Nozioni fondamentali sulla progettazione delle reti ad anello: perché l’RMU migliora l'affidabilità

Nozioni fondamentali sulla progettazione delle reti ad anello: perché l’RMU migliora l'affidabilità

La distribuzione a media tensione può essere realizzata con alimentatori radiali o con reti ad anello. In molte applicazioni dense e ad alta affidabilità, un anello è preferito perché consente il ripristino dell’alimentazione da una direzione alternativa dopo l’isolamento del tratto guasto. L’RMU è il nodo di commutazione che rende questa soluzione praticabile in cabine compatte.

Questo articolo spiega i fondamenti della progettazione di reti ad anello e perché le RMU sono così ampiamente utilizzate.

Distribuzione radiale vs. ad anello (concettuale)

Radiale: l’energia fluisce da una sola direzione di alimentazione verso i carichi. Un guasto sul tratto di linea interrompe generalmente tutti i carichi a valle fino alla messa in sicurezza del guasto.

Anello: i carichi possono essere alimentati da due direzioni. In caso di guasto, i punti di commutazione isolano il tratto difettoso e ripristinano l’alimentazione dalla direzione opposta per la maggior parte dei carichi.

Come le RMU consentono la sezionalizzazione

Le RMU forniscono punti di commutazione lungo l’anello. In caso di guasto sul cavo:

• gli operatori (o l’automazione) identificano il tratto interessato dal guasto
• le RMU adiacenti aprono gli interruttori dell’anello per isolare tale tratto
• il resto dell’anello viene riattivato dall’altra direzione

Questo processo riduce l’estensione dell’interruzione e il tempo di ripristino.

Modalità operative tipiche dell’anello

Le reti ad anello non sono sempre gestite come anelli completamente chiusi. Le modalità più comuni includono:

• Punto normalmente aperto (NOP): l'anello è aperto in un punto per controllare i livelli di guasto e la coordinazione della protezione.
• Funzionamento normalmente chiuso: utilizzato in alcuni progetti con protezione e automazione avanzate.

La modalità operativa scelta influisce sulle impostazioni di protezione, sui livelli di corrente di guasto e sul grado di sofisticazione dell’automazione richiesto.

Considerazioni relative alla protezione e alla localizzazione dei guasti

Le reti ad anello richiedono coordinamento. Considerare:

• variazione del livello di guasto: i guasti possono essere alimentati da più direzioni, a seconda dello stato di commutazione
• comportamento del guasto a terra: dipende dal metodo di messa a terra del sistema
• localizzazione del guasto: Gli FPI e il sistema SCADA riducono il tempo necessario per individuare i guasti sui cavi

Per le reti critiche, l’automazione dei tronchi può ridurre in modo significativo la durata delle interruzioni.

Dove sono comuni le reti ad anello

• distribuzione urbana con cavi interrati
• parchi industriali con molteplici collegamenti clienti
• reti di raccolta da fonti rinnovabili (eolico/fotovoltaico)
• campus e grandi sviluppi commerciali

Checklist di progettazione (livello generale)

• Definire: numero di punti di commutazione e ubicazioni delle unità di messa a terra (RMU)
• Scegli: modalità di funzionamento (NOP vs anello chiuso)
• Specificare: Potere di interruzione in caso di guasto dell'RMU e livello di isolamento
• Piano: segnalazione dei guasti e strategia di automazione
• Coordinate: parametri di protezione con piano di manovra

Collegamenti interni

Pagina categoria RMU: Unità Principali Anello .

Soluzioni per quadri di media tensione: Dispositivi di commutazione .

Conclusione

Le reti ad anello migliorano l'affidabilità consentendo l'isolamento del guasto e il ripristino dell'alimentazione da direzioni alternative. Gli RMU sono nodi di manovra compatti che rendono praticabile la distribuzione ad anello nei siti reali. Il progetto ottimale di un anello allinea le procedure di manovra, la coordinazione delle protezioni e il livello di automazione alla tolleranza ai guasti e alle capacità operative previste.

Suggerimenti immagini

• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: "RMU utilizzato come nodo di manovra in una rete ad anello di media tensione"
• Immagine: https://www.enweielectric.com/products/substations
• ALT: "Stazioni di trasformazione di distribuzione collegate mediante reti di unità di derivazione ad anello"