Guida all'installazione e al funzionamento della sottostazione compatta

 

 

 

 

 

Le sottostazioni compatte (note anche come sottostazioni package o stazioni compatte di trasformatore) sono unità di distribuzione dell'alimentazione integrate che combinano quadri di media-tensione, trasformatori di distribuzione, quadri di distribuzione a bassa-tensione, interconnessioni e apparecchiature ausiliarie all'interno di un unico gruppo chiuso. Queste unità-costruite in fabbrica e testate-forniscono una soluzione chiavi in ​​mano per ridurre i livelli di distribuzione dell'energia da media{5}}tensione a livelli di distribuzione a bassa-tensione, fungendo da collegamento essenziale tra le fonti di alimentazione primarie e gli utenti finali in applicazioni residenziali, commerciali, industriali e di energia rinnovabile.

Progettate per l'installazione all'aperto in aree pubbliche, le sottostazioni compatte offrono vantaggi significativi rispetto alle tradizionali sottostazioni-in-costruite sul posto. La loro struttura prefabbricata e modulare riduce le opere civili in loco, riduce i tempi di installazione da settimane a pochi giorni, abbassa i costi complessivi del progetto e riduce al minimo l'ingombro sul territorio richiesto per l'infrastruttura di distribuzione dell'energia. Inoltre, le sottostazioni compatte sono-provate in conformità con gli standard internazionali come IEC 62271-202, che garantisce elevati livelli di sicurezza sia per il personale che per le apparecchiature attraverso funzionalità che includono la classificazione dell'arco interno e involucri completamente bloccabili e collegati a terra.

Lo scopo di questa guida è fornire un riferimento completo per il personale qualificato coinvolto nell'installazione, messa in servizio, funzionamento e manutenzione delle sottostazioni compatte. Le informazioni qui presentate sintetizzano le migliori pratiche del settore, le raccomandazioni dei produttori di apparecchiature e gli standard normativi applicabili in un quadro pratico e unificato.

 

 

 

 

2.1 Selezione del sito

La scelta di un sito di installazione appropriato costituisce la base per il successo dell'implementazione di una sottostazione compatta. Diversi fattori critici devono essere valutati prima di finalizzare la selezione del sito.

• Accessibilità.Il luogo di installazione deve rimanere sempre accessibile al personale di manutenzione e ai veicoli di pronto intervento. È necessario mantenere uno spazio sufficiente attorno a tutti i lati della sottostazione per consentire al personale di lavorare in sicurezza e alle apparecchiature di essere manovrate dentro e fuori come richiesto.
• Condizioni del terreno.Il sito dovrà essere situato su un terreno elevato, evitando aree basse- suscettibili di inondazioni o accumulo di acqua. La capacità portante del terreno deve essere adeguata a sostenere il peso della sottostazione, che può variare da circa 10 a 17 tonnellate a seconda della configurazione e delle attrezzature incluse. Dovranno essere evitate le zone paludose instabili, i luoghi soggetti a frane e i terreni con elevato potenziale di liquefazione.
• Drenaggio.Un adeguato drenaggio naturale o artificiale è essenziale per evitare che l'acqua si accumuli attorno alle fondamenta della sottostazione. L'acqua stagnante può compromettere l'isolamento elettrico, accelerare la corrosione dei componenti metallici e creare rischi per la sicurezza del personale. L'area di installazione deve essere graduata in modo da dirigere l'acqua superficiale lontano dal perimetro della sottostazione.
• Vicinanza al carico e connessione di rete.La sottostazione dovrebbe essere posizionata il più vicino possibile al carico che serve per ridurre al minimo le perdite di potenza e le cadute di tensione lungo gli alimentatori di distribuzione. Allo stesso tempo, il sito deve facilitare un accesso ragionevole per la connessione via cavo a media-tensione alla rete dei servizi pubblici.
• Allontanamento dai pericoli.La sottostazione deve essere situata a distanza di sicurezza da rischi di incendio, ambienti esplosivi, fonti di corrosione chimica e zone con forti vibrazioni. Solitamente è richiesta una distanza di sicurezza minima di 5.000 mm da oggetti infiammabili. Il sito dovrà inoltre mantenere un'adeguata distanza da alberi, edifici e altri ostacoli che potrebbero interferire con la ventilazione o creare rischi di caduta.
• Considerazioni ambientali.Le condizioni ambientali nel luogo di installazione devono rientrare nei parametri operativi specificati per l'apparecchiatura. Le tipiche sottostazioni compatte sono progettate per il funzionamento a temperature ambiente comprese tra −20 gradi e +45 gradi, con umidità relativa compresa tra il 15% e il 95% (senza condensa) e ad altitudini non superiori a 1.000 metri sopra il livello medio del mare.

 

2.2 Requisiti della Fondazione

Una volta scelto il sito, è necessario costruire una fondazione adeguata per sostenere la sottostazione in modo sicuro e duraturo. Il progetto della fondazione deve tenere conto dei seguenti fattori.

