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Impianti idroelettrici

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Progettazione e installazione di centrali idroelettriche

La fonte di energia rinnovabile di tipo idroelettrico ha un’unica caratteristica per cui si differenza dalle altre fonti rinnovabili, “la produzione di energia elettrica avviene in maniera continuativa e non intermittente”.
Lo scopo di una centrale idroelettrica è quello di sfruttare l’energia contenuta nell’acqua per ottenere energia elettrica. Questo passaggio richiede una serie di trasformazioni prima che l’energia potenziale dell’acqua possa essere trasformata in elettricità.
In un impianto idroelettrico vi sono diverse funzioni che devono essere gestite e organizzate al fine della produzione di energia elettrica: è necessario che ogni funzione venga svolta in maniera automatizzata, in base alla disponibilità d’acqua nei serbatoi e nei bacini di carico, per far questo l’impianto deve agire in maniera autonoma gestendo i propri componenti di regolazione in funzione della variazione nel tempo delle varie grandezze.
Infine, devono essere installati dei sistemi di controllo che permettano di assicurare la protezione di ogni organo dell’impianto, sia elettrico che meccanico, in modo da evitare l’usura e il danneggiamento degli stessi.

L’impianto deve essere in grado di gestire in modo automatico:
  • operazioni di avvio e arresto del gruppo macchina, in seguito a comando manuale/automatico, o ad un intervento delle protezioni, con procedure gestite in automatico da PLC;
  • regolazione della potenza erogata, in base alla disponibilità di acqua nei bacini o nelle vasche di carico a monte dell’impianto stesso, gestita in automatico da PLC;
  • verifica delle normali condizioni di funzionamento, con segnalazione tempestiva di anomalie o guasti, gestita in automatico da PLC;
  • regolazione del fattore di potenza, nel rispetto delle direttive di allacciamento alla rete ENEL;
  • raccolta dati utili per il monitoraggio locale o remoto dell’impianto stesso.
L’azienda Zanocco, grazie ai suoi sistemi di automazione, permette a tutte le informazioni di essere visualizzate su un pannello operatore installato sul quadro di comando, il quale svolge la funzione di interfaccia tra l’operatore e il PLC in modo che l’operatore possa interagire con le regolazioni e i comandi principali. Inoltre propone un sistema di telecontrollo che acquisisce i dati e, in seguito ad un’eventuale trasformazione, li trasmette fino alla stazione di controllo remoto, dove vengono elaborati, in modo da poter essere poi visualizzati, permettendo così di monitorare e regolare a distanza i parametri di funzionamento dell'impianto, facendo in modo che gli unici interventi manuali necessari si riducano alla manutenzione ordinaria o straordinaria, ottimizzando così l’utilizzo di personale in loco.
Per quanto riguarda la regolazione, i principali componenti elettrici interessati sono i motori delle centraline oleodinamiche, le elettrovalvole che regolano la posizione degli ugelli o spine, dei deflettori, delle sonde di temperatura, ecc., il tutto comandato da PLC.
Il componente fondamentale per la trasformazione dell’energia è il generatore il quale potrà essere di tipo asincrono o sincrono, in funzione della potenza dell’impianto. È evidente che al crescere della potenza (KW), e in base alla tipologia di turbina installata, aumenta la complessità dell’impianto, il quale avrà quindi un maggior numero di componenti elettrici, necessari alla regolazione della potenza stessa. 


Tutta la parte di controllo viene raggruppata in un unico quadro elettrico di automazione, contenente tutti i componenti necessari al controllo automatico della centrale (PLC, Pannello Operatore, etc...), come quello mostrato in foto:


Tutta la parte di potenza BT, viene raggruppata all’interno di un unico quadro di distribuzione: Nel caso in cui l’impianto sia allacciato alla rete di distribuzione in media tensione, verranno installate anche la cabina di trasformazione BT/MT CEI 0-16,  con il trasformatore e gli strumenti di misura.

Turbina: Pannello operatore: