Appunti di Elementi di impianti e centrali elettriche (parte 3)

Utilizzo il metodo di Maxwell dei nodi:

I_non = - [Y]_no[E_n0]_c I_non = ^E₁⁄_ZL1+Zc2 + ^E₂⁄_ZL2+Zc2 + ^E₃⁄_ZL3+Zc3 I_non = - ( Y_N E_N )

EN = -¹⁄_ZL1+ZC1 + ¹⁄_ZL2+ZC2 + ¹⁄_ZL3+ZC3 + ¹⁄_ZN

se E₁, E₂, E₃ sono un sistema simmetrico diretto ovvero:

• E₁ = E₁
• E₂ = E₁α²
• E₃ = E₁α

e se Z_L1 = Z_L2 = Z_L3 e Z_c1 = Z_c2 = Z_c3 allora E_N = 0 in regime simmetrico

In regime simmetrico il neutro se lo collego a terra e lo lascio isolato non cambia niente (poichè non scorre corrente nel neutro essendo E_N = 0)

• Se la rete è dissimmetrica: E_N ≠ 0

Suppongo che Z_c1 ≠ Z_c2 + Z_c3 Calcolo la corrente che circola nella fase 1: I_n = ^{E₁ + E_N}⁄_{ZL1 + ZC1}

In regime dissymmetrico la rete si comporta diversamente tra neutro isolato e neutro a terra

Dunque dobbiamo andare a studiare come collegare i neutri, prevedo nel sistema un modo per controllare le sovratensioni di guasto mettendo a terra le funzioni nelle altre due fasi non affette dal guasto, quando c'è il guasto monofase a terra nella terza fase.

Vedremo dunque che i collegamenti dei neutri nella rete saranno:

LCE del 24/11/2021

applico il principio di Thevenin per valutare le correnti di guasto

• PER NEUTRO(N) COLLEGATO A TERRA

• PER NEUTRO (N) NON COLLEGATO A TERRA

parallelo tra Z₀ e Z_z

E’ facile dunque notare che le due impedenze sono diverse

dunque quando si verifica il guasto, la CORRENTE DI GUASTO sarà DIVERSA in base a come abbiamo gestito il neutro (collegato a terra o isolato da terra)

Dobbiamo dunque decidere come collegare il neutro

criteri per scegliere il collegamento del neutro

• entità della corrente di guasto monofase a terra
• tensioni a cui si portano le altre due fasi durante il guasto

Generalmente ho che quando ho il

• COLLEGAMENTO DIRETTO DEL NEUTRO A TERRA
• COLLEGAMENTO CON NEUTRO ISOLATO

con E_S ed E_T — ho indicato le tensioni delle altre due fasi non affette dal guasto

Quando ho un guasto monofase a terra, ad esempio tra fase R e terra, la tensione della fase R ritorna allo stesso potenziale del terreno ovvero 0. Dobbiamo dunque equiparare le tensioni a cui si portano le altre due fasi.

Stato del neutro per le reti di centrale (MT)

Le reti possono avere come nucleo diverso il neutro posto verso terra, mentre altre reti hanno il neutro isolato da terra.

Mi chiedo dunque: com’è esercito il neutro nelle reti di media tensione di centrale?

Per la scelta delle modalità di sicurezza del neutro della rete MT di centrale, occorre valutare gli effetti dei guasti che possono avere:

• Correnti di guasto a terra, che devono essere tenute inferiori a quelle di guasti trifase e senza causare danni e sovratensioni superiori a quelle di corto circuito.

Uno dei guasti cui può essere soggetto il penetrato sincrono è il guasto di terra statorica.

Guasto di terra statorica

• Quando ho questo guasto le donne economiche solo della produzione e riparazione dell’avvolgimento del ferro statorico.
• Le reti dunque come servono, esercita il neutro andando in diversi casi.

