar, trasformatori e apparati di interruzione. Gli interruttori devono inoltre essere in grado di interrompere (selettivamente) le correnti associate.

Tuttavia, un incremento nella generazione di energia elettrica e una maggiore interconnessione delle reti portano a correnti di guasto più elevate. In particolare, la continua crescita nella generazione di energia elettrica ha come conseguenza che le reti si avvicinano o superano i loro limiti in termini di capacità di resistenza alla corrente di cortocircuito. Pertanto, c'è un notevole interesse per dispositivi capaci di limitare le correnti di guasto. Un limitatore di corrente di guasto può azionarsi nella fase iniziale della prima salita e limitare il primo picco della corrente di guasto che passa attraverso di esso.

L'uso di limitatori UFCL permette alle apparecchiature di rimanere in servizio anche se la corrente di guasto prevista supera la sua corrente di resistenza picco e breve durata nominale e, nel caso degli interruttori, anche la sua corrente nominale di resistenza a cortocircuito. La sostituzione delle apparecchiature può essere evitata o almeno posticipata a una data successiva. Nel caso di reti progettate di nuovo, i limitatori UFCL permettono l'uso di apparecchiature con rating inferiori, rendendo possibile un notevole risparmio sui costi. Nel caso di reti progettate di nuovo, i limitatori UFCL permettono l'uso di apparecchiature con rating inferiori, rendendo possibile un notevole risparmio sui costi.

Sometimes, UFCL-limiter is the only solution

Come mostrato nella Figura 1 qui sotto, il limitatore UFCL è installato nella sezione di collegamento tra bus ed è connesso in serie all'interruttore di accoppiamento tra bus (CB). In caso di cortocircuito sul ramo uscente, la corrente di cortocircuito prevista che scorre attraverso l'interruttore CB del ramo uscente (Ik") può raggiungere 80kArms, che equivale a una corrente di picco di 200kAp. Questo supera i rating dell'CB (40kArms e 100kAp). In altre parole, l'CB non è in grado di fornire protezione contro questa alta corrente di picco di cortocircuito e la velocità di operazione dell'CB è troppo lenta. Ciò porterà a gravi sollecitazioni meccaniche e termiche e, infine, al fallimento dell'apparecchiatura.

Tuttavia, grazie alla elevata velocità di operazione e alle capacità di limitazione della corrente del limitatore UFCL, è possibile risolvere questo problema senza dover aggiornare tutte le apparecchiature del sistema. Installando il limitatore UFCL in una posizione strategica del collegamento tra bus, la corrente di cortocircuito i2 contribuita da T2 viene limitata durante la salita del primo ciclo e interrotta prima che la corrente prevista i2 raggiunga il suo picco. La corrente totale (picco) di cortocircuito che scorre attraverso l'CB del circuito di guasto viene quindi mantenuta al di sotto dei 100kAp (i1 + i2 <100 kAp), che è la corrente di resistenza picco nominale dell'CB. Pertanto, l'CB può resistere alla corrente di guasto e azionarsi per eliminare il guasto in sicurezza.

In confronto con soluzioni convenzionali complesse, il limitatore UFCL presenta vantaggi sia tecnici che economici quando utilizzato in alimentatori di trasformatori o generatori, in sezionamenti di apparecchiature di interruzione e connesso in parallelo con reattori. Non è necessario che i clienti aggiornino tutte le apparecchiature di interruzione, i bus-bar, i cavi, ecc.

I vantaggi dell'uso di un limitatore UFCL in una rete sono:

• Riduzione della corrente di cortocircuito del sistema (paragonata alla corrente di cortocircuito con l'interruttore di collegamento chiuso)

• Riduzione degli abbassamenti di tensione e dello scintillio a causa della minore impedenza totale della sorgente

• Riduzione degli armonici a causa della minore impedenza totale della sorgente

• Maggiore disponibilità del sistema grazie alla connessione in parallelo dei generatori e dei trasformatori di alimentazione

• Possibili carichi più elevati in un sottosistema (superiori ai rating dei generatori e dei trasformatori di alimentazione in quel sottosistema)

Apparecchiature di interruzione UFCL-limiter

Limitatore UFCL in fornitura di apparecchiature separate

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