Problema impianti di produzione sulla rete MT

[Alex71]

Salve, volevo confrontarmi con i tecnici di settore su alcune problematiche per gli impianti di produzione quando si verificano perturbazioni sulla rete elettrica.

Porto l'esempio di un impianto di produzione in MT dotato di protezione di interfaccia adeguata e dotato delle consuete protezioni del generatore.
Capita sovente che durante i classici temporali estivi intervenga la protezione del generatore mandando in trip la macchina e senza che intervenga la protezione di interfaccia. Sulla rete MT sulla quale insiste l'impianto di produzione viene confermata dagli operatori l'avvenuta pertrubazione elettrica conseguenza ad esempio del cortocircuito di una linea della stessa semisbarra o conseguenza di un guasto temporaneo a terra di una linea sempre della stessa semisbarra. Il cortocircuito ad esempio (comunque con immediata autorichiusura) crea il tipico buco di tensione con gli effetti conosciuti.
Questo buco di tensione pero' dovrebbe essere "trasparente" per la protezione di interfaccia con le nuove tarature imposte dalla A70, stesso dicasi per la protezione del generatore che è sata adeguata (sia come grandezza che tempo di intervento) con le soglie della taratura di interfaccia.

Al limite, nel caso la perturbazione elettrica sia oltre il range di taratura dovrebbe intervenire la protezione di interfaccia e l'impianto andrebbe automaticamente in isola senza grosse conseguenze. Invece interviene sempre la protezione del generatore che manda in trip la macchina con conseguenze piu' pesanti.

Ovviamente le protezioni sono state verificate e non si riesce a capire quale sia il problema, l'unica soluzione che si prospetta è quella di mandare l'impianto in isola preventiva ogni qual volta c'è una perturbazione atmosferica, causa piu' probabile all'origine del guasto di una delle linee MT della stessa semisbarra sulla quale eroga l'impianto.

Mi chievevo se queste problematiche sono comuni agli impianti di produzione di taglia medio piccola (15 MVA) e se usualmente si configura l'impianto in isola preventiva.

Do per scontato che un transitorio come descritto sia responsabile dell'intervento delle sole protezioni in frequenza e tensione, se così non fosse vi chiederei di indicarmi quali altre protezioni possano essere coinvolte, al caso indico tutte le protezioni installate.

[blusol]

E' impensabile pensare che una macchina da 15MVA vada in blocco per ogni perturbazione esterna .
Il fatto che vada in blocco la turbina fa un po' riflettere, normalmente il blocco della turbina per protezione è legata a guasti interni, quindi protezione differenziale e guasto a terra.
Devi fare un indagine su quale protezione scatta, poi se ne può riparlare.

[Alex71]

Intanto grazie per la risposta, purtroppo non ci sono certezze su quali protezioni specifiche intervengono e che comandano il rele generale di blocco macchina. Interviene comunque sempre anche il rele che ingloba le 27-59 e 24, e probabilmente anche il relè della protezione differenziale generatore 87 G. Purtroppo le protezioni non hanno registrato gli ultimi eventi (sto verificando anche questa anomalia) quindi occorre affidarsi alla memoria di chi ha visionato il quadro protezioni. Pero' non mi spiegherei il fatto che quasi sempre, quando si ha il blocco macchina, sulla rete esterna del distributore risulta un buco di tensione (le ultime due volte determinato da un corto su una linea della stessa semisbarra), pertanto non vedrei coinvolta la protezione per differenziale, ma ammetto di non masticare completamente l'argomento.
Io do' per scontato che in caso di buco si abbia una variazione in tensione e frequenza che se oltre i parametri di taratura fa intervenire la protezione di interfaccia (prima della protezione generatore), se non è così allora già il discorso cambia.

Diciamo che storicamente l'impianto (che non è un puro impianto di produzione) precauzionalmente in caso di intemperie è sempre stato messo in isola. E mi è stato riferito che anche altri impianti adottano questa prassi. Ecco su questa modalità io ho dubbi e volevo verificare se qualcuno la adotta.

Anche perché nel caso una scarica atmosferica dovesse arrivare nel perimetro interno all'impianto di terra immagino sia ancora peggio essere in isola senza possibilità di controalimentazioni esterne immediate. Almeno con l'impianto in parallelo alla rete in caso di trip turbina lo stabilimento rimane alimentato sulla rete MT senza troppe conseguenze (si ha comunque l'interruzione di numerose utenze sotto inverter).

grazie anticipatamente per i consigli del caso :_)

[blusol]

Non conosco come è fatto il tuo impianto, ma normalmente sui generatori si cerca differenziare i vari blocchi nei seguenti modi: blocco generatore, blocco eccitazione e blocco turbina.
A seconda della protezione che scatta si va ad operare opportunamente su uno di questi blocchi.
Ad esempio una 27 o una 81 va ad operare solo sul blocco generatore, in pratica si apre l'interruttore del generatore e basta senza mandare in blocco la turbina e l'eccitatrice.
La 87 fa blocco turbina, generatore ed eccitatrice.
Magari potresti verificare la filosofia ed eventualmente cercare di far ricordare cosa è scattato (turbina, generatore e/o eccitatrice).

comunque al di là della filosofia del tuo impianto, credo che sia opportuno verificare (cosa che sicuramente avrai già fatto) come sono messe le protezioni di macchina con quelle di interfaccia.

