Trafo inrush current a vuoto

[detesco]

Salve a tutti è il mio primo post!
Mi scuso in anticipo per la mia terminologia ma lavoro in Germania e non conosco bene i termini in italiano.
Il mio problema è questo:
Per un cliente dobbiamo progettare un impianto che in caso di caduta di rete, stacchi gli interruttori dei trafi prima dell´avvio del gruppo elettrogeno, nel frattempo le batterie forniscono corrente agli utilizzatori.
Ora, si staccherebbero prima gli interruttori a valle dei trafi ma in caso ciö non funzionasse si tenterebbe di staccare quelli a monte.
Nel secondo caso all´avvio dei diesel potrebbe esserci il problema che per via della corrente di inserzione il fusibile dei diesel scatti.
Le mie domande:
1) Si considera sempre la corrente di inserzione per un trafo alimentato a MT e secondario BT. Al contrario valgono le stesse considerazioni? Ovvero dovrei alimentare il carico dal lato 400V con aperto il lato 10 kV
2) È giusto il mio ragionamento: I trafi sono circa 1300 kVA. Settando l'interruttore dei diesel a 3 volte circa la costante di tempo del trafo non dovrei aver problemi.
3) Come funzionano gli interruttori a seconda armonica?

Grazie in anticipo!

[blusol]

Ciao Tedesco,
Mi sembra che la logica di avviamento del gruppo non sia corretta.
Normalmente l'interruttore del generatore di emergenza chiude quando sono aperti gli altri interruttori che possono interagire col gruppo, questo con almeno un interblocco elettrico.
Altre volte c'è un interblocco meccanico, dipende dalla configurazione del quadro.
Se non si apre l'interruttore di bassa il gruppo si avvia e non chiude l'interruttore.
A mio avviso non ha molto senso andare ad alimentare il trasformatore col rischio di fare un bel botto quando ritorna la tensione sulla media tensione.
In più penso che tu vada ad alimentare solo dei carichi preferenziali e quindi nella condizione più semplice potresti aprire solo il congiuntore di questa sbarra.

Punto 2: non ha molto senso parlare di costante di tempo ma di corrente nominale del trafo.Quello che da fastidio è il valore di picco dell'inrush del trafo non come si riduce nel tempo.
Punto 3: non c'entra l'interruttore ma dipende dalla protezione/sganciatore che vai a montare.

[detesco]

Ciao blusol,

grazie per la risposta!

Allora la logica sarebbe questa, salta la corrente e devo far partire i diesel che sono collegati ai 400V. Prima perö disconnetto gli "sganciatori"? (motorschalter in tedesco) dei trafi dal lato 400V.
Se mi riesce tutto bene.
Se non riesco a fare questo per qualche motivo, mi dico posso staccare i trafi dal lato 10 kV ma in quel caso devo considerare la corrente di spunta.
Attacco i diesel, ma la corrente di spunta mi potrebbe far saltare la protezione del diesel, quindi la imposto in modo tale che "sopporti" la corrente di inserzione fino a che questa non si esaurisce.
In pratica avrei il problema di corrente di avvio in un trafo a vuoto alimentato perö dal lato BT e non come di solito si vede AT.
Sapevo che in questo caso ogni trafo ha una corrente max con relativa costante di tempo...
Dal lato BT non funziona così?

Il trasformatore alimentato é staccato dalla rete tramite l´interruttore sul lato 10 kV quindi al ritorno della rete non ci dovrebbe essere botto, prima di collegarlo si staccherebbero i diesel.
Un funzionamento diesel rete misto (gemischt Betrieb) viene evitato a priori.
I carichi sono tutti privilegiati (servers di banca) quindi ho una sbarra sola.

