Reti elettriche: teoria e applicazioni.

Presentazione sul tema: "Reti elettriche: teoria e applicazioni."— Transcript della presentazione:

1 Reti elettriche: teoria e applicazioni.
Reti di trasmissione e di distribuzione. Paolo Pelacchi

2 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
Cenni storici I primi generatori in c.c. furono sviluppati, a livello industriale, da Gramme e da Brush attorno al 1870. Nel 1882 viene costruita la prima linea in c.c. Kiesbach-Monaco (57 km, 2 kV, 1.5 kW). Nel 1883 viene costruita la seconda linea in c.c. a Santa Redegonda (2 x 110 V). Tra il 1887 e il 1889 venne costruita la linea in c.c. Isoverde-Genova (27 km, 2.2 kV, 100 kW) successivamente potenziata fino a 540 kW. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

3 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
Cenni storici Fra il 1875 ed il 1880 Gramme e Siemens svilupparono le prime applicazioni industriali in c.a. che portarono negli anni successivi allo sviluppo di questa tecnologia. Nel 1886 entrarono in servizio due alternatori monofase, a Roma e a Tivoli. Nel 1892 la centrale di Tivoli venne collegata a Roma con la prima linea di trasmissione in c.a. del mondo (5 kV). A seguito della scoperta del campo magnetico rotante viene costruita in Germania la prima linea trifase del mondo (178 km, 25 kV, 170 kW). Nel 1898 entra in servizio la linea Paderno-Milano (32 km, 13 kV, 10.5 MW). reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

4 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
Cenni storici Agli inizi del XX secolo la tensione dei sistemi di trasmissione passa in Europa da 25 a 80 kV mentre negli USA raggiunge 100 kV già nel 1909. Dopo Grande Guerra negli USA viene raggiunto nel 1922 il livello di tensione di 220 kV mentre in Europa, ed in particolare in Italia, si costruisce la prima linea a 130 kV nel 1923. Nel 1936 entrò in servizio negli USA una linea 287 kV. Nel 1952 in Svezia vennero realizzate le prime linee al mondo a 380 kV. Nei primi anni ’60 in Russia e negli USA iniziarono ad entrare in servizio sistemi di trasmissione a 500 kV. Nel 1965 veniva inaugurata in Canada la prima linea a 735 kV mentre quattro anni dopo negli USA veniva costruito il primo 765 kV. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

5 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
Cenni storici reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

6 Rappresentazione topografica di una rete elettrica
Il primo livello di rappresentazione di una rete elettrica è quello topografico. Le informazioni contenute in tale livello sono tipicamente legate alla localizzazione geografica degli impianti, alla loro tipologia (centrali e numero di linee in parallelo) ed ai livelli di tensione. In questo livello di rappresentazione vengono riportati sempre i nomi geografici dei nodi; tali nomi di solito non coincidono con quelli riportati nelle altre tipologie di rappresentazione. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

7 Rappresentazione topografica di una rete elettrica
Tale rappresentazione è tipicamente suddivisa per livelli di tensione (generalmente riportati con colori diversi). Eccettuato il livello di tensione, nella rappresentazione topografica non viene riportato alcun ulteriore parametro elettrico (es.: taglia e n° dei gruppi delle centrali). La lettura e la comprensione degli schemi può essere effettuata utilizzando direttamente la legenda riportata in calce. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

8 Rappresentazione topografica della rete italiana
UNIVERSITÀ DI PISA reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

9 Rappresentazione topografica della rete italiana
reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

10 Schema unifilare di una rete elettrica
Gli schemi unifilari di rete, di centrale, di impianto di utente, ecc., permettono la rappresentazione formale di un sistema elettrico e contengono tipicamente tutte le informazioni necessarie al suo dimensionamento. I nomi che identificano i nodi sono generalmente differenti da quelli della rappresentazione topografica. A seconda del tipo di studio che è necessario sviluppare i diversi elementi del sistema possono essere rappresentati con tutti i loro componenti o con elementi equivalenti (es.: generatori delle centrali, trasformatori in parallelo, interruttori di stazione, ecc.). reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

