Appunti di Sistemi elettrici 2

INTRODUZIONE

Un sistema è un insieme di elementi fisici che agiscono tra di loro per realizzare un obiettivo comune. È di fondamentale importanza il modello matematico che si utilizza per rappresentare l'intero sistema, sarà basato sulle caratteristiche del sistema e sulle leggi che lo governano.

Un campo è la linea elettrica che può essere rappresentata da un modello con parametri distribuiti (AT) o concentrati (MT/BT), modello a piega, modello a T. Per il sistema elettrico non esiste un modello matematico universale. Si definisce stato del sistema le condizioni di esercizio del sistema in un determinato momento. Le variabili che rappresentano le misure date da misuratori possono essere di diverso tipo e a seconda dell'esigenza. Lo spazio degli stati è l'insieme dove possono assumere le variabili di stato e quindi come lo stato del sistema può cambiare. Il sistema può avere come estremo unico una variabile nel tempo x₁(t), x₂(t), ..., x_n(t). Se è statico si descrive con un sistema di equazioni algebriche, se è dinamico lo si può rappresentare con un sistema di equazioni differenziali, in entrambi i casi si può avere equazioni lineari. Un sistema non lineare si descrive con equazioni non lineari.

Si definisce traiettoria del sistema una curva x(t) nello spazio degli stati contenente stati del sistema in istanti consecutivi, una traiettoria coincide con quella in cui x(t)=0 è un punto costante, vuol dire che lo stato non cambia e quindi si dice che c'è un punto di equilibrio. Un punto di equilibrio nel tempo non si sposta e quindi la derivata in quel punto ci uguale a zero, x+0, si trovano risolvendo Ax=c F(x)=0. Il sistema si dice che è lineare se x è dettato, se il sistema è non lineare x può essere più di un punto di equilibrio.

Se il sistema è lineare la condizione di stabilità non dipende dall'entità del disturbo. Se il sistema è non lineare la condizione di stabilità dipende dall'entità del disturbo. Ad un sistema si deve considerare l'aggiunta di un controllo che è un'azione che influenza il sistema dinamico per ottenere un determinato comportamento.

Sappiamo che il sistema elettrico è composto da diversi elementi. Un sistema è sempre alla ricerca di equilibrio. A causa della complessità del sistema elettrico ci sono diverse perturbazioni e fenomeni dinamici, classificabili in base a varie caratteristiche. È importante individuare il giusto modello per il contesto specifico.

Principali cause:

• CAMBIAMENTI NELLA RICHIESTA DI POTENZA ➜ possiamo avere variazioni rapide di carico che mettono in gioco scambi di energia tra macchine e rete, oppure variazioni di medio/lungo termine, variazioni di carico più o meno piccole (arco temporale in cui avviene normalmente la reagazione della tensione e della frequenza), le variazioni lente che sono quelle giornaliere o settimanali, in questo caso si fanno predi di carico ed entra in gioco una gestione e pianificazione delle risorse di rete;
• COMPARSA DI UN DISTURBO ESTERNO ➜ possiamo avere disturbi rapidi che introducono dinamiche molto veloci (sottotensioni) oppure possono essere motivi di natura elettromagnetica (controfonici) che interessano sia le linee che gli avvolgimenti delle macchine. Poi ci sono disturbi di altra natura, che introducono dinamiche di tipo elettromeccanico, tipo delle oscillazioni nei rotori delle macchine che gli attribuiscono rispetto allo statore e viceversa.

Infine abbiamo disturbi che introducono variazioni dinamiche ancora più lente che vanno a concernere nel motore gli effetti (caldas).

Seconda del fenomeno che andiamo ad analizzare facciamo uno studio e una modellizzazione diversa. Se studiamo la propagazione indiamo a studiare il fenomeno fino ad trasforma dotato in un modello a parametri distribuiti. Per i fenomeni elettromagnetici, il modello di avvolgimenti della macchina e quindi le ritenute le linee elettriche, questi dati vanno Mess con il modello a parametri concentrati, questi schema ci serve per mettere in conto che utilizzazione dei dati, quindi è necessario modellizzare entrambe le rettec prima, unificare i risultati, infine per le ormi della rete elettrica e le linee, in questo caso, le condizioni sono solo nel campo di gi commissari ultimo e lo studio dell'equilibrio di macchine, mette in linea. Infine per i fenomeni termodinamici questo schema rappresentarlo.

