Progettazione di impianti elettrici - DEI

Classe delle lauree in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria Industriale (LM-28)
Ingegneria Elettrica
2013 - 2014
Tipo di attività
Ambito disciplinare:
Settore scientifico
CFU:
formativa:
Ingegneria Elettrica
disciplinare: Sistemi Elettrici
6
Caratterizzante
per l’Energia (ING-IND/33)
Titolo
dell’insegnamento:
Codice
Tipo di insegnamento:
Anno:
Semestre:
Progettazione di
dell’insegnamento:
Obbligatorio
Secondo Secondo
Impianti Elettrici
2335
(CDP)
DOCENTE:
Prof. Enrico De Tuglie (PA)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
L’insegnamento comprende 32 ore di lezioni teoriche (4 CFU), 16 ore di esercitazione (1 CFU), 24 ore di
laboratorio (1 CFU).
PREREQUISITI:
Concetti fondamentali di Elettrotecnica, Macchine elettriche, Misure elettriche e Impianti elettrici.
Competenze nella progettazione degli impianti elettrici d’utente
OBIETTIVI FORMATIVI:
L’insegnamento ha l'obiettivo di contribuire alla conoscenza delle problematiche relative alla progettazione
degli impianti per la distribuzione e l’utilizzazione dell’energia elettrica con particolare riferimento agli aspetti
legati alla sicurezza di esercizio, alla gestione ottimale, al controllo e alla manutenzione degli impianti. Il
corso si propone di fornire specifiche competenze applicative professionali, illustrando le principali tematiche
progettuali, passando in rassegna i componenti più importanti e illustrando le tecniche di scelta e di
dimensionamento dell’impianto.
L’attività del corso comprende lo sviluppo di un progetto completo di un impianto elettrico di utilizzazione o di
produzione in MT, della cabina MT/bt, dell’impianto di distribuzione in bt, degli impianti di forza motrice e di
illuminazione normale, di riserva e di emergenza.
CONTENUTI:
1. Introduzione alla progettazione degli impianti elettrici. Norme e strumenti; struttura di un moderno
sistema elettrico industriale; schemi di base del sistema elettrico industriale; Criteri costruttivi e requisiti
di funzionamento. [5 ore]
2. La scelta dei principali componenti elettrici: generatori, trasformatori, interruttori, ecc. [6 ore]
3. Analisi dei carichi (diagrammi di carico, fattori di utilizzazione del carico massimo, curve di durata). [2
ore]
4. Funzionamento degli impianti industriali in normali condizioni di servizio: utenze privilegiate, sorgenti
autonome di energia, sistemi di protezione di un sistema elettrico. [4 ore]
5. Aspetti generali del controllo degli impianti elettrici. [3 ore]
6. Sistemi di alimentazione normale, di riserva ed emergenza. [3 ore]
7. Gruppi elettrogeni e UPS. [2 ore]
8. Cabine MT/BT. [4 ore]
9. Impianto di rifasamento. [3ore]
10. Impianto di terra. [4 ore]
11. Illuminazione interna ed esterna. Cenni agli impianti di illuminazione pubblica. [2 ore]
12. La documentazione di progetto secondo la normativa CEI e la legislazione vigente. Il computo metrico,
l’analisi dei prezzi, la contabilità dei lavori pubblici. Cenni sui tipi di appalto pubblico e modalità di
aggiudicazione delle gare. [9 ore]
13. Esercitazioni Numeriche. Gli studenti, suddivisi in gruppi, sono chiamati a sviluppare la documentazione
progettuale relativa ad un impianto elettrico di utilizzazione. Per la redazione di tale progetto si ricorrerà
all’impiego di software tecnici di progettazione per il calcolo degli impianti elettrici e dei sistemi di
illuminazione e di appositi programmi CAD, il cui utilizzo sarà descritto durante le ore di esercitazione.
[10 ore]
14. Gli allievi dovranno sviluppare il progetto di un impianto elettrico di utente con lo sviluppo della pertinente
documentazione testuale e grafica. In particolare il progetto dovrà contenere: l’analisi dei carichi
(potenze installate, potenze assorbite e relativi dimensionamenti), le informazioni di base
preliminarmente reperite; riferimenti normativi ed infine la documentazione progettuale, ovvero la
relazione tecnica, gli schemi elettrici unifilari, gli schemi e i piani di installazione, i disegni planimetrici, l’
elenco dei prezzi unitari ed il computo metrico. [19 ore]
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenti e videoproiettore, lavoro di gruppo in laboratorio,
tutoraggio in forma di assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Al termine del modulo gli allievi avranno competenze tali da poter operare in diversi ambiti, quali la
progettazione assistita, la produzione, la gestione, l’organizzazione e l’assistenza delle strutture tecnicocommerciali, sia nella libera professione sia nelle imprese manifatturiere o di servizi e nelle amministrazioni
pubbliche.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PCs, videoproiettore, dispense del docente su argomenti principali.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale, Valutazione del progetto d’anno
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
P. Vezzani: Elementi di Progettazione Elettrica. Ed. TNE,
V. Cataliotti: Impianti Elettrici. Vol. I, II e III. Ed Flaccovio
V. Cataliotti, G. Morana: Impianti elettrici di illuminazione. Ed Flaccovio
V. Cataliotti, A. Cataliotti: Impianti elettrici nei grandi edifici e building automation. Ed Flaccovio
Normativa CEI
Documenti di unificazione ENEL
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Stanza docente 1° piano del Dipartimento, tel. 0805963760 (int 3760), e-mail: [email protected].