• Capacità di carico.La fondazione dovrà essere progettata per sostenere l'intero peso della sottostazione, compresi tutti i componenti interni come il trasformatore, il quadro elettrico e i sistemi ausiliari. La capacità portante della fondazione deve essere di almeno 1.000 Pa, anche se i requisiti specifici variano in base alle condizioni del terreno e al peso della sottostazione.
• Condizioni del suolo.Il tipo e la capacità portante del terreno nel sito di installazione influenzano direttamente la progettazione della fondazione. Nelle aree con condizioni del terreno adeguate può essere sufficiente un letto di ghiaia o una soletta di cemento armato. Laddove esistono argille espansive, sabbie sciolte o condizioni geotecniche difficili, potrebbero essere necessarie fondazioni più profonde come travi di supporto in cemento o fondazioni su pali. In terreni difficili, la fondazione dovrebbe essere posta su pali per evitare cedimenti differenziali.
• Profondità del gelo.La fondazione deve essere costruita ad una profondità sufficiente per prevenire il sollevamento dovuto al gelo, che può causare cedimenti irregolari, disallineamento delle porte e stress strutturale. I regolamenti edilizi locali in genere specificano la profondità del gelo richiesta per la regione geografica.
• Disposizioni sull'ingresso dei cavi.La fondazione dovrà includere rientranze, condotti o trincee pre-formati per accogliere i cavi di alimentazione in entrata e in uscita e i cavi di controllo. Questi ingressi dei cavi devono essere posizionati in modo da allinearsi con i punti di ingresso dei cavi sull'involucro della sottostazione come specificato nei disegni di disposizione generale del produttore. Per i quadri di media-tensione, trincee per cavi di dimensioni adeguate consentono di arrotolare i cavi in ​​posizione prima della terminazione.
• Tipi di fondazione.Sono disponibili diverse configurazioni di fondazione a seconda delle condizioni e dei requisiti del sito.
• Per le installazioni su terreno stabile e ben-drenato, uno strato di ghiaia livellata può fungere da base. Il letto di ghiaia dovrebbe estendersi almeno 500 mm oltre l'impronta della sottostazione in tutte le direzioni, con un'area totale di ghiaia pari alla lunghezza della sottostazione più 1.000 mm per la larghezza della sottostazione più 1.000 mm.
• Per le condizioni più impegnative, una lastra di cemento armato di spessore adeguato (circa 150 mm) gettata direttamente sul-sito fornisce una superficie di montaggio stabile e livellata. La soletta deve essere costruita con aperture per l'ingresso dei cavi e deve avere una tolleranza di livellamento entro ±1 mm su 1 metro.
• In situazioni che richiedono un'installazione sopraelevata o in cui l'assestamento del terreno rappresenta un problema, le travi di supporto in cemento gettate in due trincee a una profondità resistente al gelo-o i pali in cemento posizionati a ciascun angolo della sottostazione offrono una maggiore stabilità.
• Sigillatura e protezione barriera.Una volta completata l'installazione del cavo, le aperture della fondazione devono essere sigillate per impedire l'ingresso di roditori, insetti e umidità. Le opzioni includono il riempimento con sabbia o ghiaia seguito da una sottile copertura in cemento o l'installazione di piastre di copertura-appositamente fornite fornite con la sottostazione.

 

2.3 Ispezione delle apparecchiature pre-installazione

Prima di iniziare l'installazione, la cabina consegnata e i suoi componenti saranno sottoposti a un'ispezione approfondita per verificarne la completezza e identificare eventuali danni subiti durante il trasporto.

• Ispezione esterna.Esaminare l'involucro per individuare eventuali danni visibili alla finitura esterna, ammaccature, deformazioni, saldature incrinate o guarnizioni compromesse. Verifica che il rivestimento anti-corrosione rimanga intatto, prestando particolare attenzione ad angoli, bordi e punti di sollevamento.
• Ispezione interna.Aprire tutti i compartimenti e ispezionare i componenti interni, inclusi quadri, trasformatori e apparecchiature ausiliarie, per rilevare eventuali segni di danni, parti allentate o oggetti estranei. Verificare che i collegamenti elettrici rimangano saldamente fissati e che il cablaggio sia correttamente instradato ed etichettato.
• Verifica della documentazione.Confermare che sia presente tutta la documentazione richiesta, inclusi manuali di installazione, schemi elettrici, distinta base e informazioni sulla garanzia. Verificare che i dati della targhetta corrispondano alle specifiche ordinate, inclusi potenza nominale, livelli di tensione, numero di serie e data di produzione.
• Controllo degli accessori.Assicurarsi che siano presenti tutti gli accessori forniti, comprese le maniglie di comando, i pressacavi, i guanti protettivi, l'estintore e tutti i componenti opzionali specificati nell'ordine.

 

 

 

 

3.1 Considerazioni sul trasporto

Le sottostazioni compatte vengono generalmente trasportate dalla fabbrica senza imballaggio completo, sebbene possano essere applicate misure protettive come protezioni angolari in legno e pellicola di plastica per distanze più lunghe o spedizioni di esportazione.

Durante il trasporto su strada, la sottostazione deve essere fissata saldamente al camion o al rimorchio per evitare spostamenti, ribaltamenti o danni da impatto. Sotto la sottostazione in corrispondenza delle pareti divisorie devono essere posizionate travi di supporto per il trasporto di circa 75 mm di altezza e 150 mm di larghezza. Gli occhielli di fissaggio rimovibili montati sugli angoli superiori della custodia forniscono punti di attacco sicuri per le cinghie di fissaggio. Non è consentito far passare le cinghie sul tetto della sottostazione poiché ciò potrebbe danneggiare la struttura del tetto e la finitura superficiale.

Il baricentro della sottostazione non è necessariamente situato nel centro geometrico dell'unità, in particolare quando un trasformatore è installato in fabbrica-all'interno dell'involucro (come potrebbe essere il caso di alcune configurazioni). Le attrezzature di trasporto e i metodi di fissaggio devono tenere conto di questa distribuzione compensata del peso.

 

3.2 Operazioni di sollevamento

Il sollevamento di una sottostazione compatta dal veicolo di trasporto alle fondamenta richiede un'attenta pianificazione ed esecuzione per garantire la sicurezza del personale e l'integrità delle apparecchiature.

La maggior parte delle sottostazioni compatte sono dotate di occhielli di sollevamento o fori fissati sul tetto o sul telaio strutturale appositamente per le operazioni di sollevamento. Tutti i fori di sollevamento devono essere utilizzati durante il trasporto del dispositivo-nessun punto di sollevamento deve essere omesso, poiché una distribuzione non uniforme del carico può causare il ribaltamento o la torsione della sottostazione.

Durante il sollevamento, l'angolo massimo delle cinghie di sollevamento sul gancio della gru non deve superare i 60 gradi. La lunghezza di ciascuna cinghia di sollevamento deve essere regolata in modo che la sottostazione non si inclini più di 3 gradi durante il sollevamento. Le cinghie di sollevamento regolate correttamente assicurano che il baricentro rimanga direttamente sotto il gancio della gru, evitando oscillazioni o legamenti incontrollati.

