.Variazione di tensione

Oltre agli eventi che comportano direttamente l'interruzione dell'alimentazione, si deve tener presente che un carico puo' anche essere disturbato da guasti che avvengono su altre linee dello stesso impianto che danno luogo a cadute di tensione sul sistema di alimentazione. L'ampiezza del disturbo può variare entro ampi limiti in relazione alla distanza del punto in cui si verifica il guasto e le sbarre di cabina o il quadro.

Al fine di valutare il numero e le caratteristiche delle variazioni, può essere utile fare riferimento ad un modello di rete a media tensione che possa essere rappresentativo della distribuzione pubblica in zone con utenze miste rurali-industriali. A tale scopo e' stata scelta una rete aerea a 15 kV costituita da 10 linee, ciascuna lunga 15 km, per un totale di 150 km di estensione. Per quanto riguarda le caratteristiche dei trasformatori di cabina, si e' fatto riferimento alla Norma CEI-UNEL 21015 (Bibliografia [2]) relativa ai trasformatori trifasi AT/MT unificati. Per semplicità si è assunta infinita la potenza della rete di alta tensione.

Per valutare le cadute di tensione in cabina in funzione della distanza del punto di guasto, sono stati svolti alcuni calcoli rispettivamente nei casi di trasformatori da 40 e da 25 MVA, conduttori di rame da 95 mm2 e di alluminio-acciaio da 150 mm2, quest'ultime essendo le sezioni normalizzate dell'ENEL per le dorsali (Bibliografia [4]). I risultati ottenuti hanno consentito di tracciare i grafici in figura che esprimono le cadute di tensione che si verificano sulle sbarre MT in seguito a cortocircuiti sulle linee MT in uscita. Si può osservare quanto segue:
- a parità di potenza del trasformatore le cadute di tensione sono praticamente le stesse per i due conduttori considerati. Il fatto non deve sorprendere se si tiene conto che la resistenza ohmica dei conduttori di linea è poco diversa nei due casi e così pure si verifica per le induttanze;
- le cadute di tensione alle sbarre di cabina, a parità di distanza del guasto, sono maggiori per la macchina di potenza più bassa.
Per stabilire la numerosità degli eventi, sono stati presi in considerazione soltanto i guasti che provocano l'intervento delle protezioni di massima corrente (corto circuiti) di 10-1 linee in uscita. Il numero totale degli eventi e' risultato di 97. Per stabilire il numero degli eventi che provocano cadute di tensione di ampiezza non inferiore ad un determinato valore sono state tracciate le curve di distribuzione della figura 5.2.2.. Da queste curve si può osservare che se si assume come minima variazione disturbante l'utente considerato il 30% (tensione alle sbarre di cabina che si riduce al 70% della nominale), gli eventi da tenere in conto risulterebbero 54 e 80, rispettivamente per trasformatore AT/MT da 40 e 25 MVA.

Fig. 5.2.1. - Variazioni di tensione DU sulle sbarre della cabina AT/MT in funzione della distanza dal punto di guasto: (a) trasformatore da 40 MVA, (b) trasformatore da 25 MVA.

Fig. 5.2.2. - Variazioni di tensione DU in funzione della probabilità di accadimento dei guasti in linea (n è il numero di guasti che provoca una variazione di tensione uguale o superiore a quella indicata in ordinata e N il numero totale dei guasti: (a) trasformatore da 40 MVA, (b) trasformatore da 25 MVA.