Impianti Elettrici con schemi, riassunti e teoria

PAG 1-8 Marzo

P > 10 MVA

Potenze installate accoppiate

Tens 150kV

Vn 380kV

Produzione liberalizzata

Autorità energia elettrica, il gas, il sistema idrico

Terna possiede e gestisce, manutiene e protegge e

la sviluppa a disposizione dai 380kV in su

Distribuzione non è liberalizzata ma concessioni

trentennale — Enel Distribuzione

Carico — Utenti — maggior tutela

→ Enel Servizio Elettrico

BASSA - Vn < 1000 V - Prima categoria

monofase 230 - trifase 400

V_n = √(1/T) ∫₀^T V² dt

MEDIA - 1000V < Vn 30kV - Seconda Categoria

Sott. 15 kV / 20 kV

ALTA - Vn > 30kV - Terza categoria

collegato o diretto

Transformatori: AC → DC

A parità di potenza V> e I< meno riscaldamento

perdito → nucleare o minor caduta di tensione

DC | AC

No cad. tens. (resistenza x) | Variaz. transf. tensione e corrente

Cond. trans. più piccolo | Motori alternata trifase → Motori corrente continua

Due elettrodi dell'alternatore

compatti e tenuti

Elettroni continuano a persa corde

rw=ctd

Induttore=0 wi=0

Capacità diureta rilevati come circuito aperto

Rotore elastico —> ripeti. Trazione. Trasmettere —> lunghezza c.p.t

50 Hz

60 Hz

Risparmio _ acciaio _ [illegible text]

ALTERNA TRIF — ALTERN MONOFASE IN CAVO ISOLATO

Condensatori legati

Vmax = √2 · Vf

Vfmax: = √2 · Vm

√2/Vf = √2/Vm => Vf=Vm

Stesso pelos quinol collett

It = P / √3 Vf cos02

In= P / Vmcosa

p reso

R · T = σ₁

p rome = J / S

1 = 2 / sm

sm = SM / 2

Risparmio 25% [illegible text] nella nuova condotta disianza bodcar [illegible text] elettro

Formule di Fortescue possono essere implementate in matrice

\[ \left[ \begin{array}{c} V_d \\ V_i \\ V_o \end{array} \right] = \frac{1}{3} \left[ \begin{array}{ccc} 1 & \alpha & \alpha^2 \\ 1 & \alpha^2 & \alpha \\ 1 & 1 & 1 \end{array} \right] \left[ \begin{array}{c} V_a \\ V_b \\ V_c \end{array} \right] = [F] \]

Trasformazione inversa

\[ \left[ \begin{array}{c} V_a \\ V_b \\ V_c \end{array} \right] = \left[ \begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ 1 & \alpha & \alpha^2 \\ 1 & \alpha^2 & \alpha \end{array} \right] \left[ \begin{array}{c} V_d \\ V_i \\ V_o \end{array} \right] = [F]^{-1} \]

Utili per calcolare correnti di corto circuito e sovratensioni

\[ [V_F] = \left[ \begin{array}{c} I_a \\ I_b \\ I_c \end{array} \right] \Rightarrow \left[ \begin{array}{c} V_d \\ V_i \\ V_o \end{array} \right] = [F] \left[ \begin{array}{c} V_a \\ V_b \\ V_c \end{array} \right] = [F] \left[ \begin{array}{c} [V_F] \\ \end{array} \right] \]

I_a, I_b, I_c possono essere ottenute in funzione delle loro componenti \[ \left[ \begin{array}{c} I_a \\ I_b \\ I_c \end{array} \right] = [F] \left[ \begin{array}{c} I_d \\ I_i \\ I_o \end{array} \right] \]

EV \[ \overline{z_d} \]

\[ \begin{array}{c} E_1 \\ E_2 \\ E_3 \end{array} = \left[ \begin{array}{ccc} z_{11} & z_{12} & z_{13} \\ z_{21} & z_{22} & z_{23} \\ z_{31} & z_{32} & z_{33} \end{array} \right] \left[ \begin{array}{c} I_1 \\ I_2 \\ I_3 \end{array} \right] \]

\[ \begin{array}{c} E_d \\ E_i \\ E_o \end{array} = [F^{-1}] \left[ Z \right] [F] \left[ \begin{array}{c} I_d \\ I_i \\ I_o \end{array} \right] \Rightarrow \left[ \begin{array}{ccc} z_d & 0 & 0 \\ 0 & z_i & 0 \\ 0 & 0 & z_o \end{array} \right] \Rightarrow \left[ \begin{array}{c} E_d \\ E_i \\ E_o \end{array} \right] = \left[ \begin{array}{c} 2d \\ 0 \\ 0 \end{array} \right] \left[ \begin{array}{c} I_d \\ I_i \\ I_o \end{array} \right] \]

DETERMINAZIONE DELLE CORRENTI DI CORTOCIRCUITO NELLE RETI RADIALI MT/BT

Nella realtà è raro trovare sistemi simmetrici. In alcuni casi le componenti simmetriche non sono necessarie, per esempio nelle reti radiali MT/BT.

