Sovratensione di manovra

[antboc85]

Salve a tutti.
Vi ringrazio in anticipo per le eventuali risposte e spero che sia sopratutto la sezione giusta. Sto preparando l'esame di stato per l'abilitazione alla professione di Ingegnere elettrico.
Ho un quesito..
Una linea aerea a 220kV lunga 80km viene messa a piena tensione alla partenza con sezionatori ad arrivo linea aperti (quindi a vuoto). Valutare il comportamento della tensione all'arrivo e stimare l'eventuale entità e natura di sovratensioni dovute alla manovra di chiusura dell'interruttore alla partenza.

Qualcuno potrebbe darmi qualche spunto?

[ildoghy]

Potresti parlare della riflessione delle onde di tensione...Poi parlerei delle onde standardizzate dalla norma per rappresentare la sovratensione, dei componenti che possono influenzarne il valore di picco e di qualche possibile rimedio...
Per curiosità di quale università è la prova?

[antboc85]

E' un testo di esercizio che mi han passato "al telefono" in un consulto con altri amici ex studenti... non so ne l'anno ne la sede purtroppo, altrimenti avrei cercato la soluzione. Credo che si tratti di descrivere il comportamento della linea a vuoto quando viene messa bruscamente in tensione, il classico problema delle capacità verso terra per linee lunghe.

Ho provato a pensare a qualcosa di simile da confrontare, tipo l'inserzione a piena tensione di una batteria di condensatori, per modellizzare la messa in servizio della linea. Però non son sicuro sia giusto..

Grazie per la risposta

[ildoghy]

Bhè sicuramente non è una domanda semplice se si vuole rispondere puntualmente e analiticamente. Tra l'altro la linea non è neanche troppo lunga quindi la capacità equivalente non credo sia così consistente...Ti ripeto io sarei rimasto molto sul qualitativo...

[fpalone]

Salve antboc85,
il paragone con l'energizzazione di un banco di condensatori non è calzante,
l'enerizzazione di una linea (analizzata come una linea a parametri distribuiti) genera sovratensioni di manovra dovute principalmente all'effetto di riflessione all'estremità a vuoto.
Tieni inoltre conto dell'effetto Ferranti e dell'innalzamento dei tensione del nodo alla partenza della linea dovuto al reattivo generato dalla linea a vuoto.
Tipicamente una riflessione su un estremo a vuoto porta ad una sovratensione di 2 p.u.; considerando gli altri effetti potrebbe essere anche più alta.

[ildoghy]

fpalone l'unico modo di intervenire in questi casi è tramite le resistenze di post insersione o inserendo momentaneamente le reattanze shunt (se sono già installate in stazione) giusto? Per quanto riguarda la lunghezza qui considerata (80 km aerea), credi che sia tale da portare al Ferranti?

[fpalone]

Salve ildoghy,,
con le resistenze di pre (non post) inserzione si limita l'ampiezza dell'onda incidente e quindi di quella riflessa. Attualmente sono cadute in disuso nel campo HV ed EHV, penso si usino ancora solo nel campo dell'UHV (765 kV ed a salire..); un altro sistema per ridurre la sovratensione per riflessione è sincronizzare la chiusura dei poli dell'interruttore al passaggio per lo zero della tensione di fase.
Con le reattanze (in genere di linea, non di sbarra per applicazioni come queste) vai a compensare la capacità della linea, quindi riduci sia l'effetto Ferranti sia l'aumento di tensione al nodo in partenza in quanto riduci il surplus reattivo della linea a vuoto vista dalla rete.
Su 80 km sicuramente il fattore di amplificazione di tensione per l'effetto Ferranti non sarà enorme (avendo capacità ed induttanza di servizio si farebbe presto a stimarlo), ma c'è sempre ed andando di fatto a moltiplicare la sovratensione credo valga la pena di tenerlo in conto.

[ildoghy]

Grazie per la risposta fpalone

[antboc85]

Grazie per le delucidazioni!

Ci sarebbero per caso dei testi sui quali poter consultare le informazioni che mi avete dato? Quelli che ho a disposizione non ne parlano, perché ovviamente sono problemi che può avere un ente di trasmissione dell'energia.

[fpalone]

antboc85,
dipende a che livello ti serve; su praticamente tutti i libri di sistemi elettrici (per deformazione, ti consiglio l'Iliceto) trovi delle informazioni generali. Se ti interessano i transitori in generale ti consiglio "Electrical Transients in Power Systems" di Allan Greenwood.