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Sommario
0. PREMESSA ............................................................................................................................................. 2
1.0 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO ............................................................................................... 3
2.0 DESCRIZIONE GENERALE DEL PROGETTO ............................................................................. 5
2.1 QUADRO PROGETTUALE ................................................................................................................ 5
2.1.1 PROCESSI PRODUTTIVI ........................................................................................................... 5
2.2 OPERE DI PRESA, FILTRAGGIO E CONVOGLIAMENTO DELL’ACQUA ............................... 5
2.2.1. DIMENSIONAMENTO DELLO STRAMAZZO PER IL RILASCIO DEL DMV ................... 7
2.2.2 MISURATORI DI PORTATA ....................................................................................................... 7
2.3 OPERE DI PRODUZIONE DELL’ENERGIA .................................................................................... 8
2.3.1. QUADRI DI AUTOMAZIONE ..................................................................................................... 9
2.4. OPERE DI TRASPORTO E DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA ................................................. 9
3.0. ANALISI DELLE PORTATE .................................................................................................................. 9
3.1. LA PORTATA MASSIMA DERIVABILE E LA PORTATA MEDIA ............................................... 9
3.2. LA POTENZA NOMINALE O DI CONCESSIONE ....................................................................... 10
3.3. LA PRODUCIBILITA’ ........................................................................................................................ 10
4. CALCOLI IDRAULICI ............................................................................................................................... 14
4.1 CANALE ADDUTTORE..................................................................................................................... 14
4.2. CANALE DI SFIORO ........................................................................................................................ 14
4.3. CONDOTTA FORZATA ................................................................................................................... 14
4.4. CANALE DI SCARICO ..................................................................................................................... 14
ALLEGATO I .................................................................................................................................................. 16
Turbina idraulica............................................................................................................................................ 16
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0. PREMESSA
Il progetto, di cui alla presente Relazione, ha come fine la costruzione di una centralina per la produzione di
energia idroelettrica in provincia di Potenza, nel Comune di Maratea, in località Castrocucco, in destra idraulica
del Fiume Noce, presso una briglia esistente.
L’impianto è individuato sulla CTR 1:5'000 elemento 533064 “CASTROCUCCO”, con coordinate baricentriche
Gauss – Boaga :
E 2'585'085 N 4'420'052
Figura 1: Stralcio cartografico C.T.R. scala 1:5000
La realizzazione dell’opera in questione è da ritenersi strategica in quanto tale progetto è da ritenersi in linea
con le linee guida per la predisposizione del piano energetico nazionale in cui è evidente l’intenzione di
sostenere le fonti di energia alternativa anche alla luce del rispetto del protocollo di Kyoto nonché dal
persistente e recente fenomeno dell’inquinamento atmosferico, dalla ormai cronica tendenza all’aumento dei
prodotti petroliferi e dai primi sintomi di difficoltà di approvvigionamento del Gas metano. Inoltre appare di
estrema importanza strategica creare nuove opportunità per lo sviluppo del nostro sistema economico legate
a specifici esempi di innovazione e di uso di risorse locali. Nel contesto di un implemento sempre maggiore
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delle opere di produzione energetica a fonte rinnovabile, le iniziative idroelettriche sono da sempre una scelta
ottimale per un rapporto costi benefici che da oltre cento anni porta ad esito positivo. Lo sfruttamento dei corsi
d'acqua naturali mediante centrali ad alto o basso salto è da sempre stato messo a punto per trarre energia
pulita da una fonte fruibile da tutti quale è l'acqua. Dal passato a oggi le modificazioni sostanziali di questo tipo
di installazione sono state sostanzialmente nell'entità dei salti sfruttati, infatti anche per questa iniziativa il salto
lordo disponibile risulta contenuto. In quest'ottica di espansione dell'utilizzo di corsi d'acqua a fini idroelettrici
nell'impostazione del pieno rispetto degli alvei, si colloca la centralina in oggetto, che sfrutta un piccolo salto;
in questo modo la collocazione delle opere risulta di più facile installazione in contesti naturalistici. Si nota
subito come l'installazione in sé si presenti fortemente ridotta nei volumi e possa inserirsi in un contesto fluviale
senza inficiarne l'impatto visivo nella sua sostanza. Data l’innocuità dell'opera che non intacca lo status del
corpo idrico in sé, la scelta di una installazione idroelettrica in questo punto risulta ottimale nell'ottica di uno
sviluppo delle fonti di energia rinnovabile. Non da ultimo i vantaggi dal punto di vista ambientale sono notevoli,
infatti una installazione di questo tipo, consente un notevole risparmio di combustibile per la produzione di
energia elettrica nel pieno rispetto dell'ambiente.
La presente relazione tecnica ha l’obiettivo di fornire un quadro conoscitivo generale in termini sia di
inquadramento geografico del sito sia, e soprattutto, di considerazioni relativamente alle metodologie operative
per la realizzazione dell’impianto in questione.
Tale relazione è, pertanto, parte integrante e di completamento della documentazione tecnico progettuale
(relazioni e tavole allegate) contestualmente presentata.
1.0 INQUADRAMENTO GEOGRAFICO
L’area oggetto di studio è ubicata a valle del ponte sul Fiume Noce della strada Fiume Grande che collega la
località Castrocucco di Maratea (PZ) con Tortora (CS). Il corpo briglia entro cui verrà realizzata l’opera di presa
a “trappola” è sita a monte dell’immissione nel Noce della Fiumarella di Tortora, affluente in sinistra idraulica.
La briglia, quasi interamente distrutta, verrà ricostruita e al suo interno sarà ricavato il canale derivatore
(sovrastato da griglia) che alimenterà il dissabbiatore e, quindi, la macchina idraulica per la produzione di
energia elettrica. L’immissione delle acque turbinate, nel corpo recettore avverrà, invece, a valle del ponte
ferroviario della linea Battipaglia-Reggio Calabria, in corrispondenza del CAMPING MARATEA. Tutte le opere
ricadono nel Comune di Maratea (PZ).
In fig. 2 è riportata l’ubicazione su stralcio cartografico, mentre in fig. 3 è riportata l’ubicazione su foto aerea:
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Figura 2: Ubicazione area di progetto su stralcio cartografico
Figura 3: Ubicazione area di progetto su foto aerea
Restituzione
Opera di presa a “trappola” su
briglia esistente
Restituzione
Opera di presa a “trappola” su briglia
esistente
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2.0 DESCRIZIONE GENERALE DEL PROGETTO
Alla luce delle analisi, delle indagini e dello studio idrologico riportati nella “Relazione idrologica”, il progetto di
realizzazione dell’impianto idroelettrico sul fiume Noce prevede il dimensionamento complessivo dell’impianto
per la produzione di energia elettrica ipotizzando la possibilità di derivare una portata massima pari a 15,00
mc/s ed una portata media di 8,72 mc/s.
2.1 QUADRO PROGETTUALE
2.1.1 PROCESSI PRODUTTIVI
La produzione idroelettrica si basa sulla trasformazione dell’energia potenziale dell’acqua dapprima in energia
meccanica e successivamente in energia elettrica. La potenza teorica generata da un impianto dipende
principalmente da due termini:
• il salto, dislivello esistente tra la quota a cui è disponibile la risorsa idrica e la quota di restituzione della stessa
dopo il passaggio attraverso la turbina;
• la portata, la massa d’acqua che fluisce attraverso la macchina espressa per unità di tempo.
