Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor 2 CUPRINS 1…. [626433]
UNIVERSITATEA “VASILE ALECSANDRI” DIN BACĂU
FACULTATEA DE INGINERIE
DOMENIUL INGINERIE ENERGETICĂ
PARTEA ELECTRICĂ A
CENTRALELOR ȘI STAȚI ILOR
CURS PENTRU UZUL STU DENȚILOR
Prof.dr.ing. ANETA HAZI
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
2
CUPRINS
1. Generalități……………………………………………………………………………………………………………… 5
1.1. Considera ții generale asupra instala țiilor electrice ale sta țiilor și posturilor
de transformare………………………………………………………………………………………………..5
1.2. Terminologie, defini ții………………………………………………………………………………………7
2. Condiții generale ce trebuie îndeplinite de sta țiile și posturile de transformare…………………9
2.1. Condițiile amplas ării instala țiilor electrice ale sta țiilor și posturilor de
transformare………………………………………………………………………………………… ………….9
2.2. Condiții generale pentru realizarea instala țiilor electrice……………………………………..10
3. Scheme electrice de conexiuni ale circuitelor primare din sta țiile și posturile electrice……12
3.1. Criterii de clasificare ale sta țiilor electrice și de analiz ă tehnico-economic ă
a diferitelor structuri de scheme de conexiuni pentru circuitele lor primare……………12
3.2. Tipuri de scheme de conexiuni folosite la sta țiile electrice…………………………………..14
3.2.1. Criterii generale tehnice și economice pentru alegerea schemelor
de conexiuni…………………………………………………………………………………………14 3.2.2. Rolul aparatelor de comutare în sc hemele electrice de conexiuni…………….…15
3.2.3. Principalele scheme electrice de conexiuni folosite…………………………………..17
3.2.3.1.Scheme cu bare colectoare simple……………………………………………………..17 3.2.3.2.Sec ționarea barelor colectoare…………………………………………………………..18
3.2.3.3.Scheme cu o bar ă colectoare și o bară
de ocolire (transfer)…………………..19
3.2.3.4.Scheme cu dublu sistem de bare colectoare și un întreruptor
pe circuit…………………………………………………………………………………………20
3.2.3.5.Scheme cu bare colectoare duble și bară de ocolire (transfer)……………….22
3.2.3.6.Sec ționarea longitudinal ă a barelor colectoare duble……………………………23
3.2.3.7.Scheme cu bare duble și două întreruptoare pe circuit………………………….25
3.2.3.8.Scheme cu bare duble și un număr fracționar de întreruptoare
pe circuit………………………………………………………………………………………..26
3.2.3.9.Scheme cu sistem triplu de bare colectoare…………………………………………27 3.2.3.10.Scheme în punte (f ără bare colectoare)……………………………………………..27
3.2.3.11.Scheme poligonale…………………………………………………………………………28
3.2.3.12.Scheme pentru sta ții de racord adânc………………………………………………..30
4. Scheme de conexiuni specifice cen tralelor electrice…………………………………………………….31
4.1. Scheme de conexiuni ale centralelor termoelectrice de condensa ție………………………31
4.1.1. Scheme ale blocului generator-transformator……………………………………………31
4.1.2. Scheme cu autotransformatoare de leg ătură între stații………………………………33
4.1.3. Scheme cu autotransformatoare de bloc…………………………………………………..33
4.1.4. Scheme la care centrala este împ ărțită în mai multe p ărți legate între ele
prin intermediul sistemului…………………………………………………………………….34
4.2. Scheme de conexiuni ale centralelor electrice de termoficare……………………………….36
4.2.1. Scheme cu bare colectoare la tensiunea generatoarelor………………………………36
4.2.2. Scheme cu generatoare conectate în sistemul bloc transformator ridic ător
racordate în sta ția de 110 kV………………………………………………………………….38
4.3. Scheme de conexiuni ale centralelor hidroelectrice……………………………………………..41
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
34.4. Scheme de conexiuni ale centra lelor nuclearo-electrice……………………………………….42
4.5. Exemple de scheme de conexiuni ale centralelor electrice……………………………………43
5. Conductoare și izolatoare…………………………………………………………………………………………49
5.1. Conductoare (bare) neizolate rigide…………………………………………………………………..49
5.2. Conductoare neizolate flexibile………………………………………………………………………..51
5.3. Izolatoare……………………………………………………………………………………………………… .52
6. Baterii de condensatoare și bobine de reactan ță………………………………………………………….53
6.1. Baterii de condensatoare………………………………………………………………………………….53
6.1.1. Schemele electrice de alimentare și de conexiuni ale
bateriilor de condensatoare……………………………………………………………………54
6.1.2. Alegerea și dimensionarea bateriilor de condensatoare……………………………..55
6.1.3. Instalarea, între ținerea și exploatarea bateriilor de condensatoare……………….56
6.2. Bobine de reactan ță…………………………………………………………………………………………58
6.2.1. Scheme cu bobine de reactan ță……………………………………………………………….59
6.2.2. Alegerea și verificarea bobinelor de reactan ță…………………………………………..61
6.2.3. Instalarea bobinelor de reactan ță…………………………………………………………….64
7. Soluții constructive pentru sta ții și posturi de transformare …………………………………………66
7.1. Posturi de transformare și puncte de alimentare………………………………………………….66
7.1.1. Posturi de transformare aeriene………………………………………………………………67
7.1.2. Posturi de transformare supraterane și subterane………………………………………68
7.2. Stații electrice de distribu ție de medie tensiune cu mediu izolant aer…………………….70
7.2.1. Celule de medie tensiune……………………………………………………………………….71
7.2.2. Stații electrice de distribu ție de medie tensiune…………………………………………74
7.3. Stații electrice de distribu ție de înalt ă tensiune……………………………………………………74
7.3.1. Stații de distribu ție exterioare…………………………………………………………………75
7.3.2. Stații de distribu ție interioare………………………………………………………………….84
8. Circuite secundare din sta ții electrice………………………………………………………………………..88
8.1. Principii, defini ții……………………………………………………………………………………………88
8.2. Tipuri de scheme de circuite secundare……………………………………………………………..90
8.2.1. Schemele circuitelor secundare de comand ă a întreruptoarelor și
separatoarelor………………………………………………………………………………………90
8.2.2. Schemele circuitelor secundare de semnalizare, m ăsură și blocaj………………..92
9. Servicii proprii și instalații auxiliare din centrale și stații electrice………………………………..94
9.1. Servicii proprii ale centralelor electrice……………………………………………………………..94
9.1.1. Surse de alimentare cu energie electric ă a serviciilor proprii ale
centralelor………………………………………………………………………………………….9 5
9.1.2. Servicii proprii ale centralelor termoelectrice…………………………………………..97
9.1.2.1.Scheme electrice de alimentare în centrale cu blocuri
generator-transformator……………………………………………………………………98
9.1.2.2.Scheme electrice de alimentare în centrale cu bare colectoare
la tensiunea generatorului……………………………………………………………….103
9.1.3. Servicii proprii ale centralelor hidroelectrice………………………………………….105
9.1.4. Servicii proprii ale centralelor nuclearo-electrice…………………………………….105
9.2. Servicii proprii ale sta țiilor electrice………………………………………………………………..107
9.2.1. Alimentarea consumatorilor de servicii proprii de curent alternativ…………..108
9.2.2. Alimentarea consumatorilor de servicii proprii de curent continuu……………109
9.3. Instalații de legare la p ământ………………………………………………………………………….111
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
49.4. Instalația de protec ție împotriva supratensiunilor………………………………………………116
10. Transformatoarele din sta țiile și posturile de transformare……………………………………….120
10.1. Soluții constructive pentru montarea transformatoarelor de putere…………………….121
10.2. Exploatarea transformatoarelor de putere……………………………………………………….123
Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………………..12 5
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
5
1.GENERALIT ĂȚI
1.1.Considera ții generale asupra instala țiilor electrice
ale stațiilor și posturilor de transformare
Sistemul energetic cuprinde ansamblul instala țiilor care servesc pentru producerea
energiei într-o form ă utilizabil ă, conversia acesteia în energie electric ă și uneori combinat în
energie electric ă și energie termic ă, transportul, transformarea, distribu ția și utilizarea energiei
electrice sau termice. Toate elementele unui sistem energetic sunt caracterizate printr-un
proces coordonat de producere, transport, distribu ție și consum de energie electric ă sau
termică.
