PRESENTAZIONE

L’insegnamento affronta tematiche che costituiscono le conoscenze di base dei sistemi elettrici per l’energia con risvolti di carattere modellistico ed applicativo. L'attenzione è rivolta primariamente allo studio dei sistemi di generazione e distribuzione in ottica di sintesi e di verifica progettuale, con considerazione dell'evoluzione realizzativa e normativa degli impianti elettrici dettata da esigenze di sicurezza e di sostenibilità ambientale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Introduzione alle problematiche di base relative al funzionamento, alla progettazione ed alla pianificazione dei sistemi elettrici per la distribuzione dell’energia, intesi come insieme di elementi interconnessi, rappresentati da modelli matematici o circuitali. Si rivolge particolare considerazione a condizioni e situazioni pratiche concernenti gli aspetti di sicurezza e sostenibilità.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Risolvere problemi di analisi di funzionamento di un impianto elettrico, in particolare per la ripartizione dei flussi di carico a regime in sistemi radiali e per la quantificazione degli effetti dei fenomeni di guasto shunt, utilizzando valori dimensionali e in “per unità”. 

Dimensionare e verificare dispositivi di interconnessione tra componenti di un impianto elettrico, in ossequio a criteri termici, legati alla qualità del servizio ed energetico-economici. 

Definire proprietà e valori caratterizzanti di sistemi di protezione per sistemi elettrici di distribuzione, discriminando criticamente tra possibili soluzioni alternative. 

PREREQUISITI

Abilità nel risolvere circuiti elettrici in corrente alternata, equazioni algebriche e differenziali, calcoli trigonometrici e con numeri complessi.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali teoriche ed applicative (4 ore settimanali), comprensive di esempi di risoluzione di prove scritte d’esame.

Esercitazioni di laboratorio e seminari (ore aggiuntive, non considerate a fini valutativi).

Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Concetti fondamentali sui sistemi di produzione e distribuzione dell'energia elettrica: caratteristiche e fabbisogni degli utilizzatori di energia elettrica; diagrammi di carico di utilizzatori singoli e complessi; centrali di produzione, tipologie e classificazione in relazione alla copertura dei diagrammi di carico; cenni ai sistemi di generazione distribuita e alle microreti poligenerative.
• Rappresentazione e realizzazione dei circuiti elettrici. Determinazione dei parametri delle linee. Teoria delle linee lunghe. Concetto di lunghezza d'onda. Rappresentazione delle linee.
• Trasformazione ai valori relativi: definizioni ed applicazioni statiche.
• Il sistema elettrico in regime permanente sinusoidale. Il problema di load-flow.
• Il sistema elettrico in condizioni di guasto (sovracorrenti): Metodologie di calcolo delle correnti di corto circuito simmetriche. Definizione di potenza di corto circuito. Analisi di guasti dissimmetrici. Il metodo dei componenti simmetrici. Impedenze di sequenza dei componenti di rete.
• La protezione negli impianti elettrici. Classificazione dei dispositivi di protezione in relazione ai possibili eventi e ai diversi componenti di impianto. Caratteristiche dei sistemi di protezione selettiva. Protezione contro il sovraccarico ed il corto circuito. Fusibili ed interruttori automatici.
• Criteri per il dimensionamento e la verifica delle condutture in cavo.
• Principi generali di sicurezza elettrica. Definizione di affidabilità e sicurezza. Sicurezza delle persone, contatti diretti ed indiretti. Cenno agli impianti di messa a terra.
• Rifasamento dei carichi negli impianti industriali: aspetti tecnici e normativi.
• Impianti fotovoltaici: aspetti teorici e costruttivi. Componenti di impianto, tipologie di moduli e possibilità di installazione. Calcolo della producibilità. Progetto di impianto fotovoltaico.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- R. Marconato, “Sistemi Elettrici di Potenza” (ed omologa versione in inglese)

- W.D. Stevenson, “Elements of Power System Analysis”

- F. Saccomanno, “Sistemi Elettrici per l’Energia – Analisi e Controllo” (ed omologa versione in inglese)

- G. Pratesi, “Le Protezioni dei Sistemi Elettrici di Potenza”

- R. Benato, L. Fellin, “Impianti Elettrici”

- F.M. Gatta, “Impianti Elettrici”

Per pubblici particolari di studenti (studenti lavoratori, studenti non frequentanti, studenti con DSA, ecc.) sono disponibili, in base alle correnti indicazioni del Regolamento Didattico di Ateneo, registrazioni delle lezioni ed eventualmente dispense manoscritte.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/8716/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La verifica di apprendimento prevede per ciascuna parte semestrale una prova scritta (della durata di 2 ore) consistente nella risoluzione di esercizi numerici sulle tematiche precisate negli obiettivi formativi specifici. La prova scritta è affrontabile in forma congiunta o disgiunta. Il giudizio di ammissione, di validità perpetua, permette di sostenere la prova orale, della durata di circa 1 ora per ciascun modulo, con una valutazione variazionale di massimo 4 punti rispetto all'esito della prova scritta.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Verifica di acquisizione di conoscenza teorica e pratica delle metodologie di calcolo tipicamente utilizzate per la progettazione e la conduzione di impianti elettrici.

L’esame scritto valuterà le capacità dello studente nel risolvere esercizi numerici.

L’esame orale permetterà di verificare la capacità dello studente di riproporre e argomentare sui metodi teorici ed applicativi concernenti il dimensionamento, la verifica e la protezione dei sistemi elettrici.

Sarà inoltre valutata la qualità dell’esposizione e l’utilizzo corretto del lessico specialistico, la capacità e l’autonomia di ragionamento, il corretto utilizzo delle unità di misura e il richiamo dei prerequisiti culturali precedentemente definiti.

ALTRE INFORMAZIONI

A seguito dell’analisi dei questionari di valutazione dell’insegnamento si rendono disponibili sul corrispondente sito AulaWeb testi di prove scritte risolte e da risolvere.