La potenza che un impianto riesce ad erogare, poi nella realtà, risente delle perdite di energia che si generano
in corrispondenza degli organi di presa, adduzione e produzione che, cumulate, definiscono il rendimento
complessivo dello stesso. La potenza reale di un impianto può essere dunque espressa dalla seguente
relazione: P = Q * H * g* γ
Dove:
• P potenza effettiva (W)
• γ rendimento globale dell’impianto
• Q portata (m3 /s)
• H salto geodetico (m)
• g accelerazione di gravità (9,81 m2 /s)
Le apparecchiature necessarie per la captazione e la trasformazione dell’energia sono schematizzabili e
raggruppabili in sottogruppi a seconda delle loro finalità:
• opere di presa, filtraggio e convogliamento dell’acqua;
• opere di produzione dell’energia;
• opere per il trasporto e la distribuzione dell’energia.
2.2 OPERE DI PRESA, FILTRAGGIO E CONVOGLIAMENTO DELL’ACQUA
Nel panorama della produzione idroelettrica, uno dei costi ambientali maggiori è connesso alla perdita di
territorio ed alla modificazione permanente della naturale regimazione del fiume in conseguenza della
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realizzazione dell’invaso necessario per la produzione di energia. In quest’ottica l’impianto in progetto può
contare su un punto di forza che ne incrementa in modo significativo la compatibilità ambientale: l’utilizzo di
opere di presa ad “acqua fluente”, che non necessitano di bacini di invaso.
L’opera di presa è una struttura costituita da una traversa sovrastata da una griglia, il cui ruolo non è quello,
dunque, di creare un bacino di accumulo ma, semplicemente, di innalzare il pelo libero dell’acqua in modo da
poterla agevolmente derivare. L’opera di presa capta una parte dell’acqua del fiume in funzione della
disponibilità idrica dello stesso; quando il corso d’acqua è in magra e la portata scende al di sotto della minima
turbinabile (valore generalmente superiore al DMV), la derivazione si arresta e con essa la produzione di
energia. Tale soluzione è ottimale dal punto di vista della preservazione dell’ambiente naturale, sia perché
garantisce in ogni momento la continuità del corpo idrico e non modifica irreversibilmente l’ecosistema locale,
sia perché dal punto di vista idraulico la presenza della briglia migliora la regimazione del fiume, riducendone
velocità e potere erosivo. L’acqua, prima di essere convogliata negli organi di adduzione passa nella vasca
dissabbiatrice, per permettere la sedimentazione del materiale solido trasportato (particelle in sospensione di
diametro inferiore a 3 mm). In serie al dissabbiatore viene posta la vasca per la messa in carico. Tale manufatto
serve a garantire una pressione costante nella tubazione e ad assorbire eventuali colpi d’ariete conseguenti a
manovre idrauliche eseguita nella centrale di produzione. Dalla vasca di carico parte la condotta forzata, una
tubazione a pressione che convoglia l’acqua per gravità sino alla turbina ubicata all’interno della centrale di
produzione.
In particolare, in alveo sono previsti i seguenti lavori:
� Rifacimento della briglia esistente, ma non funzionante, dato il suo attuale stato;
� Installazione, sulla gàveta della briglia, di una griglia atta a trattenere il materiale grossolano portato
dalla corrente;
� Manufatto, ricavato nel corpo briglia, per il rilascio del DMV (almeno 2,20 mc/s).
A lato dell’alveo, fuori dalla fascia fluviale di inondazione con tempo di ritorno di 30 anni, delimitata da un
argine esistente, si avrà invece:
� Costruzione di un canale di adduzione;
� Sistema dissabbiatore-vasca di carico;
� Costruzione del canale di sfioro in riva destra del Fiume.
� Costruzione del canale di scarico in riva destra del Fiume.
All’esterno delle arginature, fuori dalla fascia di inondazione con Tr 500 anni (e conseguentemente di 200 anni)
si avrà:
� Realizzazione dell’alloggio per la strumentazione di regolazione e controllo, posto in posizione tale da
essere in sicurezza in caso di inondazione;
� Costruzione della camera d’alloggio delle opere elettromeccaniche in prossimità dell’argine destro,
completamente interrata.
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2.2.1. DIMENSIONAMENTO DELLO STRAMAZZO PER IL RILASCIO DEL DMV
Lo stramazzo è realizzato sfruttando le indicazioni della formula generale degli stramazzi:
per una lunghezza L della soglia ed un’altezza h del petto della traversa, la portata è data dalla seguente
relazione: hgLhQ ⋅⋅⋅⋅⋅= 2µ
In tale relazione Q è la portata da rilasciare a valle della derivazione, fissata e pari a 2,20 m3/s, L è la larghezza
dello stramazzo, in tal caso posta pari a 10,00 m. Si determina il battente sulla bocca di stramazzo h,
necessario per far transitare la portata di progetto, quantizzabile in 0,26 m.
2.2.2 MISURATORI DI PORTATA
Portata derivata
La derivazione delle portate della centralina avviene per mezzo di una presa e il successivo convogliamento
per mezzo di un canale a pelo libero. La soluzione di derivazione si presta all’applicazione di un misuratore di
portata a corde foniche collocato nel tratto rettilineo prima dell’immissione della risorsa idrica nella vasca
dissabbiatrice. Il misuratore di portata sarà installato, incassato nel calcestruzzo, in una posizione intermedia,
sul tratto rettilineo. Sarà installato un misuratore di portata, costituito da 2+2 corde foniche incrociate per ridurre
al limite l’errore di misura. Il misuratore di portata non genera perdite di carico e può essere utilizzato in tutti i
tipi di tubi e condotte, sia piene che parzialmente piene, che in canali a pelo libero, come nel caso in esame,
di qualsiasi forma e dimensione. In pratica la misura della portata si basa sul calcolo dell'area bagnata effettiva
moltiplicata per la velocità media calcolata. I dati in uscita dal misuratore di portata saranno la portata
istantanea e totalizzata e la velocità istantanea. In funzione della precisione voluta, il calcolo della velocità
media è effettuato su più piani di corde Foniche, parallele o incrociate, secondo i tratti rettilinei disponibili a
valle e a monte del punto di misura. Inoltre il calcolo della portata è fatto secondo le ISO 6416. Il sistema nel
suo insieme è normalmente costituito da:
Trasduttori di velocità ad ultrasuoni
• 8 trasduttori ad ultrasuoni, cioè N. 2+2 corde foniche incrociate immerse sempre nel liquido;
• Campo di velocità: Bidirezionale da qualche cm/sec a 10 m/s;
• Tolleranza sulla frequenza: ±2%;
• Larghezza canale o diametro condotte > 500 mm fino a 200 m;
• Battente minimo acqua > 100 mm secondo applicazione (max 20 m);
• Liquidi: tutti, fino a 2000ppm;
• Grado di protezione dei sensori: IP68;
• Pressione: max 2 bar;
• Temperatura ambiente: -5 * +50°C;
• Collegamento trasduttore / elettronica a mezzo cavo coassiale URM76 (max 300m);
• Allineamento di ciascuna coppia di trasduttori mediante forma d'onda ricevuta;
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Tipo di misura
• Portata istantanea (bidirezionale con segno, valore assoluto, solo segno positivo, solo segno
negativo);
• Portata totalizzata (bidirezionale con segno, valore assoluto, solo segno positivo, solosegno negativo);
• Configurazione multicorda, calcolo della portata secondo le norme ISO 6416, Mean Section e Mid
Section Method.