Sistemul electroenergetic este un ansamblu de centrale, sta ții, posturi de transformare
și receptoare de energie electric ă, conectate între ele prin liniile unei re țele electrice. Sistemul
electroenergetic reprezint ă partea electric ă a sistemului energetic și cuprinde instala țiile de
producere a energiei electrice (generatoarele), instala țiile de transformare a acesteia de la o
tensiune la alta (sta ții și posturi de transformare), instala țiile de transport și distribu ție a
energiei electrice (re țele de înalt ă, medie și joasă tensiune) și instalațiile de utilizare a
acesteia.
Energia electric ă produsă de centralele electrice sufer ă mai multe transform ări ale
tensiunii pentru a putea fi transportat ă cu pierderi cât mai mici la distan țe cât mai mari și apoi
utilizată de consumatori. Transportul energiei electrice la distan țe mari și foarte mari (de
ordinul zecilor respectiv sutelor de kilometri) trebuie deci f ăcut pe linii electrice de înalt ă și
foarte înalt ă tensiune (110, 220, 400, 750 kV). Transportul energiei electrice la distan țe relativ
mici (de ordinul kilometrilor sau cel mult câteva zeci de kilometri), se face cu ajutorul liniilor de medie tensiune (6, 10, 20 kV) iar la distan țe foarte mici (de ordinul sutelor de metri), pe
linii de joas ă tensiune (0,4 kV). Cu cât tensiune este mai mare cu atât curentul este mai mic și
ca urmare pierderile (consumul propriu tehn ologic, C.P.T.) pentru transportul energiei
electrice, scad foarte mult deoarece sunt propor ționale cu p ătratul curentului.
Transformarea nivelurilor de tensiune (necesare transportului energiei electrice cu
pierderi cât mai mici cu ajutorul liniilor electrice), au loc în sta țiile și posturile de
transformare, care sunt noduri ale sistemului electroenergetic și la care sunt racordate liniile
electrice.
Instala țiile electrice ale sta țiilor și posturilor de transformare pot fi împ ărțite în
următoarele categorii:
a) circuite primare (numite și principale)
b) circuite secundare
c) servicii proprii (consumatorii proprii tehnologici) și instalații auxiliare
Circuitele primare ale stațiilor electrice sunt cele parcurse de energia electric ă care
circulă dinspre centralele electrice spre consumatori. În aceast ă categorie a circuitelor primare
sunt incluse și circuite care nu sunt parcurse de fluxul principal de energie dar care sunt
racordate în deriva ție la diverse circuite primare pe care le deservesc, cum sunt circuitele
transformatoarelor de tensiune sau ale desc ărcătoarelor cu rezisten ță variabilă (DRV).
Circuitele primare func
ționează obișnuit la tensiuni relativ ridicate și sunt parcurse de
curenți mari în regim normal de func ționare (cu excep ția circuitelor legate în deriva ție) și în
special în regim de scurtcircuit.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
6Alegerea (verificarea) aparatelor electrice din circuitele primare ( ca de altfel tot
echipamentul electric) ale sta țiilor electrice, se face comp arându-se caracteristicile p ărții din
instalație unde urmeaz ă să fie montate (sau sunt montate) cu caracteristicile de catalog (ca și
pentru instala țiile electrice ale centralelor electrice).
Alegerea (verificarea) aparatel or electrice, conform normativelor, se face pe baza unor
criterii generale care se aplic ă tuturor tipurilor de aparate și pe baza unor criterii specifice
fiecărui tip de aparat în parte.
Criteriile generale se împart în dou ă mari grupe:
a) condițiile de mediu
b) condițiile electrice
Condițiile de mediu se refer ă la altitudine, condi ții climatice, nivel de poluare etc., iar
condițiile electrice se refer ă la frecven ță, tensiune și curent.
Circuitele electrice secundare deservesc circuitele electrice primare și se
caracterizeaz ă prin faptul c ă nu sunt parcurse de fluxul principal de energie care circul ă spre
consumatori precum și prin niveluri reduse ale tensiunii (de exemplu U n=220 V, curent
continuu) și foarte reduse ale curen ților (de exemplu I n=5 A, în secundarul transformatoarelor
de curent).
Circuitele secundare se împart în circuite de comand ă și circuite de control . Circuitele
de comand ă servesc la ac ționarea voit ă (de la fa ța locului sau de la distan ță) a diverselor
mecanisme apar ținând aparatelor de conectare (întreruptoare, separatoare) și de reglaj.
Circuitele de control sunt cele care deservesc instala țiile de informare (semnalizare, m ăsură,
înregistrări diverse), blocaj (pentru evitarea manevrelor gre șite – blocaje operative, protej ării
personalului de exploatare – blocaje de siguran ță, protejării instala țiilor tehnologice – blocaje
tehnologice), sincronizare, protec ție prin relee și automatizare.
Principalele aparate ale circuitelor secundare dintr-o sta ție electric ă sunt amplasate
într-o camer ă (ce poate fi camer ă de comand ă, cameră de supraveghere sau cabin ă de relee),
pe panouri sau pe pupitre, ansamblul acestor panouri și pupitre formând tabloul de comand ă.
Legătura aparatelor circuitelor secundare cu aparatele din circuitele primare pe care le
deservesc, se realizeaz ă cu ajutorul unui foarte mare num ăr de cabluri speciale de circuite
secundare (fiecare cablu are mai multe conductoare izolate corespunz ătoare nivelului de
tensiune redus), conductoare care datorit ă curenților relativ mici, au sec țiune ce obi șnuit nu
depășește 2,5 mm2. Cablurile de circuite secundare sunt pozate în canale speciale de cabluri.
Serviciile proprii ale stațiilor electrice (consumatorii proprii tehnologici) se împart în
servicii de curent alternativ și servicii de curent continuu .
Serviciile proprii de curent alte rnativ sunt formate din instala țiile de răcire ale
transformatoarelor (autotra nsformatoarelor), instala țiile de reglaj ale transformatoarelor
(autotransformatoarelor), instala țiile de înc ărcare ale bateriei de acumulatoare, instala ție de
ventilație a încăperii bateriei de acumulatoare, dispozitivele de ac ționare ale întrerup ătoarelor
și separatoarelor, instala ția de aer comprimat, instala ția de stingere a incendiilor, instala ția de
telecomunica ții, instalația de iluminat, etc. Se rviciile proprii de curent continuu sunt formate
din iluminatul de siguran ță, unele dispozitive de ac ționare a aparatelor, consumatorii ce nu
admit întreruperi în func ționare, etc.
Instalațiile auxiliare din sta țiile electrice sunt formate din instala țiile menționate
anterior la servicii proprii (s unt atât servicii proprii cât și instalații auxiliare) precum și din:
bateria de acumulatoare, instala ția de legare la p ământ, instala ția de protec ție împotriva
loviturilor directe de tr ăsnet, etc.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
7
1.2. Terminologie, defini ții
Conform defini țiilor din normative:
– stație electric ă este un ansamblu de instala ții electrice și construc ții anexe,
destinat conversiei energiei electrice și/sau conect ării a două sau mai multe surse
de energie electric ă ori a dou ă sau mai multe c ăi de curent;
– stația de transformare este o sta ție electric ă care realizeaz ă transformarea
energiei electrice prin transformatoare de putere;
– stația de conexiuni este o sta ție electric ă, care prime ște și distribuie energie
electrică la aceeași tensiune și frecvență, tensiunea între faze fiind mai mare de 1
kV;
– post de transformare este o sta ție de transformare mic ă, destinată alimentării în
joasă tensiune (pân ă la 1 kV inclusiv) a consumatorilor;
– punct de alimentare este o sta ție de conexiuni de medie tensiune, destinat ă
alimentării unor posturi de transformare;
– instalație electric ă de tip deschis este o instala ție electric ă în care persoanele sunt
protejate numai împotriva atingerilor accidentale a p ărților sub tensiune, prin
îngrădiri de protec ție sau prin amplasarea echipamentului la în ălțime
corespunz ătoare în zone inaccesibile atingerilor accidentale;
– instalație electric ă de tip închis este o instala ție electric ă în care echipamentul
electric este dispus în carcase închise (neetan șe față de aerul atmosferic), astfel
încât nici o parte sub tensiune din instala ție nu poate fi atins ă;
– instalație electric ă capsulată este o instala ție la care echipamentul este complet
închis în carcas ă de protec ție, etanșă față de aerul atmosferic (în general
metalică, legată la pământ). Izola ția electric ă a echipamentului în interiorul
carcasei se realizeaz ă prin diverse fluide, în general la presiuni superioare celei
atmosferice. Instala ția electric ă capsulată poate fi instalat ă fie în exterior (în aer
liber), dac ă este construit ă corespunz ător, fie în interior (într-un spa țiu închis);
– instalație electric ă de conexiune și distribu ție (sub 1 kV) se nume ște acea
instalație care serve ște la primirea și distribuirea energiei electrice și care
cuprinde ansamblul tablourilor electrice de for ță (principale și secundare) și a
aparatelor, inclusiv c ăile de curent pentru alimentarea lor;
– aparate electrice se consider ă toate obiectele principale, exclusiv (auto)
transformatoarele de putere cu care se echipeaz ă instalațiile electrice și anume:
– aparate de conectare – întreruptoare, separatoare, separatoare de sarcin ă,
siguranțe, etc. (inclusiv dispozitivele lor de ac ționare);
– transformatoare de m ăsură;
– bobine de compensare și de reactan ță;
– descărcătoare;
– bobine de blocare și condensatoare de cuplare pentru instala ții de înalt ă
frecvență.
