Impianti elettrici vol.1

Description

00 - Indice generale Presentazione Prefazione 01 - Generalità sui sistemi di produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica 1.1 - Richiesta e disponibilità di energia elettrica nel mondo 1.2 - Cenni sui mezzi di produzione dell'energia elettrica 1.3 - Cenni storici sulle scelte tecniche fondamentali per la distribuzione e la trasmissione dell'energia elettrica 1.4 - Scelta della frequenza 1.5 - Confronto tra la corrente alternata monofase e trifase. Confronto tra la trasmissione in corrente alternata e continua 1.6 - Configurazione tipica dei moderni sistemi elettrici 02 - Le costanti primarie delle linee elettriche 2.1 - Gneralità 2.2 - Induttanza delle linee. Generalità e definizioni 2.3 - Induttanza di una linea a due conduttori 2.4 - Calcolo dei coefficienti di autoinduzione apparente 2.5 - Calcolo dell'induttanza e della reattanza di sequenza diretta delle linee aeree in casi di rilevante interesse pratico 2.5.1 - Linea trifase simmetrica 2.5.2 - Linea trifase con conduttori in piano 2.5.3 - Linea trifase a doppia terna 2.5.4 - Linee con conduttori a fascio 2.6 - Induttanza di servizio. Trasposizione 2.7 - Influenza delle funi di guardia 2.8 - Impedenza di sequenza omopolare delle linee aeree 2.9 - Capacità delle linee. Generalità e definizioni 2.10 - Calcolo delle capacità 2.11 - Capacità di servizio - Trasposizione 2.12 - Influenza delle funi di guardia sulle capacità 2.13 - Calcolo approssimato delle capacità delle linee aeree 2.13.1 - Capacità di servizio delle linee con conduttori singoli 2.13.2 - Capacità di servizio delle linee con conduttori a fascio 2.13.3 - Capacità parziali verso terra 2.13.4 - Capacità parziali tra coppie di conduttori 2.14 - Formule per il calcolo della capacità delle linee aeree dotate di funi di guardia. Ordini di grandezza delle capacità 2.15 - Considerazioni conclusive sulle capacità parziali e di servizio 2.16 - Induttanza e capacità delle linee in cavo 2.17 - Resistenza dei conduttori 2.18 - Conduttanza trasversale. Effetto corona 03 - Le linee trifasi in regime sinusoidale simmetrico 3.1 - Equazioni 3.2 - Calcolo delle costanti A, B, C. Ordini di grandezza delle costanti 3.3 - Circuiti equivalenti a TT ed a T 3.4 - Linee senza perdite e linee con ammettenza trasversale 3.5 - Linea terminante sull'impedenza caratteristica 3.6 - Linea a vuoto. Effetto Ferranti. Cenni sulle linee lunghe un quarto e mezza lunghezza d'onda 3.7 - Linea con carico qualsiasi 3.8 - Espressioni notevoli delle potenze attive e reattive alle estremità delle linee 3.9 - Cenni sui diagrammi circolari delle potenze e delle perdite 04 - Il calcolo delle reti in regime permanente 4.1 - Definizioni. Simulazione dei componenti delle reti 4.2 - Lo studio dei flussi di potenza: posizione del problema ed equazioni delle reti 4.3 - Determinazione dei coefficienti della matrice alle ammettenze 4.4 - Aggiornamento della matrice delle ammettenze per cambiamento di configurazione della rete 4.5 - Cenni sul calcolo dei coefficienti della matrice delle impedenze 4.6 - Il calcolo dei flussi di potenza 4.7 - Richiami sulla soluzione numerica dei sistemi di equazioni non lineari 4.8 - Calcolo dei flussi di potenza con il metodo Newton-Raphson 4.9 - Conduzione pratica dello studio dei flussi di potenza 4.10 - Calcolo dei flussi di potenza attiva. Cenni sui modelli di rete in corrente continua 05 - La regolazione della tensione 5.1 - Generalità e definizioni 5.2 - Le variazioni della tensione e gli effetti sull'utenza. Scarti massimi ammissibili 5.3 - Valutazione del disturbo causato dalle variazioni lente di tensione 5.4 - Calcolo delle cadute di tensione attraverso i principali componenti degli impianti 5.4.1 - Linee elettriche per le quali è trascurabile l'ammettenza trasversale 5.4.2 - Linee elettriche per le quali non è trascurabile l'ammettenza trasversale 