Parametri visualizzabili sul display
• Portata media.
Parametri registrabili mediante PC
• Velocità istantanea
• Portata.
Portata rilasciata come DMV
Il DMV, almeno pari a 2.200 l/s, è rilasciato attraverso uno stramazzo. Per la misura delle portate rilasciate si
propone l’installazione di un misuratore di livello, presso lo stramazzo appositamente dimensionato.
2.3 OPERE DI PRODUZIONE DELL’ENERGIA
La Centrale è suddivisa in due unità distinte: una contenente le opere elettromeccaniche, completamente
interrata, e una contenente le sole unità logiche di comando e controllo. Le opere elettromeccaniche sono
installate in destra idraulica del Fiume Noce, in posizione non invasiva relativamente all’alveo del fiume poiché
sono collocate a lato dello stesso e completamente interrate, in modo da non interferire col regime idraulico
del Fiume e in secondo luogo, ma non meno importante, per non interferire col paesaggio. Il locale di controllo
sarà realizzato in adiacenza al locale ospitante le opere elettromeccaniche, in area di sicurezza idraulica e
anch’esso sarà completamente interrato.
All’interno dell’edificio dell’unità “centrale di produzione” sono alloggiati i macchinari necessari per la
produzione dell’energia: la turbina, il generatore. Mentre nel locale consegna si trovano il trasformatore e i
quadri elettrici.
La turbina idraulica è lo strumento di trasformazione dell’energia potenziale dell’acqua in energia meccanica
di rotazione, ed è costituita da un organo distributore (fisso) e dalla girante, una ruota di acciaio munita di pale
(mobile). Il primo indirizza e regola il flusso d'acqua, la seconda trasmette all'albero, su cui è montata, l'energia
sottratta all'acqua. In base alle caratteristiche dinamiche, le turbine si dividono: Turbine ad azione e turbine a
reazione. Ogni turbina è caratterizzata da una portata minima di esercizio al di sotto della quale il rendimento
della macchina diventa troppo basso o nullo. La scelta della turbina dipende dunque dalle caratteristiche
dell’impianto: portata di progetto e salto netto. In particolare per questo impianto si è scelto di utilizzare come
gruppo di produzione n 1 turbina Turbina tipo Kaplan a doppia regolazione, ad asse verticale, in configurazione
camera a spirale, dunque una turbina a reazione, che lavora immersa nell’acqua in modo da sfruttare anche
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l’energia di reazione delle pale. La pressione dell’acqua agisce direttamente sulla superficie delle pale
diminuendo di valore mano a mano che avanza.
Il generatore trasforma l’energia meccanica della girante in energia elettrica.
Il trasformatore è una macchina elettrica statica che trasferisce, sfruttando il fenomeno dell'induzione
elettromagnetica, l’energia elettrica del trasformatore alla rete di distribuzione modificandone le caratteristiche.
2.3.1. QUADRI DI AUTOMAZIONE
La centrale in progetto lavorerà senza presidio permanente di personale, mediante un sistema di controllo in
automatico dei principali parametri della centrale, permettendo all’operatore monitoraggio, controllo e
comando da una o più postazioni remote tramite collegamento alla rete telefonica. Parallelamente ai controlli
in automatico, tutti gli equipaggiamenti della centrale saranno provvisti di controlli manuali e strumenti di
misura, totalmente indipendenti dal controllo automatico, che saranno utilizzati esclusivamente in fase di
avviamento dell’impianto e durante le operazioni di manutenzione. Il sistema di automazione permetterà la
gestione automatica dell’impianto, la regolazione digitale dei giri e del livello, l’avviamento e l’arresto
automatico, l’indicazione di eventuali anomalie di funzionamento. Il servizio completo di gestione dell’impianto
prevede l’installazione di un terminale di supervisione e controllo realizzato con personal computer e software
dedicato; è previsto inoltre l’alloggiamento di un modem collegato alla linea telefonica, se possibile, altrimenti
dotato di modulo GSM.
2.4. OPERE DI TRASPORTO E DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA
La centrale idroelettrica di progetto sarà collegata alla rete di distribuzione tramite la realizzazione di una nuova
cabina di consegna, collegata in entra-esce su linea esistente ENEL. Tale soluzione prevede i seguenti lavori:
• Allestimento della nuova cabina comprensiva dei montaggi elettromeccanici con scomparto arrivo e
consegna con sezionatore motorizzato all’interno dell’edificio di comando e controllo della centrale;
• Realizzazione di linea elettrica in cavo interrato;
Il tracciato della linea viene evidenziato nelle tavole di progetto allegate.
3.0. ANALISI DELLE PORTATE
Per l’analisi dettagliata delle portate si rimanda alla Relazione Idrologica. Si riportano in questa relazione i
valori di portata disponibili ai fini della producibilità e del calcolo della potenza di concessione.
3.1. LA PORTATA MASSIMA DERIVABILE E LA PORTATA MEDIA
La portata massima derivabile dall’impianto è funzione della turbina utilizzata, per l’impianto di progetto si
prevede di utilizzare una turbina Kaplan, con portata massima pari a 15,00 m3/s, su un dislivello lordo di
10,35m. Poiché questa macchina è progettata per lavorare con questo valore limite, non è fisicamente
possibile superare tali valori di portata. Le portate eccedenti, al netto del DMV da garantire, sfioreranno, sopra
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la traversa. La portata media derivata (QM), nei 258 giorni di funzionamento, è pari a 8,72 m3/s. Tale portata è
compatibile con le risorse idriche presenti.
3.2. LA POTENZA NOMINALE O DI CONCESSIONE
La potenza nominale dell’impianto si determina con la seguente relazione:
P= QM h g
Dove:
• QM è la portata media annua derivata dall’impianto in oggetto e pari a 8720 l/s;
• h è il salto utile lordo, pari a 10,35 metri;
• g è l’accelerazione di gravità, pari a 9,81 m/s2.
Sostituendo i valori si ottiene:
P= 8,72 x 10,35x 9,81 = 885,37 kW
Tale è il valore della potenza media ottenibile.
3.3. LA PRODUCIBILITA’
Per determinare la producibilità dell’impianto è necessario conoscere la curva di durata delle portate nei pressi
dell’opera di presa e ciò è illustrato nella Relazione Idrologica e Idraulica. L'elaborazione di calcolo tiene conto
delle perdite localizzate calcolate e dei rendimenti medi di macchina-generatore, morsetti e cavetteria e
trasformatore. La producibilità annua così ottenuta è una stima della producibilità in termini complessivi in
kWh. L’elaborazione ai fini del calcolo ha determinato un valore pari a 4.493.891 kWh/anno.