– materiale electrice se consider ă toate obiectele care servesc la asamblarea (auto)
transformatoarelor de putere și a aparatelor electrice din instala țiile electrice ca:
– conductoare izolate sau neizolate;
– izolatoare;
– cleme, arm ături, etc.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
8- echipamentul electric reprezintă totalitatea (auto) transformatoarelor, aparatelor
și materialelor electrice cu care se echipeaz ă instalațiile electrice;
– mărimi nominale (tensiune nominal ă, curent nominal, putere nominal ă, frecvență
nominală) sunt caracteristici de dimensionare a echipamentului și a instala ției.
Tensiunea nominal ă (U n) este valoarea eficace a tensiunii între faze, dup ă care se
denumește instalația;
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
9
2. CONDI ȚII GENERALE CE TREB UIE ÎNDEPLINITE DE
STAȚIILE ȘI POSTURILE DE TRANSFORMARE
2.1. Condițiile amplas ării instala țiilor electrice
ale stațiilor și posturilor de transformare
Amplasarea spa țiilor și posturilor de transformare trebuie f ăcută ținând seama de
factori tehnici, economici și sociali precum și de regulile de protec ția muncii și cele de
prevenire și stingere a incendiilor. Amplasarea sta țiilor importante, cu func ții de noduri de
rețea se face realizând conexiuni cât mai bune cu sistemul iar a instala țiilor electrice de
conexiuni și distribu ție pentru alimentarea consumatorilor, cât mai aproape de centrul de
greutate al consumului. Amplasarea sta țiilor trebuie f ăcută prin economisirea la maxim a
terenurilor agricole și forestiere, evitându-se terenurile periculoase (u posibile alunec ări de
teren, etc.), dac ă vor avea personal permanent se amplaseaz ă în apropierea zonelor locuite, iar
amplasamentul și instalațiile electrice trebuie protejate împotriva inunda țiilor, dacă este cazul
realizându-se lucr ări speciale de ap ărare.
M ăsurile de ap ărare a stațiilor împotriva inunda țiilor se iau în func ție de importan ța lor
în cadrul sistemului energetic și de importan ța obiectivelor ce le alimenteaz ă, ținând seama de
eventualele aliment ări de rezerv ă din alte surse ale acestor obiective.
Pentru realizarea unei investi ții cât mai reduse, amplasamentul se stabile ște ținându-se
seama de eventuale amenaj ări existente sau în curs de construc ție cum sunt drumuri, c ăi
ferate, instala ții de apă, canalizare, etc. Amplasamentul va ține seama de posibilit ățile de
extindere viitoare. Ie șirile la tensiunile de 6-20 kV, la sta țiile urbane, în vederea sistematiz ării,
se realizeaz ă în cabluri.
Amplasarea tablourilor de conexiuni și distribu ție în înc ăperi umede, cu ac țiune
chimică dăunătoare, cu temperatur ă ridicată sau cu pericol de incendiu, trebuie evitat ă. Dacă
un astfel de amplasament nu poate fi evitat trebuiesc luate m ăsuri suplimentare de protec ție.
Amplasarea instala țiilor electrice trebuie f ăcută ținând seama de condi țiile climatice
ale mediului ambiant, altitudine, pericolul de p ătrundere a apei și prafului, pericolul de
coroziune, pericolul de incendiu și pericolul de deterior ă mecanice.
Aparatele de m ăsură nu pot fi montate în compartimente cu temperaturi sub 0 0C sau
peste 40 0C, cu excep ția cazului când sunt prev ăzute încălziri locale ce asigur ă temperatura
minimă necesară iar produc ătorul aparatului permite acest lucru. Dac ă temperatura maxim ă a
spațiului unde este montat echipamentul este cuprins ă între +35 0C și +40 0C se iau m ăsuri de
reducerea înc ărcării căilor de curent sau de climatizare a înc ăperilor. Dac ă temperatura
depășește +40 0C se monteaz ă echipamente speciale ce rezist ă la aceste temperaturi. Pentru
altitudini de peste 1000 m se utilizeaz ă aparate corespunz ătoare func ționării la aceast ă
altitudine iar distan țele de izola ție se măresc cu 1,25% pentru fiecare 100 m peste 1000 m dar
numai pân ă la 3000 m. Dac ă există pericol de a p ătrunde ap ă sau praf, în înc ăperea de
producție electric ă se utilizeaz ă aparate, tablouri sau dulapuri închise etan ș. Dacă în încăpere
este pericol de coroziune echipamentul se protejeaz ă împotriva umidit ății și agentului corosiv
respectiv.
Din punct de vedere al pericolulu i de incendiu, amplasarea sta țiilor electrice în raport
cu alte construc ții trebuie realizat ă la distanțele minime indicate în normative.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
10Dacă între instala țiile electrice și construc țiile vecine se prevede o separare cu pere ți
antifoc, amplasarea poate fi realizat ă la orice distan ță. Tablourile și echipamentele montate în
încăperi cu pericol de incendiu se realizeaz ă astfel încât s ă nu poată fi cauza unui incendiu,
instalațiile electrice se monteaz ă pe panouri, în dulapuri etc., confec ționate din materiale
incombustibile și nu se admite amplasarea aparatelor cu ulei.
Amplasarea instala țiilor electrice în locuri unde este pericol de deterior ări mecanice
trebuie evitat ă iar dacă nu este posibil se folosesc mijloace de protec ție speciale.
Amplasarea posturilor de transformare și instalațiilor electrice înglobate în cl ădiri, nu
este permis ă sub sau deasupra înc ăperilor cu aglomer ări de persoane, a obiectelor con ținând
obiecte de mare valoare, a c ăilor de evacuare, etc.
Instala țiile electrice exterioare echipate cu întreruptoare cu aer comprimat, se
amplaseaz ă în centre populate, numai cu condi ția respect ării nivelului de zgomot indicat de
prescripții. Instalațiile electrice exterioare se amplaseaz ă la o distan ță suficient de mare fa ță de
copacii învecina ți, pentru evitarea c ăderii eventuale ale acestora peste instala țiile electrice.
În spa ții de produc ție deservite de macarale, poduri rulante, etc., instala țiile electrice
pot fi amplasate numai în afara zonelor de lucru ale acestor mecanisme. Instala țiile electrice
ce se amplaseaz ă în spațiile de produc ție, trebuie s ă fie de tip închis sau capsulate.
Instala țiile electrice de conexiuni și distribu ție nu se amplaseaz ă în podurile sau
subsolurile de cabluri. Aparatele și tablourile electrice se amplaseaz ă astfel încât s ă se poată
face ușor întreținerea, verificarea, repara țiile, etc. și să nu fie stânjenit ă circulația pe coridoare.
2.2. Condi ții generale pentru realizarea instala țiilor electrice
Soluțiile constructive care se adopt ă pentru instala țiile (stațiile) electrice trebuie s ă
satisfacă o serie de condi ții cu caracter general privind:
– siguranța în funcționare a instala țiilor;
– securitatea personalului de exploatare;
– economicitatea solu ției.
Siguranța în funcționare a instala țiilor
Modul în care se dispun aparatele și legăturile conductoare afecteaz ă direct gradul de
siguranță în funcționare al instala țiilor în regim normal de func ționare sau în condi țiile
apariției unor perturba ții. Măsurile care se iau înc ă din faza de proiectare a instala țiilor în
vederea ob ținerii unei siguran țe în funcționare satisf ăcătoare se refer ă la:
a) Asigurarea nivelului de izolare necesar între diferitele elemente sub tensiune sau
între acestea și pământ, realizabil ă prin dispunerea spa țială a acestor elemente astfel încât
intensitatea câmpului electric în orice situa ție de func ționare permis ă să rămână inferioar ă
valorii critice la care are loc str ăpungerea mediului izolant folosit. Altfel spus, trebuie
asigurate distan țele minime izolante. Aceste distan țe, verificate pe cale experimental ă, sunt
normate și valorile lor pentru p ărți fixe sub tensiune sunt indicate spre exemplificare în tabelul
2.1. În cazul conductoarelor flexibile, distan țele din tabel se suplimenteaz ă cu distan țele de
deplasare a conductoarelor în urma ac ționării sarcinlor care solicit ă conductorul.
b) Reducerea riscului de avarie datorit ă arcurilor electrice, care în general sunt
mobile, deplasându-se sub ac țiunea câmpurilor electromagnetice și termice intense, dezvoltate
la scurtcircuite polifazate și care pot deci scoate din func țiune parțial sau total sta ția electric ă.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
11În vederea limit ării efectelor în cazul apari ției unui defect prin arc, se recurge la
anumite artificii constructive, cum ar fi prevederea unor pere ți despărțitori rezisten ți mecanic
între:
– celule alăturate;
– barele colectoare și restul echipamentelor;
– diferite părți din interiorul celulelor, func ție de mărimea curentului de scurtcircuit;
– secții de bare colectoare.
Aceste m ăsuri constructive se iau, de obicei, la instala ții de tip interior. La instala ții în
aer liber, din cauza intervalelor mari între p ărțile sub tensiune și într-o oarecare m ăsură
datorită acțiunii în general favorabile a curen ților de aer, este suficient s ă se facă un
amplasament corespunz ător al aparatajului pentru a se limita efectele unui defect prin apari ția
arcului electric.
c) Reducerea riscului de avarie din cauza solicit ărilor accidentale mecanice se referă
în special la urm ătoarele trei aspecte:
– dispunerea separatoarelor astfel încât s ă nu fie posibil ă deschiderea accidental ă a
cuțitelor principale sub ac țiunea greut ății proprii sau a for țelor electrodinamice,
respectiv închiderea cu țitelor de legare la p ământ, fig.2.1;
– prin dispunerea judicioas ă a legăturilor conductoare este posibil ca avariile cauzate
de ruperea acestor leg ături sau a lan țurilor de izolatoare s ă nu se extind ă, conform
exemplific ării din fig.2.2;
– este indicat ca izolatoarele de por țelan să fie solicitate în special la compresiune și
nu la încovoiere, conform fig.2.3.
d) Diminuarea pericolului de incendiu urmărește realizarea de dispozitive anexe care
să limiteze efectele nocive ale unui incendiu pe cât posibil la zona în care s-a produs, știut
fiind că în instala țiile electrice exist ă materiale puternic inflamabile – uleiul de
transformatoare, bobine, cabluri și respectiv o bun ă parte din materialele izolante ale acestora.
Securitatea personalului de exploatare
Se prevede evitarea expunerii persoanelor din sta ția electric ă la șocuri electrice,
termice (la scurtcircuite ori puneri accidentale sub tensiune) sau mecanice (explozii). În acest
sens se prev ăd astfel dispozi țiile constructive încât s ă împiedice p ătrunderea accidental ă a
personalului de deservire în zone care prezint ă riscurile citate mai sus, s ă protejeze termic și
mecanic culoarele de acces în instala ție.
Un principiu verificat este acela ca la revizii/repara ții separarea locului de lucru s ă
poată fi făcută astfel încât s ă fie scos din func țiune numai elementul la care se lucreaz ă. Se
folosesc separ ări de protec ție și în general se dispun la distan țe inaccesibile – numite distan țe
de protecție – părțile sub tensiune.
Economicitatea solu ției
Se apreciaz ă prin prisma efortului de investi ție și a cheltuielilor de exploatare. Aceste
elemente se pot influen ța favorabil printr-o serie de m ăsuri, din care se citeaz ă:
– limitarea spa țiilor ocupate și în special a volumului de lucr ări de construc ții;
– limitarea lungimii c ăilor de curent și a numărului de izolatoare;
– eșalonarea ra țională a etapelor de realizare a investi ției;
– simplificarea execu ției prin folosirea masiv ă a elementelor tipizate;
– reducerea volumului cheltuielilor de exploatare.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
12
3. SCHEME ELECTRICE DE CONEXIUNI ALE CIRCUITELOR
PRIMARE DIN STA ȚIILE ȘI POSTURILE ELECTRICE
3.1. Criterii de clasificare ale sta țiilor electrice și de analiz ă
tehnico-economic ă a diferitelor structuri de scheme de conexiuni
pentru circuitele lor primare
Circuitele primare ale unei sta ții electrice con țin acele elemente și echipamente care
realizează nemijlocit transferul energiei electrice, sau concur ă nemijlocit la realizarea acestui
transfer. În componen ța acestora intr ă transformatoarele de for ță și autotransformatoarele,
întreruptoarele, separatoarele, barele colectoare, bobinele de reactan ță, transformatoarele de
măsură, conductoarele de leg ătură etc.
Circuitele primare ale unei sta ții electrice sunt realizate fizic sub form ă de celule.
Celula este o parte component ă a unei sta ții, care con ține echipamentele apar ținând unui
singur circuit sau unui dispozitiv de leg ătură între diverse p ărți din stație sau unui dispozitiv
de măsurare sau de protec ție și care constituie din punct de vedere constructiv și al spațiului
pe care îl ocup ă o unitate distinct ă. Numele celulei este dat de numele circuitului ale c ărui
elemente alc ătuiesc celula.
Orice sta ție electric ă conține cel pu țin o instala ție de conexiuni.
Instala ția de conexiuni este un ansamblu de elemente și echipamente, legate func țional
între ele, amplasate pe un teritoriu comun, deservite de aceea și formație de lucru și având
drept scop primirea și cedarea energiei electrice la aceea și valoare a tensiunii. Instala ția de
conexiuni con ține aparate de comuta ție, sisteme de bare colectoare, aparate și echipamente
pentru protec ția împotriva supratensiunilor, transformatoarelor de m ăsură, conductoare de
legătură, diferite echipamente auxiliare.
Dac ă o stație electric ă realizeaz ă transfer de energie între puncte aflate la acela și nivel
de tensiune, atunci acea sta ție conține numai instala ția de conexiuni de la acel nivel de
tensiuni, cl ădirile și instalațiile anexe și nu con ține transformatoare de for ță sau
autotransformatoare. În acest caz sta ția are caracter de sta ție de conexiuni.
Dac ă o stație electric ă realizeaz ă transfer de energie între puncte aflate la acela și nivel
de tensiune, atunci acea sta ție conține numai instala ția de conexiuni de la acel nivel de
tensiune, cl ădirile și instalațiile anexe și nu con ține transformatoare de for ță sau
autotransformatoare. În acest caz sta ția are caracter de sta ție de conexiuni.
Dac ă o stație electric ă realizeaz ă transfer de energie între p uncte aflate la nivele de
tensiuni diferite, atunci acea sta ție, în afara instala țiilor de conexiuni de la acele nivele de
tensiune, a cl ădirilor și instalațiilor anexe, mai con ține și transformatoare de for ță sau
autotransformatoare, care fac leg ătura între acele nivele de tensiune. În acest caz sta ția
respectivă are caracter de sta ție de transformare și conexiuni.
Circuitele primare ale unei sta ții electrice se reprezint ă grafic prin schema electric ă de
conexiuni. Schema electric ă de conexiuni a circuitelor primare dintr-o sta ție electric ă este
reprezentarea prin semne conven ționale, stabilite prin standarde, a configura ției acestor
circuite.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
13 Schema de conexiuni a circuitelor primare ale unei sta ții electrice este compus ă din
schemele instala țiilor de conexiuni care intr ă în componen ța stației respective, leg ătura dintre
aceste scheme fiind realizat ă de către transformatoarele de for ță sau autotransformatoarele
stației. În mod obi șnuit pentru fiecare din nivelele de tensiune ale unei sta ții electrice se
prevede câte o instala ție de conexiuni. Exist ă însă și cazuri particulare când pentru unul sau
mai multe nivele de tensiune dintr-o sta ție, instala țiile de conexiuni de la acele nivele nu
conțin sisteme de bare colectoare, devin extrem de simple sau chiar dispar.
Sunt urm ătoarele categorii de scheme ale circuitelor electrice primare:
– scheme monofilare;
– principiale;
– complete;
– scheme multifilare;
– scheme de montaj.
Schemele monofilare reprezintă elementele și legăturile dintre ele pentru o singur ă
fază (schema presupune o simetrie perfect ă pentru toate fazele). Ele sunt principiale atunci
când se reprezint ă pe ele numai generatoarele și transformatoarele iar barele colectoare sunt
date sub forma cea mai simpl ă (bară simplă nesecționată). Acestea se folosesc în special în
etapa inițială de proiectare pentru opera țiile de comparare grosier ă a variantelor, sau la
reprezentarea de p ărți mari ale sistemului (fig.3.1).
Schemele monofilare complete conțin toate elementele instala ției corespunz ătoare unei
faze.
