LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
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Laboratorio di Generazione, Trasmissione e Distribuzione dell'Energia Elettrica INTERMEDIO
cod. MePA:
SIADLAB4509
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69500,00 €
IVA esclusa
Il laboratorio permette di studiare l'intero percorso dell'energia elettrica dalla generazione alla trasmissione e alla distribuzione, utilizzando generatori, macchine elettriche, sistemi trifase, trasformatori, relè di protezione e moduli per la simulazione dei guasti. Le 12 postazioni di lavoro consentono di eseguire misure di potenza, collegamenti in parallelo, prove sui sistemi di trasmissione e attività di controllo della rete. Il sistema SCADA completa le esperienze permettendo di acquisire, registrare e analizzare i parametri elettrici durante le prove.
In sintesi
Generazione dell'energia elettrica
Studio di generatori AC/DC, generatori sincroni, macchine elettriche e sistemi per il collegamento in parallelo e il controllo dei motori.
Trasmissione e protezione della rete
Simulazione della trasmissione su sistemi trifase con analisi di perdite, guasti a terra e funzionamento dei relè di protezione a distanza.
Monitoraggio tramite SCADA
Acquisizione, registrazione e manipolazione dei dati sperimentali attraverso software SCADA, interfacce digitali I/O e dispositivi di controllo.
Dalla generazione alla distribuzione dell'energia elettrica
Il laboratorio riproduce su scala didattica le principali fasi che caratterizzano un sistema elettrico di potenza. L'energia viene inizialmente generata, tipicamente in corrente alternata AC a una tensione moderata, per essere successivamente trasformata e trasmessa attraverso una rete elettrica prima della distribuzione verso i centri di consumo.
Le attività consentono di esaminare separatamente e in relazione tra loro i processi di generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Gli studenti possono utilizzare macchine elettriche, sistemi trifase, trasformatori, moduli di misura, compensatori e dispositivi di protezione per osservare il comportamento della rete in differenti condizioni operative.
Il laboratorio integra inoltre strumenti per l'analisi dei guasti e un sistema SCADA, permettendo di collegare le grandezze elettriche misurate al monitoraggio e al controllo del sistema.
Le prove permettono di seguire il comportamento del sistema elettrico nelle diverse fasi, dalla produzione dell'energia fino alla gestione della rete, osservando potenza, fattore di potenza, efficienza, distorsione armonica, guasti e intervento dei dispositivi di protezione.
Obiettivi didattici
- Comprendere i principi della generazione elettrica mediante generatori AC/DC e studiare i metodi di accoppiamento in parallelo.
- Analizzare i sistemi di trasmissione dell'energia attraverso una rete trifase, valutando dispersioni, perdite e gestione dei guasti.
- Comprendere la distribuzione e il controllo della rete, approfondendo la gestione della potenza e il ruolo di trasformatori e relè di protezione.
- Utilizzare sistemi SCADA per acquisire dati reali, impostare controlli e analizzare parametri elettrici durante le attività sperimentali.
- Riconoscere e analizzare i guasti più comuni nei sistemi di trasmissione e distribuzione dell'energia.
- Sviluppare capacità di diagnosi, progettazione e risoluzione di problemi relativi a sistemi complessi di energia elettrica.
Attività ed esperienze didattiche
Generazione e parallelo dei generatori
Gli studenti possono eseguire prove con generatori di energia elettrica e realizzare collegamenti in parallelo con tensioni generate da macchine AC/DC e generatori sincroni.
Misure sui sistemi trifase
Le attività comprendono il monitoraggio dei sistemi trifase, le misure di potenza generata, lo studio del fattore di potenza, dell'efficienza energetica e della distorsione armonica.
Controllo dei motori elettrici
Le prove permettono di comprendere il funzionamento dell'inverter PWM per il controllo di velocità e coppia dei motori AC e dei sistemi a tiristori per il controllo dei motori CC.
Trasmissione e distribuzione
Il sistema consente di simulare una trasmissione di energia elettrica su scala ridotta e di osservare il comportamento della rete nelle fasi di trasmissione e distribuzione.
Guasti e protezioni elettriche
Gli studenti possono analizzare il ruolo dei relè nella gestione della rete, studiare il relè di protezione a distanza, comprendere la compensazione dei guasti a terra e riconoscere i guasti più comuni.