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Curva
di
Durata
Portata
mc/s
Portata
derivata
mc/s
Potenza
kw
Energia
Prodotta
kwh
Curva
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Durata
Portata
mc/s
Portata
derivata
mc/s
Potenza
kw
Energia
Prodotta
kwh
Curva
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Durata
Portata
mc/s
Portata
derivata
mc/s
Potenza
kw
Energia
Prodotta
kwh
Curva
di
Durata Portata
mc/s
Portata
derivata
mc/s
Potenza
kw
Energia
Prodotta
kwh
Q1 252.26 15.00 1,248.86 29972.69 Q81 14.18 11.98 997.72 23945.29 Q161 7.93 5.73 477.03 11448.66 Q241 5.51 3.31 275.59 6614.18
Q2 160.20 15.00 1,248.86 29972.69 Q82 14.07 11.87 988.27 23718.43 Q162 7.87 5.67 472.31 11335.56 Q242 5.49 3.29 274.03 6576.82
Q3 122.84 15.00 1,248.86 29972.69 Q83 13.96 11.76 979.00 23496.10 Q163 7.82 5.62 467.63 11223.15 Q243 5.47 3.27 272.48 6539.62
Q4 101.74 15.00 1,248.86 29972.69 Q84 13.85 11.65 969.92 23278.15 Q164 7.76 5.56 462.98 11111.43 Q244 5.45 3.25 270.94 6502.57
Q5 87.91 15.00 1,248.86 29972.69 Q85 13.74 11.54 961.02 23064.47 Q165 7.71 5.51 458.35 11000.39 Q245 5.44 3.24 269.40 6465.67
Q6 78.01 15.00 1,248.86 29972.69 Q86 13.64 11.44 952.29 22854.90 Q166 7.65 5.45 453.75 10890.02 Q246 5.42 3.22 267.87 6428.92
Q7 70.52 15.00 1,248.86 29972.69 Q87 13.53 11.33 943.72 22649.32 Q167 7.60 5.40 449.18 10780.32 Q247 5.40 3.20 266.35 6392.32
Q8 64.61 15.00 1,248.86 29972.69 Q88 13.43 11.23 935.32 22447.62 Q168 7.54 5.34 444.64 10671.27 Q248 5.38 3.18 264.83 6355.87
Q9 59.82 15.00 1,248.86 29972.69 Q89 13.33 11.13 927.07 22249.68 Q169 7.49 5.29 440.12 10562.87 Q249 5.36 3.16 263.32 6319.57
Q10 55.83 15.00 1,248.86 29972.69 Q90 13.24 11.04 918.97 22055.39 Q170 7.43 5.23 435.63 10455.10 Q250 5.34 3.14 261.81 6283.41
Q11 52.45 15.00 1,248.86 29972.69 Q91 13.15 10.95 911.26 21870.16 Q171 7.38 5.18 431.17 10347.97 Q251 5.33 3.13 260.31 6247.39
Q12 49.54 15.00 1,248.86 29972.69 Q92 13.05 10.85 902.94 21670.53 Q172 7.33 5.13 426.73 10241.46 Q252 5.31 3.11 258.81 6211.52
Q13 47.01 15.00 1,248.86 29972.69 Q93 12.95 10.75 894.71 21473.06 Q173 7.27 5.07 422.32 10135.57 Q253 5.29 3.09 257.32 6175.79
Q14 44.78 15.00 1,248.86 29972.69 Q94 12.85 10.65 886.57 21277.70 Q174 7.22 5.02 417.93 10030.29 Q254 5.27 3.07 255.84 6140.20
Q15 42.81 15.00 1,248.86 29972.69 Q95 12.75 10.55 878.52 21084.41 Q175 7.17 4.97 413.57 9925.62 Q255 5.26 3.06 254.36 6104.75
Q16 41.03 15.00 1,248.86 29972.69 Q96 12.66 10.46 870.55 20893.14 Q176 7.12 4.92 409.23 9821.54 Q256 5.24 3.04 252.89 6069.44
Q17 39.44 15.00 1,248.86 29972.69 Q97 12.56 10.36 862.66 20703.86 Q177 7.06 4.86 404.92 9718.05 Q257 5.22 3.02 251.43 6034.27
Q18 37.99 15.00 1,248.86 29972.69 Q98 12.47 10.27 854.85 20516.51 Q178 7.01 4.81 400.63 9615.14 Q258 5.20 3.00 249.97 5999.24
Q19 36.67 15.00 1,248.86 29972.69 Q99 12.37 10.17 847.13 20331.07 Q179 6.96 4.76 396.37 9512.81
Q20 35.45 15.00 1,248.86 29972.69 Q100 12.28 10.08 839.48 20147.49 Q180 6.91 4.71 392.13 9411.05
Q21 34.34 15.00 1,248.86 29972.69 Q101 12.19 9.99 831.91 19965.74 Q181 6.86 4.66 387.91 9309.86
Q22 33.31 15.00 1,248.86 29972.69 Q102 12.10 9.90 824.41 19785.78 Q182 6.78 4.58 381.14 9147.39
Q23 32.35 15.00 1,248.86 29972.69 Q103 12.01 9.81 816.98 19607.57 Q183 6.75 4.55 379.08 9097.95
Q24 31.46 15.00 1,248.86 29972.69 Q104 11.92 9.72 809.63 19431.09 Q184 6.73 4.53 377.03 9048.79
12
Q25 30.63 15.00 1,248.86 29972.69 Q105 11.84 9.64 802.35 19256.30 Q185 6.70 4.50 375.00 8999.89
Q26 29.86 15.00 1,248.86 29972.69 Q106 11.75 9.55 795.13 19083.16 Q186 6.68 4.48 372.97 8951.26
Q27 29.13 15.00 1,248.86 29972.69 Q107 11.66 9.46 787.99 18911.65 Q187 6.66 4.46 370.95 8902.88
Q28 28.44 15.00 1,248.86 29972.69 Q108 11.58 9.38 780.91 18741.73 Q188 6.63 4.43 368.95 8854.77
Q29 27.80 15.00 1,248.86 29972.69 Q109 11.50 9.30 773.89 18573.38 Q189 6.61 4.41 366.95 8806.91
Q30 27.18 15.00 1,248.86 29972.69 Q110 11.41 9.21 766.94 18406.57 Q190 6.58 4.38 364.97 8759.30
Q31 26.61 15.00 1,248.86 29972.69 Q111 11.33 9.13 760.05 18241.26 Q191 6.56 4.36 363.00 8711.94
Q32 26.06 15.00 1,248.86 29972.69 Q112 11.25 9.05 753.23 18077.44 Q192 6.54 4.34 361.03 8664.83
Q33 25.54 15.00 1,248.86 29972.69 Q113 11.17 8.97 746.46 17915.08 Q193 6.51 4.31 359.08 8617.96
Q34 25.05 15.00 1,248.86 29972.69 Q114 11.09 8.89 739.76 17754.15 Q194 6.49 4.29 357.14 8571.34
Q35 24.57 15.00 1,248.86 29972.69 Q115 11.01 8.81 733.11 17594.62 Q195 6.47 4.27 355.21 8524.95
Q36 24.12 15.00 1,248.86 29972.69 Q116 10.93 8.73 726.52 17436.47 Q196 6.44 4.24 353.28 8478.81
Q37 23.70 15.00 1,248.86 29972.69 Q117 10.85 8.65 719.99 17279.68 Q197 6.42 4.22 351.37 8432.90
Q38 23.29 15.00 1,248.86 29972.69 Q118 10.77 8.57 713.51 17124.23 Q198 6.40 4.20 349.47 8387.22
Q39 22.89 15.00 1,248.86 29972.69 Q119 10.69 8.49 707.09 16970.08 Q199 6.37 4.17 347.57 8341.77
