N. INSPX10 Rev. 00 SISTEMA DI MISURA DI ENERGIA ELETTRICA Data COMPENSAZIONE DELLE PERDITE

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1 N. NX10 Rev. 00 TEMA D MURA D ENERGA EETTRCA Data COMENAZONE DEE ERDTE

2 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. di 17 NDCE pag. 1. COO...3. DEFNZON COMENAZONE DEE ERDTE OTE METODO DE BANCO NTE DE DAT EEMO D ACAZONE DE METODO DAT CETA DEE CONDZON D RFERMENTO DETERMNAZONE DEE ERDTE NEE CONDZON D RFERMENTO DETERMNAZONE DE COEFFCENT D ERDTA...16

3 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 3 di COO n quest dcument si descrive il metd da utilizzare in lcale 1 per effettuare la cmpensazine delle perdite di ptenza attiva e reattiva per il sistema di misura dell'energia elettrica del Gestre. l metd deve essere applicat quand: - si è installata una AdM di misura in un punt di misura divers dal punt di scambi crrispndente. nei casi in cui la misura viene effettuata in punti interni ad impianti elettrici di prduzine, di cnsum e di reti senza bblig di cnnessine di terzi diversi dai punti di immissine, di preliev di intercnnessine. - si vglin cnfrntare le misure ttenute da un punt di misura principale cn quelle ttenute da un punt di misura di riscntr, installat in un punt differente. l respnsabile della misura registrata dall AdM può prprre metdi alternativi di cmpensazine delle perdite, frnend un'adeguata dcumentazine e dimstrand: - che il metd prpst è equivalente a quell indicat dal Gestre nel presente dcument; - che può essere eseguit in lcale dal cntatre dell'adm cnsiderata; - che l'errre percentuale delle misure cmpensate ttenute applicand il metd alternativ, rispett alle misure ttenute applicand il metd prpst dal Gestre, è inferire all 0.01% per una crrente cmpresa tra il 30% ed il 100% della crrente nminale del TA e alla tensine nminale del TV (il cnfrnt tra i metdi di cmpensazine può essere effettuat su base terica). n gni cas il Gestre si riserva di aettare iutare tali prpste a seguit di un prpri esame tecnic.. DEFNZON unt di misura: è il punt fisic della rete dve sn installati i trasfrmatri di misura del cmpless di misura. unt di scambi virtuale: è il punt fisic della rete in cui nn è installata alcuna Adm e pertant vengn stimate le misure di energia tramite il metd di cmpensazine delle perdite. 1 uest metd è implementat lcalmente dal cntatre dell'adm

4 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. di COMENAZONE DEE ERDTE a cmpensazine delle perdite cnsente di ttenere i dati di misura di interesse del Gestre a partire da una AdM installata in un punt differente dal punt di misura. Tale elabrazine è effettuata smmand sttraend dai valri misurati dall'adm nel punt di misura le perdite dvute agli elementi di rete interpsti tra il punt di misura e quell virtualedi scambi. valri delle perdite sn calclati tenend cnt delle reali cndizini di funzinament degli elementi interpsti tra il punt di misura e il unt di scambi virtuale. Gli elementi di rete cnsiderati sn i seguenti: 1. linee in antenna punt virtuale punt di misura cmpensazine. trasfrmatri di ptenza 3. cnduttri delle stazini delle cabine cmpensazine n particlare, per quant riguarda i cnduttri delle cabine delle stazini, questi ptrann essere rappresentati cme delle linee mlt crte; pertant la lr impedenza sarà in genere trascurata ppure cnsiderata cme un impedenza addizinale da cnglbare in serie alla resistenza del trasfrmatre della linea cnnessi direttamente a tale cabina stazine. Definit il metd da utilizzare per la cmpensazine delle perdite per ciascun degli elementi di rete spra riprtati, nel cas di più elementi cllegati in cascata, sarà sufficiente applicare l stess metd di cmpensazine all'insieme degli elementi cnnessi; un esempi è frnit dal suessiv schema:

5 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 5 di 17 R cmp. linea RC1 cmp. cablaggi RT cmp. trasfrmatre RC cmp. cablaggi linea cnduttri cabina lat AT trasfrmatre AT/MT cnduttri cabina lat MT RC cmpensazine cmplessiva 'analisi degli elementi interpsti (linee in antenna, trasfrmatri di ptenza e cnduttri delle stazini cabine) tra punt di misura e punt di scambi cmprende un ampia casistica di casi studi derivante da tutte le lr pssibili cmbinazini ptesi l metd di cmpensazine delle perdite, specificat nel presente dcument, deve essere eseguit in lcale dall'adm, ciè dal cntatre. l metd si basa sulle seguenti iptesi: - rete in regime alternat sinusidale pur; - rete a regime; - reteè lineare; - sistema tase simmetric nelle tensini ed equilibrat nelle crrenti; - prprzinalità delle perdite di gni element cn le ptenze delle grandezze elettriche di eriment (cme indicat nelle tabelle del suessiv paragraf 3.). nltre, per semplicità, è pssibile trascurare i mutui appiamenti induttivi e/ capacitivi tra le varie fasi.

