SSG000\08
12-2005
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Per quanto riguarda i valori di taratura della soglia d'intervento
conviene tenere presente che con il collegamento al secondario
a triangolo aperto dei TV, avente tensione nominale 100 / 3 V, in
caso di guasto franco di una fase a terra si determina una tensione
residua di 100 V in entrata al relè
(1)
. La taratura dovrebbe essere
una frazione di tale valore nominale, per tenere conto di possibili
guasti resistivi e di guasti in prossimità del centro stella di eventuali
macchine aventi collegamento a stella.
Funzione direzionale di terra (67N)
La funzione di protezione direzionale di terra integrata nel relè
SSG consente di evidenziare i guasti a terra nelle reti di media
tensione isolate da terra o collegate a terra mediante resistenza.
La protezione può essere utilizzata sia nei sistemi di distribuzione
radiale sia nei sistemi magliati. Mediante i due circuiti di misura
amperometrico e voltmetrico, vengono rilevate la tensione e la
corrente residua di una linea elettrica e il loro sfasamento relativo.
Allorquando tutte le tre grandezze superano le soglie impostate,
la protezione interviene con il tempo d'intervento assegnato.
La scelta dei valori di taratura deve essere fatta tenendo conto
delle seguenti informazioni:
- corrente e tensione nominali della linea protetta;
- corrente nominale e classe di precisione dei TA di linea o del
trasformatore toroidale;
- taratura di eventuali protezioni installate a monte o a valle;
- requisiti richiesti dall'ente distributore;
- norme o specifiche varie.
Come noto la corrente di guasto in una rete isolata ha origine
dalle capacità distribuite sulla rete; sulla capacità che rappresen-
ta le linee sane la tensione residua dovuta al guasto produce una
corrente residua di tipo capacitivo; la linea guasta viceversa,
grazie alla corrente di guasto, fornisce alla rete la corrente residua
capacitiva richiesta dall'insieme di tutte le linee sane. Di conse-
guenza le protezioni direzionali di terra, avendo come senso di
riferimento per la corrente residua quello verso la linea protetta,
devono intervenire con corrente in ritardo rispetto alla tensione
residua; l'angolo caratteristico (θ
E
>, θ
E
>>, θ
E
>>>), inteso come
ritardo della corrente rispetto alla tensione, deve quindi essere
programmato a 90°.
Nelle reti collegate a terra mediante resistenza la linea guasta
fornisce alla rete la corrente resistiva determinata dal valore della
resistenza di messa a terra. Di conseguenza le protezioni direzio-
nali di terra, avendo come senso di riferimento per la corrente
residua quello verso la linea protetta, devono intervenire con
corrente in opposizione rispetto alla tensione residua; l'angolo
caratteristico (β>, β>>, β>>>), inteso come ritardo della corrente
rispetto alla tensione, deve quindi essere programmato a 180°.
Qualora la corrente dovuta alla resistenza di messa a terra avesse
lo stesso ordine di grandezza della corrente residua capacitiva,
i rispettivi valori si sommerebbero vettorialmente per cui l'angolo
caratteristico della protezione dovrà essere programmato ad un
valore compreso tra 90° e 180°.
L'angolo di apertura della curva caratteristica d'intervento
(β>, β>>, β>>>) potrà essere tarato a 60° quale valore preferen-
ziale consigliato.
With regard to the threshold setting values it is worthy to
remember that, being the relay connected to the open delta
secondary of the VT's with nominal voltage 100 / 3 V, a 100 V
residual voltage
(1)
appears at the input of the relay in case of a solid
phase to earth fault. The setting value should be a fraction of the
above nominal value, to make account of possible resistance
faults and of faults close to the neutral end in some machines
having star connected windings.
Earth fault directional function (67N)
The earth fault directional function, which is an integral part
of relay SSG, allows to ascertain the existence of earth faults in
medium voltage systems which can be isolated from earth or
resistance earhted. This protection can be employed as well in
radial distribution systems as in meshed systems. Through both
measuring circuits, amperometric and voltmetric, the residual
voltage and current of an electric line are determined together with
their relative phase shift. Whenever all these three quantities
exceed the corresponding thresholds, the protection operates
with the assigned operation time.
To establish the setting values the following information must
be kept in evidence:
- nominal current and voltage of the protected line;
- nominal current and accuracy class of the line CT's or ring
type transformer;
- setting values of the upstream or downstream protections;
- conditions imposed by the electric utility;
- relevant standards.
As is well known, the fault current in an insulated electric
network arises from the distributed capacitance of the network;
on the equivalent capacitor representing the healthy lines the
residual voltage due to the fault suppies a capacitive residual
current; the faulty line, thanks to the fault current, supplies to the
network the capacitive residual current which is required by the
whole of the healthy lines. As a consequence the earth fault
directional protections must operate when the residual current
lags with respect to the voltage, since they have the reference
direction for the residual current toward the protected line; the
characteristic angle (θ
E
>, θ
E
>>, θ
E
>>>), representing the current
lag with respect to the voltage, must then be preset at 90°.
In the networks having a resistance earthed neutral the faulty
line supplies to the network the resistive residual current, which
depends upon the value of the earthing resistor. As a consequence
the earth fault directional protections must operate when the
residual current is 180° out of phase with respect to the voltage,
since they have the reference direction for the residual current
toward the protected line; the characteristic angle (β>, β>>,
β>>>), representing the current lag with respect to the voltage,
must then be preset at 180°. Should the current due to the earthing
resistor be of the same order of magnitude of the capacitance
residual current, their values would add together vectorially; then
the characteristic angle of the protection will be preset at a value
between 90° and 180°.
The open angle of the characteristic curve (β>, β>>, β>>>)
will be preset at 60° as optimum suggested value.
NOTA 1 - In caso di rilevamento della tensione residua dal centro stella del circuito
voltmetrico del relè (come da schema di collegamento di fig. 29) il valore di 100
V sopra indicato si riduce a 58 V.
NOTE 1 - When the residual voltage is determined by a connection to the neutral end
of the phase voltage circuit of the relay (as per diagram of fig. 29) the above 100
V value decreases to 58 V.
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