Elettrodotti e linee di trasmissione

[cianfa72]

Ciao,
con riferimento agli elettrodotti di trasmissione energia elettrica BT, AT, AAT ecc. che lavorano a 50Hz, data la velocita' di propagazione e la frequenza, mi sentirei di dire che qualsiasi di essi non si comporta mai come una linea di trasmissione (ovvero ragionevolmente ad un certo istante tutta la linea si trova allo stesso potenziale e ogni sezione e' attraversata dalla stessa corrente).

Inoltre mi sembra di capire che il centrale dei trasformatori trifase con avvolgimenti a stella (il neutro) sia sempre collegato alla terra locale.

E' corretto? Grazie.

[MarcoD]

Mi pare di si.
A 50 Hz, con velocità luce 300000 km/s, la lunghezza d'onda è 6000 km, quindi al di sotto di lambda/10, ossia 600 km, il ritardo di solito è trascurabile.

sia sempre collegato alla terra locale

Si, poi dipende da quanto è distante la terra locale 100, 1000 m ?

[cianfa72]

Mi pare di si.
A 50 Hz, con velocità luce 300000 km/s, la lunghezza d'onda è 6000 km, quindi al di sotto di lambda/10, ossia 600 km, il ritardo di solito è trascurabile.

Infatti, al massimo quanto puo' esser mai lungo un elettrodotto ?

Si, poi dipende da quanto è distante la terra locale 100, 1000 m ?

Aspetta, io intendo il dispersore di terra prossimo al trasformatore, non la terra locale dell'utenza (per es l'impianto di terra di casa mia).

[ThEnGi]

Aspetta, io intendo il dispersore di terra prossimo al trasformatore.

Dipende dall'impianto e la condizione d'esercizio, mischiare BT, MT, AT, AAT non semplifica le cose.

Per esempio la MT è generalmente esercita a neutro isolato/compensato e non francamente a terra come per la AT

La persona giusta è: fpalone, lui sicuramente ha domande alle risposte

[cianfa72]

Per esempio la MT è generalmente esercita a neutro isolato/compensato e non francamente a terra.

Che intendi con "francamente a terra" ?

[fpalone]

mi sentirei di dire che qualsiasi di essi non si comporta mai come una linea di trasmissione.

salve cianfa72,
dipende dalla distanza di trasmissione. Se parliamo di sistemi BT e MT quanto dici è corretto: non serve considerare la natura distribuita dei parametri di linea per lo studio a regime permanente.
In alta ed altissima tensione non è invece sempre possibile trascurare il comportamento a costanti distribuite delle linee di trasmissione. Tipicamente, oltre i 100 km gli effetti di variazioni di ampiezza e fase dovuti alla lunghezza della linea non sono più così trascurabili.
Tieni conto che per grandi distanze di trasmissione è lo sfasamento angolare tra tensione in partenza ed arrivo a limitare la massima potenza trasmissibile: tipicamente, si riesce a trasmettere la potenza caratteristica della linea per distanze non superiori a λ/12. Se consideri ad esempio il problema di trasmissione di energia dal sud al nord della penisola italiana, già si supera ampiamente la distanza sopra citata.

Si ricorre quindi, per lo studio della linea a regime permanente, all'uso delle equazioni dei telegrafisti per realizzare il modello a doppio bipolo della linea di trasmissione; puoi trovare qui un bell'articolo di admin che spiega la loro applicazione.

Inoltre mi sembra di capire che il centrale dei trasformatori trifase con avvolgimenti a stella (il neutro) sia sempre collegato alla terra locale.
E' corretto?

Dipende dallo stato del neutro del sistema a cui è collegato il trasformatore ed al ruolo che svolge il trasformatore in quel sistema.
Se parliamo della rete di altissima tensione (380 e 220 kV in Italia), il neutro è sempre connesso francamente (cioè senza impedenze addizionali) alla terra locale.
Se parliamo della rete di sub-trasmissione ad alta tensione (150 e 132 kV in Italia, tipicamente), il neutro degli autotrasformatori AAT/AT è francamente connesso a terra e garantisce che lo stato del neutro della rete sia efficacemente a terra (ossia che il fattore di guasto monofase a terra non superi il valore K1< 0.8 x √3) in ogni punto della rete. Per contro, il neutro AT dei trasformatori AT/MT delle cabine primarie è generalmente isolato da terra; non viene infatti neanche portato fuori dalla macchina, ma rimane un punto inaccessibile interno alla cassa.

Sulla rete MT il neutro lato MT dei trasformatori AT/MT viene invece spesso usato in Italia per connettere tra neutro e terra locale un'impedenza induttiva/resistiva (bobina di Petersen e resistenza ), allo scopo di effettuare la compensazione del neutro.

[cianfa72]

Per contro, il neutro AT dei trasformatori AT/MT delle cabine primarie è generalmente isolato da terra; non viene infatti neanche portato fuori dalla macchina, ma rimane un punto inaccessibile interno alla cassa.

Ma intendi il centrale degli avvolgimenti collegati a stella lato primario o secondario del trasformatore AT/MT (che viene mantenuto isolato da terra) ?

Altra cosa: se il centrale di un trasformatore con avvolgimenti collegati a stella non viene collegato a terra, allora il suo potenziale rispetto a terra e' praticamente flottante/indefinito ?

[fpalone]

Ma intendi il centrale degli avvolgimenti collegati a stella lato primario o secondario del trasformatore AT/MT (che viene mantenuto isolato da terra) ?

I TR di distribuzione primaria hanno schema di collegamento avvolgimenti Yyn.
Lato primario (150 o 132 kV), il centro stella della macchina è isolato da terra e non è nemmeno portato fuori dalla macchina.
Lato secondario (tipicamente, 20 kV), il centro stella è portato all'esterno della macchina e può essere (e viene spesso) utilizzato per collegare l'apparato di compensazione del neutro, ossia bobina di Petersen e resistenza.

Altra cosa: se il centrale di un trasformatore con avvolgimenti collegati a stella non viene collegato a terra, allora il suo potenziale rispetto a terra e' praticamente flottante/indefinito ?

Il potenziale del neutro del trasformatore, quando non connesso direttamente o indirettamente a terra, dipende dallo stato di gestione del neutro e dalle caratteristiche del trasformatore. Il potenziale può essere flottante, difficilmente è invece indefinito (a parte casi particolari di instabilità del neutro, da evitarsi per rischi di danneggiamento del macchinario).

[cianfa72]

Il potenziale del neutro del trasformatore, quando non connesso direttamente o indirettamente a terra, dipende dallo stato di gestione del neutro e dalle caratteristiche del trasformatore. Il potenziale può essere flottante, difficilmente è invece indefinito

Che intendi esattamente per flottante ?

[fpalone]

per flottante intendo che il potenziale del centro stella non è vincolato al potenziale della terra locale, ma varia in funzione delle condizioni di esercizio e, soprattutto, di guasto della rete.