6 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 6 di Metd del bilanci l metd del bilanci si basa sul principi di cnservazine, valid sia per le ptenze attive sia per quelle reattive in cndizini di regime alternat sinusidale. n particlare l'appri è a "scatla chiusa" per cui gni element di rete viene rahius in una superficie chiusa attravers la quale gli scambi di ptenza attiva e di ptenza reattiva devn avere cmplessivamente un bilanci null in gni cndizine di funzinament; tale principi è schematizzat nella figura seguente: ptenza persa attiva p e reattiva p ptenza attiva? e reattiva?? p? p element di rete punt di misura ptenza attiva e reattiva Affinchè tale metd pssa essere applicat è necessari cnscere per qualsiasi cndizine di funzinament:: - le ptenze e nel punt di misura; esse sn misurate dall Adm nel punt di misura e sn quindi certamente nte per gni cndizine di funzinament; - le perdite p e p ;esse vengn determinate in una cndizine di funzinament assunta cme cndizine di eriment (in genere cincidente cn il funzinament nminale) e quindi riprtate a cndizini di funzinament diverse mediante una prprzine. a determinazine delle perdite viene fatta cnsiderand singlarmente e separatamente i seguenti elementi circuitali: Trasfrmatre di ptenza: er il trasfrmatre di ptenza si cnsideran le perdite nel nucle ( nel ferr), dette anche perdite a vut, e le perdite nel rame, dette anche perdite a caric. n particlare le perdite a vut e a caric risultan prprzinali ai seguenti fattri: :

7 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 7 di 17 Tip di perdite perdite a vut ( perdite nel ferr) Cmpnente Causa principale rprzinali a attiva reattiva cnduttanza di magnetizzazine crrenti parassite isteresi magnetica suscettanza di magnetizzazine perdite a caric attiva resistenza degli avvlgimenti ( perdite nel rame) reattiva induttanza di dispersine E tensine di fase applicata E tensine di fase applicata crrente di linea inea: er la linea di lunghezza si cnsideran le perdite dvute ai parametri trasversali ed eventualmente lngitudinali. n particlare vale quant riprtat nella seguente tabella: Tip di parametr Cmpnente Causa rprzinali a trasversale attive reattive resistenza di linea induttanza di linea crrente di linea lngitudinale attive reattive cnduttanza di linea capacità di linea E tensine tra fase e terra

8 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 8 di 17 'idea alla base del metd per bilanci è quella di determinare le perdite p e p in una determinata cndizine di eriment e di utilizzare tali valri in equazini che frniscan e in funzine delle cndizini di funzinament, vver in funzine dei valri assunti dalla tensine e dalla crrente. Ovviamente, nell'effettuare il bilanci delle ptenze, le perdite csì calclate dvrann essere smmate sttratte a secnda del vers della cmpensazine applicata, cme illustrat nella figura seguente: ptenza persa attiva p e reattiva p ptenza persa attiva p e reattiva p ptenza attiva? e reattiva?? p? p element di rete punt di Misura della ptenza attiva e reattiva element di rete ptenza attiva? e reattiva??? (5) cmpensazine a mnte cmpensazine a valle a determinazine delle perdite in funzine delle variazini della tensine e della crrente, mediante le equazini del metd ai bilanci, nn tiene cnt delle variazini di alcune grandezze di influenza rispett ai valri delle stesse assunti nelle cndizini di eriment (si cnsideri ad esempi la temperatura degli avvlgimenti e del nucle del trasfrmatre). erché tale apprssimazine sia aettabile si devn scegliere cme cndizini di eriment quelle di funzinament nminale dell'element di rete cnsiderat. tt le precedenti iptesi, il metd per bilanci si implementa raggruppand tutte le perdite che dipendn da una stessa grandezza elettrica (tensine E di fase crrente ) e determinand, per gnun di tali raggruppamenti, il lr valre nelle cndizini di eriment: - tensine di fase di eriment E ; - crrente di linea di eriment ; - ptenza attiva misurata in cndizini di eriment ; - ptenza reattiva misurata in cndizini di eriment ; a tabella di seguit riprtata, raggruppa i vari tipi di perdite e riprta la nmenclatura cn la quale si cnviene di indicare la smma algebrica di gnuna di esse:

9 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 9 di 17 tenza Tip di perdite Element di rete rprzinali a N m e perdite a vut ( perdite nel ferr) cnduttanza di magnetizzazine per crrenti parassite per isteresi magnetica trasfrmatre trasfrmatre E tensine di fase applicata Er if attiva reattiva perdite a caric ( perdite nel rame) resistenza degli avvlgimenti resistenza di linea resistenza dei cablaggi di cabina di stazine perdite a vut ( perdite nel ferr) suscettanza di magnetizzazine perdite a caric ( perdite nel rame) induttanza di dispersine degli avvlgimenti induttanza di linea induttanza dei cablaggi di cabina di stazine trasfrmatre linea cablaggi di cabina di stazine trasfrmatre trasfrmatre linea cablaggi di cabina di stazine crrente di linea E tensine di fase applicata crrente di linea ri f E r if

10 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 10 di 17 a figura seguente illustra graficamente il significat di quant spra descritt: E linea cablaggi di cabina lat AT trasfrmatre AT/MT cablaggi di cabina lat MT E E Eri E f e quattr perdite E,, E,, determinate nelle cndizini di eriment, cstituiscn i quattr Cefficienti di erdita. er i cntatri che implementan tale algritm, questi cefficienti sn in genere i parametri che devn essere frniti affinché si pssa effettuare la cmpensazine delle perdite. l calcl di tali parametri viene svlt a priri ed una vlta sla. A partire dai quattr cefficienti di perdita e iptizzand una prprzinalità diretta cn le grandezze elettriche (tensini e crrenti) è pssibile calclare i valri percentuali delle ptenze in altre cndizini di funzinament: E E E E E E E E Mediante le (6) è pssibile ricstruire la ptenza attiva e reattiva persa in una generica cndizine di funzinament (entr i limiti di validità del precedente mdell): (6)

11 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 11 di 17 E E E (7) E E E stituend le precedenti relazini (7) nelle (5) si ttengn le equazini fndamentali del metd del bilanci, per i due pssibili versi di cmpensazine: cmpensazine a mnte E? E E? E E E (8) cmpensazine a valle E? E E? E E E (9) Affinchè il cntatre pssa effettuare la cmpensazine delle perdite cme specificat, ess deve pter essere prgrammat per svlgere le precedenti equazini e disprre di capacità di elabrazine sufficiente intesi dei dati er pter applicare le precedenti equazini, rre: - determinare a priri e una vlta sltant i quattr cefficienti di perdita, E,, E, nelle cndizini di eriment una vlta fissati i valri di E e ; - determinare la ptenza attiva e la ptenza reattiva, la tensine di fase E e la crrente di linea nel punt di misura. Nel cas di mdalità di inserzine cn TV tra fase e terra, la tensine di fase E è misurata direttamente dal cntatre; nel cas di inserzine cn TV tra fase e fase, la tensine di fase E è pari a quella misurata dal cntatre divisa per la 3. cefficienti di perdita sn i dati che devn essere frniti al cntatre affinché pssa effettuare la cmpensazine delle perdite; tali cefficienti pssn essere ricavati: - mediante misure sperimentali; - sulla base delle infrmazini frnite dai cstruttri; - mediante pprtuni calcli.

12 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 1 di 17. EEMO D ACAZONE DE METODO i applica il metd di cmpensazine al cas riprtat nella figura seguente. cmpensazine delle perdite a valle, auttrasfrmatre 0 kv / 13 kv A n 10 MVA linea 13 kv T 530 A T, T l punt di misura è installat a mnte dell'auttrasfrmatre sul lat di alta tensine. a cmpensazine delle perdite cnsente di esprimere le ptenze T e T in funzine delle ptenze, e della tensine e crrente misurate nel punt di misura..1. Dati Dati del trasfrmatre tenza apparente nminale A n VA 3 Tensine cncatenata primaria nminale V1 n 0 10 V 3 Tensine cncatenata secndaria nminale V n V V1 n Rapprt nminale del trasfrmatre K K 1,667 V n erdite nel ferr W erdite nel rame a 75 C cu 5,16 10 W Tensine di crt circuit percentuale Crrente a vut percentuale i % 0,118% V % 9,93% Dati della linea aerea (per fase) Resistenza chilmetrica crretta Reattanza chilmetrica crretta r 0, 133 x 0, 01 hm km hm km

