Domande e risposte esame centrali elettriche e generazione distribuita

1

• Pozzi piezometrici e condizione di Thoma.
• Modello dinamico di caldaia. Definizione di costante di tempo, capacità della caldaia e armnettenza. Applicazione a una caldaia a circolazione.
• Circuiti equivalenti in p.u. di un alternatore. Descrizione della procedura utilizzata per la loro definizione.

2

• Induttanze sincrone, transitorie e subtransitorie di un alternatore
• Modo di regolazione turbina segue di una centrale termoelettrica a vapore. Schema a blocchi. Definizione di capacità della caldaia. Modo di regolazione a pressione costante e a pressione variabile.
• Regolazione di velocità di un gruppo idroelettrico con bacino (ipotesi di acqua ideale e condotta anelastica). Blocco di stabilizzazione (asservimento cedevole).

3

• Transitori elettromagnetici in un alternatore. Induttanze operatoriali di asse diretto e di asse in quadratura. Costanti di tempo e loro relazione con i parametri dei circuiti equivalenti.
• Modello dinamico e regolazione di una turbina a vapore. Schema a blocchi non lineare e linearizzato.
• Regolazione di velocità di una turbina idroelettrica.

4

• Regolazione della tensione di un alternatore. Schema a blocchi dell’anello di regolazione. Elemento di stabilizzazione.
• Modello dinamico del sistema serbatoio-galleria-pozzo piezometrico e condizione di stabilità di Thoma.
• Modo di regolazione caldaia segue. Schema. Vantaggi e tipo di centrali in cui è possibile applicarlo. Definizione di capacità della caldaia. Segnale di anticipo.

5

• Tipi di eccitatrice.
• Equazioni di propagazione delle onde di portata e pressione nelle condotte forzate. Coefficienti di riflessione.
• Regolazione di velocità di una turbina a vapore. Modello dinamico. Coordinamento fra la regolazione della valvola di controllo e quella d’intercettazione.

Propagazione delle onde di portata e pressione in condotta forzata.

Modello dinamico di caldaia. Modello del generatore elementare. Equazione dell'energia totale netta del corpocilindrico, dei tubi discendenti e dei tubi bollitori di una caldaia a circolazione.

Circuiti equivaenti in p.u. di un alternatore. Scelta dei valori di base delle correnti di rotore.

Controllo di livello nel corpo cilindrico di una caldaia a circolazione. Schema a blocchi del comportamentodinamico del livello dell’acqua nel corpo cilindrico. Schema a tre livelli della regolazione. Principali metodi perregolare la portata dell’acqua alimento della caldaia.

Modello dinamico del sistema serbatoio-galleria-pozzo piezometrico e condizione di stabilità.

Costanti di tempo di un alternatore.

Modello degli alternatori mediante circuiti magneticamente accoppiati e trasformazione di Park.

Modello dinamico di un impianto idroelettrico (acqua ideale, condotta anelastica). Costante di avviamento dellacondotta forzata. Polo e zero della funzione di trasferimento con ingresso la variazione dell’apertura deldistributore in uscita la variazione della potenza meccanica.

Modo di regolazione turbina-caldaia coordinato con controllo di velocità.

Applicazione della trasformata di Park ai circuiti di statore. Equazioni di statore trasformate secondo Park.

Regolazione di velocità di una turbina idroelettrica.

Modo di regolazione caldaia segue con schema. Definizione di capacità della caldaia. Segnale di anticipo sulsistema asservito combustibile.

Equazioni dei circuiti di statore e rotore di un alternatore. Matrici delle induttanze.

Modello dinamico di un gruppo idroelettrico con e senza tener conto della comprimibilità dell’acqua e dellaelasticità della condotta. Parametro di Alievi.

Modello non lineare e linearizzato di una turbina a vapore. Diagramma di Campbell. Schema di regolazione dellavalvola di controllo e di quella di intercettazione.

