Ingegneria elettrica ed energetica
Smart Grid e microgrid
L’energia è una delle questioni più centrali del nostro tempo e l’energia elettrica sta acquisendo una rilevanza sempre maggiore.
Per guidare i necessari sviluppi tecnologici, a livello mondiale vige una forte richiesta di tecnici e ingegneri qualificati.
Basato su un gran numero di esperimenti e animazioni, il corso multimediale sull‘ingegneria energetica fornisce informazioni sui nostri problemi attuali che coinvolgono l’energia.
I fondamenti della tecnologia DC, AC e trifase, nonché i processi che si svolgono nelle reti e nelle reti di distribuzione dell’energia sono trattati nei vari corsi.
Qui tutti gli argomenti che coinvolgono la produzione di energia, la trasmissione di energia, la distribuzione di energia e il consumo di energia sono trattati con esperimenti di base.
Gli esperimenti che utilizzano tensioni extra-basse sicure possono essere condotti utilizzando i corsi multimediali del sistema UniTrain.
Gli Argomenti
Fondamenti di ingegneria energetica... elettrotecnica
Ingresso multimediale e orientato alla pratica nel mondo dell’ingegneria energetica. Basato su un gran numero di esperimenti e animazioni, il corso multimediale sull’ingegneria energetica fornisce informazioni sui nostri problemi attuali che coinvolgono l’energia. I fondamenti della tecnologia DC, AC e trifase, nonché i processi che si svolgono nelle reti e nelle reti di distribuzione dell’energia sono trattati nei vari corsi. Il set di apparecchiature Smart Grid, incluso il corrispondente corso multimediale, costituisce l’introduzione alle reti intelligenti di distribuzione dell’energia. Qui tutti gli argomenti che coinvolgono la produzione di energia, la trasmissione di energia, la distribuzione di energia e il consumo di energia sono trattati con esperimenti di base. Gli esperimenti che utilizzano tensioni extra-basse sicure possono essere condotti utilizzando i corsi multimediali del sistema UniTrain. Questi includono processi tipici di particolare importanza quando si genera e distribuisce energia elettrica. Gli esperimenti con trasformatori di corrente e tensione costituiscono la base per esperimenti che utilizzano relè di protezione.
EIS Introduzione allo Smart Grid
Produzione di energia
Generatori sincroni trifase
Oltre agli esperimenti di base sui generatori sincroni trifase, gli esperimenti in questo settore riguardano anche i circuiti di sincronizzazione manuale e automatica, nonché il controllo automatico del fattore di potenza (controllo cos-phi) e il controllo della potenza. Per questo motivo, questo modulo può essere utilizzato per simulare il funzionamento di centrali elettriche sia on-grid che off-grid. Inoltre, i generatori hanno bisogno di una protezione efficace contro i guasti interni ed esterni. L’impiego di una varietà di dispositivi di protezione è un prerequisito per questo.
Circuiti di controllo e sincronizzazione del generatore EUG
Energie rinnovabili
Il passaggio dal carbone, dal petrolio e dall’energia nucleare a forme di energia rinnovabile sta guadagnando slancio. Oggi, la tecnologia si è evoluta fino al punto in cui l’energia solare, l’energia eolica, l’idrogeno e la biomassa possono essere sfruttate come fonti di energia rispettose dell’ambiente.
In tutto il mondo tecnici e ingegneri ben qualificati sono ricercati per aiutare a mantenere questa tendenza in avanti. Oggi le tecnologie stanno subendo rapidi cambiamenti. Questa tendenza è aggravata dalle crescenti aspettative in materia di formazione e istruzione. Lucas-Nülle ha sviluppato i sistemi di formazione adeguati necessari per far fronte al mondo sempre più complesso della formazione e dell’istruzione.
Trasformatori
Nell’ingegneria energetica, i trasformatori vengono utilizzati per collegare tra loro i vari livelli di tensione della rete elettrica. Nelle stazioni di trasformazione, l’elettricità proveniente dalla rete di distribuzione regionale con un livello di media tensione da 10 a 36 kV viene trasformata per fornire energia ai clienti finali a bassa tensione nella rete locale. Il cuore di una stazione di trasformazione è il trasformatore stesso che richiede anche dispositivi di protezione. Effettuando misurazioni pratiche e simulazioni di guasti con il sistema di formazione, è possibile acquisire una comprensione di questi sistemi complessi in classe.
Trasmissione di potenza
Le reti ad alta tensione sono solitamente gestite con tensioni comprese tra 110 kV e 380 kV, per cui le aree urbane e gli impianti industriali su larga scala sono alimentati con 110 kV e 380 kV sono utilizzati per le linee di trasmissione a lunga distanza. Il sistema di simulazione di linea è progettato per il funzionamento a tensioni di modello comprese tra 110 V e 380 V. È possibile selezionare vari livelli di tensione e lunghezze di linea tramite maschere di sovrapposizione corrispondenti. Gli esami con il sistema di allenamento possono essere eseguiti a vuoto, in modalità operativa normale, in presenza di un cortocircuito o di un guasto a terra, con o senza compensazione del guasto a terra. Il sistema consente inoltre l’assemblaggio di reti complesse collegando i modelli di simulazione della linea in parallelo o in serie. La tensione può essere fornita tramite una rete fissa o un generatore sincrono.
EUL Linee di trasmissione ad alta potenza
ELP Sistemi di protezione per linee di trasmissione ad alta tensione
EDC1 Trasmissione in corrente continua ad alta tensione (HVDC)
Distribuzione di energia elettrica
L’energia elettrica nelle grandi stazioni di commutazione viene distribuita quasi esclusivamente utilizzando sistemi a doppia sbarra.