Simbolurile folosite în schemele circuitelor electrice primare din centrale și stații sunt
date în tabelul 3.1.
Schemele electrice multifilare reprezintă numărul real de conductoare a fiec ărui
circuit. De obicei aceste scheme se întocmesc numai pe por țiuni din instala ții și servesc pentru
scoaterea în eviden ță a unor particularit ăți de detaliu, de exemplu pentru indicarea unor
asimetrii în raport cu cele trei faze.
Schemele electrice de montaj cuprind elementele instala ției în perfect ă concordan ță cu
amplasarea lor pe teren. Ele folosesc la montarea și la exploatarea instala țiilor.
Schema electric ă de conexiuni a circuitelor primare ale unei sta ții electrice depinde în
măsură hotărâtoare de locul de amplasare și de funcția pe care o îndepline ște stația respectiv ă
în cadrul sistemului energetic.
Dup ă locul de amplasare în cadrul sistemului eletroenergetic, sta țiile electrice pot fi
stații de central ă și stații de rețea sau de sistem. Sta țiile de central ă sunt amplasate lâng ă
centralele electrice, iar cele de re țea sunt amplasate în diferite puncte ale sistemului energetic.
Dup ă funcțiile pe care le îndeplinesc în cadrul sistemului electroenergetic, sta țiile
electrice pot fi: sta ții de evacuare, sta ții de transfer, sta ții de distribu ție și stații cu func țiuni
multiple.
Stațiile de evacuare au funcția de a realiza injec ția în sistemul electroenergetic a
puterii produse în centralele electrice, f ără a alimenta direct vreun consumator. Sta țiile de
evacuare sunt sta ții de central ă.
Stațiile de transfer au funcția de a realiza transferul de putere între dou ă sau mai multe
puncte ale sistemului electroenergetic, f ără a alimenta direct consumatori concentra ți.
Stațiile de distribu ție au funcția de a alimenta direct consumatorii. Cele mai simple,
dar și cele mai numeroase sta ții de distribu ție sunt posturile de transformare. Acestea sunt
stații de distribu ție de importan ță locală, care con țin unul sau mai multe transformatoare de
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
14forță, prin intermediul c ărora se modific ă tensiunea de la valoarea medie (20kV; 10kV; 6kV)
la o valoare joas ă (0,4kV).
În general posturile de transformare sunt alimentate din sta țiile de distribu ție de
înaltă/medie tensiune. Când este necesar ă instalarea într-o anumit ă zonă a unui num ăr mare de
posturi de transformare cu putere nominal ă mai mică decât 1000kVA, nu mai este economic ă
alimentarea lor individual ă de la barele colectoare de medie tensiune ale sta țiilor de
distribuție. În aceste cazuri, din sta ția de distribu ție pornește unul sau mai multe cabluri de
medie tensiune (fideri) pân ă într-un punct situat aproximativ în centrul de greutate al
consumatorilor din zona respectiv ă. În acest punct se amplaseaz ă o instalație de conexiuni de
medie tensiune, denumit ă punct de alimentare, din care energia este distribuit ă spre posturile
de transformare din zon ă.
Stațiile cu func țiuni multiple au mai mult decât o func țiune din cele amintite mai sus.
Ținând seama de criteriile de clasificare ale sta țiilor electrice prezentate mai sus,
sistemul electroenergetic s-ar putea reprezent a schematic ca în fig.3.1. În cadrul sta țiilor de
transfer, precum și în cadrul sta țiilor de distribu ție pot să nu apară întotdeauna instala ții de
conexiuni, motiv pentru care în fig.3.1 acestea au fost reprezentate cu linie întrerupt ă.
3.2. Tipuri de scheme de co nexiuni folosite la sta țiile electrice
3.2.1. Criterii generale tehnice și economice pentru
alegerea schemelor de conexiuni
Schemele electrice de conexiuni ale instala țiilor primare din sta țiile electrice constituie
elementul caracteristic cel mai important al unei astfel de instala ții. Tendin ța de a se realiza
instalații cât mai bine adaptate scopului pentru care au fost create și mijloacele disponibile au
condus la apari ția unui num ăr mare de tipuri și variante de scheme electrice de conexiuni,
determinate de condi ții din ce în ce mai complexe și variate în care este pus ă să funcționeze o
stație electric ă. Acest proces de diversificare a antrenat în acela și timp dificult ăți crescânde în
determinarea solu ției optime, a celei mai indicate scheme de conexiuni pentru o anumit ă
stație. Astfel, la alegerea unei scheme de conexiuni a unei sta ții electrice este necesar s ă se
aibă în vedere, în afar ă de caracteristicile specifice ale instala ției analizate, și o serie de criterii
care pot s ă influențeze structura schemei. În acest scop se ține seama de:
– Condițiile de func ționare ale sistemului energetic în punctul respectiv, care se
referă la tensiunile necesare, circula țiile de curen ți în diverse regimuri, puterile și
curenții de scurtcircuit, necesit ățile de sec ționare pentru izolarea anumitor
consumatori, condi
țiile legate de comportarea în timpul avariilor, posibilit ățile de
extindere, prevederea de instala ții de reglaj, etc.
– Caracteristicile consumatorilor alimenta ți, referitoare la siguran ța în funcționare a
acestor consumatori, respectiv la exigen ța necesară cu privire la frecven ța și durata
întreruperilor. De asemenea, consumatorii pot influen ța alegerea schemei prin
anumite caracteristici func ționale specifice, ca de exemplu necesitatea atenu ării
efectelor unor șocuri de putere activ ă sau reactiv ă, a unor regimuri deformante, a
disimetriilor de curent, etc.
– Caracteristicile echipamentului, respectiv calitatea echipamentului, pot influen ța
structural schema de conexiuni. În mod deosebit siguran ța în func ționare a
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
15întreruptoarelor, a transformatoarelor și autotransformatoarelor utilizate
influențează asupra tipului de schem ă folosit.
– Condițiile de exploatare, care se refer ă la amplasarea pe teren (forma și
dimensiunile terenului) și la claritatea schemei pe care trebuie s ă o ofere
personalului de exploatare.
– Criteriul economicit ății, care este introdus prin intermediul unui indicator tip de
eficiență economic ă, cel al cheltuielilor anuale minime de calcul. În acest fel, se
ține seama atât de cheltuielile anuale datorate reviziilor-repara țiilor, retribu țiilor,
consumului propriu tehnologic, pierderilor de energie, costul energiei nelivrare
datorită întreruperilor planificate sau accidentale (daune de continuitate),
penalizările pentru abaterile de la valorile nominale ale parametrilor de calitate a
energiei electrice (daune de calitate), cât și de investi țiile efectuate și termenul
normat de recuperare a investi ției. Soluția optimă reprezint ă deci compromisul
între volumul investi țiilor, cheltuielile anuale și daunele medii probabile.
3.2.2. Rolul aparatelor de comutare în schemele electrice de conexiuni
Comutarea (închiderea, deschiderea) diverselor c ăi (circuite) de energie electric ă și
localizarea defectelor în instala ții se realizeaz ă cu ajutorul întreruptoarelor.
Întreruptoarele sunt aparate de comutare a circuitelor de ÎT atât în prezen ța curenților
de lucru cât și a curen ților de suprasarcin ă sau scurtcircuit. Cu ele se realizeaz ă toate
operațiile de închidere, deschidere în regim de mers în gol, de mers la sarcin ă normală sau la
scurtcircuite.
Declanșarea rapid ă automată în caz de scurtcircuit, este opera ția principal ă și cea mai
important ă a întreruptoarelor, prevenind avarierea și distrugerea echipamentelor electrice
datorate curen ților de scurtcircuit. De asemenea, un rol important îl au întreruptoarele în
eliminarea abaterilor posibile de la func ționarea normal ă a sistemului energetic (perturba ții în
alimentarea cu energie electric ă, pierderea stabilit ății agregatelor ce func ționează în paralel,
etc.). Prin declan șare întreruptoarele localizeaz ă zonele defecte separându-le de restul re țelei.
Având capacitatea de a întrerupe sau restabili curentul de scurtcircuit, întreruptoarele
se folosesc împreun ă cu dispozitivele de automatizare (RAR) pentru a încerca restabilirea
regimului normal de func ționare dup ă defectele trec ătoare care dispar odat ă cu dispari ția
tensiunii.
Întreruptoarele sunt elementele importante cele mai solicitate, mai complexe și mai
scumpe din instala ții. Ele trebuie montate în schem ă astfel încât s ă poată fi ușor revizuite,
reparate sau înlocuite.