Sito del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione:
http://dee.poliba.it/DEE/Personale.html
Degree class:
Industrial engineering
Type of course
Characterizing
Disciplinary area:
Electrical engineering
Second level (two year)
degree:
Electrical engineering
Scientific Discipline Sector:
Electric Power Systems (INGIND/33)
Academic year:
2013 - 2014
ECTS Credits:
6
Title of the course:
Code:
Type of course:
Year:
Semester:
Design of electrical
nd
nd
2335
Compulsory
2
2
power systems
LECTURER:
Prof. Ing. Enrico De Tuglie (Associate Professor)
HOURS OF INSTRUCTION
Total number of hours: 72. Theory: 32 hours (4 ECTS). Numerical applications: 16 hours (1 ECTS).
Laboratory activity: 24 hours (1 ECTS).
PREREQUISITES:
Basic concepts of electrotecnique, electric machines, electrical measurement and electrical systems.
Ability in the electrical power system design.
AIMS:
The course aims at providing the basics for electric power plant design with particular focus on the safety
aspects of operation, optimal management, control and maintenance of installations. The course deepens
specific applicative and professional skills, through the illustration of the main design criteria and solutions,
the study of the types of application of traditional and advanced components for electric energy and the
detailed analysis of the criteria for component selection and plant sizing.
The student will be asked to prepare the executive design for residential, industrial and commercial power
system, of a MV/LV transformer substation, of LV distribution system, of power installations and normal,
reserve and emergency lighting.
CONTENTS:
1. Introduction to electric power system design. Norms and tools; structure of a modern industrial power
system; basic schemes; design criteria and operating requirements. [5 hours]
2. Choice of the main power system components: generators; transformers; circuit breakers; etc. [6
hours]
3. Load analysis (load curve behavior, utilization and simultaneity, duration curves). [2 hours]
4. Operation of industrial plants in normal operating conditions: privileged users, autonomous energy
sources, power system protections [4 hours].
5. Introduction to the systems to automatically control electric power systems. [3 hours]
6. Electrical supply systems: normal, emergency and secure supply systems. [3 hours]
7. UPS [2 hours]
8. MV/LV transformations. [4 hours]
9. Power factor correction. [3 hours]
10. System earthing [4 hours]
11. Lighting project. Interior lighting plan; exterior lighting plan and the introduction to the public lighting.
[2 hours]
12. The definition of the standards and regulators that guide the electrical design process. The project
documentation prepared in accordance with CEI and legislation in force shall include: metric
calculation, costs estimation and the accounting of public works. The introduction on the types of
public procurement procedures and the tender award [9 hours]
13. Numerical Applications. Specific computers and design software will be used to support the students
in the design of electrical and lighting systems. The operation of these tools will be described during
the numerical applications. [10 hours]
14. The student will prepare the design for residential, industrial and power system with all pertinent
computations, relations and drawings. Load analysis (installed powers, absorbed powers and relative
sizing). Acquisition of basic information. Normative references. Project documentation: technical
report, panel schedules, electrical calculations, single line diagrams, lighting system energy
requirements, planimetric drawings, list of unit prices and metric calculation. [19 hours]
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by transparencies and projector, laboratory team-works, personalized feedback and
coaching to improve every aspect of the student's work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILL:
At the end of the course a successful student should have developed a good ability to operate in different
fields, such as computer aided design, production, management, organization and the assistance of the
technical and commercial departments, both in profession and in manufacturing or service and public
administration.
TEACHING AIDS:
PCs, simulation software Autocad, projector, scripts referring to principal topics.
EXAMINATION METHOD:
Oral exam.
BIBLIOGRAPHY:
P. Vezzani: Elementi di Progettazione Elettrica. Ed. TNE (in Italian)
V. Cataliotti: Impianti Elettrici. Vol. I, II e III. Ed Flaccovio (in Italian)
V. Cataliotti, G. Morana: Impianti elettrici di illuminazione. Ed Flaccovio (in Italian)
V. Cataliotti, A. Cataliotti: Impianti elettrici nei grandi edifici e building automation. Ed Flaccovio (in Italian)
Normativa CEI (in Italian)
Documenti di unificazione ENEL (in Italian)
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
FURTHER INFORMATION:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
st
Lecturer room at 1 floor, phone 0805963760 (int. 3760), e-mail: [email protected].
URL site of research group:
http://dee.poliba.it/DEE/Personale.html