[detesco]

Tra l'altro visto che i diesel generano correnti di corto piü piccole lo sganciatore lì sarä tarato a correnti minori, forse servirebbe anche una selettivitä

[blusol]

Nella progettazione non si tiene conto della possibilità di un secondo guasto per cui non devi tenere in considerazione che non si apra l'interruttore bt. (interruttore non sganciatore)

Se considero che non si apra l'interruttore ci sono un paio di scenari che mi vengono in mente, ad esempio con il tuo sistema:
-supponiamo che ci sia un guasto in sbarra bt e il tuo interruttore bt non apre, si apre l'interruttore MT manca tensione sul quadro bt e si avvia la commutazione verso il gruppo, il gruppo chiude su guasto.
-supponiamo che accidentalmente si stacchi un filo dal TV di sbarra lato bt, il sistema rileva una minima tensione, avvia il gruppo ma l'interruttore bt non si apre, il generatore chiude e fa il botto.
-supponiamo che tu abbia aperto il sistema MT e il gruppo sia partito a seguito di una mancanza di tensione, per un caso accidentale mancano le luci nella cabina MT, l'operatore arriva e vede tutto spento, chiude l'interruttore MT e fa il botto.

Le logiche devono essere fatte con degli inteblocchi sul circuito di chiusura in quanto lo sbaglio dell'operatore ci può stare bisogna però bisogna ridurre al minimo la possibilità che il suo errore vada a provocare danni alle persone e alle cose.

Il sistema perfetto non esiste, il progettista deve fare dei compromessi, cerchiamo di farli aumentando la sicurezza nell'esercizio dell'impianto e non progettando bombe ad orologeria.

Che tutti i carichi siano privilegiati mi sembra un po' strano, dici di avere un trasformatore da 1300kVA (che taglie strane ci sono in Germania.........) supponiamo che sia caricato a 2/3 del carico nominale, hai 900kVA di server della banca?????

Quello che dici della corrente di avviamento su trafo è corretto.
La corrente di guasto del generatore è più bassa ma non sempre è un bene perché potrebbe non far intervenire le protezioni delle partenze.
La selettività a mio avviso è sempre un dovere, con alimentazione da trafo e da generatore di emergenza a maggior ragione.

[detesco]

Ciao, non è proprio una banca si tratta di un data center che elabora i dati per una banca. Circa 1000 m² di sala server.
I trasformatori da 1250 kVA (geafol) sono ben 8! è un sistema ad alta affidabilitä deve essere ridondante 2(n+1) cioé 2 alimentazioni di cui ognuna con ridondanza + 1.
L´errore umano essendoci personale sul posto si spera sia scarsamente probabile e prima del riavvio ci sarebbero tutte procedure da seguire, comunque è un problema loro.

Io nemmeno staccherei l´interruttore lato MT ma é stata una richiesta del committente...

Quindi I di spunda vista dal lato MT o BT é uguale, lo credevo ma volevo conferma

comunque interessanti i casi che listi:

-supponiamo che ci sia un guasto in sbarra bt e il tuo interruttore bt non apre, si apre l'interruttore MT manca tensione sul quadro bt e si avvia la commutazione verso il gruppo, il gruppo chiude su guasto.

essendoci un sistema di controllo dovrebbe segnalare il guasto e non far partire il gruppo, credo

-supponiamo che accidentalmente si stacchi un filo dal TV di sbarra lato bt, il sistema rileva una minima tensione, avvia il gruppo ma l'interruttore bt non si apre, il generatore chiude e fa il botto.

cos´é un TV?

La corrente di guasto del generatore è più bassa ma non sempre è un bene perché potrebbe non far intervenire le protezioni delle partenze.
La selettività a mio avviso è sempre un dovere, con alimentazione da trafo e da generatore di emergenza a maggior ragione.

Appunto dovendo la protezione rilevare una corrente di cc piü piccola temo non sia facile farlo funzionare selettivamente se il trafo resta attaccato.

[blusol]

-supponiamo che ci sia un guasto in sbarra bt e il tuo interruttore bt non apre, si apre l'interruttore MT manca tensione sul quadro bt e si avvia la commutazione verso il gruppo, il gruppo chiude su guasto.

essendoci un sistema di controllo dovrebbe segnalare il guasto e non far partire il gruppo, credo

Supponiamo che sia proprio la protezione che abbia bucato l'apertura e quindi l'interruttore non si sia aperto ed abbia aperto la protezione di media tensione come rincalzo.

-supponiamo che accidentalmente si stacchi un filo dal TV di sbarra lato bt, il sistema rileva una minima tensione, avvia il gruppo ma l'interruttore bt non si apre, il generatore chiude e fa il botto.

cos´é un TV?