Q40 22.52 15.00 1,248.86 29972.69 Q120 10.62 8.42 700.72 16817.23 Q200 6.35 4.15 345.69 8296.54
Q41 22.15 15.00 1,248.86 29972.69 Q121 10.54 8.34 694.40 16665.64 Q201 6.33 4.13 343.81 8251.55
Q42 21.81 15.00 1,248.86 29972.69 Q122 10.47 8.27 688.14 16515.31 Q202 6.31 4.11 341.95 8206.78
Q43 21.47 15.00 1,248.86 29972.69 Q123 10.39 8.19 681.92 16366.20 Q203 6.28 4.08 340.09 8162.22
Q44 21.15 15.00 1,248.86 29972.69 Q124 10.32 8.12 675.76 16218.29 Q204 6.26 4.06 338.25 8117.89
Q45 20.84 15.00 1,248.86 29972.69 Q125 10.24 8.04 669.65 16071.58 Q205 6.24 4.04 336.41 8073.78
Q46 20.55 15.00 1,248.86 29972.69 Q126 10.17 7.97 663.58 15926.03 Q206 6.22 4.02 334.58 8029.87
Q47 20.26 15.00 1,248.86 29972.69 Q127 10.10 7.90 657.57 15781.64 Q207 6.20 4.00 332.76 7986.19
Q48 19.98 15.00 1,248.86 29972.69 Q128 10.03 7.83 651.60 15638.38 Q208 6.17 3.97 330.95 7942.71
Q49 19.71 15.00 1248.86 29972.69 Q129 9.96 7.76 645.68 15496.23 Q209 6.15 3.95 329.14 7899.44
Q50 19.45 15.00 1248.86 29972.69 Q130 9.88 7.68 639.80 15355.18 Q210 6.13 3.93 327.35 7856.37
Q51 19.20 15.00 1248.86 29972.69 Q131 9.81 7.61 633.97 15215.21 Q211 6.11 3.91 325.56 7813.52
Q52 18.96 15.00 1248.86 29972.69 Q132 9.75 7.55 628.18 15076.30 Q212 6.09 3.89 323.79 7770.86
Q53 18.73 15.00 1248.86 29972.69 Q133 9.68 7.48 622.44 14938.45 Q213 6.07 3.87 322.02 7728.40
13
Q54 18.50 15.00 1248.86 29972.69 Q134 9.61 7.41 616.73 14801.62 Q214 6.05 3.85 320.26 7686.15
Q55 18.28 15.00 1248.86 29972.69 Q135 9.54 7.34 611.08 14665.82 Q215 6.03 3.83 318.50 7644.09
Q56 18.06 15.00 1248.86 29972.69 Q136 9.47 7.27 605.46 14531.01 Q216 6.00 3.80 316.76 7602.22
Q57 17.85 15.00 1248.86 29972.69 Q137 9.41 7.21 599.88 14397.20 Q217 5.98 3.78 315.02 7560.55
Q58 17.65 15.00 1248.86 29972.69 Q138 9.34 7.14 594.35 14264.35 Q218 5.96 3.76 313.29 7519.07
Q59 17.46 15.00 1248.86 29972.69 Q139 9.27 7.07 588.85 14132.47 Q219 5.94 3.74 311.57 7477.79
Q60 17.26 15.00 1248.86 29972.69 Q140 9.21 7.01 583.40 14001.53 Q220 5.92 3.72 309.86 7436.68
Q61 17.08 14.88 1238.75 29730.07 Q141 9.14 6.94 577.98 13871.52 Q221 5.90 3.70 308.16 7395.77
Q62 16.90 14.70 1223.69 29368.53 Q142 9.08 6.88 572.60 13742.44 Q222 5.88 3.68 306.46 7355.04
Q63 16.72 14.52 1209.02 29016.52 Q143 9.01 6.81 567.26 13614.25 Q223 5.86 3.66 304.77 7314.49
Q64 16.55 14.35 1194.73 28673.63 Q144 8.95 6.75 561.96 13486.97 Q224 5.84 3.64 303.09 7274.13
Q65 16.38 14.18 1180.81 28339.50 Q145 8.89 6.69 556.69 13360.56 Q225 5.82 3.62 301.41 7233.94
Q66 16.22 14.02 1167.24 28013.77 Q146 8.82 6.62 551.46 13235.02 Q226 5.80 3.60 299.75 7193.93
Q67 16.06 13.86 1154.00 27696.11 Q147 8.76 6.56 546.26 13110.34 Q227 5.78 3.58 298.09 7154.10
Q68 15.91 13.71 1141.09 27386.20 Q148 8.70 6.50 541.10 12986.50 Q228 5.76 3.56 296.44 7114.45
Q69 15.75 13.55 1128.49 27083.74 Q149 8.64 6.44 535.98 12863.50 Q229 5.74 3.54 294.79 7074.96
Q70 15.61 13.41 1116.19 26788.45 Q150 8.58 6.38 530.89 12741.32 Q230 5.72 3.52 293.15 7035.65
Q71 15.46 13.26 1104.17 26500.06 Q151 8.52 6.32 525.83 12619.95 Q231 5.70 3.50 291.52 6996.51
Q72 15.32 13.12 1092.43 26218.31 Q152 8.46 6.26 520.81 12499.38 Q232 5.68 3.48 289.90 6957.54
Q73 15.18 12.98 1080.96 25942.97 Q153 8.40 6.20 515.82 12379.60 Q233 5.66 3.46 288.28 6918.74
Q74 15.05 12.85 1069.74 25673.80 Q154 8.34 6.14 510.86 12260.61 Q234 5.64 3.44 286.67 6880.10
Q75 14.92 12.72 1058.77 25410.58 Q155 8.28 6.08 505.93 12142.38 Q235 5.62 3.42 285.07 6841.63
Q76 14.79 12.59 1048.05 25153.11 Q156 8.22 6.02 501.04 12024.92 Q236 5.60 3.40 283.47 6803.32
Q77 14.66 12.46 1037.55 24901.18 Q157 8.16 5.96 496.18 11908.20 Q237 5.59 3.39 281.88 6765.17
Q78 14.54 12.34 1027.28 24654.61 Q158 8.10 5.90 491.34 11792.23 Q238 5.57 3.37 280.30 6727.19
Q79 14.42 12.22 1017.22 24413.22 Q159 8.04 5.84 486.54 11676.98 Q239 5.55 3.35 278.72 6689.36
Q80 14.30 12.10 1007.37 24176.84 Q160 7.99 5.79 481.77 11562.46 Q240 5.53 3.33 277.15 6651.69
ENERGIA ANNUA PRODOTTA SIMULATA DURANTE L’ANNO IDROLOGICO MEDIO 4.493.891 Kwh
14
4. CALCOLI IDRAULICI
4.1 CANALE ADDUTTORE
Il canale adduttore, di sezione rettangolare, con base pari a 2,50 m e pendenza dello 0,1% sarà in grado di
far transitare la portata massima derivata, 15,00 mc/s. La relativa scala di deflusso è di seguito riportata:
h A P R X V Q
m mq m m m0,5/s m/s mc/s
2.85 7.125 8.20 0.87 71.63 2.11 15.00
Dove:
h tirante che si stabilisce nel canale;
A Area bagnata
R Raggio idraulico
X=87/(1+γ/(R)^0,5) Coefficiente di Bazin in cui γ è il coefficiente di scabrezza delle pareti
V velocità che si instaura
Q Portata massima transitabile
4.2. CANALE DI SFIORO
Il canale di sfioro, cioè il canale atto ad allontanare la portata scaricata dal sistema dissabbiatore-vasca di
carico, ha le stesse caratteristiche del canale adduttore, tanto per le dimensioni tanto per la pendenza. Per
tanto vale quanto detto al paragrafo precedente.
