Inseritre prina coeptrina

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1 Inseritre prina coeptrina

2 INDICE 1 - SCOPO NORME DI RIFERIMENTO ASSUNZIONI DATI NOMINALI DI IMPIANTO CARATTERISTICHE DEL CAVO DI MEDIA TENSIONE DIMENSIONAMENTO DEI CAVI DI MEDIA TENSIONE VALORI MASSIMI AMMISSIBILI DELLA CADUTA DI TENSIONE TIPI DI INSTALLAZIONE DIMENSIONAMENTO E VERIFICHE... 8

3 1 - SCOPO La presente specifica definisce i criteri utilizzati per il dimensionamento di massima dei cavi di potenza in media tensione (30 kv) che saranno installati nel parco Eolico di Castelpetroso e S. Maria del Molise (IS). 2 - NORME DI RIFERIMENTO Nella stesura della presente relazione tecnica sono state seguite le prescrizioni indicate e applicabili al caso specifico dalle seguenti norme: - CEI 11-1 Impianti elettrici con tensione superiore a 1 kv in c.a.. - CEI Calcolo delle portate dei cavi. - CEI Impianti di produzione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica Linee in cavo. - CEI UNEL Cavi per energia e segnalamento - sigle di designazione. - D. Lgs 81/08 Tutela della salute e della sicurezza sui luoghi di lavoro - Legge n. 186 del Marzo D.Lgs. 37/08 norme sulla sicurezza degli Impianti. - CEI EN Caratteristiche della tensione fornita dalle reti pubbliche di distribuzione dell energia elettrica - CEI ENV Compatibilità elettromagnetica Sezione 2: Livelli di compatibilità per i disturbi condotti in bassa frequenza e la trasmissione di segnali sulle reti pubbliche di alimentazione a bassa tensione 3 ASSUNZIONI Il presente dimensionamento si basa sulle assunzioni desunte dai seguenti documenti: Parco Eolico Castelpetroso Santa Maria Molise -Interconnessione elettrica Corografia generale -Localizzazione generale di N 23 torri eoliche Tavola 2 (E06) Tavola 1 (E05) 4 - DATI NOMINALI DI IMPIANTO Tensione nominale 30 kv Frequenza nominale 50 Hz Campo di variazione della tensione 5% Campo di variazione della frequenza 2% Sistema del neutro A terra mediante resistenza

4 5 - CARATTERISTICHE DEL CAVO DI MEDIA TENSIONE I cavi di media tensione avranno le seguenti caratteristiche: conduttore: alluminio isolamento: politene reticolato (XLPE) schermo metallico: rame non stagnato guaina esterna: mescola termoplastica in PVC temperatura massima: 90 C in condizioni di esercizio normali 250 C in condizioni di corto circuito livelli di isolamento: tensioni di riferimento 18/30 kv tensione nominale 30 kv tensione nominale massima di impiego 30 kv In alternativa ai cavi tradizionali potranno essere impiegati cavi appositi tipo air-bag che per la specificità del rivestimento possono essere interrati direttamente entro il terreno di scavo senza la formazione del letto di sabbia. In tal modo non si ha materiale di risulta e non è necessario prevedere materiale in prestito da cave. Tale tipologia di cavi inoltre può essere interrata senza la necessità di prevedere il tegolo di protezione come previsto dalla norma CEI DIMENSIONAMENTO DEI CAVI DI MEDIA TENSIONE Il dimensionamento dei cavi in media tensione, ovvero la determinazione della sezione ottimale, è stato eseguito tenendo in considerazione i seguenti parametri e condizioni di impianto: - modalità di installazione secondo le Norme IEC e CEI-UNEL - temperatura di riferimento dell aria 40 C - temperatura di riferimento del terreno 20 C a 1 m di profondità - resistività termica massima del terreno 1,5 K m/w (limite massimo) - cavi di collegamento ai singoli generatori (torri eoliche) 100% della corrente nominale del generatore eolico = 65,5 A (3,4 MW a cosfi = 1) - cavi di collegamento alla stazione AT/MT 100% della corrente di assorbimento nelle normali condizioni di esercizio, con fattore di contemporaneità = 1 - schermi dei cavi connessi a terra ed in corto circuito in entrambe le estremità In conclusione il dimensionamento dei cavi è stato realizzato considerando il seguente schema operativo: - dimensionamento termico in riferimento alla massima temperatura ammissibile dall isolamento dei cavi nelle normali condizioni di esercizio e di corto circuito definendo la corrente di impiego delle condutture (IB), la portata e considerando le reali condizioni di posa rispetto alle condizioni ideali di riferimento;

5 - verifica della caduta di tensione nelle condizioni di posa previste; - verifica della massima corrente di corto circuito sopportabile dal cavo; - verifica delle perdite.