Il generatore ha un trasformatore di macchina? Che taglia ha?
Di che costruttore sono le protezione se è possibile sapere?

Diciamo che storicamente l'impianto (che non è un puro impianto di produzione) precauzionalmente in caso di intemperie è sempre stato messo in isola. E mi è stato riferito che anche altri impianti adottano questa prassi. Ecco su questa modalità io ho dubbi e volevo verificare se qualcuno la adotta.

Onestamente non so, io non andrei in isola volontariamente.

[GiacomoBS]

Ciao Alex71, lavoro come progettista nel settore degli impianti di produzione da 8 mesi, provo a darti alcuni spunti sulla base della mia limitata esperienza.

Capita sovente che durante i classici temporali estivi intervenga la protezione del generatore mandando in trip la macchina e senza che intervenga la protezione di interfaccia.

Ovviamente le protezioni sono state verificate e non si riesce a capire quale sia il problema, l'unica soluzione che si prospetta è quella di mandare l'impianto in isola preventiva ogni qual volta c'è una perturbazione atmosferica, causa piu' probabile all'origine del guasto di una delle linee MT della stessa semisbarra sulla quale eroga l'impianto.
Mi chievevo se queste problematiche sono comuni agli impianti di produzione di taglia medio piccola (15 MVA) e se usualmente si configura l'impianto in isola preventiva.

Do per scontato che un transitorio come descritto sia responsabile dell'intervento delle sole protezioni in frequenza e tensione, se così non fosse vi chiederei di indicarmi quali altre protezioni possano essere coinvolte, al caso indico tutte le protezioni installate.

poiché hai un impianto con possibilità di funzionamento in isola ci saranno 3 livelli protezione: quella di macchina, quella di interfaccia e quella generale.
E' corretto il concetto secondo cui i buchi di tensione vengano rilevati dalla protezione di interfaccia, che ha il ruolo di monitorare tensione e frequenza. Pertanto, a fronte dei guasti da te citati, l'impianto dovrebbe andare in isola e rientrare dopo il tempo pre-impostato, ammesso che la rete nel frattempo sia tornata stabile.
Gli impianti di produzione non vengono mandati in isola preventiva. Non avrebbe senso infatti ridurre l'energia immessa (e quindi soldi) per paura di finire in isola; aggiungo che il passaggio da parallelo a isola non è una passeggiata di salute per l'impianto e provoca invecchiamento precoce dei componenti.
Quello che invece si può fare è dare la possibilità di inibire il rientro da isola automatico; ciò risulta utile in casi come questo: "siamo andati in isola e c'è un temporale, se torniamo in parallelo è probabile che veniamo rimandati in isola un'altra volta, perciò stiamo in isola finché la situazione non migliora".
Nel vostro caso, comunque, condivido la scelta del conduttore d'impianto di andare in isola preventiva, dato che è alta la probabilità di andare in trip turbina a fronte di una perturbazione atmosferica, e che se l'isola è un evento stressante il trip turbina lo è certamente molto di più!

Interviene comunque sempre anche il rele che ingloba le 27-59 e 24, e probabilmente anche il relè della protezione differenziale generatore 87 G. Purtroppo le protezioni non hanno registrato gli ultimi eventi (sto verificando anche questa anomalia) quindi occorre affidarsi alla memoria di chi ha visionato il quadro protezioni. Pero' non mi spiegherei il fatto che quasi sempre, quando si ha il blocco macchina, sulla rete esterna del distributore risulta un buco di tensione (le ultime due volte determinato da un corto su una linea della stessa semisbarra), pertanto non vedrei coinvolta la protezione per differenziale, ma ammetto di non masticare completamente l'argomento.

Le protezioni che intervengono sono coerenti con la presenza di buchi di tensione
protezione 27: min V
protezione 59: max V
la 24 non c'entra nulla, è solo inglobata con le 2 sopra
l'87G ha a che fare coi guasti a terra, ma mi concentrerei su max V e min V


A conclusione di tutto questo mi sorge una domanda: avete mai fatto delle prove togliendo un riferimento voltmetrico dalla protezione di interfaccia, con l'impianto in funzione, per vedere che succede? Se sì, come sono andate le cose?

Giacomo