Impianti per il trasporto di energia

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TRASMISSIONE DELL’ENERGIA L’energia elettrica è il vettore preferito per l ’energia: c’è però il problema d ella difficoltà di accumulo in quantità significativa e con rendimenti accettabili. La potenza delle unità di generazione deve essere elevata per motivi di economia di scala, unità che devono anche sottostare a numerosi vincoli, ad esempio i salti idraulici per le centra li idroelettriche o la necessità di combustibile e acqua per il raffreddamento per le termoelettriche, senza contare le norme ambientali. Serve quindi una rete di trasmissione che interconnetta le centrali tra di loro e con i carichi. Confrontando sistemi monofase e trifase e sistemi a CC o AC in termini di volume di materiale conduttivo impiegato a rendimento fissato viene fuori la tabella che segue: Confronto a pari costo di esercizio • Monofase Vs. trifase: 𝑃𝐿1 = 𝑃𝐿3 ⟹ 2𝜌 𝑙 𝑆1 ( 𝑃 𝑉𝑐𝑜𝑠𝜑) 2 = 𝜌 𝑙 𝑆3 ( 𝑃 𝑉𝑐𝑜𝑠𝜑) 2 ⟹ 𝑆1 = 2𝑆3 A parità di potenza trasmessa, la sezione dei conduttori della linea monofase è il doppio di quella trifase. 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑1 = 2𝑆1𝑙 = 4𝑆3𝑙 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 = 3𝑆3𝑙 ⟹ 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑1 = 3 4 A parità di potenza trasmessa e di perdite in linea il volume di materiale conduttore necessario nel caso di sistemi trifase è pari al 75% di quello di un sistema monofase. • Corrente continua Vs. trifase 𝑃𝐿𝐶 = 𝑃𝐿3 ⟹ 2𝜌 𝑙 𝑆𝐶 (𝑃 𝑉) 2 = 𝜌 𝑙 𝑆3 ( 𝑃 𝑉𝑐𝑜𝑠𝜑) 2 ⟹ 𝑆𝐶 = 2𝑆3𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑𝐶 = 2𝑆𝐶𝑙 = 4𝑆3𝑐𝑜𝑠2𝜑𝑙 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 = 3𝑆3𝑙 ⟹ 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑𝐶 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 = 4 3 𝑐𝑜𝑠2𝜑 A parità di potenza trasmessa e di perdite in linea il rapporto tra il volume materiale necessario al sistema trifase e quello in CC dipende dal fattore di potenza. OSS: 𝑉𝐶 = 𝑉3 per 𝑐𝑜𝑠2𝜑 = 3 4 ⟹ 𝜑 = 𝜋 6 , quindi a seconda del valore di φ converrà o meno il trifase in AC piuttosto che la CC. Se il rifasamento è completo 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 = 3 4 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑𝐶 , mentre per 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,9 → 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑑3 = 0,93…