344/98
A.A. 1998/99
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE
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CORSO DI LAUREA
PROGRAMMA DEL CORSO DI
DOCENTE
INGEGNERIA ELETTRICA
SISTEMI ELETTRICI PER L’ENERGIA
Fabio TOSATO
LE LINEE AEREE IN REGIME SINUSOIDALE.
Le equazioni di propagazione. I parametri di servizio. I modelli a T ed a . Il calcolo
della reattanza e della capacità nei casi di conservazione della simmetria spaziale. Le
linee ideali senza perdite. Lo studio delle proprietà delle linee nei vari casi tipici:
chiuse sull’impedenza caratteristica, a vuoto, di lunghezza infinita, di lunghezza /4,
di lunghezza /2. L’effetto Ferranti. Le linee chiuse su carico qualsiasi. I cavi in
regime sinusoidale simmetrico.
IL CALCOLO MECCANICO ED ELETTRICO DELLE LINEE AEREE.
La tecnologia delle linee, dei conduttori, dei sostegni e dell’armamento. La
determinazione dei carichi agenti per il calcolo meccanico. La catenaria, i tiri, le
frecce. L’equazione del cambiamento di stato e la sua soluzione ai fini del
dimensionamento con conduttori omogenei. I conduttori bimetallici, impostazione del
calcolo e soluzione nel caso di conduttori bimetallici. Le Norme di Legge per il
calcolo delle linee aeree. I tipi di sostegno ed il loro dimensionamento. I tipi di
fondazioni ed il loro dimensionamento. L’impostazione del progetto e la costruzione
delle linee aeree. Il dimensionamento dei conduttori da un punto di vista elettrico in
regime permanente ed in regime transitorio. La scelta della sezione di massimo
tornaconto.
LE RETI ELETTRICHE IN REGIME PERMANENTE
La modellistica del sistema elettrico e dei suoi componenti per lo studio in regime
permanente. La matrice delle ammettenze, le sue proprietà ed il suo aggiornamento.
Le equazioni dei flussi di potenza (load flow). La soluzione delle equazioni di load
flow. Il metodo di Newton-Raphson. Il metodo di Gauss-Seidel. I metodi numerici per
la soluzione delle equazioni di load flow. I fattori di accelerazione, la approssimazione
di Carpentier, il decoupled load flow. Il calcolo del load flow semplificato (flussi di
sola potenza attiva).
LA REGOLAZIONE DELLA TENSIONE NEI SISTEMI ELETTRICI.
Le variazioni di tensione accettabili nei vari punti del sistema elettrico e gli algoritmi
di valutazione. Il calcolo della caduta di tensione nei singoli componenti del sistema. I
metodi classici di calcolo ed i casi notevoli. Il problema generale della regolazione
della tensione. La regolazione dei sincroni, la sovra e sotto eccitazione, le curve limite
di macchina. La autoeccitazione dei sincroni ed i provvedimenti per combatterla.
Teoria generale della compensazione. I compensatori rotanti. I compensatori statici
(TCR, TSC, reattori saturabili, ecc.). Il fenomeno del collasso della tensione. Accenni
sui FACTS.
LA QUALITA’ DEL SERVIZIO.
I principali tipi di disturbo con particolare riferimento ai buchi di tensione ed alle
microinterruzioni. I provvedimenti possibili sulla rete. I limitatori delle correnti di
corto (FCL). I provvedimenti possibili all’utenza UPS, SVB, ecc.
LE RETI ELETTRICHE TRIFASI IN REGIME NON SIMMETRICO.
La decomposizione dei sistemi vettoriali col metodo di Fortesque e le sue proprietà.
La decomposizione applicata a vettori tensione, corrente ed operatori di impedenza.
La risposta dei componenti della rete (generatori, linee, trasformatori, ecc.) ai diversi
sistemi di sequenza. Il calcolo delle reattanze dirette, inverse ed omopolari delle linee
nei casi di simmetria e di dissimmetria spaziale. L’impostazione generale del calcolo
per un sistema elettrico trifase in regime non simmetrico. La applicazione al calcolo
delle correnti di cortocircuito e delle tensioni alle fasi sane nei casi notevoli (corto
circuito trifase, tra due fasi senza terra, tra due fasi più terra, tra una fase e terra).
Confronti tra i vari tipi di corto in relazione al livello di tensione del sistema elettrico
ed allo stato del neutro. Le Norme nazionali ed internazionali per il calcolo delle
correnti di cortocircuito. Esempi di calcolo secondo il metodo delle Norme IEC 909.
LO STATO DEL NEUTRO NEI SISTEMI ELETTRICI TRIFASI.
Le equazioni generali per lo studio delle proprietà del sistema elettrico con neutro
connesso a terra con una impedenza qualunque. L’analisi dei vari tipi di stato del
neutro, franco a terra, con resistenza, con bobina di Petersen, isolato, misto, ecc. e le
loro proprietà. I problemi di discriminazione dei guasti a terra a seconda del tipo di
collegamento del neutro. I relè varmetrici direzionali di terra. Lo stato del neutro in
A.T., in M.T. ed in B.T., le differenze e le scelte operative. Considerazioni
comparative tra le varie scuole di pensiero.
LE RETI IN REGIME TRANSITORIO E LA STABILITA’.
Il concetto di stabilità di trasmissione. I criteri di valutazione della stabilità. La
stabilità di una macchina collegata ad una rete di potenza infinita. Il metodo delle
aree. Le applicazioni del metodo delle aree allo studio della stabilità nei casi notevoli
di perturbazione in rete. Le manovre di rilancio di tensione. Il calcolo dell’angolo di
spostamento del rotore. Le analisi delle oscillazioni nel caso di una macchina
collegata ad una rete di potenza infinita. I provvedimenti per aumentare la stabilità di
trasmissione. Lo studio della stabilita’ nel caso di “n” macchine interconnesse.
TESTI CONSIGLIATI
Illiceto, “Impianti elettrici”.
Marconato, “Sistemi elettrici di potenza”.
Stevenson, “Elements of power system analysis”.
Miller, “Reactive power control in electric systems”.