La gru e l'attrezzatura di sollevamento devono essere dimensionate per un carico sufficiente a sostenere l'intero peso della sottostazione, che varia approssimativamente da 10 tonnellate (senza quadro di media-tensione) fino a 17 tonnellate (completamente attrezzata con quadro e trasformatore). Evitare movimenti bruschi e bruschi durante il sollevamento.

Il personale non deve sostare sotto il carico durante le operazioni di sollevamento, né nessuno deve camminare o sostare sul tetto della sottostazione in nessun momento. Non gettare cinghie o ganci di sollevamento sul tetto poiché ciò potrebbe danneggiare la vernice e la finitura superficiale.

 

3.3 Posizionamento su Fondazione

Una volta sollevata e posizionata sopra la fondazione preparata, la cabina verrà abbassata lentamente e guidata nella sua posizione finale. È necessario rispettare i confini della fondazione per garantire il corretto allineamento degli ingressi dei cavi e delle aperture delle porte.

Dopo aver posizionato la sottostazione, sarà necessario verificarne il livellamento. Le regolazioni possono essere effettuate utilizzando piastre di imballaggio in acciaio sotto gli angoli della struttura di base. Per fissare la sottostazione alla fondazione dovranno essere installati bulloni di ancoraggio di dimensioni e tipo adeguati, con coppie di serraggio applicate come specificato dal produttore.

 

 

4.1 Posizionamento e messa in sicurezza dell'involucro

Una volta posizionata sulla fondazione e livellata, la sottostazione dovrà essere ancorata in posizione. I fori nel telaio di base possono servire come modelli per praticare i fori dei bulloni di ancoraggio nella fondazione in cemento. I bulloni di ancoraggio devono essere serrati ai valori specificati nella documentazione di installazione.

Se la sottostazione viene fornita con un tetto pre-installato, non è necessaria la rimozione del tetto per l'installazione. Nelle configurazioni in cui il trasformatore non è installato in fabbrica-, il tetto deve essere rimosso per consentire il posizionamento del trasformatore prima di procedere con i collegamenti.

 

4.2 Installazione e collegamenti dei cavi

L'installazione dei cavi costituisce una parte importante del lavoro elettrico in loco-e richiede un'attenta attenzione ai dettagli per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine-.

Ingresso cavi.I cavi per il collegamento a media-tensione, la distribuzione a bassa-tensione, l'alimentazione interna, la messa a terra di protezione e il cablaggio di controllo devono essere instradati attraverso gli ingressi cavi designati nella fondazione e nella piastra di base della sottostazione. Gli ingressi dei cavi sono generalmente posizionati nella parte inferiore della sottostazione per facilitare la terminazione diretta negli scomparti dei quadri e dei trasformatori.

Posa dei cavi.Tra il quadro di bassa-tensione e gli inverter collegati, i cavi tri-richiedono particolare attenzione alla disposizione. Laddove esistono tre percorsi di cavi separati per i cavi CA (ad esempio, canali per cavi separati), la distanza tra i percorsi dei cavi deve essere almeno il doppio del diametro di un cavo CA per evitare squilibri di corrente. Un conduttore di linea per ciascuna fase (L1, L2 e L3) deve essere posizionato in ciascun tratto per garantire una distribuzione equilibrata della corrente.

Terminazione del cavo.Le terminazioni dei cavi di media-tensione devono essere eseguite utilizzando kit di terminazione appropriati compatibili con il tipo di passante del quadro. I metodi di terminazione includono termoretrazione a freddo, termoretrazione e protezioni isolanti riutilizzabili. Per le terminazioni termorestringenti, il corpo della terminazione viene espanso in fabbrica-su un nucleo rimovibile; quando il nucleo viene ritirato, il corpo in gomma siliconica si restringe saldamente attorno all'estremità preparata del cavo, creando una tenuta-a tenuta stagna senza richiedere calore o strumenti speciali.

Per le protezioni isolanti riutilizzabili, la guaina inclusa nel kit di terminazione deve sovrapporsi alla boccola della scatola dei cavi di almeno 50 mm su ciascuna fase. La sezione di sovrapposizione della boccola deve essere pulita accuratamente, preferibilmente utilizzando materiale abrasivo, per rimuovere qualsiasi agente distaccante siliconico eventualmente presente sulla superficie della boccola. Questo passaggio è essenziale per garantire la tenuta stagna-una volta completata la terminazione.

Quando si terminano i cavi sulle boccole del trasformatore o sulle prese del quadro, devono essere rispettati valori di coppia adeguati. Ad esempio, i bulloni di fissaggio per le boccole degli interruttori ad anello (tipicamente bulloni esagonali M16) richiedono una coppia di serraggio di circa 95 Nm.

Morsetto e supporto per cavi.I cavi devono essere adeguatamente fissati o supportati prima della terminazione per evitare di imporre sollecitazioni meccaniche su boccole e terminazioni. Un supporto improprio può causare danni alla boccola ed eventuali guasti. Per i cavi instradati verso il quadro di media-tensione, i morsetti di fissaggio dei cavi pre-montati e fissati alle pareti della cella forniscono un fissaggio meccanico.

Messa a terra dello schermo protettivo.Lo schermo protettivo metallico di ciascun cavo di media-tensione deve essere messo a terra solo all'estremità del quadro. La messa a terra su entrambe le estremità può creare correnti circolanti che causano riscaldamento e riducono la portata del cavo.

 

4.3 Installazione del trasformatore

Se la sottostazione compatta viene consegnata senza un trasformatore-installato in fabbrica, il trasformatore deve essere installato dopo il posizionamento dell'armadio. Il tetto dovrà essere sollevato con attenzione per consentire l'accesso al compartimento del trasformatore. I dispositivi di sollevamento conservati nella sala del trasformatore possono essere utilizzati per la rimozione del tetto, fissandoli al centro di ciascun timpano del tetto.

Il trasformatore dovrà essere sollevato nel vano trasformatore e adagiato sui punti di montaggio forniti. Laddove sia presente una fossa di raccolta olio (di serie in alcune configurazioni), il trasformatore dovrà essere posizionato su travi di legno posizionate all'interno della fossa. Queste travi hanno due scopi: distribuiscono i carichi meccanici per proteggere la parte inferiore del trasformatore e fungono da smorzatori di vibrazioni per l'intera sottostazione.