Separatoarele sunt aparate de comutare, care separ ă în mod vizibil și cu suficient ă
izolație conductoarele unui circuit în scopul protej ării personalului care lucreaz ă în instala ție.
Separatorul este un aparat mecanic de conectare care, pentru motive de securitate, asigur ă în
poziția deschis o distan ță de izolare predeterminat ă între bornele fiec ărui pol.
Separatorul se utilizeaz ă pentru a deschide sau închide un circuit atunci când un curent
de intensitate neglijabil ă este întrerupt sau stabilit și atunci când nu se produce nici o
schimbare de tensiune la bornele fiec ărui pol al separatorului.
Deschiderea separatorului se face totdeauna în urma întrerup ătorului corespunz ător iar
închiderea se face înaintea acestuia. În unele cazuri separatoarele se folosesc pentru
deconectarea unor curen ți mici (curen ți de mers în gol a transformatoarelor mici și a LEA
scurte).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
16Ele se mai folosesc în schemele circuitelor electrice primare pentru realizarea unei
anumite configura ții de func ționare a instala ției, care configura ție este apoi definitivat ă cu
ajutorul întreruptoarelor.
Separatoarele se mai folosesc pentru legarea vizibil ă la pământ a unei p ărți din
instalație fără tensiune (în acest scop se folosesc mai pu țin separatoarele speciale și mai mult
cuțite suplimentare ale separatoarelor din schem ă). Oricare ar fi rolu l separatoarelor în
schemă, acestea neputând comuta curen ți, vor fi manevrate numai atunci când prin comutarea
lor nu se produce nici o schimbare de tensiune la bornele oric ărui pol al s ău.
Există între întreruptoare și separatoare o clas ă intermediar ă de aparataj de ÎT care are
capacitatea de a comuta (î ntrerupe sau restabili) curentul normal de sarcin ă dar nu pe cel de
scurtcircuit. Acestea poart ă numele de separatoare de putere sau întreruptoare de sarcin ă. Sunt
mai simple și mai ieftine decât întreruptoarele și se folosesc în special la MT pe circuitele de
mai mică importan ță, de obicei combinate cu siguran țe fuzibile legate în serie. La folosirea
unei astfel de combina ții comutările din regim normal se fac cu separatoarele de putere sau
întreruptoarele de sarcin ă respective iar separarea unui scurtcircuit se face de c ătre siguran țele
fuzibile.
O combina ție similar ă se face în cazul circuitelo r de curent normal foarte mic
(exemplu circuit transformator de tensiune) între separatoare și siguranțe fuzibile.
Siguranțele fuzibile de ÎT sunt aparate care asigur ă, prin deconectare, protec ția
instalațiilor față de curenții de scurtcircuit și față de suprasarcinile inadmisibile.
Siguranța fuzibilă este un aparat de conectare și de protec ție care întrerupe în mod
automat curentul în limita puterii sale nominale de rupere prin topirea unei p ărți a căii de
curent.
Elementul fuzibil al siguran ței se conecteaz ă în serie în circuitul instala ției protejate și
este topit direct de curentul de scurtcircuit sau curentul de suprasarcin ă care trece prin acesta.
Tot din categoria siguran țelor ar putea face parte și limitatoarele de curent folosite în
unele țări pentru întreruperea instantanee a unui circuit când curentul dep ășește o anumit ă
valoare.
Întreruperea circuitului se face instantaneu prin intermediul unui cartu ș exploziv
amorsat de înc ălzirea unui filament.
Tot din categoria aparatelor de comutare fac parte și scurtcircuitoarele. Acestea sunt
aparate din categoria separatoarelor cu închidere rapid ă care pot stabili valoarea curentului de
scurtcircuit în locul în care sunt montate. Ele se folosesc în scopul protej ării unor circuite sau
agregate prin declan șarea întreruptoarelor montate în alt loc din amontele punctului unde ele
se găsesc. Montate de exemplu la bornele unui transformator legat direct la o linie poate
provoca declan șarea întreruptorului liniei, întreruptor aflat în alt ă stație, la defectele incipiente
din transformator.
Separatoarele de izolare sunt separatoare cu deschidere automat ă la lipsa de tensiune și
deci a curentului. Folosite împreun ă cu scurtcircuitoarele, pot separa por țiunea defect ă de
rețea imediat dup ă declanșarea întreruptorului datorit ă acțiunii scurtcircuitorului pentru ca
restul rețelei să poată fi pus sub tensiune prin ac țiunea RAR.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
17
3.2.3. Principalele scheme electrice de conexiuni folosite
3.2.3.1. Scheme cu bare colectoare simple
Schemele cu bare colectoare au ca element central barele colectoare, bare la care se
leagă prin intermediul aparatajului de comutare toate circuitele (linii, transformatoare,
generatoare, etc.) ce aduc sau extrag energia electric ă în și din nodul respectiv. Barele
colectoare realizeaz ă practic leg ătura dintre toate circuitele ce se racordeaz ă la stația
respectivă. Este dispus ă transversal pe direc ția circuitelor aferente și permite exploatarea
comodă a stației.
Cea mai simpl ă și mai ieftin ă schemă este
cea cu bar ă simplă nesecționată, fig.3.1.
Spațiul în care se monteaz ă aparatele ce
aparțin unui circuit se nume ște celulă. În fig.3.1 se
dă componen ța celulelor de generator (G),
transformator cu dou ă înfășurări (T2), transformator
cu trei înf ășurări (T3), linie (L), m ăsură (CM) și
descărcătoare (D).
Separatoarele de bare au rolul de a separa în
vederea interven țiilor directe, echipamentul din
celul
ă, de barele colectoare care pot r ămâne astfel
sub tensiune. Lipsa separatoarelor de bare ar impune de fiecare dat ă când e necesar accesul într-o celul ă
să fie scoasă de sub tensiune întreaga instala ție.
Separatorul de linie (SL) separ ă vizibil linia
de întreruptor în scopul accesului personalului la
acesta din urm ă. El trebuie demontat atunci când
există sursă de tensiune (generator, sistem) în
celălalt capăt al liniei. Separatorul de linie poate avea cu țite de punere la p ământ de o parte
sau de alta a sa în scopul leg ării la pământ a elementului respectiv în cazul interven ției la
acesta. În special la liniile în cablu cu țitele de punere la p ământ sunt folosite și pentru
descărcarea sarcinii electrostatice (capacitive) remanente dup ă deconectarea acestuia de la
sursa de tensiune.
Similar separatorului de linie, exist ă în celula transformatorului cu trei înf ășurări (T3),
separatorul de borne (SB). Acesta folose ște la separarea întreruptorului din celul ă fără a
scoate din func țiune celelalte dou ă înfășurări ale transformatorului.
Cuțitele de legare la p ământ (CLP) ale separatorului de bare din celula de m ăsură sau
descărcătoare (D) folosesc la desc ărcarea sarcinii electrostatice, respectiv punerea la p
ământ a
barelor colectoare înainte de eventualele interven ții la acestea.
Transformatorul de curent (TC) serve ște la racordarea aparatelor de m ăsură, protecție,
etc. La curentul circuitului respectiv. El este necesar pentru a transforma valoarea curentului
primar (care str ăbate circuitul) valoare, în cele mai multe cazuri, mare sau foarte mare, în
scopul de a face posibil ă racordarea aparatelor de m ăsură de curen ți mici și deci mai pu țin
voluminoase și mai ieftine. Montarea transformatoarelor de curent permite, de asemenea, ca
Fig.3.1. Schema unei sta ții cu bare
colectoare simple
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
18aparatele de m ăsură, protecție, etc. Care m ăsoară sau supravegheaz ă valoarea curentului s ă fie
amplasate oriunde și nu numai în apropierea circuitului respectiv.
Curentul care str ăbate circuitele racordate la secundarul transformatorului de curent
fiind mai mic, rezult ă că și conductoarele acestor circuite vor fi de sec țiune mai mic ă.
Circuitele alimentate de secundarul transformatorului de curent au un curent nominal a c ărui
valoare este normalizat ă, în general, la 5 A iar la tensiuni mari – 1 A. De remarcat c ă se
montează transformatoarele de curent și pe circuitele de ÎT al c ăror curent este egal sau mai
mic decât cel al aparatului de m ăsură. Aceasta cu scopul de a izola circuitele secundare de ÎT.
În principiu, totdeauna este necesar, acolo unde este montat un întreruptor și un transformator
de curent.
Stația cu bară simplă nesecționată are avantajul c ă este simpl ă, ieftină, folosește spațiu
redus și este ușor de exploatat. Ea ofer ă însă, o siguran ță în funcționare redus ă, fiind scoas ă
din funcțiune în întregime pe toat ă durata repara ției oricărui defect pe barele colectoare sau a
separatoarelor de bare.