13 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 13 di 17 Cnduttanza chilmetrica crretta uscettanza chilmetrica crretta unghezza della linea l 5km g 0 siemens km 3, b siemens km Crrente di limite termic T 530A Dati dei cnduttri della stazine (per fase) Resistenza chilmetrica, erita al primari del trasfrmatre Reattanza chilmetrica, erita al primari del trasfrmatre unghezza dei cnduttri l 50m hm r 0, 005 km x 0, 09 hm km.. celta delle cndizini di eriment er la determinazine dei cefficienti di perdita si assumn le seguenti cndizini di eriment: - ptenza apparente di eriment equivalente a quella del trasfrmatre; - tensine cncatenata di eriment equivalente a quella del trasfrmatre per il lat cnsiderat (alta bassa tensine)..3. Determinazine delle perdite nelle cndizini di eriment erdite del trasfrmatre - rva in crt circuit erdite in VA ttali del trasfrmatre: A A V % A n 1, VA tenza attiva e reattiva perse dal trasfrmatre: cu 5,16 10 W A 1, var

14 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 1 di 17 - rva a vut erdite in VA ttali del trasfrmatre: A A i % A 5 1,16 10 VA n tenza attiva e reattiva perse dal trasfrmatre:,7 10 W A 5 1,39 10 var erdite della linea di trasmissine - Determinazine dei parametri R X G B r l x g l R X b l B l G 3,33hm 10,103hm 0siemens 7, siemens - Calcl delle perdite i assume il seguente circuit equivalente mnfase a π che schematizza la linea: R jx 1 E G / jb / G / jb / E 1 sez sez 3 sez sez 1 n crrispndenza della sezine si assumn, cme precedentemente stabilit, le seguenti cndizini di eriment:

15 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 15 di 17 Vn E 3 An 3 E 5,86A < T Dalla sezine, si determinan le grandezze delle sezini a valle tramite i seguenti passaggi: - sezine (sezine di partenza) ( ), ( ), E, - sezine 3 - sezine G 3 ( ) ( ). E B 3 ( ) ( ). E A 3 ( ) 3 ( ) 3 ( ) E 3 E 3 ( ) A 3 ( ) E 3 ( ) 3 ( ) R. 3 ( ) ( ) 3 ( ) X. 3 ( ) A ( ) ( ) ( ) ( ) 3 ( ) E ( ) A ( ) ( ) e perdite pssn essere espresse in funzine della crrente tramite le seguenti relazini: G cm ( ) 3.. E ( ) G 3.. B cm ( ) 3.. E ( ) B 3.. E.. 3R 3 ( ) E.. 3X 3 ( ) stituend il valre della crrente di eriment si ttiene: cm cm ( ( ) ) 6, W 7, var

16 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 16 di 17 erdite dei cnduttri della stazine cnduttri di stazine vengn schematizzati cn un circuit equivalente mnfase, riprtat al primari del trasfrmatre, cme di seguit riprtat: R jx E parametri lngitudinali dei cnduttri di stazine valgn: R r l,5 10 hm X x l, hm n ard cn quant spra riprtat, si assume la crrente nminale primaria del trasfrmatre cme valre della crrente in cndizine di eriment: An n 1 31, 918A V 3 1n e perdite dei cnduttri di stazine valgn: 3 R 7,38W 3 X n1 n1 3 1, W.. Determinazine dei cefficienti di perdita Cefficienti di perdita attivi - perdite attive dipendenti dalla tensine di fase,7 10 W 6 - perdite attive dipendenti dalla crrente di linea,98 10 W Cefficienti di perdita reattivi 5 - perdite reattive dipendenti dalla tensine di fase 1,39 10 var 7 - perdite reattive dipendenti dalla crrente di linea 1,9 10 var E E Una vlta determinati i cefficienti di perdita, pssn essere scritte le equazini di cmpensazine a valle, per il cas cnsiderat:

17 TEMA D MURA DE ENERGA EETTRCA N. NX10 Rev. 00 COMENAZONE DEE ERDTE ag. 17 di 17 T T E E E E E E e precedenti equazini pssn essere applicate in qualsiasi cndizine di funzinament. i cnsideri, ad esempi, la seguente cndizine di funzinament, a valle del trasfrmatre: E 15,110 kv 157,59A csϕ 0,9 A 3 E 59,1MVA A csϕ 55,55MW A 0,16M var crrispndente al 98,5% della tensine di fase primaria crrispndente al 50 % della crrente nminale primaria e perdite, in questa cndizine di funzinament sn date dalle seguenti relazini: E p 771,7 kw E E p E E E,88M var uindi applicand le frmule di cmpensazine si ttiene: T T E E E E E E 5,78MW 15,8M var 5,78MW T T 15,8M var