Qualunque processo in un impianto industriale è collegato per mezzo di valvole, grazie alle quali è possibile effettuare le dovute regolazioni ed intercettazioni dei fluidi.
Mantenere le valvole efficienti ed affidabili è indispensabile: per la produzione, per la sicurezza e per il rispetto dell’ambiente.
Affidati alla nostra esperienza, dai uno sguardo alle Expertise della nostra Divisione Manutenzione Valvole.
Durante lo scorso mese di settembre 2021, a causa di eventi meteo estremamente violenti, un trasformatore in resina a servizio di una delle cabine MT/BT di un impianto industriale (servito dalla rete di distribuzione di ENEL sul livello di tensione 20kV) è stato investito dall’acqua piovana.
Un arco elettrico ha avuto origine sui terminali MT della stessa macchina (colonna U).
Figura 1 – Bobina “Fase U” TR-3 SS/1 dopo la scarica. Si notano le tracce di scarica superficiale, la fusione dei bulloni su cui si attestano i cavi MT e la proiezione di materiale incandescente.
OSCILLOPERTURBOGRAFIA
In figura 2 si riporta la registrazione dell’andamento delle correnti di fase durante il guasto, effettuata dal dispositivo di protezione installato immediatamente a monte del trasformatore guasto, sul livello di tenzione 20kV.
Figura 2 – andamento delle correnti di fase durante il guasto
Si tratta evidentemente di un corto circuito tra le fasi L1 ed L2, entità pari a circa 1400 (valore efficace), la cui durata è circa pari a 120ms (tempo intervento protezioni + tempo apertura inetrruttore + estinzione arco).
I sistemi di protezione hanno operato con soglia istantanea di massima corrente sulle fasi L1 ed L2 (senza ritardo intenzionale).
La durata dell’evento è il risultato del tempo minimo necessario per la protezione MT a rilevare in modo affidabile la presenza di un guasto, più il tempo di manovra ed estinzione dell’arco ad opera dell’interruttore immediatamente a monte del Trasformatore guasto (TR-3 di cabina 1).
COMPORTAMENTO SELETTIVO DEI SISTEMI DI PROTEZIONE
Le soglie amperometriche (ed i relatvi tempi di estinzione del guasto) sono imposte dalle regole per la connessione alla rete MT di ENEL distribuzione (CEI 0-16) ed impongono che, per guasto di fase e per correnti superiori ai 600A, il tempo di estinsione sia circa pari a 120ms (in alcuni casi particolari si ottiene una brevissima deroga 170ms).
Di conseguenza, le soglie di massima corrente in essere su tutti dispositivi di protezione in MT a monte della cabina 1, con particolare riferimento alla massima corrente istantanea di fase, sono praticamente indentiche a quelle impostate sulla protezione MT del trasformatore TR-3 di SS/1 (non è possibile la selettività cronometrica per guasto di fase in MT).
Dunque, per la quasi totalità degli impianti alimentati dalla rete 20kV di ENEL distribuzione, come quello del nostro cliente in esame, un evento di guasto paragonabile a quello descritto al paragrafo presedente (Icc » 1400A rms >> 600A) provoca l’intervento istantaneo e contemporaneo di tutti i feeder attraversati dalla corrente di guasto.
L’evento avrebbe normalmente provocato l’apertura:
con conseguente black-out di tutta la distribuzione elettrica di stabilimento (vedi figura 3).
Grazie al sistema di selettività logica, sulla stessa infrastruttura Ethernet/IEC61850 su cui opera lo scada elettrico di Stab.to:
Figura 4 – protezione dello scomparto 9 del QMT 20kV di cabina 10 (alimentazione cabina 1) è stata bloccata (50-2 BLOCKED) dalla protezione dello scomparto 7 del QMT 20kV di cabina 1 (filo pilota di fase scomparto 7).
Figura 5 – protezione dello scomparto 2 del QMT 20kV della cabina di Consegna Enel (generale di Stab.to) è stata bloccata (50-2 BLOCKED) dalla protezione dello scomparto 9 del QMT 20kV di cabina 10 (filo pilota di fase scomparto 9).
Le foto riportano la formazione erogata al nostro personale offshore in forza alla piattaforma Vega A in conformità alle disposizioni impartite dalla convenzione IMO STCW’95 (Regola VI/1 dell’Annesso alla Convenzione Internazionale IMO STCW ’95 e della sezione A-VI/1 del Codice STCW).
L’obiettivo di fornire e accrescere le conoscenze e le abilità necessarie all’uso dei mezzi di salvataggio individuali e collettivi, focalizzando la Sicurezza a bordo e le modalità di comportamento in caso di emergenza fornendo così i principi fondamentali della sopravvivenza in mare, il metodo di comunicazione e soccorso durante un naufragio e i dispositivi di salvataggio individuali e collettivi.