Ci concentreremo sulla studio del fenomeni elettromeccanici riguardati: la stabilità e la propagazione delle onde.

Per quanto riguarda la stabilità, e quindi i fenomeni elettromeccanici, le linee le simplifichiamo notevolmente e si

ricavare la potenza attiva:

Zona

Multiplo tutto

quindi:

PS = VI cosϕ

La stabilità della macchina non dipende dall’angolo δ, cioè non possiamo

dire che la macchina è stabile tra δ = 0° e δ = 90°. È corretto dire: La macchina

è stabile fino al valore della potenza attiva che può scambiare.

La tensione vince che la potenza trasmessa è inversamente proporzionale

alla reattanza del ritmo quindi più piccolo è la «X», più grande è la

potenza attiva.

Andiamo a ricavare il legame tra la potenza reattiva Q e la tensione:

Sostituendo:

formula

Dalla formula appena ottenuta possiamo vedere come la tensione V influisce su Q e viceversa. La caratteristica che lega queste

due grandezze è la seguente:

carico in funzione della tensione

che può fornire il sistema elettrico:

Questa caratteristica ci aiuta per lo studio del calcolo di tensione e per la "stabilità"

prima. Se cresce il carico (quindi la X riduce) e c’è già Q0 nel

riferimento (la caratteristica si sleba perché la X cresce), puoi trovarli nella situazione

che il ritmo non riesce a fornire la potenza reattiva richiesta dal carico, quindi

abbiamo un deficit di Q e questo comporta un abbassamento della tensione e

quindi possiamo avere un blackout del sistema elettrico per un collasso di tensione,

tre le grandezze che influenzano la stabilità del sistema elettrico sono riprendappevole:

tre:

Studiamo la stabilità per valutare la sicurezza

del ritmo elettrico perché l’obiettivo è quello

di operare con grandi margini di sicurezza.

In modo che il sistema rimanga stabile:

NORMAL:

Il sistema è stabile ed è cambiamento carico con frequenza a 50 Hz e

tensione entro i limiti, anche il richiamo è stabile e la stabilità

ALERTA:

Il sistema passa ad essere in stato di alerta del reso è 5x1,

EMERGENZA:

possono iniziare a crescere in secarsi sulle debolezze delle caratteristiche del sistema, possono

ESTREMI:

fino a che avviene un blackout del sistema elettrico con un collasso di tensione,

RIPARAZIONE:

è lo stato fin cui riusciamo a fornire le operazioni di riparazione che mi permettono di rianimare il sistema e riportarlo

alla stabilità.

ROTORE A POLI SALIENTI

La trattazione vista precedentemente era semplificata dall'ipotesi che la forza magnetomotrice ed il relativo flusso magnetico fossero sempre in fase. Questo è ipotesi valida perché il rotore era liscio, non c'erano differenze nei percorsi, nello spazzo del trafilo, nello spazio in tra statore e rotore, quindi tutti i percorsi magnetici che poteva compiere il flusso sono ad uguale riluttanza, e quindi il flusso magnetico e la relativa forza magnetomotrice. Nella macchina a poli salienti, se il rotore è in una di poche gocce, avremo (fasi e maggior riluttanza lungo percorso polare. Avendo detto il ritardo della forza magnetomotrice) sono su per la direzione lungo quest'asse e discussi distinti allora il flusso rotore è presente conduttore e.

Come fatto per le macchine a rotore liscio...

Analogamente si può scomporre la corrente che circola negli avvolgimenti di statore:

Posto che la macchina, a rotore, non disturbi direzione, amatoriale f.e.m., secondo i r.e.m., solo t.r.s. l='s pacsato l'esigenza esterna riferisco. Componenti detta fase di poieghe e lavorière passanto polarità;

Avendo indicato con _Xd...

Risolvendo l'equazione della (tra) loro (f.e.m.)... si ottiene il circuito equivalente wieħed riferito; componenti dirette della seguente, secondo gli ed q Frsa sistemi; le cireme di newton in em in quanto generico ins alimento. _vd...

• fuqsna
• (k)

Consequamente...