Queste stazioni incorporano matrici di commutazione per il collegamento delle due sbarre, delle cabine di alimentazione in entrata e in uscita e dei campi di misura. Le cabine di alimentazione in entrata e in uscita e le matrici di commutazione sono dotate di interruttori automatici e di un sezionatore per ciascun terminale sbarrato. Per motivi di sicurezza, una particolare logica di commutazione deve essere rigorosamente rispettata. Il modello a doppia sbarra incorpora tutte le funzioni di rilevanza pratica. Gli strumenti integrati per la misura di correnti e tensioni consentono l’analisi diretta delle operazioni di commutazione.
EDP Protection for Busbars systems
Gestione dell'energia
Per ragioni economiche e ambientali, un uso razionale dell’energia sta diventando sempre più importante. Esercitazioni sulla compensazione manuale e automatica della potenza reattiva e esperimenti sulla riduzione dei carichi di picco attraverso misurazioni con contatori a corrente attiva e a domanda massima dimostrano come il carico su una rete di alimentazione elettrica possa essere ridotto e distribuito uniformemente su un periodo di 24 ore. Un’analisi della rete elettrica e dei consumatori collegati (carichi) è necessaria per un uso efficace delle tecniche di misurazione coinvolte. Di conseguenza, ogni esperimento consente un’indagine dettagliata dei carichi statici, dinamici, simmetrici e asimmetrici. La protezione delle utenze elettriche è un altro importante argomento di formazione.
"Smart Grids" - Reti di alimentazione intelligenti
In futuro, le nuove tecnologie doteranno meglio le reti elettriche delle esigenze di domani. Una gestione più flessibile della rete dovrebbe rendere la crescente percentuale di fonti energetiche rinnovabili compatibile con le infrastrutture convenzionali associate alle centrali elettriche. La varietà e il numero di queste centrali elettriche decentralizzate richiedono una revisione del modo in cui gestiamo le reti elettriche – le cosiddette reti intelligenti o “reti intelligenti”:
- Migliore coordinamento del fabbisogno energetico e della produzione di energia, ad esempio attraverso la commutazione intelligente dei carichi a seconda dell’energia disponibile
- Utilizzando la moderna tecnologia IT, come Internet, sensori, sistemi di controllo e dispositivi di trasmissione wireless
- “Smart metering” – i contatori di corrente digitali misurano il consumo di elettricità dove i clienti sono collegati alla rete
- Spostare i consumi delle famiglie lontano dai periodi di picco del carico
- Avvio di applicazioni flessibili come lavatrici al di fuori dei periodi di picco del carico, su iniziativa di un fornitore di servizi pubblici
I sistemi di formazione Lucas-Nuelle sono stati progettati in previsione di questi sviluppi:
- Strumenti di misura intelligenti dotati di varie interfacce di comunicazione (ad es. LAN, RS485, USB) ed elementi di controllo
- Software SCADA Power Engineering Lab per il controllo intelligente e la valutazione di reti intelligenti tramite Soft PLC
- Software SCADA progettato per scopi didattici
- Consente l’indagine dei carichi alternati dinamicamente e della generazione di energia all’interno del laboratorio
- Gestione intelligente dell’energia
- Integrazione modulare delle energie rinnovabili in una rete intelligente mediante ingegneria protettiva
- Impianto eolico con generatore asincrono a doppia alimentazione (DFIG) e sincronizzazione con la rete
- Corso di formazione multimediale interattivo
- Gestione dell’energia, sistema di formazione smart grid
- Produzione di energia, generazione di energia rigenerativa
- Linee di trasmissione ad alta tensione, sistemi di protezione
"Micro Grids" - Controllo di reti stand-alone
Una rete elettrica autonoma è un tipo di rete di alimentazione che è chiusa e non ha linee attive che la accoppiano ad altre parti della rete di alimentazione elettrica. Una rete autonoma è notevolmente più piccola di una rete elettrica combinata e di solito non incorpora linee elettriche ad alta tensione. Per questo tipo di rete esistono due distinte modalità di funzionamento, modalità stand-alone e funzionamento isolato parallelo o generatore-generatore. Questo tipo di rete di alimentazione viene spesso utilizzato per gli alimentatori industriali di grandi aziende. Quando questa rete autonoma è collegata a una rete intelligente, viene definita microgrid. Questo tipo di rete ha tre diverse modalità operative: on-grid, off-grid e dual mode. Le microgrid giocheranno un ruolo enorme nelle reti intelligenti di domani.
Una microgrid offre i seguenti vantaggi:
- Riduzione delle perdite di trasmissione e trasformatore
- Maggiore indipendenza dai principali fornitori di energia
- La rete intelligente funge da sistema di backup
- Alimentazione e consumo controllati in modo intelligente grazie allo SCADA
- Produzione di energia da fonti energetiche rinnovabili
- Ottimizzare la qualità, l’affidabilità e la sostenibilità dell’energia elettrica
EMG 1 Micro Grid – Funzionamento autonomo
Sicurezza informatica
Al fine di insegnare efficacemente la materia “tecnologia di rete”, sia l’istruttore che i tirocinanti hanno bisogno di un accesso illimitato all’infrastruttura di rete del laboratorio in cui si svolgono le lezioni. Sfortunatamente, questo molto spesso non è fattibile in realtà a causa delle linee guida di sicurezza del fornitore di formazione.
La soluzione sono i corsi Lucas-Nülle LabSoft su “Network Technology and Cyber Security”: una rete locale indipendente in cui il tirocinante ha tutti i diritti di accesso dell’amministratore e la possibilità di apportare eventuali modifiche ed esaminare in sicurezza tutte le possibili impostazioni e vari aspetti della sicurezza informatica.
Networking and Sicurezza Informatca
ECS 1 Sicurezza Informatica Industriale in Power Engineering