5.4.3 - Trasformatori 5.5 - Relazione tra tensione e potenza reattiva in un nodo di una rete 5.6 - Regolazione della tensione nelle centrali elettriche 5.6.1 - Generalità. Sistemi di eccitazione degli alternatori A - Sistemi di eccitazione rotanti B - Sistemi di eccitazione completamente statici C - Sistemi di eccitazione con raddrizzatori statici e alternatore ausiliario 5.6.2 - Definizioni e commenti su alcuni parametri e funzioni notevoli dei sistemi di eccitazione degli alternatori 5.6.3 - Asservimento del regolatore di tensione al carico dell'alternatore. Ripartizione della potenza reattiva tra gli alternatori di una centrale 5.6.4 - Curve delle prestazioni limite dei generatori sincroni 5.6.5 - Autoeccitazione dei generatori sincroni 5.7 - Regolazione della tensione delle reti di trasmissione 5.7.1 - Generalità 5.7.2 - Soluzione analitica e provvedimenti pratici 5.7.3 - Mezzi per generare ed assorbire potenza reattiva nelle reti A - Compensatori sincroni B - Compensatori statici C - Reattanze di compensazione trasversale D - Compensatori statici 5.8 - Regolazione della tensione delle reti di subtrasmissione 5.9 - Regolazione della tensione delle reti di distribuzione a media e bassa tensione A - Trasformatori MT/BT B - Trasformatori AT/MT C - Condensatori di rifasamento D - Condensatori in serie 5.10 - Considerazioni conclusive sui mezzi di regolazione della tensione 5.11 - Cenni sull'effetto flicker 5.12 - Il fenomeno del colasso della tensione nei sistemi di trasmissione 06 - Il calcolo delle correnti di cortocircuito 6.1 - Il cortocircuito e le conseguenze negli impianti 6.2 - I regimi transitori di cortocircuito 6.3 - Metodologie di calcolo delle correnti di cortocircuito di regime permanente 6.4 - Richiami sui circuiti equivalenti di sequenza degli elementi costituenti la rete 6.4.1 - Generatori 6.4.2 - Trasformatori 6.4.3 - Linee 6.4.4 - Considerazioni conclusive 6.5 - Studio dei casi notevoli di cortocircuito 6.5.1 - Cortocircuito trifase simmetrico 6.5.2 - Cortocircuito bifase tramite impedenza 2Z, senza terra 6.5.3 - Cortocircuito bifase franco, con terra tramite Z 6.5.4 - Cortocircuito monofase a terra tramite Z 6.5.5 - Rapporto fra corrente di guasto monofase e trifase 6.6 - Esempi di calcolo e considerazioni complementari 6.6.1 - Deduzione delle reti di sequenza 6.6.2 - Cortocircuito trifase 6.6.3 - Cortocircuito monofase 6.6.4 - Trascurabilità degli elementi resistivi in alcuni casi 6.7 - Dissimetria longitudinale su una fase 6.7.1 - Deduzione delle relazioni fra i circuiti di sequenza 6.7.2 - Esempio di calcolo 6.8 - Procedure di soluzione per reti a molti nodi 6.8.1 - Considerazioni generali 6.8.2 - Riduzione alla risoluzione di una rete monofase 6.8.3 - Costruzione induttiva della matrice delle impedenze 6.9 - Contributo dei motori asincroni alle correnti di cortocircuito 6.10 - Considerazioni conclusive sugli studi di cortocircuito 07 - Lo stato del neutro nelle reti trifasi 7.1 - Definizioni e generalità 7.2 - Reti di distribuzione a bassa tensione 7.3 - Reti di media tensione 7.3.1 - Generalità. Reti con neutro direttamente a terra 7.3.2 - Reti a media tensione con neutro isolato 7.3.3 - Reti con neutro a terra attraverso la bobina di Petersen 7.3.4 - Reti di media tensione con neutro a terra attraverso resistenza 7.3.5 - Reti di media tensione con neutro a terra attraverso resistenza e bobina di Petersen 7.4 - Reti di alta tensione 7.4.1 - Generalità. Fattore di guasto a terra 7.4.2 - Considerazioni complementari A - Autotrasformatori B - Messa a terra attraverso reattanza o resistenza di piccolo valore C - Reattanze shunt D - Trasformatori di messa a terra del neutro 7.5 - Stato del neutro dei grandi generatori sincroni 08 - La stabilità di trasmissione ed il calcolo dei transitori elettromeccanici dei sistemi elettrici. I provvedimenti per migliorare la stabilità 8.1 - Concetto