Dopo aver posizionato il trasformatore, i cavi di media-tensione provenienti dal quadro e i collegamenti di bassa-tensione al quadro devono essere terminati con le boccole del trasformatore. Per i trasformatori con terminali aperti, i capicorda si collegano direttamente alle boccole. Per valori nominali maggiori che richiedono una capacità di corrente maggiore, possono essere forniti connettori terminali separati.

La targa dati del trasformatore deve rimanere visibile dalla porta di ispezione per facilitarne l'identificazione e la programmazione della manutenzione.

 

4.4 Messa a terra della sottostazione

Una corretta messa a terra costituisce una delle caratteristiche di sicurezza più critiche di qualsiasi installazione elettrica e le sottostazioni compatte richiedono particolare attenzione alla progettazione e all'implementazione del sistema di messa a terra.

• Scopo della messa a terra.Un sistema di messa a terra efficace fornisce un percorso a bassa-impedenza per il ritorno delle correnti di guasto alla sorgente, limita l'aumento di tensione durante le condizioni di guasto, stabilizza i potenziali del circuito rispetto alla terra e garantisce che l'involucro e le parti conduttrici esposte rimangano al potenziale zero o vicino a esso durante il normale funzionamento. Una corretta messa a terra protegge sia il personale che le apparecchiature da condizioni di tensione pericolose che potrebbero altrimenti causare scosse elettriche, incendi o danni alle apparecchiature.
• Messa a terra del sistema.Il punto neutro dell'avvolgimento secondario del trasformatore deve essere messo a terra. Questa messa a terra del sistema limita l'aumento di tensione durante i guasti mono-fase-a-terra e fornisce una tensione di riferimento essenziale per il corretto funzionamento dei relè di protezione e delle apparecchiature di misurazione.
• Messa a terra dell'apparecchiatura.Tutti gli involucri metallici all'interno della sottostazione, compresi l'alloggiamento del quadro di media-tensione, il quadro di bassa-tensione, la vasca del trasformatore e l'involucro stesso della sottostazione, devono essere collegati insieme e collegati al terminale di terra principale. La messa a terra delle apparecchiature serve principalmente alla sicurezza del personale: quando si verifica un guasto all'isolamento all'interno di un'apparecchiatura, la corrente di guasto fluisce attraverso il conduttore di terra verso terra anziché attraverso una persona che potrebbe essere in contatto con l'apparecchiatura.
• Conduttori di messa a terra.L'-sezione trasversale dei conduttori di terra deve essere selezionata in base alla corrente di guasto massima prevista e all'aumento di temperatura consentito. Le aree trasversali-minime tipiche per i conduttori di messa a terra in rame all'interno di una sottostazione compatta includono 30 mm² per i collegamenti di terra principali, 35 mm² per i quadri di media-tensione e la messa a terra del trasformatore e 95 mm² per il collegamento alla sbarra collettrice neutra a bassa-tensione.
• Elettrodi di messa a terra.Il collegamento tra il sistema di messa a terra della sottostazione e la terra stessa viene ottenuto tramite elettrodi di terra come barre di acciaio rivestite di rame- conficcate nel terreno, piastre di terra interrate orizzontalmente o nastri di rame interrati. I picchetti di terra vengono generalmente piantati a una profondità compresa tra 2,5 e 3 metri. Più aste sono distanziate di almeno 5 metri l'una dall'altra per massimizzare l'efficacia. La rete di terra è generalmente costruita inserendo i picchetti ai quattro angoli della fondazione e collegandoli con un circuito conduttore interrato.
• Resistenza di terra.La resistenza di terra target per un sistema di messa a terra di una sottostazione è in genere pari a 5 ohm o meno, sebbene alcune aziende progettano i propri sistemi per raggiungere pochi decimi di 1 ohm. Additivi come agenti di riduzione della resistività-potrebbero essere necessari in terreni ad alta-resistività per ottenere valori accettabili di resistenza di messa a terra.
• Requisiti di connessione.L'involucro della sottostazione deve essere collegato in modo affidabile alla rete di terra in due punti separati. Il terminale di terra principale, generalmente situato nel compartimento di bassa-tensione, funge da interfaccia tra il sistema di terra interno della sottostazione e il conduttore di terra del sistema esterno. Nei sistemi TN-C, il conduttore di terra e neutro di protezione (PEN) sono combinati e collegati alla sbarra collettrice PEN. Nei sistemi TN-S con conduttori di neutro e di protezione separati, ciascun conduttore si collega alla rispettiva sbarra collettrice, con il neutro e la terra di protezione collegati solo alla sorgente.

 

4.5 Verifiche finali dell'installazione

Dopo il completamento di tutta l'installazione meccanica, delle terminazioni dei cavi e dei collegamenti di terra, sarà necessario eseguire un'ispezione finale prima di procedere alla messa in servizio.

Verificare che tutte le porte si aprano e si chiudano agevolmente senza inceppamenti o forza eccessiva. Verificare che tutti i collegamenti bullonati serrati durante l'installazione rimangano sicuri, prestando particolare attenzione ai collegamenti delle sbarre collettrici, alle terminazioni dei cavi e ai collegamenti di terra. Gli elementi di fissaggio-serrati in fabbrica sono spesso contrassegnati con vernice come indicazione visiva della coppia corretta; verificare che questi segni non si siano spostati.

Ispezionare tutti gli ingressi dei cavi per garantire che siano adeguatamente sigillati contro l'ingresso di umidità e la penetrazione di roditori. Confermare che le etichette di avvertenza siano presenti e affisse correttamente in tutte le posizioni richieste. Rimuovere eventuali oggetti estranei, comprese viti allentate, dadi, strumenti o detriti, da tutti gli scomparti.

 

 

 

 

5.1 Veri-pre-eccitazione

Prima che la sottostazione compatta possa essere messa sotto tensione e messa in servizio, è necessario eseguire una serie sistematica di controlli e test per verificare che l'installazione sia pronta per il funzionamento e che tutti i sistemi di sicurezza funzionino come previsto.

