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Progetto di cabina MT/bt

Domanda:

Potreste darmi una mano per impostare il progetto di una cabina? Sono uno studente di ingegneria elettrica. Non desidero lo svolgimento completo, ma data la mia inesperienza gradirei avere delle indicazioni che mi facciano comprendere com'è la pratica impiantistica.
Riporto i dati del problema:

Potenza complessiva dei carichi:763KVA a cosf� 0.65
tensione di esercizio:15/0.4 KV
corr di cto.cto trifase in MT:12.5KA
corrente di guasto a terra in MT:210A
tempo eliminazione guasto a terra i MT:0.55s
trafo � distante da quadro geneale :18m
trafo distante dal collettore di terra: 15m
quadro generale distante 19m dal collettore di terra.
dal QG parte una linea lunga 111m e il carico da alimentare � di 185KW a cosf� 0.6

Risponde MASSIMO-G

E' un esercizio che si avvicina molto ai casi che si hanno nella realtà. Io ti riferisco i ragionamenti che faccio "al volo" senza pretese di estrema precisione, che spesso nei calcoli impiantistici non è così necessaria, come potrebbe apparire ad uno studente, ma che porta a risultati che l'esperienza mi assicura vicini a quelli del progetto definitivo.

La potenza complessiva dei carichi serve per scegliere il trasformatore. La prima cosa che balza all'occhio è che con un cosfì basso bisogna sovradimensionare il trasformatore. Mantenendo il cosfì al valore attuale serve un trasformatore almeno da 1250 kVA. Invece portando con il rifasamento il cosfì a 0,9 risulta essere sufficiente un trasformatore da 1000kVA avendo un margine superiore di potenza non impegnata. Comunque se non è possibile rifasare occorre scegliere un trafo almeno da 1250kVA. Per definire lo schema è decidere se si desidera suddividere la potenza su due trasformatori. Se si ritiene di avere un carico che è bene che funzioni anche in caso di guasto di un trafo, sceglieremo due trasformatori. Si ha un aggravio di costo (due trafo, due generali bt e due sezionatori mt, il congiuntore tra le due sezioni di sbarre) a fronte di pochi vantaggi (possibilità di funzionare con un solo trafo, interruttori bt con basso potere di interruzione dividendo le due semisbarre con un congiuntore). Ritengo si possa scegliere un trafo solo. Lo schema sarà il seguente

- Arrivo Enel dal basso

- sezionatore a vuoto, interruttore in SF6 o in vuoto, sezionatore di terra

- protezione
- vano trasformatore.

Il sezionatore sarà un rotativo con sbarre di terra interbloccate 24kV 400A 12,5kA di corrente termica per 1 secondo .

L'interruttore avrà le seguenti caratteristiche: 24kV 630A 16kA. La protezione sarà conforme a Enel DK5600: 50-51-51N con TA da 300/5A 5P30 10VA e toroide 100/1 5P20 3VA, la prima soglia tarata a 60A 430ms la seconda a 648A 50ms , la 51N a 3A 50ms.

Il quadro di bassa sarà costituito dal generale che avrà corrente nominale di almeno 2000A e potere di interruzione adeguato (un trafo da 1250kVA in resina d� al secondario una corrente di cc inferiore a 30kA , un interruttore di quella taglia come minimo ha 50kA di potere di interruzione) e dalle varie partenze tra cui quella da 185kW (sarà un interruttore con corrente nominale da 630A e pdi che potrebbe anche essere da 35kA). Il modo più comodo per realizzare il collegamento tra trafo e quadro bt è di posizionare il quadro in faccia al trafo e alimentarlo tramite blindosbarra. Verificando le portate UNEL credo che 4 sbarre da 100x10 o 120x10 siano sufficienti, però la distanza è rilevante (nella realtà si avvicina il quadro al trafo) e quindi è probabile che si debba realizzare in cavo a occhio servono 4 corde per fase da 240mm2.

La linea in cavo da 185kW può essere realizzata con 2 corde per fase da 185 mm2, però occorre
verificare la caduta di tensione ed eventualmente aumentarla (111metri sono molti).

La corrente di guasto a terra e il tempo di eliminazione del guasto servono a dimensionare l'impianto di terra della cabina (a 0,55 sec. dovrebbe corrispondere una tensione ammissibile di circa 170V il che darebbe una resistenza di cica 0,7 ohm giustificata dall'altissimo valore della corrente di guasto molto alta anche per i sistemi a neutro isolato). Gli altri valori servono a calcolare in modo rigoroso le correnti di guasto

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Commenti e note

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di Andrea,

Scusa ma non capisco perché affermi: "Comunque se non è possibile rifasare occorre scegliere un trafo almeno da 1250kVA". Se il cosfì di un carico è inferiore a 0,7 (nel nostro caso è pari a 0,65) mi sembra che sia obbligatorio rifasare altrimenti l'Ente Fornitore non ci fornisce l'energia elettrica. Inoltre la potenza complessiva dei carichi è 763 kW e non 763 kVA (penso sia un errore di battitura del testo). Grazie e complimenti per l'eccellente sito internet.

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di ,

In realtà i 16kA si riferiscono al fatto che questo è ormai il valore normale di potere di interruzione nominale degli interruttori MT , esistono ancora gli interruttori da 12,5kA ma ormai non li utilizza piu nessuno.

Il potere di interruzione in valore di cresta negli interruttori è uguale a 2,5 volte il potere di interruzione alla tensione nominale , per gli interruttori da 16kA corrisponde a 40kA

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di Ivano,

Perchè l'interruttore MT proposto ha Ik = 16 kA se corr di cto.cto trifase in è solo di 12,5 kA? Oppure... ribaltando completamente la questione: perchè nei dimensionamenti degli interruttori MT non si tiene conto invece della corrente di 1° picco, che in questo caso è 1,77*rad(2) = 2,5 volte la Ik?

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di FAUSTO,

Il progetto cosi come esposto è adeguato perfettamente alla richiesta dello studente soprattutto perchè propedeutico a future richieste con valenza didattica.

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