Il TV è il trasformatore di tensione.

Il problema dell'inrush del trasformatore non si pone, nel senso che visto la taglia del generatore credo che metterai una protezione indiretta e quindi poi potrai andarti a gestire le varie soglie e tempi a piacimento.

Tedesco, io ti ho dato qualche spunto di riflessione, visto da fuori il sistema non è semplice ma a tutto si dovrà una soluzione, è chiaro che se vuoi agire sull'interruttore di media la logica si complica.
Spetta a te definire te con il cliente le varie logiche nel dettaglio.
Non ho capito come è il sistema elettrico, hai 4 quadri da bassa tensione con due alimentazioni trafo più generatore di emergenza oppure un sistema più compesso?

[detesco]

allora i server hanno 2 alimentazioni, quindi da ogni lato ho impianto media tensione (quadro MT)"almeno" due trafi, impianto BT rete, "almeno" 2 UPS, impianto BT UPS e poi arrivo al server. Ad ogni impianto BT dovrebbe esserci un gruppo elettrogeno indipendente ma di solito lí si risparmia e se ne fa uno per entrambi i lati. Da qui la necessitä che i diesel partano assolutamente...

In realta con trafo cosi grossi il transitorio si dovrebbe esaurire presto quindi con un opprtuno ritardo non dovrebbero esserci problemi, il valore di picco mi preoccupa un po di piü...

Per bucato che intendi? Il sistema di controllo é indipendente alimentato a 60V con propri UPS, della Firma Schneider se ti puo interessare.
In realtä io spero di far desistere il cliente e di fargli comprare altri diesel vedremo

[blusol]

Ma hai due alimentazioni di media tensione distinte o provengono dalla stessa linea???
Se c'è una sola alimentazione la situazione non è molto ridondante.

Quindi su un quadro di bassa hai come primo step la commutazione tra i due trasformatori e se non può avvenire o fallisce parte il generatore di emergenza.
Non avete mai pensato a fare una rete ad anello??
Forse, potrebbe semplificare un po' le cose a livello di numero di componenti.

In realta con trafo cosi grossi il transitorio si dovrebbe esaurire presto quindi con un opprtuno ritardo non dovrebbero esserci problemi, il valore di picco mi preoccupa un po di piü...

In teoria, dovrebbe essere il contrario, maggiore è la taglia del trasformatore minore è la corrente di inrush (in termini di volte della corrente nominale) ma la costante di tempo è un po' più alta.
Parlo in generale, considerando le taglie in gioco, la protezione sull'arrivo generatore la tarerai per essere selettivà con le partenze dei server, per cui sicuramente farai anche una selettività cronometrica che opportunamente definita ti permetterà di energizzare i trasformatori e nello stesso tempo garantire l'intervento della protezione per contributo generatore.
Effettivamente credo che il gruppo se dovesse alimentare energizzare il trafo dovrà fornire una bella corrente.
Comunque se metti una protezione indiretta non avrai problemi.
Che protezione state prevedento sul generatore di emergenza?

[quote]Per bucato che intendi? quote]
Per bucato intendo, che la protezione non è scattata e di conseguenza l'interruttore è rimasto chiuso.

[detesco]

per indiretta inteni alimentata autonomamente? in quel caso sì perché andremo ad estendere l'impianto che c'è.

http://www.bitkom.org/de/publikationen/38337_67339.aspx

se ti interessa qui c'è un sito purtroppo in tedesco con la matrice e poi un libricino in inglese che spiega un po' meglio. noi dovremmo essere in classe D o TIER IV.
Le alimentazioni di media devono provenire da due cabine di trasformazione.
Se un lato fallisce ho prima ancora l'altro lato dopodiché si azionano i generatori (che nel nostro caso fungono da riserva per entrambi i lati)

Vero che più è grossa la taglia più grande è la costante di tempo, ma il transitorio si considera esaurito in meno costanti di tempo ( 2 anziché 3). Qui mi viene la curiosità di chiedere se qualcuno sa con che legge si riduce la corrente, non dovrebbe essere un'esponenziale perché lì si considera un transitorio esaurito dopo 5 costanti di tempo... Qualcuno lo sa?

La corrente grande era riferita a quella dei generatori.