4.3. CONDOTTA FORZATA
Il calcolo idraulico, che ha consentito di definire un diametro Ø 3000 mm, è stato impostato ricorrendo alla
formula di Gauckler-Strickler, valida per moto turbolento interamente sviluppato. Per il calcolo delle perdite di
carico si adottato un parametro di scabrezza k=120 m1/3 s-1
PERDITA DI CARICO
AUTORE Scabrezza Coefficiente di resistenza Cadente Perdita di carico
[-] [m]
Gaukler k [=]m1/3s-1 β=10,3/(K2*D1/3) j=βxQ2/D5 Y=βxQ2/D5 x L
Strikler 120.0000 β = 4.959E-04 j = 0.000459 Y = 0.160
4.4. CANALE DI SCARICO
Il canale di scarico, che riceve la risorsa idrica una volta turbinata, di sezione trapezoidale, con base pari a 5
m e pendenza dello 0,1% e inclinazione delle sponde di 45° sarà in grado di far transitare una portata massima
derivata, 15,00 mc/s. La relativa scala di deflusso è di seguito riportata:
h A P R X V Q
m mq m m m 0,5/s m/s mc/s
1.16 7.14 8.28 0.86 71.59 2.10 15.00
15
Mentre la scala di deflusso relativa alla Q media turbinata, risulta essere:
h A P R X V Q
m mq m m m0,5/s m/s mc/s
0.83 4.86 7.35 0.66 69.82 1.79 8.72
16
ALLEGATO I
Turbina idraulica
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La presente sezione descrive le dotazioni tecniche necessarie per la realizzazione di una centralina
idroelettrica composta da una turbina kaplan ad asse verticale, comprensive delle parti sotto meglio dettagliate,
configurata come turbina in camera a spirale.
ELENCO DOTAZIONI
La centrale presenta le seguenti dotazioni, di seguito meglio descritte
A) GRUPPO TURBINA
B) GENERATORE
C) MOLTIPLICATORE
D) IMPIANTI ELETTRICI
E) AUTOMAZIONE ED ALTRI IMPIANTI
F) PARATOIE
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1.A. GRUPPO TURBINA
La turbina è del tipo Kaplan Doppia Regolazione, ad asse verticale, in configurazione camera a spirale.
1.A.1. Distributore
Il distributore è composto da:
• Il mantello della girante in acciaio
• un duomo smontabile che permette l’introduzione della girante e supporta il cuscinetto,
• direttrici in acciaio,
• movimento sincrono delle direttrici è assicurato da un cerchio mobile azionato da pistoni oleodinamici.
La rotazione delle direttrici avviene all’interno di boccole autolubrificanti.
La salvaguardia del sistema di movimentazione delle direttrici è attuato attraverso assi fusibili. Questo sistema permette di mantenere nel tempo il medesimo sforzo a rottura su tutte le direttrici a pertanto garantisce una più duratura sicurezza.
Ciascun asse fusibile sarà dotato di sistema di rilevamento di eventuali rotture.
1.A.2. Girante
La girante è composta da:
• Un mozzo in acciaio fuso
• pale mobili in acciaio fuso,
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• un ogiva di profilamento del mozzo,
• un meccanismo di movimentazione delle pale all’interno del mozzo,
ll modello per la girante è calcolato, poi scelto in funzione :
• delle caratteristiche idrauliche,
• della velocità di rotazione,
• dell’altezza del salto,
• della portata dell’acqua,
• della qualità dell’acqua,
• dei rischi di cavitazione.
1.A.3. Albero Motore
L’albero è forgiato in acciaio XC 40, viene forato nel centro per il passaggio dell’albero di comando delle pale.
I collegamenti tra il mozzo, l’albero ed il moltiplicatore, o il generatore, sono realizzati tramite bulloni.
1.A.4. Supporto
Supporto guida strisciamento con lubrificazione automatica a grasso.
Il posizionamento del supporto sarà tale da non comportare sovradimensionamenti dell’albero per mantenerne la verticalità.
I supporti reggispinta sono compresi nel generatore o nel moltiplicatore.
1.A.5. Aspiratore e camera a spirale
Il gomito dell'aspiratore, dall’uscita della girante fino alla sua sezione rettangolare, è realizzato in acciaio saldato meccanicamente. La parte diritta dell’aspiratore (non compresa negli equipaggiamenti) è realizzata in cemento. L’aspiratore viene studiato per recuperare una parte dell’energia cinetica dell’acqua in uscita dalla girante, limitando così i distacchi ed i rischi di cavitazione.
La camera a spirale viene realizzata in cemento.
L’accesso alla camera a spirale è garantito da apposito passo d’uomo, la cui chiusura avviene attraverso botola imbullonata con manometro di controllo pressione.
1.A.6. Telaio
Un telaio saldato meccanicamente sopporta l’insieme dei carichi che saranno distribuiti sulle opere civili:
− La spinta idraulica
− La massa dell’albero e della girante
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− La massa del moltiplicatore o del generatore
1.A.7. Caratteristiche Turbina
Rendimento in funzione dei decimi di portata massima
1.A.8. Regolazione
La centralina oleodinamica di manovra è composta da due distinti circuiti di comando.
Un circuito di comando delle pale comprendente:
• Una pompa dell’olio,
• Una elettrovalvola di regolazione,
• Un serbatoio di olio comune con la sua sonda di livello,
• Un pistone idraulico,
• Il giunto rotante d’introduzione dell’olio posto sul generatore.
Un circuito di comando del distributore comprendente:
• Una pompa idraulica,
• Una elettrovalvola di regolazione,
• Un filtro dell’olio con" by-pass,
• Le sonde di pressione,
• Le valvole anti-ritorno,
• Accumulatore d’azoto per la chiusura in emergenza.
Circuito di comando:
La pompa idraulica mantiene un livello di pressione minimo nell’accumulatore.
Sfruttando la pressione presente nell’accumulatore, i pistoni idraulici movimentano in regolazione le direttrici e le pale.
Coniugazione
Il funzionamento del circuito di comando del distributore e del circuito di comando delle pale sono gestiti direttamente dal sistema di comando e controllo.
Sicurezza
In caso di apertura del parallelo, il distributore si chiude grazie alla pressione dell’accumulatore per evitare i fuori giri del gruppo turbina.
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1.B. GENERATORE
L’alternatore è montato all’interno di un carter in acciaio. Questo carter dispone sulla flangia di appoggio di fori per fissare l’alternatore al suo supporto.
