In qualità di fornitore di sottostazioni prefabbricate, ho assistito in prima persona al ruolo fondamentale che queste strutture svolgono nei moderni sistemi di distribuzione dell'energia. Una sottostazione prefabbricata è un'unità compatta e autonoma che ospita tutte le apparecchiature necessarie per la trasformazione e la distribuzione dell'energia elettrica. Viene preassemblato in fabbrica e poi trasportato sul luogo di installazione, riducendo notevolmente tempi e costi di installazione. Uno degli aspetti più importanti di una cabina prefabbricata è il suo sistema di protezione. In questo blog approfondirò cos'è il sistema di protezione di una cabina prefabbricata, i suoi componenti e la sua importanza.
Comprendere il sistema di protezione
Il sistema di protezione di una sottostazione prefabbricata è progettato per salvaguardare le apparecchiature della sottostazione, il personale e la rete elettrica da vari guasti elettrici e condizioni anomale. I guasti elettrici possono verificarsi per diversi motivi, tra cui cortocircuiti, sovraccarichi, guasti a terra e fluttuazioni di tensione. Se non rilevati e risolti tempestivamente, questi guasti possono causare danni significativi alle apparecchiature della sottostazione, interrompere l'alimentazione elettrica e persino rappresentare un pericolo per la sicurezza del personale.
Il sistema di protezione monitora continuamente i parametri elettrici della sottostazione, come corrente, tensione e frequenza. Quando rileva una condizione anomala, attiva i dispositivi di protezione per isolare la sezione difettosa della sottostazione dal resto del sistema. Ciò contribuisce a minimizzare i danni causati dal guasto e a ripristinare l'alimentazione nel più breve tempo possibile.
Componenti del Sistema di Protezione
Interruttori automatici
Gli interruttori automatici sono uno dei componenti più importanti del sistema di protezione. Sono progettati per interrompere il flusso di corrente elettrica in caso di guasto. Gli interruttori automatici possono essere classificati in diversi tipi in base al loro meccanismo di funzionamento, come interruttori automatici in aria, interruttori automatici in olio e interruttori automatici in vuoto. Ciascun tipo presenta vantaggi e svantaggi e la scelta dell'interruttore dipende dai requisiti specifici della sottostazione.
Relè
I relè sono un altro componente cruciale del sistema di protezione. Vengono utilizzati per rilevare condizioni elettriche anomale e inviare un segnale all'interruttore per scattare. I relè possono essere classificati in diversi tipi in base alla loro funzione, come relè di sovracorrente, relè di sovratensione, relè di sottotensione e relè differenziali. I relè di sovracorrente vengono utilizzati per rilevare un flusso di corrente eccessivo, mentre i relè di sovratensione e sottotensione vengono utilizzati per rilevare livelli di tensione anomali. I relè differenziali vengono utilizzati per confrontare la corrente che fluisce in entrata e in uscita da una particolare sezione della sottostazione e rilevano eventuali squilibri, che potrebbero indicare un guasto.
Fusibili
I fusibili sono dispositivi di protezione semplici ed economici utilizzati per proteggere i circuiti elettrici dalle sovracorrenti. Sono costituiti da un sottile filo o striscia di metallo che si scioglie quando la corrente che lo attraversa supera un certo valore. Quando il fusibile si scioglie, interrompe il flusso di corrente e protegge il circuito da eventuali danni. I fusibili sono comunemente utilizzati nei circuiti a bassa tensione e, in alcuni casi, come protezione di riserva per gli interruttori automatici.
Scaricatori di sovratensione
Gli scaricatori di sovratensione vengono utilizzati per proteggere le apparecchiature della sottostazione dalle sovratensioni causate da fulmini o operazioni di commutazione. Sono collegati tra l'apparecchiatura elettrica e la terra e sono progettati per deviare la tensione in eccesso verso terra, proteggendo così l'apparecchiatura da eventuali danni. Gli scaricatori di sovratensione sono generalmente costituiti da varistori a ossido di metallo (MOV), che hanno una caratteristica di resistenza non lineare che consente loro di condurre correnti elevate a tensioni elevate e correnti basse a tensioni normali.
Importanza del sistema di protezione
Protezione delle apparecchiature
La funzione principale del sistema di protezione è quella di proteggere le apparecchiature della sottostazione da eventuali danni. I guasti elettrici possono causare livelli eccessivi di corrente e tensione, che possono surriscaldare e danneggiare l'apparecchiatura. Rilevando ed eliminando tempestivamente i guasti, il sistema di protezione aiuta a prevenire guasti alle apparecchiature e a prolungare la durata delle apparecchiature della sottostazione.
Sicurezza del personale
Il sistema di protezione svolge anche un ruolo cruciale nel garantire la sicurezza del personale che lavora all'interno e intorno alla sottostazione. I guasti elettrici possono rappresentare un grave pericolo per la sicurezza, come scosse elettriche e incendi. Isolando la sezione difettosa della sottostazione, il sistema di protezione aiuta a ridurre al minimo il rischio di lesioni al personale.
Stabilità del sistema energetico
Il sistema di protezione è essenziale per mantenere la stabilità della rete elettrica. I guasti elettrici possono causare interruzioni di corrente e interrompere il normale funzionamento del sistema di alimentazione. Isolando rapidamente la sezione difettosa della sottostazione, il sistema di protezione aiuta a prevenire la diffusione del guasto e a minimizzare l'impatto sulla rete elettrica.
Diverse tipologie di sottostazioni prefabbricate e relativi sistemi di protezione
Sul mercato sono disponibili diverse tipologie di sottostazioni prefabbricate, ciascuna con caratteristiche e requisiti unici. Ad esempio, ilSottostazione di trasformazione box di tipo europeoè progettata per soddisfare le specifiche esigenze del mercato europeo e può avere diverse configurazioni del sistema di protezione rispetto ad altri tipi di sottostazioni. Allo stesso modo, ilSottostazione di trasformazione scatolata interrataè installato sottoterra e potrebbe richiedere misure di protezione aggiuntive per impedire l'ingresso di acqua e la corrosione.
ILSottostazioni Elettriche Prefabbricatesono versatili e possono essere personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche di diverse applicazioni. Il sistema di protezione di queste sottostazioni è progettato per fornire una protezione affidabile ed efficiente per le apparecchiature e la rete elettrica.


Conclusione
In conclusione, il sistema di protezione di una sottostazione prefabbricata è un componente critico che garantisce il funzionamento sicuro e affidabile della sottostazione e della rete elettrica. È costituito da vari componenti, come interruttori automatici, relè, fusibili e scaricatori di sovratensione, che lavorano insieme per rilevare ed eliminare i guasti elettrici. Il sistema di protezione non solo protegge le apparecchiature della sottostazione da eventuali danni, ma garantisce anche la sicurezza del personale e mantiene la stabilità della rete elettrica.
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Riferimenti
- Blackburn, JL (1998). Relè protettivi: principi e applicazioni. Marcel Dekker.
- Lordo, California (2007). Analisi del sistema energetico. Wiley.
- Stevenson, WD (1982). Elementi di analisi dei sistemi energetici. McGraw-Hill.