3.2.3.2. Sec ționarea barelor colectoare
Pentru a nu fi scoas ă din funcțiune întreaga sta ție pe toată durata reviziei, repara ției, se
practică secționarea longitudinal ă a barei colectoare cu unul, cu dou ă separatoare sau cu o
cuplă longitudinal ă funcție de gradul de elasticitate dorit, fig.3.2. Prin sec ționare longitudinal ă
a barelor se mai realizeaz ă următoarele deziderate:
– limitarea curen ților de scurtcircuit;
– limitarea influen ței consumatorilor cu șocuri asupra celorlalte categorii de
consumatori;
– alimentarea mai sigur ă a unor consumatori importan ți prin legarea acestora la
ambele sec ții de bare.
Revizia sec țiilor de bare se face pe rând prin deconectarea prealabil ă a circuitelor
aferente sec ției respective și a separatorului SCL; doar revizia separatorului SCL implic ă
Fig.3.2. Sec ționarea longitudinal ă a barei colectoare: a – printr-un separator; b – prin dou ă
separatoare; c – prin cupl ă longitudinal ă
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
19
Fig.3.3. Alimentarea unor consumatori importan ți: a – prin
două cabluri diferite; b – printr-un cabluscoaterea din func țiune a întregii bare colectoare. Aceasta se poate remedia prin înserierea a
două separatoare de cupl ă longitudinal ă ca în fig.3.2.b, când revizia unei sec ți i d e b a r e s e
extinde și la separatorul de cupl ă alăturat, celălalt separator de cupl ă fiind deschis. Sec ționarea
longitudinal ă cu separatoare realizeaz ă totuși un grad de elasticitate modest, caracterizat prin
aceea că orice defect pe una din sec țiile de bare conduce la declan șarea întregii sta ții,
funcționarea sec ției neavariate fiind reluat ă după izolarea sec ției defecte prin deschiderea
cuplei. Prezen ța întreruptorului de cupl ă longitudinal ă oferă elasticitate sporit ă. În regimul de
funcționare de cupl ă închisă, varianta (1) în fig.3.2.c, apare evident avantajul c ă în cazul unui
defect pe una din sec ții cealaltă secție de bare î și continuă neîntrerupt ă funcționarea prin
declanșarea întreruptorului cuplei.
În regimul de func ționare cu cupla normal deschis ă, pentru limitarea curen ților de
scurtcircuit, varianta (2), sta ția este în general alimentat ă de la dou ă surse diferite, fie acestea
transformatoarele T1 și T2, ac ționarea întreruptorului cu plei este supravegheat ă de
automatizarea AAR (anclan șarea automat ă a rezervei); astfel, cu ocazia defect ării unui
transformator, întreruptorul s ău deconecteaz ă și după o scurtă pauză de timp, în care sec ția de
bare aferent ă rămâne nealimentat ă, anclanșează întreruptorul cuplei longitudinale și secția
întreruptă este realimentat ă de la transformatorul r ămas, care preia toat ă sarcina sta ției.
Anterior, cupla era în rezerv ă caldă având separatoarele închise.
Uneori, din motive de limitare a plafonului curen ților de scurtcircuit pe bar ă, cupla
include și o bobină de reactan ță (varianta 3, fig.3.2.c).
În cazuri rare, când se dore ște o elasticitate și o siguran ță sporită a circuitului de cupl ă,
se înseriaz ă două întreruptoare
(varianta 4, fig.3.2.c).
Legarea consumatorilor
importanți la cele dou ă secții de
bare se poate face fie prin dou ă
cabluri diferite, fig.3.3.a, fie printr-
un singur cablu (fig.3.3.b), cablu ce
poate fi comutat prin separatoare la oricare din sec ții cu dou ă
separatoare.
Această schemă electrică de
conexiuni, cu bara sec ționată
longitudinal, a c ăpătat o larg ă
răspândire mai ales la 6-20 kV.
Bara, executat ă de obicei din bar ă
sau țeavă de aluminiu, contribuie și
mai mult la reducerea cheltuielilor
de întreținere ale sta ției electrice.
3.2.3.3. Scheme cu o bar ă colectoare și o bară de ocolire
În instala ții cu multe plec ări și deci multe întreruptoare, pentru revizia și repararea
fiecărui întreruptor fiind necesar ă scoaterea din func țiune a circuitului respectiv, se impune
găsirea unei solu ții de rezervare a întreruptoarelor.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
20Folosirea cuplei transversale de la sistemele duble drept rezerv ă de întreruptor este
anevoioas ă deoarece este necesar ca locul întreruptorului înlocuit s ă fie șuntat blocându-se
totodată și sistemul de bare de rezerv ă, lucru nerecomandat din cauza multiplelor func ții ale
acestuia.
Înlocuirea oric ărui întreruptor prin unul de rezerv ă se poate face în schemele de bare
de transfer unde rolul de întreruptor de rezerv ă este jucat de întreruptorul cuplei de transfer.
În fig.3.4 se prezint ă schema de conexiuni a unei astfel de sta ții. Se ofer ă posibilitatea
scoaterii în revizie-repara ție a oricărui întreruptor din instala ție fără sacrificarea continuit ății
în alimentare, prin înserierea cuplei de transfer. Astfel, pentru linia L3, de exemplu, se creeaz ă
o a doua cale de alimentare „ocolit ă”, desenat ă punctat în fig.3.3, prin închiderea cuplei și
separatorului de ocolire (t ransfer) aferent liniei, S OCL3. Întreruptorul I L3 urmează să fie scos în
revizie-repara ție, locul lui fiind luat de I CO.
Testarea pasager ă cu I CO a barei de transfer, impus ă de ordinea manevrelor, în cazul
în care L3 este deja în func țiune pare o manevr ă complicat ă, inutilă. Ea este îns ă necesară
pentru încercarea cu tensiune a barei de transfer. Ocolirea tuturor circuitelor nu este necesar ă.
În fig.3.4 s-a ar ătat că transformatoarele cu trei înf ășurări nu au fost racordate la bara de
transfer, ele putând s ă asigure alimentarea consumatorilor și deci putând fi retrase din
exploatare.
3.2.3.4. Scheme cu dublu sistem de bare colectoare și
un întreruptor pe circuit
Este schema care a c ăpătat o larg ă răspândire în instala țiile de comuta ție
electroenergetic ă de unde se alimenteaz ă consumatori mai importan ți. În compara ție cu
schema cu sistem simplu de bare, schema cu dublu sistem de bare colectoare ofer ă un grad de
elasticitate sporit ă prin posibilitatea racord ării circuitelor aferente la oricare din cele dou ă
noduri electrice (bare colectoare).
Fiecare circuit se racordeaz ă la sistemul dublu de bare colectoare prin intermediul
întreruptorului și a două separatoare de bare, fig.3.5.
Există două variante ale schemei cu bare duble, func ție de amplasarea pe teren. În
prima variant ă, fig.3.5, sta ția realizat ă ocupă mai mult teren, iar prin extindere sta ția î
și
mărește repede dimensiunea paralel ă cu BC. În varianta din fig.3.6, terenul este mai bine
ocupat, cu condi ția să existe plec ări în ambele direc ții. Stația este compact ă.
Stația oferă două posibilități de funcționare în regim normal:
Fig.3.4. Schema principal ă a unei sta ții cu un sistem de bare colectoare și bară de ocolire
(transfer)
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
21
Fig.3.6 Schema unei sta ții cu dublu sistem de bare și plecări în
ambele direc ții 1) Toate circuitele se racordeaz ă la un singur sistem de bare (sistemul de bare de lucru)
al doilea sistem fiind liber, în rezerv ă caldă, menținut sub tensiune prin intermediul
circuitului de cupl ă transversal ă CT.
2) Instalația funcționează, de regul ă, cu consumatorii și sursele repartizate pe cele dou ă
sisteme de bare colectoare cu cupla transversal ă închisă sau deschis ă.
Rolurile cuplei transversale pot fi prezentate sub o form ă condensat ă astfel:
– permite trecerea circuitelor de pe un sistem de bare colectoare pe altul f ără
întreruperea circuitului respectiv;
– servește pentru controlul integrit ății sistemelor de bare colectoare dup ă revizia
acestora;
– se poate substitui oric ărui întreruptor din instala ție care este defect sau urmeaz ă a
fi scos în revizie.
a) Trecerea unui circuit de pe o bar ă pe
alta se face conform exemplific ării de mai jos
pentru cazul liniei L1 racordate la bara
colectoare BC1 din fig.3.5.
