Prova tema Elettrica Impianti

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ESAME DI STATO PER L’ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE
PRIMA SESSIONE 2013 – SEZIONE A Laurea Magistrale/Specialistica
Prova Pratica - TEMA N. A4-IND03 - Ing. Elettrica - Impianti
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Un insediamento costituito da due edifici, disposti come nella planimetria di figura 1, ha fornitura di
energia elettrica dalla rete pubblica di distribuzione in media tensione con le seguenti
caratteristiche:
- tensione nominale 15 kV
- corrente di cortocircuito trifase 12,5 kA
- stato del neutro compensato
- corrente di guasto monofase a terra 50 A
- tempo di eliminazione del guasto monofase a terra > 10 s
- tempo di eliminazione del doppio guasto a terra < 0,2 s.
L’edifico A è caratterizzato da carichi statici che assorbono una potenza che varia a cosφ 0,9 in
ritardo tra 1000 kW e 200 kW. L’edifico B ha una potenza assorbita, in prima approssimazione
costante, di 350 kW a cosφ 0,80 in ritardo, per l’alimentazione di carichi statici, di cui 50 kW a
cosφ 0,85 con tasso di terza armonica e di ordine multiplo di tre pari al 35%. Il quadro QE di
alimentazione di tale carico distorcente è da installare nella posizione indicata in figura 1. Gli edifici
richiedono potenze elettriche per refrigerazione, a cosφ 0,85 in ritardo, stimate in 300 kW e 500 kW
per gli edifici A e B rispettivamente e nel periodo invernale, che raddoppiano nel periodo estivo.
Ogni edificio sarà caratterizzato dalla presenza di un quadro principale di distribuzione in bassa
tensione denominato QA e QB rispettivamente.
A seguito di uno studio di fattibilità tecnico economica l’insediamento conterrà una centrale di
cogenerazione la cui potenza elettrica massima in funzionamento continuo è di 1000 kW e che
servirà al riscaldamento degli edifici nel periodo invernale e alla produzione di acqua refrigerata nel
periodo estivo, che consentirà di recuperare 750 kW di potenza per refrigerazione nel periodo
estivo. Il quadro elettrico QC della centrale è ubicato come indicato in figura 1. La potenza elettrica
prodotta non utilizzata verrà immessa nella rete di distribuzione.
Al candidato si richiede di:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
determinare il layout dell’impianto di distribuzione necessario ad alimentare il complesso;
dimensionare le linee e le apparecchiature di manovra e protezione di media tensione;
dimensionare la cabina o le cabine di trasformazione;
dimensionamento la portata d’aria di raffreddamento delle cabine di trasformazione;
dimensionare le condutture che alimentano i quadri QA e QB;
dimensionare le condutture che alimentano il quadro QE;
calcolare le correnti di cortocircuito trifase massime e fase-PE minime ai quadri QA, QB e
QE;
8) dimensionare le apparecchiature di manovra e protezione delle condutture elettriche di bassa
tensione dimensionate nei punti precedenti;
9) si indichi come realizzare la protezione contro i contatti indiretti ai quadri QA e QB in
alternativa alle protezioni differenziali
10) dimensionare l’impianto di terra tenendo presente che la resistività del suolo e di 150 Ωm;
1
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Prova Pratica - TEMA N. A4-IND03 - Ing. Elettrica - Impianti
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11) dimensionare l’impianto elettrico per la connessione della centrale di cogenerazione ai
quadri QA e QB e alla cabina di ricevimento;
12) disegnare lo schema unifilare della parte di impianto dimensionata.
250 m
0m
20m 40m
QC
Edificio A
160 m
Edificio B
QE
60 m
Punto di consegna
Figura 1 – Planimetria dell’insediamento.
Il candidato deve supplire con le proprie conoscenze ai dati non forniti nel testo giustificando le
ipotesi fatte.
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