Acquisizione dati con SCADA
Il sistema SCADA permette di acquisire, registrare e manipolare i dati raccolti durante le prove, integrando monitoraggio e controllo con l'analisi dei parametri elettrici.
Competenze sviluppate
Le attività permettono agli studenti di sviluppare capacità operative nell'analisi dei sistemi di generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica, nell'esecuzione di misure sui sistemi trifase e nella valutazione dei principali parametri di funzionamento.
Le prove dedicate ai guasti e ai dispositivi di protezione consentono di esercitare la capacità di riconoscere anomalie, analizzare il comportamento della rete e individuare possibili cause di guasto. L'impiego del sistema SCADA sviluppa inoltre competenze nell'acquisizione, registrazione e analisi dei dati sperimentali.
SCADA, protezioni e analisi della rete elettrica
Il sistema di monitoraggio SCADA collega le attività sulle macchine e sulla rete elettrica all'acquisizione digitale dei dati. Attraverso il software SCADA, le interfacce digitali I/O e l'interruttore automatico di potenza è possibile acquisire e registrare informazioni durante lo svolgimento delle prove.
La presenza di moduli per la connessione dei guasti, compensatori di guasto a terra e relè di protezione permette inoltre di approfondire la gestione delle condizioni anomale della rete. Gli studenti possono osservare il ruolo dei sistemi di protezione nelle fasi di controllo e analizzare il funzionamento del relè di protezione a distanza.
Componenti del laboratorio
| Q.tà | Descrizione |
|---|---|
| 1) PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA | |
| 1 | Trainer per lo studio della produzione di energia elettrica |
| 1 | Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC |
| 1 | Unità di messa in parallelo per generatori sincroni |
| 1 | Trainer driver inverter PWM per motori AC |
| 1 | Motore trifase a gabbia di scoiattolo 300 W |
| 1 | Motore-generatore industriale didattico 2 Poli, 230/400V, 50Hz, 3.000 RPM |
| 1 | Generatore Sincrono con Eccitazione a Tensione CC |
| 1 | Base di accoppiamento per macchine serie S |
| 1 | Trainer di controllo di un motore CC (PWM) |
| 1 | Trainer didattico per Controllo di Motori CC con Tiristori |
| 1 | Motore-generatore DC con eccitazione shunt 300 W |
| 1 | Motore/generatore industriale didattico 2 Poli, 230/400V, 50Hz, 3.000 RPM |
| 1 | Generatore Sincrono con Eccitazione a Tensione CC |
| 1 | Base di accoppiamento per macchine serie S |
| 2) TRASMISSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA | |
| 1 | Trainer sulla trasmissione di potenza |
| 1 | Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC |
| 1 | Trasformatore a spostamento di fase compensatore di guasto a terra |
| 1 | Modulo di connessione guasti |
| 1 | Relè di protezione a distanza |
| 3) DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA | |
| 1 | Trainer di distribuzione della potenza |
| 1 | Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC |
| 1 | Compensatore di guasto a terra |
| Sistema di monitoraggio SCADA | |
| 1 | Software SCADA |
| 1 | Interfaccia digitale I/O - 1 |
| 1 | Interfaccia digitale I/O - 2 |
| 1 | Interruttore automatico di potenza |
| 1 | PC |
| 1 | Monitor interattivo |
Domande sul laboratorio
Quali fasi del sistema elettrico possono essere studiate?
Il laboratorio permette di approfondire le tre fasi principali: generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Le attività comprendono prove su generatori, macchine elettriche, sistemi trifase, trasformatori, dispositivi di protezione e sistemi di monitoraggio.
Quali misure elettriche possono essere eseguite?
Le attività previste comprendono il monitoraggio dei sistemi trifase, le misure di potenza generata, l'analisi della distorsione armonica e lo studio del fattore di potenza e dell'efficienza energetica.
Come vengono studiati i guasti della rete elettrica?
Il laboratorio dispone di moduli per la connessione dei guasti, compensatori di guasto a terra e relè di protezione. Gli studenti possono analizzare il funzionamento delle protezioni, comprendere la compensazione dei guasti a terra e imparare a riconoscere e risolvere i guasti più comuni.
A cosa serve il sistema SCADA nel laboratorio?
Il sistema SCADA consente di acquisire, registrare e manipolare dati sperimentali durante le prove e di analizzare i parametri elettrici attraverso software, interfacce digitali I/O e dispositivi di controllo.
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