11 Schema unifilare di una rete elettrica
Negli schemi (e nelle eventuali tabelle allegate) sono contenuti: I dati di targa e le tipologie dei componenti (generatori, linee, interruttori, protezioni, ecc.) Il collegamento del neutro La struttura delle linee (monofasi, trifasi, c.c., ecc.) Gli schemi elettrici unifilari vengono utilizzati per qualunque livello di tensione; la rappresentazione di ogni componente è definita dalle norme (CEI). reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

12 Schema unifilare di una rete elettrica
Gli schemi elettrici unifilari assumono tale nome in quanto vengono disegnati riportando un unico filo indipendentemente dal fatto che i sistemi siano monofase, trifase o in c.c.. Gli schemi sono unifilari anche in caso di sistemi trifase; tale fatto è pienamente giustificabile in quanto in condizioni di funzionamento normale i sistemi risultano essere simmetrici ed equilibrati: in tali condizioni i moduli delle correnti di linea e delle tensioni di fase sono uguali (in modulo) e riferite ad un nodo comune (centro-stella) generalmente coincidente con il potenziale di terra. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

13 Schema unifilare di una rete elettrica
Negli schemi elettrici unifilari non è rispettata la scala delle lunghezze; ciò significa che nel disegno possono essere molto vicini nodi che nella realtà distano anche centinaia di km e viceversa. La simbologia dei diversi elementi che compongono una rete elettrica è piuttosto estesa; alcuni dei più rilevanti vengono per comodità di seguito riportati. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

14 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
Simbologia sezionatore interruttore di manovra interruttore automatico di potenza interruttore magneto- termico di potenza scaricatore trasformatore 2 avvolgimenti 3 avvolgimenti auto-trasformatore generatore G reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

15 Esempio di schema unifilare
UNIT 1 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

16 Reti magliate e reti radiali
reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

17 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

18 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
DISTRIBUZIONE PRIMARIA reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

19 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
DISTRIBUZIONE PRIMARIA reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

20 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
DISTRIBUZIONE MT reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

21 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
DISTRIBUZIONE BT reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

22 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
DISTRIBUZIONE BT reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

23 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

24 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

25 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

26 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

27 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

28 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

29 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

30 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
TRASMISSIONE E INTERCONNESSIONE reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

31 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
CENTRALE RETE DI TRASMISSIONE E INTERCONNES. DISTRIB.MT STAZIONE CABINA PRIMARIA MT- BT RETE DI DISTRIB.BT CARICO DISTRIB.PRIMARIA reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

32 NEL SISTEMA ELETTRICO ITALIANO
TENSIONI UTILIZZATE NEL SISTEMA ELETTRICO ITALIANO TENSIONE TENSIONE RETE NOTE NOMINALE MAX TRASMISSIONE E 380 kV 420 kV INTERCONNESSIONE 220 kV residuo 245 kV 132 kV centro nord 145 kV DISTRIBUZIONE PRIMARIA 150 kV centro sud 170 kV DISTRIBUZIONE 15-20 kV 17,5-24 kV A MT altre residuo DISTRIBUZIONE 400 V A BT reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

33 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

34 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
generazione a livello di distribuzione primaria per motivi storici reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

35 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
autoproduzione reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

36 reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione
generazione distribuita reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione

37 Reti interconnesse e reti isolate
Una rete si può definire isolata se è in grado di soddisfare autonomamente il proprio carico ad esclusione, eventualmente, di una piccola quantità di energia (emergenze). In teoria tutte le reti sono isolate (UCTE, GB, ecc.). Il dlgs 79/99 stabilisce che “piccole reti isolate” sono quelle che producono e distribuiscono non più di 2.5 TWh (anno di riferimento 1996) e che importano non più del 5% dell’energia distribuita. reti elettriche - reti di trasmissione e di distribuzione