di stabilità di trasmissione 8.2 - Analogie meccaniche 8.3 - Cenni storici 8.4 - Definizioni 8.5 - Criteri di valutazione della stabilità 8.6 - Stablità di una macchina sincrona collegata ad una rete di potenza infinita 8.6.1 - Equazione del moto. Criterio delle aree 8.6.2 - Applicazioni del criterio delle aree A - Linea doppia terna. Distacco permanente di una linea B - Linea a doppia terna. Guasto trifase in una terna seguito da apertura permanente C - Linea a doppia terna. Guasto trifase in una linea seguito da richiusura riuscita D - Linea a semplice terna. Guasto trifase seguito da richiusura riuscita E - Linea a semplice terna. Guasto monofase seguito da apertura monofase e richiusura riuscita 8.6.3 - Calcolo dell'angolo di spostamento del rotore 8.6.4 - Impedenza equivalente ai guasti 8.6.5 - Analisi delle piccole oscillazioni di una macchina collegata ad una rete di potenza infinita 8.6.6 - Cenni sulle piccole oscillazioni dei sistemi elettrici comprendenti molte macchine sincrone 8.7 - La rappresentazione delle macchine sincrone in regime variabile 8.7.1 - Generalità 8.7.2 - Modello matematico della macchina sincrona in regime transitorio 8.7.3 - Calcolo della coppia elettromagnetica 8.7.4 - Circuiti elettrici equivalenti 8.7.5 - Impedenze operazionali. Parametri subtransitori e transitori 8.7.6 - Riepilogo delle equazioni e formule 8.7.7 - Funzionamento a regime permanente. Caratteristiche potenza-angolo 8.8 - La rappresentazione dei componenti delle reti oltre che le macchine sincrone 8.8.1 - Sistemi di eccitazione delle macchine sincrone. Regolatori di velocità delle turbine. Motori primi 8.8.2 - I carichi delle reti 8.8.3 - Le reti di trasmissione 8.9 - Cenni sul calcolo numerico dei transitori elettromeccanici delle reti complesse 8.9.1 - Cenni sulla soluzione numerica delle equazioni differenziali 8.9.2 - Tecnica del calcolo dei transitori elettromeccanici 8.10 - I provvedimenti atti ad aumentare la stabilità di trasmissione 8.10.1 - Premessa 8.10.2 - Aumento della tensione di trasmissione 8.10.3 - Riduzione delle reattanze delle macchine 8.10.4 - Riduzione della reattanza delle linee. Condenzatori serie 8.10.5 - Condensatori in serie nelle linee 8.10.5.1 - Generalità e definizioni 8.10.5.2 - Protezione e reinserzione dei condensatori 8.10.5.3 - Cenni sugli schemi di reinserzione rapida dei condensatori 8.10.5.4 - Cenni sull'ubicazione dei condensatori serie, sulla protezione delle linee compensate e su altri problemi speciali 8.10.5.5 - Inserzione temporanea dei condensatori serie 8.10.6 - Eliminazione rapida dei guasti. Richiusura degli interruttori 8.10.7 - Inerzia dei generatori 8.10.8 - Sistemi di eccitazione e regolatori di tensione 8.10.9 - Compensatori sincroni. Compensatori statici 8.10.10 - Stazioni intermedie 8.10.11 - Modifiche di struttura della rete 8.10.12 - Misure d'esercizio 09 - La risonanza subsincrona dei turboalternatori. Le oscillazioni torsionali degli alberi 9.1 - Introduzione 9.2 - Descrizione qualitativa del fenomeno della RSS 9.3 - Modello matematico dei turbogeneratori dal punto di vista meccanico 9.4 - Analisi delle oscillazioni subsincrone del sistema elettrico. Modello matematico 9.5 - Metodi di studio delle oscillazioni subsincrone 9.6 - Un esempio di studio parametrico della risonanza subsincrona 9.7 - I provvedimenti per evitare la risonanza subsincrona 9.8 - Le solecitazioni torsionali transitorie nei turboalternatori causate dai cortocircuiti nelle linee e dalla richiusura rapida degli interruttori 9.9 - Appendice sulla richiusura rapida degli interruttori di linea e relativa terminologia 10 - Appendice A - Il metodo dei valori relativi A1 - Definizioni A2 - Proprietà fondamentali A3 - Il metodo dei valori relativi applicato ai sistemi trifasi A4 - Il circuito equivalente per unità del trasformatore A5 - Cambiamento della base di riferimento Bibliografia