Impianti elettrici - dee @ poliba

Classe delle lauree in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria Industriale (L9)
Ingegneria Elettrica
2013 - 2014
Tipo di attività
Ambito disciplinare:
Settore scientifico
CFU:
formativa:
Ingegneria Elettrica
disciplinare: Sistemi elettrici
12
Caratterizzante
per l’energia (ING-IND/33)
Titolo
Codice
Tipo di insegnamento:
Anno:
Semestre:
dell’insegnamento:
dell’insegnamento:
Obbligatorio
Terzo
Primo
Impianti elettrici (CDP)
2127
DOCENTE:
Prof. Massimo LA SCALA (PO)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
L’insegnamento comprende 80 ore di lezioni teoriche (10 CFU), 32 ore di esercitazioni (2 CFU)
PREREQUISITI:
Circuiti monofase e trifase in regime sinusoidale e transitorio.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso fornisce le conoscenze di base per l’analisi ed il progetto delle reti di trasmissione e dei sistemi di
distribuzione industriali e di pubblica utilità.
CONTENUTI:
1. Cenni storici sulle scelte fondamentali per la generazione, il trasporto e la distribuzione dell’energia
elettrica. Struttura attuale di un sistema elettrico interconnesso
2. Trasformazioni di similitudine ed equivalenza. Trasformazione in coordinate simmetriche normalizzate,
trasformazione di Fortescue. Applicazioni all’analisi dei sistemi costruttivamente simmetrici in presenza
di dissimmetrie localizzate.
3. Parametri primari delle linee aeree ed in cavo. Resistenza, induttanza, capacità e conduttanza di
dispersione alla sequenza diretta ed inversa. Effetto corona. Impedenza longitudinale e parametri
trasversali alla sequenza omopolare.
4. Equazione dei telegrafisti e soluzione in regime sinusoidale. Linea lunga un quarto d’onda, mezza onda
e di lunghezza infinita. Linea priva di perdite e linea non distorcente. Condizioni di Heaviside.
5. Parametri secondari delle linee. Diagrammi circolari della tensione, della corrente e della potenza
complessa. Quadripolo equivalente e nominale.
6. Norme tecniche per la costruzione di linee elettriche aeree esterne CEI 11-4.
7. Reti di distribuzione a MT e BT. Criteri di dimensionamento dei distributori. Considerazioni economiche.
8. Stato del neutro.
9. Analisi delle reti elettriche di energia in presenza di guasti semplici serie, derivati, combinati e doppi.
Norme CEI 11-25 (CEI EN 60909) e CEI 11-26.
10. Principali protezioni di rete e delle macchine contro i guasti in dipendenza dello stato del neutro.
11. Cenni sulle sovratensioni di origine interna ed esterna e sulle protezioni contro le sovratensioni.
Coordinamento dell’isolamento.
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Al termine del corso gli allievi dovrebbero essere in grado di:
- Effettuare i calcoli fondamentali per la scelta ed il dimensionamento dei componenti di un sistema elettrico;
- dimensionare i principali componenti di un impianto elettrico di trasmissione o di distribuzione
- Analizzare le condizioni di guasto e calcolare le correnti di cortocircuito di reti elettriche di trasmissione e di
distribuzione anche industriali.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PCs, software di simulazione NEPLAN e DigSilent, appunti di lezione.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
F. Iliceto: Impianti Elettrici: Vol. I; Patron Editore; Bologna. 2001.
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
V. Cataliotti: Impianti Elettrici, Flaccovio editore. III ed.; Palermo, 2005.
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Stanza docente 3° piano del Dipartimento, tel. 0805963658 (int 3658), e-mail: [email protected].
Sito URL del Prof. La Scala: http://dee.poliba.it/DEE/Lascala.html
Sito URL del gruppo di ricerca: www.smartgridproject.it
Degree class:
Industrial engineering
Type of course
Characterizing
Disciplinary area:
Electrical engineering
First level (three year)
degree:
Electrical engineering
Scientific Discipline Sector:
Electrical power systems
(ING-IND/33)
Type of course:
Compulsory
Academic year:
2013 - 2014
ECTS Credits:
12
Title of the course:
Code:
Year:
Semester:
rd
st
Electrical machines
2127
3
1
LECTURER:
Prof. Massimo LA SCALA (Full Professor)
HOURS OF INSTRUCTION
Total number of hours: 112. Theory: 80 hours (10 ECTS). Numerical applications: 32 hours (2 ECTS).
PREREQUISITES:
Good understanding of steady-state and transient analysis techniques of single-phase and three-phase
circuits.
AIMS:
To teach principles for the analysis and the design of transmission and distribution power systems
CONTENTS:
1.
Hystorical notes about the main choices for generation, transmission and distribution systems. Basic
structure of electrical power systems.
2. Basic transformations in electrical circuits. Fortescue transformation and symmetrical components.
Calculations of balanced and unbalanced fault conditions.
3. Electrical characteristics of HV-MV conductor configurations and circuits. Primary parameters in
overhead lines and cables. Resistance, corona phenomena, inductive reactance and capacitive
reactance. Surge impedance and surge impedance loading, equivalent single conductor,
transmission/distribution–line parameters. Homopolar impedances and Carson theory.
4. Telegrapher’s equation. Heaviside representation of a long transmission lines. Lossless transmission.
Lossy transmission line, wavenumber, propagation speed, characteristic impedance, ¼ and ½
wavelength transmission lines, Ferranti effect.
5. Secondary parameters in transmission lines. Equivalent quadripole of a long transmission line; Circular
diagrams for voltage, current and power in transmission lines; Perrine Baum diagram.
6. Technical standard for overhead line construction CEI EN 50341;
7. MV and LV Distribution networks, basic economic design in utilities;
8. Fault analysis for transmission and distribution networks and industrial systems. Technical standard CEI
EN 60909, CEI EN 60865-1.
9. Basic protection schemes for machines and transmission/distribution lines.
10. Neutral earthing in power systems.
11. Origin and effect of surges, Overvoltage protection systems, Protective measures and standards.
TEACHING METHODS:
Lectures
EXPECTED OUTCOME AND SKILL:
At the end of the course a successful student should have developed a good ability to:
- calculate basic requirements for the choice of power system components;
- design basic components of a transmission/distribution system;
- Calculate and analyze fault conditions in transmission and distribution systems also in industrial plants.
TEACHING AIDS:
PCs, software di simulazione NEPLAN e DigSilent, scripts referring to principal topics.
EXAMINATION METHOD:
Oral exam.
BIBLIOGRAPHY:
F. Iliceto: Impianti Elettrici: Vol. I; Patron Editore; Bologna. 2001.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
V. Cataliotti: Impianti Elettrici, Flaccovio editore. III ed.; Palermo, 2005.
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Lecturer room at 3rd floor, phone 080596358 (int. 3658), e-mail: [email protected].
URL site of Prof. La Scala: http://dee.poliba.it/DEE/Lascala.html
URL site of research group: www.smartgridproject.it