TESI DI DIPLOMA IN INGEGNERIA ELETTRICA

Tesina di Maturità:
CABINA DI TRASFORMAZIONE MT\BT
DI UN STABILIMENTO ALIMENTARE
Realizzato da:
Fabrizio Morlacchi
Lo studio svolto riguarda lo sviluppo di
una cabina privata M.T./B.T. necessaria a
garantire una fornitura di energia elettrica
ad uno stabilimento alimentare nel
rispetto delle norme vigenti.
2
Uno dei problemi da affrontare
nell’impostazione dello studio di una cabina
elettrica MT/BT è l’ ubicazione della stessa.
Bisogna tener conto delle eventuali
problematiche di accesso alla cabina e dei
pericoli derivanti dal rischio di incendio senza
dimenticare le possibili interferenze con altri
impianti quali quello fognario.
3
Essendo l’utenza alimentata con cabina
propria, l’impianto di terra realizzato sarà
generalmente unico per la media e per la
bassa tensione.
Sistema TN-S
4
L’impianto di terra verrà quindi
dimensionato in modo tale che le
eventuali tensioni di contatto in tutti i punti
dell’impianto non siano superiori alla
tensione di contatto ammissibile Utp.
5
La struttura è così suddivisa:
N°1 Quadro Principale che alimenta una
serie di carichi suddivisi sotto tre quadri
secondari:
-QE01
-QE02
-QE03
6
POTENZE INSTALLATE
POTENZE CONVENZIONALI E
CORRENTI D’IMPIEGO
La potenza convenzionale è stata
calcolata come somma delle potenze
attive dei circuiti delle tre zone:
QE01-QE02-QEO3.
8
Il dimensionamento del trasformatore è
stato effettuato considerando di ottenere il
massimo rendimento. Per tale scopo è
necessario farlo lavorare al 75% della
Potenza Apparente nominale,
considerando anche una maggiorazione
del 18% come potenza di riserva.
Trasformatore da 630KVA
9
Tabella quadro Qe01
QE O1
CIP
Trattamento
Centr.frigo.
Conf.sped.
Ric.carrelli
Il.mag.frigo
Il.serv.tecn.
Il.1°p.-est.
Pn [Kw]
40
30
150
8
7
25
8
4
Ib [A]
68
48,45
255,02
40,92
35,81
120,77
38,65
19,32
In [A]
100
63
320
50
50
160
50
25
10
Tabella quadro Qe02
QE O2
Ricev.
Cucina
Il.ing.ser.est
Il.ric.lav. ric
Aria comp.
Ac. gelida
Cent.term.
Pres.Ac.pot.
Pn [Kw]
40
40
5
15
30
75
80
15
Ib [A]
68
68
24,15
24,08
51
127,51
139,29
25,5
In [A]
100
100
32
32
63
160
160
32
11
Tabella quadro Qe03
QE O3
Uffici
App.cust.
Spaccio
Pesa bilico
Pn [Kw]
9
6
9
3
Ib [A]
47,15
31,43
46,04
15,35
In [A]
63
40
63
20
12
PROTEZIONE CONTRO I
SOVRACCARICHI E CORTO
CIRCUITO
13
Per la sezione MT la protezione dal corto
circuito sarà svolta da un interruttore
automatico. Per il sezionamento sono
previsti due sezionatori a vuoto. Per le
linee in partenza dal quadro di bassa
tensione la protezione verrà effettuata
tramite interruttori automatici
magnetotermici.
14
Schema elettrico quadro generale B.T.