Per la movimentazione, il carter dispone nella parte superiore di quattro occhielli, quindi due fori per inserirvi dei dispositivi di sollevamento.
Il sistema di raffreddamento dell’alternatore è assicurato per autoventilazione.
Per permettere la rotazione del rotore, l’alternatore è equipaggiato con i cuscinetti corrispondenti.
1.B.1. Cuscinetti
L’albero del generatore è guidato da due cuscinetti a rotolamento. Il cuscinetto superiore è in grado di sopportare tutti gli sforzi derivanti dalle spinte statiche e dinamiche dell’equipaggiamento.
Il cuscinetti guida sono lubrificati ad olio senza bisogno di sistemi di raffreddamento ulteriori.
1.B.2. Sistema di eccitazione
L’equipaggiamento di eccitazione e di regolazione dell’alternatore viene installato all’interno del quadro di controllo e comando. Questo equipaggiamento fornisce la regolazione della tensione e del fattore di potenza. Il sistema proposto è di tipo digitale (“AVR” o similare) e sarà consegnato all’impiantista elettrico per il suo inserimento nel quadro.
1.B.3. Caratteristiche
Tipo: Generatore trifase sincrono brushless,
Costruttore: MARELLI MOTORI / COMELMAR / TES comunque europeo
Frequenza: 50 Hz
Posizione: verticale
Temperature ammissibili: 40° C
Protezione: IP23
Raffreddamento: aria
Potenza (Pn): c.a.1750 KVA a cosphi 0,80
Tensione: 690 V
Tipo rotore: a poli avvolti
Velocità nominale 250 trpm
Classe di Isolamento: H
Classe di riscaldamento: B
1.B.4. Accessori di protezione
n. 1 Resistenza di riscaldamento monofase
n. 2 sensori di temperatura su ciascuna fase
n. 1 sonda di temperatura Pt-100 (3 fili) per cuscinetto
n. 1 pannello di regolazione voltaggio e cos phi digitale (AVR o similare).
n. 1 ruota fonica / encoder per il controllo velocità
1.C. MOLTIPLICATORE
Non previsto
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1.D. PARTI ELETTRICHE
1.D.1 Trasformatori
1.D.1.1. Trasformatore di Gruppo
1.D.2. Trasformatore ausliario
In resina
Rapporto 15.000/230.
Potenza 50 KVA
1.D.2. Quadro MT
Quadro protetto di media tensione, tipo NORMAMED, costruito in lamiera pressopiegata sp. 20/10, verniciato con polveri epossidiche colore grigio RAL 7030.
Caratteristiche elettriche
- Tensione nominale kV 24
- Tensione esercizio kV 15
- Tens. di prova a freq. ind. per 1min. kV 50
- Tensione di tenuta ad impulso kV 125
- Corrente nominale A 630
- Corrente di breve durata per 1 sec. kA 16
- Frequenza nominale 50 Hz
Il quadro con accessibilità solo frontale sarà costituito dai seguenti scomparti:
1.D.2.1 Scomparto Arrivo Linea
Carpenteria con dimensioni mm L250xH1950xP1150 predisposta per risalita cavi MT
1.D.2.2 Scomparto Protezione generale
Carpenteria con dimensioni mm L750xH1950xP1150, contenente:
• n° 1 Sezionatore rotativo controsbarre Abb tipo AR/D 24 kVA 16 kA, completo di:
• lame di terra inferiori 24 kV 16 Ka
• isolatori con divisori capacitivi e lampade presenza tensione
• blocchi a chiave
• n° 1 Interruttore in vuoto Abb tipo VD4/R 24 kVA16 kA, corredato di:
• comando laterale
• motoriduttore carica molle 24 Vcc
• sganciatore di apertura 24 Vcc
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• sganciatore di chiusura 24 Vcc
• sganciatore di minima tensione 24 Vcc
• contatti ausiliari
• blocco a chiave
• carrello di sostegno
• connettore spina-presa circuiti ausiliari
• n° 3 Riduttori di corrente rapp./5A 10VA/5P30 Visol:24 kV Tesar
• Illuminazione interna con relativo interruttore
• Sistema di sbarre in piatto di rame per collegamenti di potenza e di terra
• Serie di accessori di montaggio e cablaggio
• Protezione generale DK 5600 con relè di tipo Thytronic (o equivalente)
• Protezione generale DK5740 con relè tipo Thytronic SVF5740 (o equivalente)
1.D.2.3. Scomparto Riduttori di tensione
Carpenteria con dimensioni mm L700xH1950xP1150, contenente:
• n° 3 Riduttori di tensione rapp. 20000: rad3/100:rad3/100 Ѵ3 50 VA/0,5 30 VA/3P Visol:24 kV Tesar
• n° 2 Riduttori di tensione rapp. 20000/100 V/ 50VA/0.5 Visol:24 kV Tesar
• Serie isolatori portanti 24 kV
• Sistema di sbarre in piatto di rame per collegamenti di potenza e di terra
• Serie di accessori di montaggio
• Protezione max min V, max min f, max V omop.
1.D.2.4. Scomparti "Protezione Gruppo"
• Nr 1 Carpenteria con dimensioni mm L750xH1950xP1150, contenenti ciascuna:
• n° 1 Sezionatore rotativo controsbarre Abb tipo AR/D 24 kVA 16 kA, completo di:
• lame di terra inferiori 24 kV 16 kA
• isolatori con divisori capacitivi e lampade presenza tensione
• blocchi a chiave
• n° 1 Interruttore in vuoto Abb tipo VD4/R kVA 16 kA, corredato di:
• comando laterale
• motoriduttore carica molle 24 Vcc
• sganciatore di apertura 24 Vcc
• sganciatore di chiusura 24 Vcc
• sganciatore di minima tensione 24 Vcc
• contatti ausiliari
• blocco a chiave
• carrello di sostegno
• connettore spina-presa circuiti ausiliari
• n° 3 Riduttori di corrente rapp./5A 10 VA/5P30 Visol:24 kV Tesar
• Illuminazione interna con relativo interruttore
• Sistema di sbarre in piatto di rame per collegamenti di potenza e di terra
• Serie di accessori di montaggio e cablaggio
• Relè di protezione generatore
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1.D.2.5. Montanti di macchina e Centro Stella
Carpenteria con dimensioni mm L900xH1950xP1150, contiene montate e cablate le seguenti apparecchiature:
• n°. 2 TV in resina ……./100-100 V misure e protezioni
• n°. 2 TV in resina ……./100- UTIF
• n°. 3 TA in resina ……./5-5 A (5P20 30VA); protezioni
• n°. 2 TA /5A UTIF
• n°. 1 serie supporti TA e TV.
1.D.3. Apparecchiature in Bassa Tensione
N.° 1 Carpenteria con dimensioni mm L800xH2100xP800 bifronte composta da:
• n°. 1 strumento visualizzatore corrente e tensione.
• n°. 1 Sezionatore Generale 4 poli …..A Aux
• n°. 1 carica batterie 220 Vca/24 Vcc 25 A
• n°. 1 batteria tampone 24 Vcc ………Ah LEVER (o equivalente)
• scomparto partenze linea 400 V, con interruttori quadripolari e tripolari magnetotermici di adeguate taglie.
