Esercizi Gestione Automazione e Comunicazione dei Sistemi Elettrici

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Author: Lociano94

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Esercizi e domande di teoria in preparazione all'esame. Il programma del corso è:1. Sistemi SCADASistemi di supervisione e controllo per la gestione di sistemi ed impianti elettrici …

Esame Gestione Automazione e Comunicazione dei Sistemi Elettrici

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Montagna Mario

Università Università degli Studi di Pavia

A.A. 2017-2018

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Generatore e dati di rete

Generatore → P_n=60 MVA x_d=4,1 Ω, k_i=0,06 Ω E_g=25,3/^√3 kV

Linea → X_l=0,4 Ω/km R=40 Ω X_l^r=X_l·l=169,6 Ω E_l=220/^√3 kV

Trasformatore S_n=60 MVA V=V_cc=¹⁵/₂₂₀ kV V_cc=10% Collegamento Δ/Y_n x_T^d=0,375 p.u.

1. Limite di stabilità

La rete è intagliata e solo sequenza diretta jX' jX' jX' ( ) ( ) ( )

X_T^d=V_cc x. V_m=0,1·¹⁵/₆₀²=0,375 Ω

X_l^d=X_l·K_m=169,4·¹⁵/_220²=0,755 Ω

E_{^g|^¹⁵/_^√3}kV.kV/kV.

X_T+X_l^d+X_e^d=5,23 Ω

P_em=limite stabilità=3·^E_gE_l/_X^tot=74,56 MW

Generatore, linea e trasformatore

Generatore P_n = 60 MVA x_d = 4.1 Ω, k_i = 0.06 Ω E_g = 25.3/√3 kV

Linea X_l = 0.406 Ω/km R = 400 m X_l^c = 4 x l = 1.624 Ω X_o^c = 4 x l = 649.6 Ω E_o = 220/√3 kV

Trasformatore S_n = 60 MVA V₁/V₂ = 15/220 kV Vcc = 10% x_d^d = 0.375 p.u.

1. Limite di stabilità

La rete si integra in solo sequenza diretta

x_t^d = Vcc x V_m/S_m = 0.1 x 15²/60 = 0.375 Ω

x_l^c x k_m = 162.4 x 15/220² = 0.455 Ω

E = 220/√3 x 15/220/√3 kV

k_t^c = x_t^d + x_l^c + x_t^g = 5.23 Ω

P_em = limite stabilità = 3 EE_g/x_tot = 72.56 MW

2. Guasto monofase a vuoto linea

X₁^d = 0,3775 Ω = X₁^d/2

X_C^d = 0,060 r = X_T^d + X₁^d = 0,375 Ω

Sequenza inversa

X_inv^d = (X_C^d + X_T^d + X₁^d + X₁^d/2 + X₁^d/2) = 0,257 Ω

Sequenza opposta

X₁ = 4 x X₂ = 0,755 x 4 = 3,02 per X₂/2 = 1,551 Ω

X_op^d = (X₁^d + X₂^d)/2 x X₂/2 = 0,8433 Ω

X_op^C = X_inv^C + X_op^d = 1,011 Ω

Tocco dello tri-micro

X₁ = X_C^d + X_T^d + X₁^d/2 = 9,8525 Ω

X₂ = X₂^d/2 = 0,3775 Ω

X_tot = X₁ + X₂ + X₂^d = 6,8236 Ω

Trascuro X₁ e X₂ per la trasmissione di potenza attiva.

P_att = 3E_etc = 55,05 MKW (⁷⁶/_{X_inv}) ^{"sono in parallelo a quadroto, assorbono potenza}

3. Guasto bifase isolato

Circuito di sequenza diretto ed inverso sono in parallelo, non lo separato omopolare

x' = 0,2578 Ω = x''

X_tot = x₁ + x₂ + ^x''⁄_c = 12,3356 Ω

P_em = 3 E ^E⁄_{X_tot} = 30,77 MW (^{√ 3}⁄₂)

4. Guasto bifase a terra

Circuiti di sequenza sono in parallelo

^x''⁄_c = x'' = x° = 0,137 Ω

X_tot = x₁ + x₂ + ^x''⁄_c = 14,5087 Ω

P_em = 3 E ^E⁄_{X_tot} = 26,16 MW (^{√ 3}⁄₂)

5. Distacco di una fase

x_o = 33,35 Ω

x_d = 1,432 Ω

X_tot = 6,1112 Ω

P_em = 3 E ^E⁄_{X_tot} = 67,10 MW (86%)

Se P_o 20 MW => S₀ = sin⁡ P_o⁄_{P_em} = 0,2733 rad

Schema elettrico

Rete sana
Guasto monofase
Guasto bifase isolato
Guasto bifase a terra
Distacco di 1 fase

Combinano x_o e x_i

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