15
IIS ALESSANDRINI
Q1
I1
CLASSE 5AE
Progetto :
Stabilimento alimentare
1
Disegnato :
Coordinato :
Id
2
Id
Id
3
Id
4
Id
5
Id
6
7
N° di Disegno :
Tensione di Esercizio :
400 / 230 [V]
Quadro :
2 - generale
Back Up
No
Potere di interruzione (PI)
Icn/Icu
Data : 24/06/ 4
Q3
I1
Linea quadro
Qe02
Q5
I1
Linea quadro
Qe03
Q 23
I1
Prese di servizio
Cabina
Fasi della linea
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N
L1 N
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N
Codice articolo
T7814A/800
F84S/10
F81NS/6
T7414A/500
T7414A/320
T7114A/100
T7114A/125
G43/32AC/2
G24/32AC
T7092/630
T7082/400
T7042/125
T7042/125
1 " In = 10
1 " In = 6
1 " In = 500
1 " In = 320
1 " In = 100
1 " In = 125
Modulo differenziale
Linea quadro
Qe01
Q4
Generale
Descrizione linea
Illuminazione
cabina e
Illuminazione di
sicurezza
I1
Llinea quadro
rifasamento
Corrente regolata Ir [A]
1 " In = 800
Potenza totale
604,000 kW
4,500 kW
0,500 kW
272,000 kW
300,000 kW
27,000 kW
0,000 kW
0,64 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
0,80 / 1,00
0,50 / 1,00
0,50 / 1,00
1,00 / 1,00
0,000 kW
Ku / Kc
Potenza effettiva
384,900 kW
4,500 kW
0,500 kW
216,400 kW
150,000 kW
13,500 kW
Corrente di impiego Ib [A]
672,33
7,23
2,42
393,40
263,59
69,97
Sezione fase [mm²]
4 // 185
2,5
1,5
2 // 240
2 // 120
50
1,5
Sezione neutro [mm²]
2 // 185
2,5
1,5
240
120
25
1,5
Sezione PE [mm²]
185
2,5
1,5
240
120
25
1,5
Portata fase [A]
830
21
18
514
342
107
16
Lunghezza linea [m]
2,0
10,0
20,0
10,0
20,0
30,0
10,0
0,0 % / 0,1 %
0,3 % / 0,3 %
0,6 % / 0,6 %
0,1 % / 0,2 %
0,2 % / 0,3 %
0,4 % / 0,5 %
0,0 % / 0,1 %
50 x 10
2,5
2,5
40 x 6
30 x 5
50
50
B-50
M6
M6
B-40
B-30
M70
M70
C.d.T. linea / C.d.T. totale
Sezione cablaggio di fase [mm²]
Codice Morsetti
16
Schema elettrico quadro Qe01
17
IIS ALESSANDRINI
Q2
I4
CLASSE 5AE
Progetto :
Stabilimento alimentare
1
Disegnato :
Coordinato :
2
3
4
Id
5
Id
6
Id
7
Id
8
9
N° di Disegno :
Tensione di Esercizio :
400 / 230 [V]
Quadro :
3 - Qe01
Back Up
No
Potere di interruzione (PI)
Icn/Icu
Data : 24/06/ 4
Q6
generale quadro
I1
generale CIP
Q7
I1
Generale
trattamento
Descrizione linea
Q8
I1
generale
Centrale
frigorifera
Q9
I1
Q 10
I1
generale
generale ricarica
Conf.-spedizione
carrelli
Q 21
I1
generale
illuminazione
magazzini frigo
Q 24
I1
illuminazione
servizi
tecnologici
Q 25
I1
illuminazione
primo piano ed
esterno
Fasi della linea
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3 N
L1 L2 L3
L1 L2 L3
L3
L1 N
L2 N
L3 N
L1 N
Codice articolo
T7414MA630-500
T7114A/100
F83V/63
T7413A/320
F81V/50
F81NS/50
T7133BA/160
F81NS/50
F81NS/25
G25/63AC
T7042/160
G23/63AC
G23/32AC
Corrente regolata Ir [A]
1 " In = 500
1 " In = 100
1 " In = 63
1 " In = 320
1 " In = 50
1 " In = 50
1 " In = 160
1 " In = 50
1 " In = 25
Potenza totale
272,000 kW
40,000 kW
30,000 kW
150,000 kW
8,000 kW
7,000 kW
25,000 kW
8,000 kW
4,000 kW
0,99 / 0,80
1,00 / 1,00
0,95 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
1,00 / 1,00
Modulo differenziale
Ku / Kc
Potenza effettiva
216,400 kW
40,000 kW
28,500 kW
150,000 kW