1. Nella nostra esperienza, alla gran parte dei guasti sui cavi in MT si può associare una tensione di scarica.
2. La risposta del cavo ad una sollecitazione in tensione imposta dal un Megger (megaohmetro) dipende dal rapporto tra la tensione di prova applicata dallo strumento e la tensione di scarica caratteristica del guasto:
a. Se la tensione di prova e superiore alla tensione di scarica, lo strumento evidenzierà un basso isolamento, cioè la presenza del guasto;
b. Se la tensione di prova è inferiore alla tensione di scarica, lo strumento indicherà valori di isolamento tipici di un cavo sano… “il guasto c’è, ma non si vede”.
3. Nel caso più frequente, il cavo guasto tornato in servizio da origine immediatamente ad un nuovo guasto (la rete a monte del cavo è sottoposta ai rischi legati ad un ulteriore transitorio).
4. In altri casi, il guasto potrà ripetersi dopo un intervallo di tempo relativamente lungo, presumibilmente con il cavo a carico (la rete a monte del cavo è sottoposta ai rischi legati ad un ulteriore transitorio di guasto, mentre la rete a valle subisce un secondo fuori servizio).
5. Per evitare questo scenario si ricorre alla prova di rigidità.
6. Come è noto, la norma suggerisce da 3 a 4 volte la tensione stellata per 15minuti per le nuove installazioni. Due volte la tensione stellata (circa 1.2 volte la concatenata) sempre per 15 minuti, nel caso di cavi esistenti o situazioni miste nuovo/esistente.
7. In alternativa, viene suggerito di mettere in tensione il cavo senza carico per 24 ore (se adotto questa via, vuol dire che ritengo accettabile che la rete a monte sia sottoposta al rischio di un secondo transitorio di guasto).
E’ anche utile notare che:
1. Gli eventi anomali che coinvolgono una linea non si verificano con regolarità durante l’anno, ma solo un numero limitato di volte nella vita del cavo stesso (la frequenza con cui il cavo viene sottoposto a prove di rigidità non è elevata).
a. Sovratensioni di entità anche superiore al valore della tensione di prova suggerito dalla norma (2 VLNn circa 120% VLLn) si verificano regolarmente nel normale esercizio dell’impianto, citiamo ad esempio:
b. Le sovratensioni di manovra,
c. Le sovratensioni sulle parti di impianto sane, originata da guasto monofase a terra sul resto della rete (ad esempio, per guasto monofase a terra sul Vs. livello di tensione 15kV, neutro a terra con elevata impedenza, su due fasi di tutti i cavi 15kV verso terra, si verifica una sovratensione circa pari al 170% della tensione concatenata nominale.
Infine, la prova di rigidità può essere eseguita:
– In corrente continua con valore 2xVo x 15 minuti (cavi esistenti),
– In corrente alternata con forma d’onda sinusoidale di frequenza 0.1Hz e valore efficace 2xVo x 15 minuti (cavi esistenti),
– In corrente alternata con forma d’onda quadra alternata, sempre di frequenza 0.1Hz e valore efficace 2xVo x 15 minuti (cavi esistenti).
In letteratura è ormai accettato che le ultime due modalità sono assolutamente da prevenire, in favore della prova in corrente continua, perché a parità di risultato stressano meno il cavo.
In particolare l’onda quadra 0.1Hz ha la stessa affidabilità della sinusoide pura, ma è ancora meno onerosa per il cavo perché, a parità di valore efficace, non raggiunge il valore di cresta (1.414 x valore efficace).
Ad esempio, Coemi utilizza per queste attività proprio un rigidimetro Megger/Seba kMT, in grado di erogare una onda quadra di valore efficace sino a 60kV.
I quadri in media e bassa tensione installati nelle cabine elettriche sono vitali per il corretto funzionamento dei processi industriali e, con particolare riferimento agli impianti “a rischio di incidente rilevante”, anche per la sicurezza delle persone.
Le cabine elettriche degli impianti industriali della nostra provincia sono state in massima parte installate nel corso degli anni sessanta, settanta ed ottanta. Solo alcune apparecchiature sono state sostitute nel corso degli anni. Più spesso si è optato per rimpiazzare i soli componenti critici, a causa dei ridotti tempi di disponibilità per manutenzione e degli elevati costi associati.