3 generatori, impedenze z_t del trasformatore e un carico z_f

Ci si deve preoccupare di un cortocircuito trifase o un cortocircuito bifase a terra (sono la stessa cosa). Si deve studiare un filo per volta.

_MODULO I_cc3 = ^E/_{2zt + zf}    I_cc1 = ^E/_{2zt + 2ze}

GUASTO BIFASE

Il guasto bifase interessa due fasi. La prima modifica è rimentata dalla tensione concatenata.

|I_ccB| = ^{√3 E}/_{2|zt + ze|}

GUASTO MONOFASE

La corrente di guasto torna alla sorgente tenuto il neutro, si deve tener conto anche dell’impedenza del conduttore.

Si impone l’impedenza del neutro uguale a quella di fase:

ipotesi che non corrisponde alla realtà perché possono verificarsi 2 casi:

1. Il guasto non è sul neutro ma verso terra, quindi l’impedenza del conduttore di ritorno (terno) sarà grande.
2. Se ho il guasto di una fase sul neutro, non è detto che il neutro abbia la stessa impedenza del conduttore. Se i conduttori sono di sezione piccola bisogna usarli uguali. In un sistema trifase risoluto bene, le correnti sul neutro dovrebbero essere teoricamente zero, quindi, al crescere delle sezioni mantenendo uguali spendo troppo. Le norme consentono di avere sezioni del neutro più piccole.

Tornando all'esempio, dove neutro e fase hanno la stessa sezione:

I_cm = ^E/_{2zt + 2zp1}

La corrente di cortocircuito monofase è sicuramente più piccola di quella bifase e trifase. Questo non è sempre vero nei sistemi in AT.

Poiché è impensabile avere sempre tralici con i conduttori disposti su vertici di un triangolo

equilatero, spesso si usano strutture diverse e dissimmetriche nella posizione dei fili; si applica quello che si

chiama trasposizione:

Ogni x km il conduttore nella fase 1 cambia la sua posizione con gli altri,

così l'effetto induttivo è bilanciato come se ci fosse simmetria geometrica.

operazione fatta nelle linee di trasmissione perché sono più lunghe

Se mettessi tutti conduttori a triangolo equilatero D₁₂, D₂₃, ecc. = D.

Tornando al discorso di D_m se non c'è simmetria geometrica ogni 2π si deve ma per calcolare

ogni fase uso la formula:

L_s = 0,05 + 0,46 log D_m r [mH/km]

D_m è la distanza media geométrica (non aritmetica)

PRESENZA OMOPOLARI

Caso in cui si verifica un guasto a terra → entrano in gioco le

correnti omopolar' eccitate dalle impedenze e dai generatori.

Considero il seguente schema:

La distanza del conduttore immaginario la ricavo con il

MODELLO DI CARSON

D_e = 658 √ p_e

p_e: RESISTIVITÀ SUPERFICIALE

L'induttanza omopolare è 3 o 4 volte più grande dell'induttanza

di servizio perché più è distante il conduttore immaginario da una

fase più è grande L (log (D_l))

L_S0 = (3÷4)L_S = (3÷4)(0,05 + 0,46 log D_m r) [mH/km]

VALORE INDUITTANZA OMOPOLARE

Se abbiamo le funi di guardia si ha una attenuazione dell'induttanza omopolare perché la fune di guardia

è molto più vicina ai conduttori rispetto al terreno. Le correnti omopolare preferisce circolare nelle funi di guardia

perché cerca il percorso a meno resistenza (rispetto al terreno)

L_S0 = (1÷1,6)L_S = (1÷1,6)(0,05+0,46 log D_m r) [mH/km]

VALORE INDUITTANZA OMOPOLARE nelle funi di guardia

VALORE coefopiolo

r_o = 3π².f.10⁻⁴

RESISTENZA ELETTRICA ALLE CORRENTI DEL CONDUTTORE IMMAGINARIO (CARSON)