Ispezioni preliminari.Eseguire i seguenti controlli preliminari con tutti i quadri in condizione diseccitata-:

Verificare che tutti gli interruttori-sezionatori e gli interruttori automatici siano in posizione OFF prima di procedere. Confermare il corretto funzionamento degli interblocchi meccanici ed elettrici, progettati per prevenire sequenze operative non sicure. Per i quadri isolati in SF6, controllare l'indicatore della pressione del gas per confermare che la pressione rimanga entro l'intervallo specificato (in genere l'indicatore dovrebbe trovarsi nella zona verde del manometro).

Assicurarsi che l'alimentazione di controllo sia disponibile e che tutti i relè e i contatori di protezione siano impostati e funzionanti correttamente. Eseguire un test operativo dell'unità principale dell'anello e dei sistemi di controllo e protezione del pannello a bassa-tensione, osservando il corretto funzionamento delle funzioni di apertura e chiusura dell'interruttore.

Test di isolamento.Misurare la resistenza di isolamento verso terra di ciascun conduttore di fase. La pratica standard richiede letture della resistenza di isolamento non inferiori a 200 mega-ohm. Letture inferiori possono indicare un isolamento danneggiato o contaminato e sono necessarie ulteriori indagini prima di procedere.

Test dielettrici.Se richiesto dalle normative locali o dalle specifiche di progetto, è possibile eseguire un test di tensione di tenuta alla frequenza di rete. La tensione di prova da applicare sul posto è generalmente pari all'80% del valore di prova di fabbrica specificato nella norma IEC 60694, applicato per una durata definita.

Verifica della sequenza di fase.Confermare che la sequenza di fase dell'alimentazione di media tensione- in ingresso corrisponda alla rotazione richiesta per il trasformatore e le apparecchiature a valle. Una sequenza di fase errata può far funzionare i motori all'indietro e può influenzare il funzionamento di alcuni relè di protezione.

 

5.2 Sequenza di messa in funzione-passo-passo

Una volta soddisfatti tutti i controlli di pre{0}}eccitazione, la sottostazione può essere messa in servizio utilizzando la seguente sequenza.

Passaggio 1: verifica dell'isolamento.Prima di procedere, verifica che tutti gli elementi dell'interruttore siano in posizione OFF o APERTO, inclusi i quadri di bassa-tensione, i quadri di media-tensione e tutti gli interruttori automatici miniaturizzati che controllano i circuiti ausiliari.

Passaggio 2-Energizzazione a media tensione.Solo il personale debitamente autorizzato e formato in materia di sicurezza elettrica può collegare l'alimentazione di media-tensione al trasformatore. Il quadro di media-tensione deve essere acceso secondo le istruzioni operative del produttore. Al momento dell'alimentazione, il personale deve allontanarsi e osservare l'apparecchiatura per eventuali suoni anomali, archi o altri segni di malfunzionamento.

Passaggio 3-Controllo di bassa tensione.Dopo che il trasformatore è stato messo sotto tensione, controllare la bassa tensione CA presente nel quadro di bassa-tensione. Misurare la differenza di tensione tra i conduttori esterni e registrare questi valori nel verbale di messa in servizio. La bassa tensione misurata deve essere entro ±5 volt dalla tensione nominale dell'inverter. Se la deviazione supera questa tolleranza, le prese del trasformatore devono essere regolate utilizzando il commutatore sotto-carico-, quindi la tensione ri-misurata e verificata.

Passaggio 4: collegamento dell'alimentatore interno.Se la sottostazione include un trasformatore di alimentazione interno, l'alimentazione interna della stazione stessa deve essere collegata chiudendo l'interruttore principale sul quadro di distribuzione secondaria- della stazione. Quindi, chiudere i singoli interruttori automatici miniaturizzati per l'illuminazione della stazione, la presa con messa a terra (assicurandosi che il dispositivo di corrente differenziale integrato sia funzionale), i ventilatori, le apparecchiature di misurazione e i dispositivi di comunicazione.

Passaggio 5: collegamento dell'alimentazione dell'inverter.Chiudere l'interruttore contrassegnato con "tensione di alimentazione SC1" per il primo inverter. Se sono installati due inverter, chiudere l'interruttore corrispondente del secondo inverter.

Passaggio 6-Energizzazione dei quadri a bassa tensione.Una volta completati tutti i controlli, il quadro a bassa-tensione può essere acceso per fornire energia alla rete di distribuzione a valle. La procedura specifica per energizzare i quadri a bassa-tensione è dettagliata nella documentazione del produttore del quadro.

Passaggio 7: messa in servizio dell'inverter.Dopo aver messo sotto tensione con successo la sottostazione e aver verificato i livelli di tensione adeguati, gli inverter collegati possono essere messi in servizio secondo le istruzioni del produttore dell'inverter.

 

5.3 Documentazione di messa in servizio

Il processo di messa in servizio deve essere accuratamente documentato. Affinché la garanzia e i diritti di garanzia rimangano validi, si applicano determinati requisiti. Nello specifico, potrebbe essere necessario che l'avvio iniziale- venga eseguito dal produttore dell'attrezzatura o da un suo rappresentante autorizzato oppure che sia necessario presentare al produttore un rapporto di messa in servizio completamente compilato e firmato prima di mettere in servizio l'attrezzatura.

La documentazione di messa in servizio dovrebbe includere:

• Il numero di serie della sottostazione e la designazione del tipo
• Indirizzo del luogo di installazione
• Misurazioni di tensione registrate
• Risultati delle prove di resistenza di isolamento
• Verifica della corretta sequenza delle fasi
• Conferma delle corrette impostazioni del relè di protezione
• Conferma che tutti gli interblocchi meccanici ed elettrici funzionano correttamente
• Approvazione finale-da parte del tecnico responsabile della messa in servizio

 

5.4 Accettazione finale

Dopo che la sottostazione è stata messa sotto tensione e tutti i test funzionali sono stati verificati come soddisfacenti, l'installazione viene accettata per la messa in servizio. La documentazione di messa in servizio deve essere archiviata con la documentazione di sistema per la sottostazione, facilmente accessibile per riferimento futuro da parte del personale di manutenzione.

