DESCRIZIONE
Laboratorio di Generazione, Trasmissione e Distribuzione dell'Energia Elettrica progettato per supportare la formazione pratica e teorica degli studenti in ambito elettrico, con un focus particolare sull'analisi, progettazione e ottimizzazione dei sistemi di generazione,trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica. Si parte dalla generazione di energia elettrica, tipicamente in corrente alternata AC a una tensione moderata, poi viene trasformata e aumentata per poter essere opportunamente trasmessa sulle linee di alta tensione. Così facendo la corrente elettrica può essere finalmente distribuita alle industrie, abitazioni e agli altri centri di consumo.
Grazie a trainer didattici, sistemi trifase reali, moduli per il monitoraggio e l’analisi dei guasti e un’interfaccia SCADA per l’acquisizione e il controllo, il laboratorio riproduce fedelmente scenari industriali, offrendo esperienze formative avanzate e interdisciplinari.
OBIETTIVI
- Studiare i principi della generazione elettrica: comprendere come si produce energia elettrica da generatori AC/DC e i metodi di accoppiamento in parallelo;
- Analizzare i sistemi di trasmissione dell’energia: simulare la trasmissione su rete trifase, valutare dispersioni, perdite e gestione dei guasti;
- Comprendere la distribuzione e il controllo della rete: approfondire la gestione della potenza, il ruolo dei trasformatori e dei relè di protezione;
- Sviluppare competenze operative con sistemi SCADA: acquisire dati reali, programmare controlli e analizzare parametri elettrici in ambienti simulati professionali.
COMPONENTI
Il laboratorio, con 12 postazioni di lavoro, è costituito principalmente da componenti appartenenti a tre categorie:
1) PRODUZIONE ENERGIA ELETTRICA
- Trainer per lo studio della produzione di energia elettrica
- Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC
- Unità di messa in parallelo per generatori sincroni
- Trainer driver inverter PWM per motori AC
- Motore trifase a gabbia di scoiattolo 300 W
- Motore-generatore industriale didattico 2 Poli, 230/400V, 50Hz, 3.000 RPM
- Generatore Sincrono con Eccitazione a Tensione CC
- Base di accoppiamento per macchine serie S
- Trainer di controllo di un motore CC (PWM)
- Trainer didattico per Controllo di Motori CC con Tiristori
- Motore-generatore DC con eccitazione shunt 300 W
- Motore/generatore industriale didattico 2 Poli, 230/400V, 50Hz, 3.000 RPM
- Generatore Sincrono con Eccitazione a Tensione CC
- Base di accoppiamento per macchine serie S
2) TRASMISSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA
- Trainer sulla trasmissione di potenza;
- Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC
- Trasformatore a spostamento di fase compensatore di guasto a terra
- Modulo di connessione guasti
- Relè di protezione a distanza
3) DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA
- Trainer di distribuzione della potenza
- Modulo digitale di misura della potenza elettrica trifase AC
- Compensatore di guasto a terra
Il laboratorio è, inoltre, dotato di un sistema di monitoraggio SCADA costituito da:
- Software SCADA;
- Interfaccia digitale I/O - 1;
- Interfaccia digitale I/O - 2;
- Interruttore automatico di potenza;
- PC;
- Monitor interattivo.
ATTIVITÀ DIDATTICHE
- Comprensione dei principi alla base della generazione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica;
- Test con un generatore di energia elettrica;
- Collegamenti in parallelo con la tensione generata da motori o generatori AC/DC;
- Conoscere un inverter PWM (Pulse Width Modulation) per il controllo della velocità e della coppia del motore a corrente alternata;
- Monitoraggio di Sistemi Trifase;
- Misurazioni di Potenza generata;
- Analisi sulla distorsione armonica;
- Formazione sui Fattori di Potenza e Efficienza Energetica;
- Registro e Archiviazione dei Dati raccolti durante le prove;
- Comprendere i princi di funzionamento dei motori elettrici con tiristori;
- Simulare una trasmissione di energia elettrica su scala ridotta;
- Constatare il ruolo cruciale dei relè per le fasi di controllo e gestione delle reti elettriche;
- Capire come funzionano i sistemi di compensazione di guasti alla messa a terra;
- Riuscire a riconoscere e risolvere i guasti più comuni;
- Acquisire, registrare e manipolare dati in fase sperimentale tramite sistema SCADA;
- Comprendere il funzionamento di un relè di protezione a distanza;
- Formazione Tecnica e Professionale: Sviluppare competenze pratiche applicabili nel mondo del lavoro, con un focus sull'uso di strumentazione avanzata;
- Apprendimento Realistico: Fornire ambienti e scenari che simulano situazioni reali, migliorando la comprensione delle applicazioni pratiche dei principi teorici;
- Sviluppo delle Competenze Analitiche: Insegnare agli studenti a diagnosticare, progettare e risolvere problemi in sistemi complessi di energia elettrica.
Attenzione a spazi di apprendimento inclusivi e accessibili
Il laboratorio è caratterizzato da flessibilità, adattabilità, multifunzionalità e mobilità, connessione continua con informazioni e persone, accesso alle tecnologie, alle risorse educative aperte, al cloud, apprendimento attivo e collaborativo, creatività, utilizzo di molteplici metodologie didattiche innovative.
Parità di accesso e pari opportunità
L'ambiente laboratoriale che verrà realizzato rafforzerà il ruolo della scuola nella promozione della pari opportunità e nel contrasto agli stereotipi.
