MV/LV plants at the service of industry : design methodology, disciplinary aspects, energy management

The aim of this thesis is to demonstrate how the electrical system of an industrial plant powered at Medium Voltage (MV) is designed, complying with current regulations. The first part of the work consists of a brief introduction on the structure of the national power grid and some theoretical references regarding electrical systems, illustrating the general structure and function of the plant in question. Then, the evaluation of the configuration of the electrical system to be adopted and the research of the electrical barycentre are discussed, along with the sizing of the main electrical machines. The development of the Low Voltage (LV) network is then presented, integrating the considerations related to the energy and economic aspects of self-production through PV solar panels. A comparison of the data with the results obtained using the DOC software provided by ABB S.p.A. is proposed, which has highlighted the effectiveness of the design and its ability to ensure efficient and economical production, in compliance with safety and environmental regulations. Finally, it is shown how the coordination of protections and the concept of selectivity have been implemented based on the directives provided by the distribution system operator and the CEI standards.

L’obiettivo di questa tesi è mostrare come viene effettuato lo studio della progettazione di un impianto elettrico industriale MT/BT alimentato in Media Tensione (MT), nel rispetto delle normative vigenti in materia. La prima parte dell’elaborato consiste di una breve introduzione sulla struttura della rete elettrica nazionale e alcuni richiami teorici riguardanti gli impianti elettrici, illustrando poi la struttura generale e la funzione dello stabilimento in oggetto. Dopodiché, si passa alla valutazione della tipologia impiantistica da adottare e alla ricerca del baricentro elettrico necessario alla costruzione della rete MT, con il conseguente dimensionamento delle principali macchine elettriche. Segue poi lo sviluppo della porzione di rete in Bassa Tensione (BT), integrata dalle considerazioni riguardanti l’aspetto energetico ed economico legato all’autoproduzione mediante pannelli solari. Viene poi proposto un confronto dei dati con i risultati ottenuti mediante l’utilizzo del software di calcolo chiamato DOC di proprietà di ABB S.p.A., il quale ha evidenziato l'efficacia della progettazione e la sua capacità di garantire una produzione efficiente ed economica, nel rispetto delle norme di sicurezza e dell'ambiente. Infine, viene mostrato come il coordinamento delle protezioni e il concetto di selettività sono stati implementati sulla base delle direttive fornite dall’ente distributore e delle norme CEI.