ELECTRIC POWER DISTRIBUTION, UTILIZATION AND SMART GRIDS

Obiettivi formativi

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  Il primo modulo del Corso si prefigge l'obiettivo di fornire conoscenze su struttura, componenti, funzioni, metodi di analisi e criteri di progettazione delle reti di distribuzione, con specifico riferimento ai sistemi di I categoria (bassa tensione).

• SMART GRIDS

  Il secondo modulo del Corso si prefigge l'obiettivo di fornire conoscenza su struttura di rete, funzioni, metodi di analisi, nonchè criteri di controllo e protezione delle reti elettriche di distribuzione di I e II Categoria (bassa e media tensione) anche in presenza di sistemi di generazione distribuita e di accumulo dell'energia elettrica secondo il paradigma innovativo delle Smart Grids.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  L'insegnamento viene svolto tramite lezioni di didattica frontale in aula su argomenti di teoria supportate da esercitazioni numeriche al calcolatore utilizzando specifici strumenti software.

• SMART GRIDS

  L'insegnamento viene svolto tramite lezioni di didattica frontale in aula su argomenti di teoria supportate da esercitazioni numeriche al calcolatore utilizzando specifici strumenti software.

Prerequisiti richiesti

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  Conoscenze di base di Elettrotecnica, con specifico riferimento alla conoscenza delle leggi relative ai campi elettrici ed elettromagnetici, all'analisi dei circuiti elettrici radiali e magliati in corrente alternata sinusoidale, nonchè al funzionamento dei sistemi elettrici di potenza sia monofase che trifase, equilibrati e non.

  Conoscenza delle principali Macchine Elettriche (macchine sincrone, asincrone e trasformatori di potenza) e dei principi di base della loro modellazione.

• SMART GRIDS

  Conoscenze di base di Elettrotecnica, con specifico riferimento alla conoscenza delle leggi relative ai campi elettrici ed elettromagnetici, all'analisi dei circuiti elettrici radiali e magliati in corrente alternata sinusoidale, nonchè al funzionamento dei sistemi elettrici di potenza sia monofase che trifase, equilibrati e non.

  Conoscenza delle principali Macchine Elettriche (macchine sincrone, asincrone e trasformatori di potenza) e dei principi di base della loro modellazione.

  Conoscenze acquisite con il Primo Modulo del Corso ("ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION").

Frequenza lezioni

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  Non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

• SMART GRIDS

  Non obbligatoria, ma fortemente consigliata.

Contenuti del corso

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  0. Le principali funzioni dei Sistemi Elettrici di Potenza (Generazione, Trassmissione, Distribuzione e Utilizzazione), le relative strutture di rete. Presentazione del Corso e gli specifici ambiti di interesse.

  1. Definizioni e classificazioni principali relative agli impianti elettrici; Richiami sulle scelte tecniche fondamentali; il neutro nei sistemi trifase; tensioni nominali verso “terra”; classif. dei sistemi di distribuzione in BT.

  2. Panoramica su Normativa e Legislazione per i Sistemi Elettrici di Potenza.

  3. Determinazione del “carico convenzionale” di impianti e condutture elettriche.

  4. Richiami su Parametri e Modelli delle Linee Elettriche (elettricamente lunghe e corte).

  5. Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche. Linee aeree con conduttori nudi.

  6. Caratteristiche costruttive delle condutture elettriche. Linee in cavo.

  7. Criteri per il dimensionamento elettrico delle linee corte (modello R-L).

  8. Sovracorrenti (Sovraccarico e Corto Circuito). Calcolo delle correnti di corto circuito nelle reti di distribuzione radiali.

  9. Classificazione dei dispositivi di manovra e fenomeno dell’arco elettrico.

  10. Dispositivi di protezione contro le sovracorrenti (classificazione dei diversi tipi di relè di protezione e dei fusibili). Interruttori automatici per BT.

  11. Scelta delle protezioni dalle sovracorrenti secondo le Norme CEI.

  12. Criteri di selettività negli schemi di protezione.

  13. Criteri di progettazione e protezione secondo la Tecnica della Sicurezza Elettrica definita dalle Norme CEI. Definizioni per i contatti diretti e indiretti. Lo “shock elettrico” e le Curve di Pericolosità della Corrente elettrica.

  14. Modello "elettrico" del corpo umano. Resistenza e Tensione di Terra. Tensione Totale, Tensione di Contatto e di Contatto a Vuoto. Contatto indiretto con e senza collegamento a "terra" dell'apparecchiatura. Curva di sicurezza Tensione-Tempo.