6 7 - VALORI MASSIMI AMMISSIBILI DELLA CADUTA DI TENSIONE La caduta di tensione massima ammissibile, riferita alla tensione nominale di funzionamento di ogni circuito, assumendo il cosfi dei generatori uguale a 1, deve essere inferiore al 4%, per il tratto complessivo dal generatore più distante alla stazione MT/AT. 8 - TIPI DI INSTALLAZIONE In accordo alle modalità di installazione espresse dalla Norma CEI i tipi di installazione previsti e adottati per l impianto in esame sono: Cavi unipolari direttamente interrati. - tipo di installazione M1 per la Norma CEI i cavi unipolari saranno posati con disposizione a trifoglio ovvero in linea. Cavi unipolari interrati entro tubi protettivi in attraversamenti di manufatti particolari. - tipo di installazione O1 per la Norma CEI Si considerano manufatti di cemento (condotti), interrati, con tubi protettivi in PVC per la posa del cavo. I cavi unipolari saranno posati con disposizione a trifoglio entro lo stesso tubo protettivo. Una sola terna per tubo. La portata di un cavo (I z ) è influenzata dai seguenti fattori: - temperatura dell ambiente circostante, - presenza o meno di conduttori attivi adiacenti, - reale tipo di installazione e profondità di posa. Normalmente le portate non corrette dei cavi sono riferite dalle Norme alla sotto indicata condizione di installazione di riferimento: - 30 C come temperatura ambiente di riferimento per i cavi posati in aria, - 20 C come temperatura ambiente di riferimento per i cavi interrati, - assenza di conduttori attivi adiacenti a quello in esame. Pertanto sono stati impiegati opportuni coefficienti di correzione per determinare l effettivo valore della portata di un cavo (I Z ) riferita alle reali condizioni di posa. Questi coefficienti sono: K 1 coefficiente di correzione della temperatura ambiente (*) K 2 coefficiente di correzione per profondità di posa K 3 coefficiente di correzione per resistività termica del terreno. K 4 coefficiente di correzione per presenza di conduttori adiacenti. (*) la temperatura ambiente è da intendersi come la temperatura riferita all ambiente di posa. L effettiva portata di un cavo è: I Z = I Z * K 1 * K 2 * K 3 * K 4

7 8.1 - Coefficiente di correzione della temperatura ambiente, profondità di posa, resistività termica del terreno e presenza di conduttori adiacenti e tipologia di cavo In relazione alla assunzione dei coefficienti di correzione si adotteranno valori indicati dalle norme con indicazione ai dati di costruzione. Costruttori. La profondità di posa è mediamente assunta pari a 1,2 m e non sarà mai inferiore a 0,9 m. Per la correzione per conduttori adiacenti si farà riferimento alla norma CEI

8 9 - DIMENSIONAMENTO E VERIFICHE Dimensionamento termico I calcoli di dimensionamento termico dei cavi sono stai eseguiti per assicurare che la temperatura finale del cavo non superi la temperatura massima ammissibile per i componenti al fine di evitare un loro rapido deterioramento. Il dimensionamento termico considera i seguenti fattori: - temperatura di riferimento dell aria ambiente 40 C - temperatura di riferimento del suolo 20 C - resistività termica del terreno non superiore a: 1,5 C m/w (limite massimo) - temperatura massima in condizioni di esercizio normali 90 C - temperatura massima in condizioni di corto circuito 250 C - tipo di conduttore alluminio - tipo di isolamento XLPE - tensione di riferimento 2 kv/30 kv - portata teorica dei cavi vedere tabella - coefficienti di declassamento della portata vedere tabella in funzione delle condizioni di posa. Per i cavi isolati in politene reticolato (XLPE) la massima temperatura ammessa al termine del corto circuito è di 250 C. La durata del corto circuito è in funzione del tempo di intervento delle protezioni che è stato stimato in 500ms Il valore esatto di corrente di corto circuito del sistema di media tensione a 30 kv non è noto, pertanto il calcolo è stato effettuato solo per determinare il valore massimo sopportabile dai cavi. La corrente è determinata con la seguente formula: K S I cc t dove: I cc S t K corrente di corto circuito (A) sezione del conduttore di rame (mmq) durata del corto circuito (tempo di intervento delle protezioni) coefficiente che dipende dalle caratteristiche del materiale conduttore e dalla differenza di temperatura all inizio e alla fine del corto circuito. Con temperatura del conduttore all inizio di 90 C e alla fine del corto circuito di 250 C per conduttore di rame K=87. La suddetta formula consente di verificare che la sezione scelta è in grado di sopportare la massima corrente di guasto prevista per il sistema di media tensione in esame in funzione del tempo di intervento delle protezioni rispettando i limiti ammissibili di temperatura.

9 9.3 - Verifica della massima caduta di tensione. Il dimensionamento delle condutture elettriche deve essere tale da mantenere, in condizioni normali di esercizio, la caduta di tensione tra l origine del circuito e il punto di consegna entro i limiti stabiliti. La caduta di tensione in linea è calcolata con la seguente formula: V K L I R cos X sen nella quale L = lunghezza della linea espressa in km I = corrente di impiego o corrente di taratura espressa in A R = resistenza (a 90 ) della linea in /km X = reattanza della linea in /km cos = fattore di potenza k = 1,73 per linee trifasi. Se un cavo di determinata sezione, calcolata secondo i criteri di dimensionamento espressi nei paragrafi precedenti, soddisfa le verifiche esposte ai paragrafi 8.1 si ritiene idoneo all impiego nelle condizioni di posa specificate Verifica delle perdite per effetto joule (dissipazione nel rame). Le perdite per effetto joule nel rame sono state calcolate secondo la seguente relazione: Wj = Rca L In² dove: Wj perdite nel rame per effetto joule (W) Rca resistenza di linea (Ohm/km) L lunghezza della linea (km) In corrente nominale del circuito (A) Se la linea è composta da una terna la relazione sopra indicata deve essere moltiplicata per 3 (numero di conduttori attivi che compongono la terna) Perdite nel dielettrico e negli schermi dei cavi. In relazione ai dati forniti dai costruttori dei cavi in fase di progetto di massima è stato verificato che la somma delle perdite nel rame per effetto joule più le perdite nel dielettrico e le perdite dovute all effetto elettromagnetico sulla schermatura dei cavi risultano inferiori al 3% della potenza nominale. Il tecnico Ing. Augusto Forno