Tutte le chiavi delle serrature delle porte devono essere rimosse dalle serrature e conservate in un luogo sicuro e designato, accessibile solo al personale autorizzato. L'involucro della sottostazione dovrà essere bloccato per impedire l'accesso non autorizzato, come richiesto dalle norme di sicurezza e dalle procedure operative standard.

 

 

 

6.1 Condizioni operative normali

Le sottostazioni compatte sono progettate per il funzionamento continuo in condizioni di servizio specificate. L'operatore deve garantire che queste condizioni siano mantenute per tutta la vita utile della cabina.

• Parametri Elettrici.La tensione applicata e la corrente di carico non devono superare i valori nominali specificati sulla targhetta della sottostazione. Il funzionamento continuo al di sopra dei valori nominali provoca surriscaldamento, invecchiamento accelerato dell'isolamento e può attivare i dispositivi di protezione.
• Condizioni ambientali.La sottostazione dovrà essere utilizzata entro l'intervallo di temperatura ambiente specificato, che in genere è compreso tra −20 gradi e +45 gradi per le configurazioni standard. L'umidità relativa deve essere mantenuta tra il 15% e il 95% (senza-condensa). Il funzionamento ad altitudini superiori a 1.000 metri richiede un declassamento della capacità di tenuta alla tensione.
• Ventilazione.Per il raffreddamento la sottostazione si basa principalmente sulla circolazione naturale dell'aria attraverso le feritoie nelle porte dei compartimenti. Le porte dello scomparto del trasformatore non devono essere ostruite e la vegetazione che cresce intorno alla sottostazione deve essere tagliata secondo necessità per mantenere un flusso d'aria adeguato.

 

6.2 Procedure Operative

• Operazioni di commutazione normali.Quando si azionano le unità principali dell'anello o altri quadri all'interno della sottostazione, è necessario osservare la sequenza operativa corretta. Per motivi di sicurezza, prima di aprire la copertura del vano cavi, l'alimentatore associato deve essere messo a terra e verificato diseccitato.
• Interblocchi meccanici.La sottostazione incorpora interblocchi meccanici progettati per impedire sequenze operative non sicure, come l'apertura della porta della cella cavi prima che il circuito sia messo a terra. L'interblocco deve essere correttamente disinserito prima di ogni tentativo di manovra; forzare un interblocco indica una sequenza operativa errata che potrebbe causare pericoli.
• Strumenti operativi isolati.Ogni volta che sono necessarie operazioni di commutazione manuale, deve essere utilizzata un'asta di manovra isolata. La maniglia di manovra fornita con la cabina è generalmente adatta a questo scopo.
• Indicatori visivi.Prima di eseguire qualsiasi procedura operativa, è necessario controllare gli indicatori di tensione capacitiva. Un indicatore acceso segnala la presenza di tensione di linea; un indicatore spento indica l'assenza di tensione, anche se è comunque necessaria cautela nel verificare la diseccitazione con altri mezzi prima di toccare i conduttori.

 

6.3 Monitoraggio operativo di routine

Durante il normale funzionamento, il personale deve osservare periodicamente la sottostazione per rilevare eventuali segni di condizioni anomale.

• Indicatori acustici.Ascolta eventuali rumori anomali del trasformatore, come un ronzio che ha cambiato intonazione o volume, crepitii che potrebbero indicare una scarica parziale o tintinnio meccanico causato da componenti allentati.
• Indicatori visivi.Osservare le letture di tensione e corrente su strumenti e contatori, prestando attenzione a fluttuazioni insolite o letture al di fuori degli intervalli previsti. Verificare che tutti gli indicatori di stato e le spie siano visualizzati correttamente e che nessun indicatore di allarme sia acceso.
• Monitoraggio ambientale.Controllare periodicamente la temperatura interna e i livelli di umidità all'interno di ciascun compartimento. Una temperatura eccessiva può indicare condizioni di sovraccarico o blocco della ventilazione. La formazione di condensa all'interno degli scomparti può indicare che le apparecchiature di riscaldamento o deumidificazione non funzionano correttamente.

 

 

7.1 Filosofia di manutenzione

Una manutenzione regolare e sistematica è essenziale per garantire il funzionamento sicuro e affidabile di una sottostazione compatta per tutta la sua durata di servizio prevista. Un programma di manutenzione preventiva ben-pianificato rileva tempestivamente i problemi in via di sviluppo, consentendo azioni correttive prima che si verifichino guasti, prevenendo così interruzioni non pianificate, incidenti di sicurezza e costose riparazioni di emergenza.

Le attività di manutenzione sono classificate in tre livelli:

• Ispezione di routine.Eseguito esternamente mentre la sottostazione rimane in funzione. L'ispezione di routine comprende la verifica delle letture di tensione e corrente, il controllo di rumori o odori anomali e l'osservazione delle condizioni ambientali intorno alla sottostazione. Questa ispezione fa generalmente parte delle regolari pattuglie delle strutture.
• Ispezione periodica.Eseguito a intervalli programmati con la sottostazione in funzione (ispezione ordinaria) o diseccitata (ispezione dettagliata). L'ispezione ordinaria si concentra sulle condizioni esterne come l'accumulo di inquinamento e la corrosione. L'ispezione dettagliata richiede l'interruzione del funzionamento e comprende funzioni di protezione, sistemi di controllo, meccanismi di interblocco e ispezione interna delle apparecchiature.
• Manutenzione.Eseguita quando l'ispezione rivela condizioni anomale o quando è stato raggiunto un numero specificato di cicli di manovra (ad esempio, 1.000 manovre per alcuni dispositivi di commutazione).

 

7.2 Intervalli di manutenzione consigliati

Gli intervalli di manutenzione variano in base alle condizioni ambientali, al servizio operativo e alla criticità dell'apparecchiatura. Il seguente programma fornisce indicazioni generali:

• Ispezione visiva:Ogni mese o più frequentemente in condizioni difficili come ambienti costieri, aree ad alto-inquinamento industriale o regioni con molta polvere o sabbia.
• Manutenzione ordinaria:Ogni 6-12 mesi, a seconda dell'ambiente operativo e delle condizioni di carico.
• Revisione completa:Ogni 3-5 anni per la maggior parte delle apparecchiature o in conformità con le raccomandazioni specifiche del produttore-.
• Ispezione dettagliata dei meccanismi di funzionamento:Circa ogni 6 anni per i meccanismi degli interruttori automatici e altri dispositivi ad uso frequente.