8,000 kW
7,000 kW
25,000 kW
8,000 kW
4,000 kW
Corrente di impiego Ib [A]
393,40
68,00
48,45
255,02
40,92
35,81
120,77
38,65
19,32
Sezione fase [mm²]
2 // 240
35
16
BL350
50
25
95
10
6
Sezione neutro [mm²]
240
25
50
25
95
10
6
Sezione PE [mm²]
240
25
16
BL350
25
16
50
10
6
Portata fase [A]
514
110
85
350
159
104
232
57
41
Lunghezza linea [m]
C.d.T. linea / C.d.T. totale
Sezione cablaggio di fase [mm²]
Codice Morsetti
5,0
8,0
70,0
50,0
100,0
75,0
75,0
10,0
30,0
0,0 % / 0,2 %
0,1 % / 0,4 %
1,8 % / 2,1 %
0,0 % / 0,2 %
1,6 % / 1,8 %
1,9 % / 2,1 %
2,0 % / 2,2 %
0,7 % / 0,9 %
1,7 % / 1,9 %
40 x 6
50
25
30 x 5
25
25
70
25
10
B-40
M70
M35
B-30
M35
M35
M95
M35
M25
18
Ciclo frigorifero
La refrigerazione è un aspetto particolare
della trasmissione del calore. Il
raffreddamento delle sostanze richiede
che il loro calore venga trasferito a mezzi
solidi, liquidi o gassosi
19
20
SCHEMA A BLOCCHI DELLA
CENTRALE FRIGORIFERA
21
22
AZIONAMENTI DI MOTORI
ELETTRICI
Gli azionamenti elettrici possono essere:
A velocità regolabile
A velocità non regolabile
23
Le norme classificano gli avviamenti delle
macchine elettriche nei seguenti tipi:
Avviamento leggero
Avviamento normale
Avviamento pesante
24
In relazione ai suddetti tipi di avviamento si
realizzano i seguenti sistemi di comando:
 Inserzione diretta
 Stella – triangolo
 Avviamento con resistenze statoriche
 Avviamento reostatico con resistenze
rotoriche
25
Avviamento a inserzione diretta
Questo tipo di avviamento si attua
chiudendo i contatti di un apparecchio
di manovra che così facendo connette
direttamente il motore alla rete di
alimentazione. Avremo di conseguenza
una circolazione di corrente, chiamata
“Corrente di inserzione”
26
27
28
29
Avviamento Stella - Triangolo
Ha lo scopo di limitare il valore della
corrente di spunto. Diminuendo tale
valore di corrente si riduce anche la
coppia di avviamento e pertanto è
utilizzabile solo quando il motore è
accoppiato a macchine operatrici con
bassa coppia resistente
30
31
Avviamento con resistenze statoriche
Ha lo scopo di limitare il valore della
corrente di spunto e viene usato in
alternativa all’avviamento stella –
triangolo quando gli avviamenti del
motore non sono frequenti.
32
33
Avviamento reostatico con resistenze
rotoriche
Questo tipo di avviamento consiste
nell’inserire un reostato trifase in serie
agli avvolgimenti rotorici del motore in
modo tale da ottenere una riduzione di
corrente all’avviamento e un aumento
della coppia di spunto
34
Azionamenti a velocità
regolabile
La velocità del motore si può variare:
Variando la frequenza di alimentazione
Variando il numero di poli
35
Il primo modo richiede l’uso di
apparecchiature interposte tra il
motore e la rete necessarie a variare la
frequenza di alimentazione del motore
stesso
36
RADDRIZZATORE
INVERTER
FREQUENZA
VARIABILE
3
37
Il secondo modo richiede che gli
avvolgimenti statorici del motore siano
realizzati in maniera tale da permettere
una variazione di collegamento fra
diverse spire in modo da ottenere un
numero di poli diverso.
38