• scomparto partenze linea 220 V, con interruttori bipolari magnetotermici di adeguate taglie.
• scomparto partenze linea 24 Vc , con interruttori bipolari magnetotermici di adeguate taglie.
1.D.3.1. Quadri di Automazione
Il quadro conterrà montate e cablate le seguenti apparecchiature:
• i sincro-accoppiatori
• apparecchiature per comando e protezione motori (centralina idraulica, sgrigliatore, pompe, ventilatori, etc.)
• accessori per montaggio e cablaggio
• Sistema per automazione impianto (comune a tutte le macchine), che conterrà il seguente materiale:
• PLC Siemens S7-300 (o equivalente)
• Accessori
1.E. AUTOMAZIONE E ALTRI IMPIANTI
1.E.1 Automazione
L’automazione è gestita da un PC touch--screen e da PLC tipo Siemens S7-300 (o equivalente)
L’ architettura del PLC sarà, indicativamente, così strutturata:
• 1 unità centrale (CPU)
• 2 schede da 32 ingressi / uscite digitali
• 2 schede da 16 ingressi/uscite analogiche
• 2 schede per conteggio (ingresso contatore o scheda per encoder)
• 2 schede di comunicazione
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Un PC touch-screen (o con tastierino), posizionato frontalmente sul fronte quadro, permette di visualizzare, parametrizzare e comandare gli attuatori.
Dei messaggi di stato di allarme vengono visualizzati con cronologia e memorizzati.
Tutti i comandi principali possono essere dati direttamente da video o da pulsanteria su fronte quadro (i più comuni sono: auto/manuale, apertura paratoia, chiusura paratoia, apertura pale, chiusura pale, apertura direttrici, chiusura direttrici, etc…)
Per ogni gruppo possono essere visualizzati:
• contatori orari
• dati di consegna e regolazione
• energia prodotta
• velocità di rotazione
• potenza prodotta
• livello acqua opera di presa-etc…
Il PC/PLC è in rete con i quadri periferici e contiene al suo interno il sistema di telegestione (rilancio dati e segnali a distanza tramite modem GSM o rete telefonica standard).
Sincronizzazione/parallelo
Un sincro accoppiatore con anticipo assicura l’aumento della velocità ed il parallelo in automatico del gruppo. Marca: Thytronic tipo SCF25(o equivalente)
Eccitazione
Ciascun alternatore possiede una eccitazione integrata di tipo digitale;
Protezioni dell’alternatore
Queste sono assicurate da un relè numerico tipo generatore.
Regolazione livello acqua
Il livello di acqua a monte viene rilevato da un gruppo sonde di livello ad ultrasuoni che genera un segnale analogico 4-20 mA. Detto segnale verrà integrato nel sistema di gestione del gruppo e visualizzato su Panel PC( Da valutare in funzione del lay out di centrale).
Teleallarme
Questa funzione permette l’invio di segnali o messaggi su alcuni numeri di telefono predefiniti e comprende:
• visualizzazione su panel PC
• protezione da scariche atmosferiche
• raccordo a rete telefonica (se esistente) o modem GSM
Il funzionamento dell’installazione è completamente automatico, senza intervento di personale. L’equipaggiamento di Comando/Controllo assicura le seguenti funzioni:
• protezione del gruppo;
• controllo e visualizzazione delle grandezze misurate (elettriche, idrauliche, termiche, meccaniche …
• comandi degli equipaggiamenti (in modo automatico e manuale), con in particolare:
• sincronizzazione e parallelo
• regolazione e utilizzo dell’acqua
• ausiliari della turbina
• regolatore di tensione dell’ alternatore
• gestione delle paratoie
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• gestione degli ausiliari e dell’insieme delle sicurezze
• segnalazione delle informazioni di funzionamento
• segnalazione allarmi e anomalie
Il gruppo sarà accoppiato ad una rete di potenza e dunque non assicurerà la regolazione della frequenza e non contribuirà alla regolazione della frequenza o della tensione della rete. La centrale non potrà funzionare in una rete isolata.
L’insieme di produzione dell’energia permette di determinare uno stato “accoppiamento diretto” che autorizza il parallelo del gruppo sulla rete. Se questo stato viene a mancare il gruppo sarà disaccoppiato dalla rete e si arresterà. Il gruppo sarà rimesso in servizio automaticamente quando la rete sarà ritornata nello stato corretto.
1.E.2 Supervisione
Il PC di supervisione legge le informazioni di stato, misure, malfunzionamento in ogni parte collegata al sistema di automazione.
Esso permette:
• la visualizzazione delle informazioni
• l’archiviazione delle misure (tramite rapporti cronologici)
Il software di supervisione permette un controllo dell’insieme delle installazioni tecniche ed industriali di un sito, seguendone l’evoluzione.
Un accesso a distanza permette di consultare i dati e le informazioni tramite Internet.
Possono essere inviate delle informazioni verso il personale reperibile.
Il sito sarà rappresentato su un sinottico grafico; potrà essere associato a più rappresentazioni grafiche che permettono una interfaccia semplice e veloce.
Sarà così possibile per l’utilizzatore visualizzare in tempo reale l’insieme delle componenti collegate con la sua installazione ed avere una istantanea di una zona precisa.
L’intera supervisione potrà avvenire sia dal PC d che di centrale che dal PC remotato (in ufficio) qualora sia disponibile una linea ADSL o altro collegamento ad alta velocità.
1.E.3 Telecontrollo
Il telecontrollo permette, tramite linea telefonica o MODEM, l’interfacciamento del PC di supervisione con la rete telefonica. Questa tecnologia permette un controllo da remoto del sito (tutte le grandezze visibili sul PC della centrale possono essere visualizzate a distanza); è possibile entrare nel programma con un sistema protetto di password.
Tramite il telecontrollo si invieranno anche i vari messaggi di stato dell’impianto ed eventuali chiamate al personale reperibile.
1.E.4. Sistema di Controllo delle Vibrazioni
Verrà installato uno strumento quale sistema per il controllo delle vibrazioni. Tale strumento avrà una uscita analogica 4-20 mA; il segnale in uscita verrà inviato al PLC ed inserito nel sistema di automazione della centrale.
1.E.5 Contatori UTF
I contatori di misura tarati e certificati UTF saranno montati sul fronte quadro del quadro di potenza oppure potranno essere installati a parete contenenti:
contatore statico di misura tarato UTF
morsettiera di prova
1 contatore servirà per la visualizzazione della potenza prodotta, 1 contatore per i servizi di centrale esenti.
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1.E.6 Impianto di terra, Impianto FM
Nella centrale verrà installato un impianto di terra opportunamente dimensionato in base alle grandezze elettriche.
Tale impianto sarà formato da:
- un anello in treccia di rame nudo
- puntazze (o griglia) e collegamenti con i ferri della struttura
- nodo equipotenziale
- quadretto contenente gli scaricatori di tensione e/o le protezioni necessarie
- serie di scaricatori di sovratensione (installati direttamente nei quadri elettrici)
All’interno dei locali tecnici verranno posizionati 2 quadri prese contenenti i seguenti componenti
• interruttori di protezione
• presa industriale 220 V (2p+t)
• presa industriale 380 V (3p+t)
• 2 prese IEC 220 V