 

7.3 Procedure di manutenzione

• Ispezione visiva.Conduci un'ispezione approfondita-dell'esterno della sottostazione. Controlla che l'involucro non presenti ruggine, ammaccature, deformazioni o danni al rivestimento anti-corrosione. Verificare che tutti i segnali di avvertenza e le etichette rimangano presenti e leggibili. Assicurarsi che le porte e gli scomparti siano adeguatamente sigillati e che le feritoie di ventilazione non siano ostruite.
• -Pulizia senza energia.Durante l'esecuzione di una manutenzione dettagliata, la sottostazione deve essere-disalimentata e bloccata in conformità con le procedure di sicurezza applicabili. Dopo l'isolamento, polvere e detriti devono essere rimossi da tutti i compartimenti. Isolanti, boccole e altre superfici isolanti devono essere pulite utilizzando un aspirapolvere o aria compressa secca. I depositi appiccicosi o grassi sugli isolanti possono essere rimossi con un panno privo di lanugine-imbevuto di un detergente approvato.
• Rafforzamento della connessione.A causa dei cicli di dilatazione e contrazione termica, le connessioni dei terminali possono allentarsi nel tempo. Durante la manutenzione periodica, tutti i collegamenti delle sbarre collettrici, le terminazioni dei cavi e i collegamenti a terra devono essere serrati nuovamente ai valori di coppia specificati utilizzando una chiave dinamometrica calibrata.
• Controllo dei componenti meccanici.I meccanismi di azionamento degli interruttori automatici, dei sezionatori e degli interruttori devono essere azionati circa 10-12 volte per verificarne il funzionamento meccanico. Controllare il movimento regolare di rulli, perni e parti scorrevoli. Lubrificare i componenti meccanici utilizzando lubrificanti approvati come specificato nella documentazione del produttore; il vecchio grasso deve essere rimosso prima di applicare il nuovo grasso.
• Prove elettriche e termiche.Eseguire test di resistenza di isolamento dei circuiti principali per verificare l'integrità dielettrica. Deve essere condotta una scansione termografica (ispezione a infrarossi) per rilevare punti caldi che indicano connessioni allentate, circuiti sovraccarichi o guasti imminenti. Dovranno essere eseguiti test funzionali sui relè di protezione, sugli indicatori di passaggio del guasto e su qualsiasi dispositivo di commutazione controllato a distanza.
• Monitoraggio della pressione del gas.Per i quadri isolati in SF6, verificare che l'indicatore della pressione del gas rimanga all'interno della zona verde (tipicamente da 0,25 a 0,5 bar di pressione relativa a 20 gradi). Se la pressione si avvicina alla soglia di allarme, la condizione deve essere indagata. I monitor della densità del gas con contatti di allarme e di intervento forniscono la notifica automatica delle condizioni di bassa pressione.
• Verifica del sistema di messa a terra.Verificare la continuità dell'impianto di terra in tutti i punti accessibili. Misurare periodicamente la resistenza di terra per confermare che rimanga entro limiti accettabili (tipicamente 5 ohm o meno). L'ispezione visiva dei collegamenti di terra dovrebbe verificare che tutti i collegamenti rimangano stretti e privi di corrosione.
• Verifiche del sistema ausiliario.Verificare il corretto funzionamento dell'illuminazione del compartimento, degli interruttori-azionati dalle porte, dei regolatori di temperatura e umidità, del funzionamento delle ventole e di eventuali sistemi di rilevamento di fumo o incendio installati. Se le ventole non si avviano automaticamente, il controller della temperatura deve essere regolato su un'impostazione inferiore alla temperatura ambiente corrente per avviare manualmente le ventole a scopo di test.

 

7.4 Considerazioni speciali per componenti specifici

• Anello unità principali.L'RMU è progettato per essere in gran parte esente da manutenzione- e richiede solo una pulizia generica e un'ispezione periodica. Tuttavia, le sezioni a tenuta di gas-sono continuamente monitorate da indicatori di pressione del gas e non richiedono revisioni periodiche. Si consiglia un'ispezione dettagliata dei meccanismi di funzionamento ogni 6 anni circa.
• Trasformatori.Per i trasformatori- immersi in olio, è necessario monitorare la temperatura dell'olio e la temperatura degli avvolgimenti. L'unità di protezione del trasformatore deve essere configurata con impostazioni di temperatura adeguate. Controllare periodicamente la presenza di perdite d'olio, in particolare attorno ai giunti cementati, alle guarnizioni e alle tenute delle boccole. È necessario ispezionare le condizioni della boccola per rilevare eventuali segni di tracciamento, fessurazione o contaminazione.
• Quadri a bassa-tensione.Ispezionare gli interruttori automatici per rilevare eventuali segni di surriscaldamento, compreso lo scolorimento dei terminali o la fusione dell'isolamento. Verificare che i dispositivi a corrente residua (RCD) funzionino correttamente eseguendo test secondo le istruzioni del produttore.

 

7.5 Sicurezza durante la manutenzione

Tutti gli interventi di manutenzione devono essere eseguiti solo da personale qualificato che abbia familiarità con le caratteristiche specifiche del quadro e delle apparecchiature associate.

Prima di eseguire qualsiasi lavoro sulla sottostazione, l'apparecchiatura deve essere diseccitata-. Le cinque regole di sicurezza dell'ingegneria elettrica devono essere rigorosamente rispettate:

• Isolare (scollegare da tutte le fonti di alimentazione)
• Sicuro contro la richiusura
• Verificare l'isolamento sicuro dall'alimentazione
• Terra e corto-circuito
• Coprire o barrierare le parti sotto tensione adiacenti

Quando si lavora su apparecchiature sotto tensione (ad esempio durante la risoluzione dei problemi), è necessario utilizzare attrezzature di sicurezza adeguate, inclusi guanti isolanti, tappetini isolanti e altri dispositivi di protezione individuale adeguati.

