Docente/i: Mario Montagna  

Denominazione del corso: Automazione dei sistemi elettrici e complementi di impianti
Codice del corso: 502994
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/33
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Completamento delle nozioni apprese nel Corso di Laurea di I livello in Ingegneria Elettrica, con particolare riferimento ai sistemi di controllo della produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica, agli schemi di supervisione e controllo per gli impianti di produzione dell'energia elettrica, alla regolazione della frequenza e della tensione sulle reti elettriche. Completamento delle nozioni apprese nel Corso di Laurea di I livello in Ingegneria Elettrica, con riferimento alla trasmissione di energia ad alta e altissima tensione mediante linee aeree e in cavo; trasmissione in corrente continua; sistema delle protezioni degli impianti elettrici.

Programma del corso

Sistemi SCADA
Sistemi di supervisione e controllo per la gestione di sistemi ed impianti elettrici. Considerazioni generali sui centri di controllo, configurazioni dei calcolatori; necessità della ridondanza. Il sistema di supervisione ed acquisizione dati (SCADA) per un sistema di generazione e trasmissione dell'energia elettrica.

Regolazione della frequenza e della tensione
Regolazione della frequenza e della potenza generata, errore di scambio tra reti interconnesse e regolazione secondaria; criterio di non interagenza tra le aree e sua implementazione nel centro di controllo. Regolazione della tensione e della potenza reattiva. Modello del sistema di eccitazione di un alternatore di tipo "brushless".

Stabilità di un sistema elettrico
Comportamento del sistema elettrico in regime transitorio. Stabilità del sistema alle piccole e alle grandi variazioni. Studio della stabilità in regime perturbato con l’impiego del metodo delle aree. Limiti di applicabilità del metodo delle aree. Cenni allo studio della stabilità mediante programmi di calcolo per la simulazione di transitori elettromeccanici.

Automazione industriale
Sistemi di controllo a logica programmabile (PLC); linguaggi di programmazione dei PLC; esempi di programmazione. Cenni alle reti informatiche per l'automazione industriale e ai sistemi SCADA utilizzati in ambito industriale.

Fenomeni di propagazione della tensione e della corrente sulle linee elettriche
Equazione dei telegrafisti; equazione della propagazione per linee senza perdite. Leggi della propagazione nel caso di regime sinusoidale permanente. Linea di lunghezza infinita; linea di lunghezza finita; linea a vuoto e in corto circuito; linea 1/4 d'onda.

Sistemi di trasmissione ad altissima tensione
Calcolo elettrico delle linee in regime sinusoidale permanente. Costanti fondamentali delle linee aeree. Costanti fondamentali delle linee in cavo. Costanti ausiliarie e circuiti equivalenti; caratteristiche di funzionamento. Tasmissione in corrente continua; principi di funzionamento. Vantaggi e svantaggi rispetto alla trasmissione in corrente alternata.

Protezioni contro i guasti degli impianti elettrici
Caratteristiche generali di un sistema di protezione. Classificazione dei principali tipi di relé. Cenni ai trasformatori di misura. Protezione degli alternatori e dei trasformatori. Protezione delle reti: protezioni distanziometriche delle linee AT; protezione direzionale di terra per sitemi di distribuzione MT; protezione delle reti di distribuzione radiali BT. Cenni alle protezioni contro le sovratensioni: spinterometri e scaricatori.

Prerequisiti

Conoscenze fornite dagli insegnamenti di Fondamenti di Impianti elettrici, Impianti Elettrici e Sistemi Elettrici per l’Energia Elettrica del Corso di Laurea (I livello) in Ingegneria Elettrica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 58
Esercitazioni (ore/anno in aula): 12
Attività pratiche (ore/anno in aula): 12

Materiale didattico consigliato

P. Pinceti. SCADA per sistemi elettrici. Franco Angeli, Milano.

P. Chiacchio. PLC e automazione industriale. McGraw-Hill Italia, Milano.

N. Faletti, P. Chizzolini. Trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica (2 voll.). Patron editore, Bologna.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste di una prova scritta e di una discussione orale.