Eq. avvolgimenti di statore

v_sa(t) = R_ai_a(t) - dλ_a/dt v_sb(t) = R_bi_b(t) - dλ_b/dt v_sc(t) = R_ci_c(t) - dλ_c/dt

Eq. circuiti rotore

O = R_di_ds(t) + dλ_d/dt O = R_qi_qs(t) + dλ_q/dt O = R_qi_qs(t) + dλ_q/dt

Scrivendo in forma compatta (STATORE)

V_s = [v_sa v_sb v_sc] I_s = [i_a i_b i_c] λ_s = [λ_a λ_b λ_c]

R_s =

• [R_a 0 0]
• [0 R_b 0]
• [0 0 R_c]

⇒ V_s = - R_sI_s - dλ_s/dt

(ROTORE)

V_R = [v_ds 0 0] I_R = [i_ds i_qs i_qs] λ_R = [λ_d λ_q λ_q]

R_R =

• [R_d 0 0]
• [0 R_q 0]
• [0 0 R_q]

⇒ V_R = R_RI_R + dλ_R/dt

Analizzo la prima riga (io e is)

io = ²⁄_√3 (ia + is + ie) = ¹⁄_√2 ib¹⁄_√2 ie^-1⁄_√2 ie^-1⁄_√2 ie = ¹⁄_√3 (ia + is + ie) = ¹⁄_√3 im

A

• iann è neutro a terra tramite un'impedenza
• la corrente sul neutro è ia + ib + ic

N.B. nelle condizioni di setio non) nei Tre tasiQuindi abbiamo la stessa corrente su a, b, csfasati di 120 gradi = TRE SINUSOIDISFASATI DI 120 GRADI LA SOMMA È 0io = 0

Analizzo le altre due righe

• Una regola mnemonica per la trasformazione di Park è fornita considerando vettori unitaridi
• rettest secondo la direzione degli assi magnetici di ogni avvolgimento di statore e scomponendoli secondo le direzionali degli assi d e q, per un generico valore di θ.

• d cos(θ)
• Lungo d (2^a riga)

kie cos(θ) + kio cos(π/2 - θ) + kie cos(π/2 - θ)ie = kie cos(θ) + kio cos(2π/3)+ kie cos(-2π/3)

POZZI PIEZOMETRICI E CONDIZIONE DI THOMA

Il pozzo piezometrico è un pozzo verticale che è istallato nella testa

idrostatica e permette un comunicazione tra l'ultimo operante della

condotta forzata e l'atmosfera. In genere viene installato

ciò permette di eliminare con gallerie una presenza

In caso di chiusura e di discesa la tubulatura del recipiente

l'ampiamento viene dato dal colpo d'ariete e impediscono la

frangiatura del galleria. Durante questo transitorio la colonna

di acqua può abbassarsi e sollevarsi e

il colpo d'ariete può generarsi a causa

di una forte riduzione di portata della

massa liquida; ciò si ha quando

per esempio si chiude la valvola

del distruttore - ENERGIA

CINETICA MASSA IN FUGA

DISTRIBUTORE diventa ENERGIA DI

PRESSIONE - 2 ore impianto

sovratensione e svolta chiusura

della condotta che si

PRESSIONE della condotta alla valvola

Esistono diversi pozzi piezometrici! In generale però

- può esserci il piccole apertura del pozzo) può essere il Stabilizza

di pressori subesposti ma essi favorendo un ampliamento e oscillazione

di lusello del pozzo e Stabilino regolamente il transitorio i

- teorici) il disegno può diversare da quello cilindrico

- poi il pozzo è di natura dimensioni. più la natura sovrapponiam

e di rapporto dal pozzo alla galleria sono trascurabili

Pozzo CON CAMERA DI ESPANSIONE

E E è un pozzo con camere dotato

di una grande apertura orizzontale

- Limita le avvitamenti di lusello

governando un ciclo meno; in entrambe di quattorc

E quando a questo occorre il pozzo non è

svolto più

Infine però conducendo favorisce la

SABILIZZAZIONE DEI CIRERNI ANTAGONISTI nelle punz