Disegno dunque i circuiti equivalenti:

1. Sequenza omopolare, diretta e inversa

Introduco K_f

K_f = max {E_S, E_T} - K_f = K_f(a = ^X_tho⁄_Xthd)

K_f = ^{√3 (a2 + a + 1)}⁄_{|a + 2|}

GDsud ann

dunque per a = -2

K_f = ∞

γ_gmt = ∞

devo cercare di non avere mai a = -2

(ovvero condizioni di risonanza)

per 0 < a ≤ 1 → γ_gmt > 1

γ_GMT = 1

non posso modificare → D quindi dipende dalla struttura della rete

Si dice che K_f deve essere < 1,1, →

E_S⁄E_T devono arrivare ≈ 80% V_m

valor per il quale K_f = 4,

dunque la situazione migliore per eseguire la rete è

1 ≤ a ≤ 5,5

per influenza sul valore di a:

a = ^X_tho⁄_Xthd

RETI MT con NEUTRO ISOLATO DA TERRA

In Italia nel 1963 c'è stata la nazionalizzazione del sistema elettrico ed Enel 

inizialmente il _neutro delle reti di MT.

Enel quindi decise di mettere NEUTRO ISOLATO nelle reti di MT poiché la corrente di _I^GM era relativamente piccola.

• non ho disturbo vibratorio
• non ho tensione isalamento
• non ho sovratensioni di linea indotta
• non disturbo le telecomunicazioni

_I¹_GHT = 3U_mC_mE_m

• dalla tipologia di linee
• in cavo ≈ 300 nF/km
• aeree ≈ 5 nF/km

dall'emissione delle linee della rete

ovvero dalla lunghezza totale delle linee

Nel 1963 la maggior parte delle linee MT era di tipo aereo e dunque le _I erano piccole (disinserite R per le linee avia e disinserite R_I per le linee in aspa): erano piccole anche R_i (senza giunzioni e V senza prese di rubacchione)

Dal 1963 al 2000 Enel ha sostituito il neutro delle reti di MT ISOLATO da terra

tuttavia aveva sempre avuto gradi di aumentare la pressione per quanto riguarda le correnti MT al

cavo e dunque di convertirli: le reti sono divise in frazioni in molti incidenti e l'emissione lavelolovendo raggiunto di livelli. Su personen andono da 400 a 800 A

V_T = R_kts + _I^GHT

R(1) di 5_.2 = 800 A ≈ 4_kV

Altri element per elementi vent per _IGHP delle riscazzioni elevato

3 mole delle punti deletto e semifatto V e concerto) ter

Il punto si elevato della _I puo da in dann per alcanto punti correnti alta tensione

Disegno correntone e domani per tempo male e larizzazione punti da equi cordisce domani per tempo

AUTOSINTIZIONE DELLA CORRENTE DI GUASTO MONOFASE

si verifica nelle linee di TIPO AEREO

Supponiamo che avvenga un piccolo a terra attorno e INT da interconnessione si sviluppa lungo l'isolato

sale intorno S in complesso intera seh singolo su quale segna faccia dell'estate U e modo non potesse segnalare permette di perestre

concordati

verulatorio

.__. CO per V_{30M^t = (Xadel) - 500/7000% dei cavi di MT; tattenuning ≤ 0%}

_alle

è testati persone conformi da menion pregamenti

The habito sopra Ardivano ai Venti concorda

Neutro a terra tramite bobina di Petersen

(protezione di linea)

Lunghe trascurando anche le _Zom e le _Zoi, l'equilibrio diventa:

• E_n = E_s
• 3X_p(I₀+I_om) = E_s

Poiché Esombarda con il neutro appare quando 3X_p[I_om+(Z_om] = 3Z_f)

Le dunque la corrente è nulla I_gp = 0 → I₀:

• I_om = E_os - JωC_om
• I_oi = E_os - JωC_oi

In questo caso le I_oi sono in fase con le I_om

Dunque con la BOBINA di PETERSEN propongo usati altri tipi di protezioni:

• Protezioni sensibili alla colonna attiva ompolare
• Protezioni sensibili alla corrente transitoria della corrente di guasto a massa a terra

2/12/2021

Riepilogo sulle protezioni da utilizzare nei casi analizzati:

• Direttamente a terra → relé amperometria di fase
• Isolato da terra → relé parametrico omopolare di tipo direzionale
• Messo a terra con bobina di Petersen

Enel di tempo: cosa ha fatto? Dopo essere stata per tanti anni con il NEUTRO isolato da terra, ha visti i benefici di mettere il NEUTRO a TERRA tramite BOBINA PETERSEN in modo da non dover pagare una penale, > relé parametrico di tipo direzionale - PETERSEN;