Gli interventi di sostituzione degli interruttori di potenza hanno avuto la priorità, per via della presenza di amianto nelle “camere spegni-arco”, tuttavia, la prima criticità (dopo l’amianto) può essere individuata nei sistemi di protezione, automazione e controllo dei quadri. Inizialmente realizzati con tecnologia elettromeccanica, questi sistemi sono oggi tanto obsoleti quanto costosi: un sistema di protezioni elettromeccaniche dovrebbe essere sottoposto a controlli annuali o biennali, mentre per un sistema a microprocessore i costruttori indicano frequenze biennali o quinquennali. Tutt’altro che trascurabile è anche il costo associato alla sostituzione di componentistica ormai obsoleta (relè a cartellino, relè di blocco elettromeccanici, etc.).
Coemi ha appena concluso il completo rifacimento dei circuiti di comando e controllo, protezione e commutazione automatica, di un quadro Power Center doppio radiale.
Il sistema sopra illustrato è realizzato utilizzando tre dispositivi Siemens Siprotec serie 4 e rappresenta una soluzione ideale a tutte le problematiche sopra citate, oltre a garantire le più elevate prestazioni in termini di diagnostica (registrazione eventi ed oscilloperturbografia) e comunicazione verso sistemi Scada e/o DCS di impianto.
Le portine del quadro sono state completamente rifatte, con tutte le apparecchiature su esse installate. Sono stati rinnovati anche i circuiti ausiliari della parte fissa del quadro: stotz, morsettiere amperometriche e voltometriche, relè ausiliari, etc.
La funzione dei relè di blocco meccanici (ANSI 86) è stata integrata nel processore dei dispositivi Siprotec, così come le logiche di trasferimento carichi e commutazione automatica e, naturalmente, tutte le funzioni di protezione (massima corrente, minima tensione, controllo sincronismo, etc.).
I relè a cartellino sono stati sostituiti da affidabili segnalazioni a LED. Sui sinottici animati dei dispositivi a microprocessore sono disponibili le misure e lo stato degli interruttori.
Infine, sono stati fedelmente riprodotti i selettori ed i pulsanti originariamente installati sulle portelle (li abbiamo acquistati dalla stessa fabbrica italiana che li fornì al quadrista negli anni 70). Dunque nulla è cambiato dal punto di vista degli operatori dell’ esercizio elettrico.
A chi è del mestiere, non sfuggirà anche la pulizia dell’esecuzione dei cablaggi a regola d’arte.
Con la tecnologia di stampa 3D realizziamo prototipi di componenti meccanici, con i nostri centri di lavoro e le nostre macchine di tornitura multi-asse CNC, solitamente costruiamo parti di ricambio di valvole industriali, tenute meccaniche ad alta precisione, ingranaggi e componenti meccanici per l’industria basati sulle esigenze dei nostri clienti.
I severi controlli di qualità metrologici ed i test non distruttivi, eseguiti durante tutto il ciclo produttivo, garantiscono l’affidabilità dei prodotti forniti.
In questo particolare momento ci mettiamo a disposizione per eventuali esigenze specifiche di emergenza.
Continuiamo a lavorare e supportare i presidi Covid-19 per l’emergenza DPI.
VED & COEMI e le famiglie che ne fanno parte stanno vivendo questi giorni a fianco di tutte le aziende che non hanno potuto fermarsi e stanno continuando a dare assistenza su tutto ciò che è di primaria necessità; questo affinché in tutto il paese, nella lotta contro il coronavirus, le principali attività quotidiane possano continuare a svolgersi senza ulteriori problematiche.
Seguiamo strettamente quanto disposto dal governo italiano per fronteggiare questi giorni di battaglia, chi in trincea e chi no. Al centro della nostra attenzione c’è inazitutto la salute delle persone ma anche le attività lavorative che svolgiamo.
Mettiamo sempre al primo posto il valore umano!
L’intera economia del paese sta subendo un rallentamento che costerà molto a tutto il sistema economico.
E’ il momento di restare uniti e collaborare insieme nel modo più efficace di sempre.
Grazie all’infrastruttura di rete di VED / COEMI e mediante ad una collaborazione mista tra i dipendenti collegati da casa ed i pochi, perché necessari, dai nostri uffici, è stato possibile attivare lo Smart-Working, riducendo al minimo i rischi di contagio all’interno degli uffici.
Per permettere ciò, VED e COEMI hanno fornito al personale tutti i dispositivi di sicurezza previsti, affinché coloro che stanno continuando a lavorare fuori casa, siano protetti rimanendo all’interno delle regole sanitarie per la lotta contro il coronavirus. Le due aziende hanno inoltre istituito due comitati per la gestione della sicurezza nel periodo di emergenza, che si riuniscono in conference call quotidiane e collaborano insieme.
In un momento di difficoltà nazionale e mondiale, desideriamo ringraziare tutti i nostri collaboratori che attraverso il loro prezioso lavoro e le grandi professionalità ci consentono di garantire gli interventi in emergenza per i nostri clienti.