Le attività di manutenzione che richiedono l'apertura della porta della cella trasformatore possono essere interbloccate con l'unità principale dell'anello; il funzionamento errato di questi interblocchi può creare condizioni pericolose, pertanto è necessario seguire la sequenza corretta delineata nelle istruzioni operative.

 

 

8.1 Problemi comuni e azioni correttive

• Rumore anomalo dal trasformatore.Se il trasformatore emette crepitii, ronzii con tonalità modificata o altri suoni inaspettati, le possibili cause includono l'allentamento del nucleo, il movimento dell'avvolgimento, una scarica parziale o un grave sovraccarico. Il carico dovrebbe essere ridotto e il trasformatore ispezionato.
• Temperatura eccessiva.Temperature operative elevate possono derivare da condizioni di sovraccarico, scarsa ventilazione, temperatura ambiente elevata o guasti alle apparecchiature interne. Verificare i livelli di carico, eliminare le ostruzioni dalle feritoie di ventilazione e utilizzare la termografia per identificare la fonte di riscaldamento.
• SF6 Allarme di bassa pressione.Una diminuzione della pressione del gas può indicare una perdita nel serbatoio sigillato. È necessaria una rettifica immediata, poiché il funzionamento continuato a bassa pressione compromette l'isolamento e la capacità di estinzione dell'arco-. Le perdite dovranno essere individuate e riparate e la pressione del gas ripristinata al livello nominale.
• Indicazione di guasto a terra.Quando un indicatore di passaggio guasto o un relè di protezione indica un guasto verso terra, il circuito interessato deve essere identificato e isolato. L'indagine dovrebbe determinare se il guasto è transitorio (ad esempio, causato da umidità temporanea o fauna selvatica) o permanente (danno all'isolamento del cavo o guasto interno).

 

8.2 Quando contattare il Produttore

Alcune condizioni richiedono il supporto del produttore o personale di assistenza-autorizzato dalla fabbrica. Contattare il produttore quando:

• La sottostazione richiede la sostituzione dei componenti principali non destinati all'assistenza sul campo
• Si è verificato un arco interno o un grave guasto elettrico
• Sono necessarie riparazioni complesse dei quadri isolati in SF6
• Si verificano condizioni insolite che non sono coperte da questa guida o dalla documentazione specifica dell'apparecchiatura-
• Le impostazioni del relè di protezione richiedono un ricalcolo o una riconfigurazione oltre alle regolazioni standard

 

 

 

Le seguenti considerazioni sulla sicurezza sono di fondamentale importanza durante l'installazione, il funzionamento e la manutenzione delle sottostazioni compatte.

• Pericolo di scosse elettriche.All'interno della sottostazione sono presenti alte tensioni. Prima di eseguire qualsiasi lavoro, la sottostazione deve essere diseccitata da tutte le fonti, compresi i quadri di bassa tensione, i quadri di media tensione e qualsiasi alimentazione di tensione esterna. Dopo la-diseccitazione, verificare l'assenza di tensione prima di toccare qualsiasi conduttore.
• Pericolo di arco elettrico.Le sottostazioni compatte progettate secondo la norma IEC 62271-202 incorporano classificazioni dell'arco interno che contengono energia dell'arco all'interno di aree definite. Tuttavia, tutti i lavori su o nelle vicinanze di apparecchiature sotto tensione devono comunque essere eseguiti con adeguati dispositivi di protezione individuale e in conformità con gli standard di sicurezza applicabili sull'arco elettrico.
• Pericolo di ustioni.Alcuni componenti, in particolare i fusibili e le boccole del trasformatore, possono surriscaldarsi durante il normale funzionamento. Indossare guanti adeguati quando si maneggiano o si lavora in prossimità di questi componenti e attendere un tempo di raffreddamento adeguato prima di eseguire la manutenzione.
• Pericolo d'incendio.Dovrà essere mantenuta una distanza di sicurezza di almeno 5.000 mm da oggetti infiammabili. La sottostazione viene generalmente fornita con un estintore come parte della consegna standard, che deve rimanere accessibile e regolarmente ispezionato per verificarne la funzionalità.
• Sicurezza ambientale.Quando si maneggia il gas SF6 proveniente dal quadro, devono essere utilizzati metodi compatibili con l'ambiente. Le apparecchiature per il recupero del gas prevengono il rilascio di SF6, un potente gas serra.

 

 

10. Guide relative all'installazione e al funzionamento del trasformatore

Le sottostazioni compatte integrano trasformatore e quadro in un involucro salvaspazio per la distribuzione esterna. Per i tipi di trasformatori tradizionali con diversi design di montaggio, raffreddamento o custodia, fare riferimento alle seguenti guide dedicate.

• Guida all'installazione e al funzionamento del trasformatore della sottostazione
• Guida all'installazione e al funzionamento del trasformatore di potenza
• Guida all'installazione e al funzionamento del trasformatore montato su palo
• Guida all'installazione e al funzionamento del trasformatore montato su pad
• Guida all'installazione e al funzionamento del trasformatore di tipo a secco

 

 

 

 

 

11. Riferimenti

Le sottostazioni compatte sono-provate in base all'ultima edizione della norma IEC 62271-202, che specifica i requisiti per le sottostazioni secondarie compatte. Ulteriori standard applicabili includono IEC 62271-1 per le specifiche comuni dei quadri, IEC 62271-100 per gli interruttori automatici, IEC 62271-200 per gli armadi dei quadri, IEC 62271-102 per i sezionatori e i sezionatori di terra, IEC 62271-103 per gli interruttori-sezionatori, IEC 60529 per i gradi di protezione forniti dagli involucri (codici IP), IEC 60076 per l'alimentazione trasformatori e IEC 61439 per i quadri di manovra a bassa tensione.

Per qualsiasi domanda o dubbio tecnico riguardante l'installazione, il funzionamento o la manutenzione di una sottostazione compatta, contattare la linea di assistenza del produttore dell'apparecchiatura con le seguenti informazioni prontamente disponibili: il numero di serie della sottostazione, la designazione del tipo e l'indirizzo del sito di installazione.