  15. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT. L'interrutore differenziale. La selettività tra differenziali.

  16. Costituzione dell’Impianto di Terra. L'equipotenzialità nei sistemi TT.

  17. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi TT e TN.

  18. La protezione contro i contatti indiretti nei sistemi IT.

  19. La protezione contro i contatti diretti.

  20. Cenni alle prescrizioni normative sugli impianti elettrici per “ambienti e applicazioni particolari”.

  21. Installazione di protezioni e interruttori su conduttori di fase e di neutro nei sistemi TT, TN e IT.

• SMART GRIDS

  0. Introduzione ai contenuti del Secondo Modulo. Il concetto di reti elettriche di distribuzione "intelligenti" (Smart Grids) e argomenti didattici correlati.

  1. Rifasamento degli impianti elettrici.

  2. Sovratensioni nelle reti elettriche di potenza e relativi sistemi di protezione.

  3. Metodo generale di analisi del regime di guasto (monofase, bifase, trifase, con e senza collegamento a terra) nelle reti elettriche di potenza magliate.

  4. Cabine Primarie AT/MT. Strutture di rete per sistemi pubblici di distribuzione in media e bassa tensione (MT e BT).

  5. Stato del neutro nelle reti trifase e protezioni dal guasto monofase a terra (gmat).

  6. Cabine Secondarie MT/BT e loro dimensionamento.

  7. Criteri di connessione delle cabine MT/BT alla rete di distribuzione MT – Utenti passivi e Attivi (Guida CEI 99-4 e Norma CEI 0-16).

  8. Criteri di connessione degli utenti alla rete di distribuzione BT (Norma CEI 0-12, allineamento con Norma CEI EN 50438 sui generatori fino a 16 A).

  9. Protezioni delle Reti di Distribuzione MT e BT "tradizionali" passive e radiali: Protezioni contro sovraccarico e cortocircuito tra le fasi; Protezioni contro i g.m. a t.; Principi di automazione nelle reti MT e loro evoluzione.

  10. Regolazione della tensione nelle reti di distribuzione passive secondo i criteri unificati di Enel Distribuzione (DK 4455, 1993). Esempi di inapplicabilità della DK 4455 nelle reti di distribuzione "attive".

  11. La Generazione Distribuita (GD) e il suo impatto sulle reti di Distribuzione e di Trasmissione.

  12. Schemi di Protezione-Automazione e Regolazione della Tensione Evoluti in presenza di GD nelle reti di distribuzione. Cabine Secondarie “Smart”.

  13. La Smart Grid ed i suoi paradigmi innovativi: Le diverse componenti e funzionalità di una Smart Grid.

  14. Integrazione delle sorgenti di energia da fonti rinnovabili distribuite.

  15. L’automazione della distribuzione.

  16. Sistema avanzato di telemisura.

  17. Immagazzinamento dell’energia e applicazioni.

  18. Le Microreti.

  19. Impianti di generazione virtuali e sistemi di dispacciamentodelle fonti di energia distribuite.

  20. Gestione della domanda e dell’offerta di energia elettrica.

  21. Mobilità elettrica.

Testi di riferimento

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  - Quaderni tecnici redatti da Professionisti e rinomate Aziende multinazionali del settore dell'industria elettrica internazionale (in Inglese).

  - Norme CEI (in Italiano e in Inglese), CENELEC e IEC (in Inglese).

  - G. Conte, "Manuale di Impianti Elettrici", Ed. HOEPLI (in Italiano).

  - V. Carrescia, "Fondamenti di Sicurezza Elettrica", Ed. TNE (in Italiano).

• SMART GRIDS

  - Quaderni tecnici redatti da Professionisti e rinomate Aziende multinazionali del settore dell'industria elettrica internazionale (in Inglese).

  - Roberto Marconato, "Electric Power Systems, Vol. I, II", Ed. CEI (in Inglese).

  - James J. Burke, "Power Distribution Engineering _ Fundamentals and applications", Ed. Dekker Inc. (in Inglese).

  - Gilbert M. Masters, “Renewable and Efficient Electric Power Systems”, A JOHN WILEY & SONS, INC., PUB. (in Inglese).

  - Fabio Massimo Gatta, “Impianti Elettrici”, Ed. Esculapio (in Italiano).

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  Prova orale.

• SMART GRIDS

  Orale.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• ELECTRIC POWER DISTRIBUTION AND UTILIZATION

  Non identificabili.

• SMART GRIDS

  Non identificabili.