5. sistemi trifase la generazione ed il trasporto dellenergia elettrica nei sistemi di potenza...
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5. Sistemi Trifase
La generazione ed il trasporto dell’energia elettrica nei sistemi di potenza avviene per mezzo di linee elettriche a tre fili in re-gime sinusoidale. Tali sistemi sono i sistemi trifase.
I sistemi trifase sono alimentati da:
correnti di linea: i1(t) + i2 (t) + i3 (t) = 0 (dalla LKC)
tensioni concatenate: v12 (t) + v23 (t) + v31 (t) = 0 (dalla LKT)
G U
1
2
3
i1
i2
i3
v12v31
v23
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
0
0
:fasori di in termini correnti e niper tensio ottenute relazioni leesprimere possibile è Perciò ziale.isofrequen è trifasesistema il Inoltre
312312
321
V V V
I I I
I1
I 3
I 2
12V
31V
23V
Triangolo delle correnti di linea
Triangolo delle tensioni concatenate
Sistemi Trifase
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Sistema di tensioni simmetrico:
12V31V
23V32
3
2
3
2
31V12V
23V3
2
3
2
3
2
; ;
e ;e ;
:
/3)j(4-/3)j(2-
1231122
2312
1231122312
VVV VV
VV VVV
direttaTerna
; ;
e ;e ;
:
/3)j(4/3)j(2
122
31122312
1231122312
V VV VV
VV VVV
inversaTerna
e /3)j(2
Sistemi Trifase
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Sistema di correnti equilibrato:
3I
32
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
; ;
e ;e ;
:
/3)j(4-/3)j(2-
1312
21
13121
III II
II III
direttaTerna
; ;
e ;e ;
:
/3)j(4/3)j(2
12
3121
13121
I II II
II III
inversaTerna
e /3)j(2
1I
2I
1I
2I
3I
Sistemi Trifase
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
1
2
3
O
1E
2E
3E
12V31V
23V
0
-
-
,, :
, , :
321
1331
3223
2112
312312
321
EEE
E - E V
EEV
EEV
VVV
EEE
econcatenat Ten.
fase di Tensioni
12V31V
23V
1E
2E3EO
Triangolo delle tensioni concatenate e ten-
sioni di fase
O centro del si-stema delle
tensioni
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Alimentazione di un sistema trifase
Sistema trifase simmetrico
; ;
:
; ;
:
1312
21
1231122
2312
EEE EE
VVV VV
diretta)(terna e simmetrichfase di Tensioni
diretta)(terna e simmetriche concatenat Tensioni
12V
122V
1E
1E
1E
O
Sistema di tensioni simmetriche
O centro del si-stema delle
tensioni
12V
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
e E e e E
e E e e E
3V E dove e E
:
3 j1-2
V e V e
3 j12
V- e V e
V
:
/6j9-/3j4-/6 j-
/6j5-/3j2-/6 j-
/6 j-
/3j4-/3j4-
/3j2-/3j2-
E
E
E
VV
V V
V
3
2
1
1231
1223
12
diretta)(terna e simmetrichfase di Tensioni
diretta)(terna e simmetriche concatenat Tensioni
O
12V
31V23V
1E
2E
3E
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Sistema trifase simmetrico
Carichi a triangolo
123
31I
23Z
1I2I3I
12Z
31Z
23I12I
23313
12232
31121
313131
232323
121212
I - I I
I - I I
I - I I
I Z V
I Z V
I Z V
Carichi a stella
123
O
1Z2Z3Z
1I2I3I
0
-
-
321
332223
221112
I I I
I ZI Z V
I ZI Z V
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
123
31I
23Z
1I2I3I
12Z
31Z
23I12I
123
O
1Z2Z3Z
1I2I3I
O
1Z2Z3Z
1I2I3I
23V 12V
31I
23Z
1I2I3I
12Z
31Z
23I12I
23V 12V
:ottiene si 1-3 e
3-2 2,-1 nodi i fra Z
Z auguaglianzDall'
)ZZ//(ZZ
ZZZ
:denze
-impe le sono vi triangolo nel
e stella nella 2 e 1 punti i Fra
cba12
2112
2
133221c
1
133221b
3
133221a
cba
cb3
cba
ba2
cba
ca1
Z
ZZZZZZZ
Z
ZZZZZZZ
Z
ZZZZZZZ
:anche ed
ZZZ
ZZZ
ZZZ
ZZZ ;
ZZZ
ZZZ
;;
;
Zb
ZcZa
1
2 3
Z1
Z3
Z2
1
3
2
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Trasformazione a Triangolo a Stella di Resistori
Sistema trifase con neutro
1
2
3
O
1E
2E3E
n
In un sistema di tensioni con-catenate V e di tensioni di fase E simmetriche si ottiene:
3
V E
La tensione con Veff = 220 Volt è ottenuta da un sistema trifase simmetrico con neutro.
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Sistemi Trifase: Fattore di Potenza
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Per un sistema trifase qualsiasi, dette P e Q le potenze attive e reattive totali, il fattore di potenza è definito da:
P
Qtan cos cos 1-