Manevra de schimbare a barei colectoare
cu menținerea func ționării continue implic ă trei
etape și anume:
1) închiderea cuplei și deci punerea în
paralel a celor dou ă sisteme de bare cu
controlul prealabil al sincronismului;
2) comutarea separatoarelor de bar ă;
3) revenirea la func ționarea cu cupl ă
deschisă.
Pentru a evita manevrarea separatoarelor
sub curent numai pe timpul scurt al etapei a
doua, se deconecteaz ă protec ția cuplei
transversale.
Experiența exploat ării stațiilor cu scheme de conexiuni mai dezvoltate a relevat
oportunitatea introducerii unor blocaj e pentru a evita manevrarea gre șită a separatoarelor.
b) Controlul integrit ății
barelor colectoare se face de
regulă la terminarea reviziei.
Orice scurtcircuit pe aceast ă bară
duce la deconectarea instantanee
a întreruptorului cuplei (ac ționat
de protec ția sa prin relee au fost
expres reglate s ă funcționeze fără
reținere de timp), indicând c ă
revizia trebuie reluat ă și
remediate eventualele defec țiuni.
În cazul în care cupla nu
declanșează înseamn ă că este
asigurată integritatea barei
colectoare și se poate conta pe ea
pentru manevre.
Fig.3.5. Schema unei sta ții cu dublu sistem de
bare și plecări într-o singur ă direcție
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a cent ralelor și stațiilor
22
Fig.3.7. Substituirea întreruptorului unui circuit
cu întreruptorul cuplei transversale
Fig.3.8. Schema unei sta ții cu dublu
sistem de bare și bară de ocolire cu
ambele tipuri de cuple
Fig.3.9. Cuple: a – cupl ă combinată ; b – cuplă
combinată simplificată c)Înlocuirea unui întreruptor defect sau care urmeaz ă a fi scos în revizie poate fi
făcută cu ajutorul circuitului de cupl ă transversal ă prin două întreruperi în func ționare, relativ
de scurtă durată, în care caz celula în cauz ă se racordeaz ă singură la un sistem de bare.
Fie schema simpl ă din fig.3.7. Se presupune c ă s-a defectat întreruptorul I1 al liniei
L1, prin el trece sarcina liniei dar el nu mai poate realiza opera ția de întrerupere a circuitului.
Pentru repararea și înlocuirea sa cu întreruptorul cuplei pe perioada reparaț iei, se proced ează
astfel:
se degajează complet un sistem de bare S1, cu excepț ia circuitului în cauză . Cupla
transversal ă rămânând închis ă rezultă că s-a
înseriat cu circuitul cu întreruptor defect,
manevra fiind f ăcută cu menținerea continuit ății
în alimentare. Toate func țiunile întreruptorului
defect au fost preluate de întreruptorul de cupl ă.
Se poate deschide circuitul sau se poate
funcționa așa până ce dispecerul aprob ă
scoaterea în repara ție a întreruptorului defect.
Pentru scoaterea în repara ție, se
deschide cupla și se separă întreruptorul defect
prin desfacerea leg ăturilor c și refacerea
legăturilor a și b. Se reia func ționarea normal ă a
stației.
3.2.3.5. Scheme cu bare colectoare duble și bară de ocolire
Introducerea barei de ocolire (transfer) nu se
justifică decât pentru sta ții importante care
vehiculeaz ă mari cantit ăți de energie pe mai multe
linii.
Presupunând c ă se dorește scoaterea în revizie
a întrerup torului I1 al circuitului de linie racordat de
exemp lu la sistemul de bare S1, se creează o a doua
cale de alimentare în p aralel a circuitului respectiv
prin cupla de ocolire, fig.3.8.
Întreruptorul cuplei este echipat cu aceeaș i
protecție ca și întreruptorul liniei pe care l-a ocolit.
Schema de comuta ție, așa cum
este prezentată în fig.3.8, cu ambele tipuri
de cuple, se refer ă în general la sta ții
întinse, cu multe circuite. Pentru sta ții cu
mai puține circuite, exist ă scheme mai
simple și mai ieftine care pot îndeplini, pe
rând, cu un singur întreruptor, rolurile
ambelor cuple, transversal ă și de ocolire.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
23
Fig.3.10. Schema cu separatoare de ocolire a) Cupla combinat ă poate realiza atât configura ția de cupl ă transversal ă (S2, S3, S4 și
I închise, S1 deschis), cât și de cupl ă de ocolire (S4 deschis). Dezavantajul const ă în
imposibilitatea folosirii simultane a celor dou ă cuple, fig.3.9.a.
b) Cupla combinat ă simplificat ă economise ște un separator fa ță de cupla combinat ă
(fig.3.9.b), cumulând îns ă dezavantajul de a nu ocoli decât circuitele racordate la unul din
sistemele de bare (SBC1 în cazul figurii). Ocolirea și a circuitelor racordate la SBC2 implic ă
trecerea lor prealabil ă pe SBC1 folosind la cupl ă mai
întâi configura ție transversal ă și apoi cea de ocolire.
c) Schema cu separatoare de ocolire reține
doar cupla transversal ă, ocolirea având loc cu
ajutorul acesteia și al unui separator de ocolire. Este
suprimată bara de ocolire propriu-zis ă, locul acesteia
luându-l chiar o bar ă colectoare (SBC2 în cazul
fig.3.10). O asemenea schem ă este deosebit de
economic ă. Schema prezint ă însă dezavantajul c ă
poate folosi cupla doar pentru o singur ă operație; pe
timpul înlocuirii unui întreruptor cupla se blocheaz ă
împreună cu sistemul 2 de bare, care devine bar ă de
ocolire. Celelalte (n-1) circuite sunt trecute în prealabil pe sistemul de bare SBC1, unde un
singur defect scoate din func țiune toată stația.
3.2.3.6. Sec ționarea longitudinal ă a barelor colectoare duble
Se recurge la sec ționarea longitudinal ă a ambelor sau numai a unuia dintre cele dou ă
sisteme de bare din acelea și motive ca în cazul schemelor cu un sistem de bare colectoare.
De obicei se sec ționează numai un sistem (denumit bar ă de lucru) în dou ă sau trei
secții longitudinale, cel ălalt sistem (denumit bar ă de rezerv ă) rămânând nesec ționat.
Cu ocazia avarierii unei sec ții longitudinale, func ționarea este preluat ă de bara de
rezervă prin intermediul circuitelor de cupl ă, fig.3.11.a, b.
Uneori se sec ționează ambele bare colectoare prin câte dou ă separatoare înseriate sau
prin celule cu întreruptor, fig.3.11.c.
În anumite situa ții, în scopul realiz ării unor economii de investi ții prin reducerea
numărului de celule de cupl ă, se folosesc cuple combinate longo-transversale, fig.3.12.
Realizarea fizic ă implică însă soluții constructive mai complicate, necesitând spa țiu
relativ mare sau încruci șări de conductoare care sporesc posibilitatea de apari ție a avariilor, cu
urmări grave în special pentru cazul celulelor de cupl ă.
Întrucât cuplele combinate îndeplinesc mai multe func țiuni, în timpul exploat ării pot
apare situa ții în care cupla r ămâne blocat ă într-o anumit ă poziție și deci devine indisponibil ă
pentru cea de a doua pozi ție.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
24
Fig.3.11. Sec ționarea longitudinal ă a barelor colectoare: a –
schema cu bare duble cu dou ă secții longitudinale; b – schema cu
bare duble cu trei sec ții longitudinale; c – schema cu bare duble
cu ambele bare sec ționate
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
25
Fig.3.12. Cuple longo-transversale
Fig.3.13. Schema cu bare
duble și două întreruptoare pe
circuit
Fig.3.14. Schema cu bare duble sec ționate și două
întreruptoare pe circuit
3.2.3.7. Scheme cu bare duble și două întreruptoare pe circuit
Realizeaz ă o siguran ță mai mare în func ționare. Cu cele dou ă întreruptoare fiecare
circuit își continuă funcționarea neîntrerupt ă cu ocazia reviziei unui întreruptor. Dac ă totuși
apare un defect chiar într-unul din întreruptoare, dup ă izolarea acestuia prin separatoarele
aferente, circuitul respectiv î și reia func ționarea prin cel ălalt întreruptor, fig.3.13. Schema
face economie de un circuit de cupl ă, în fond oricare din celulele racordate prin dou ă
întreruptoare putând realiza performan țele cuplei.
În funcționarea normal ă, ambele sisteme de bare sunt sub tensiune și toate
întreruptoarele sunt conectate.
Se observ ă că, în caz de scurtcircuit pe una din bare, func ționarea ne este întrerupt ă –
declanșează toate întreruptoarele racordate la bara respectiv ă, toate circuitele r ămânând în
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
26
Fig.3.15. Schema cu bare duble și 3/2 întreruptoare pe
circuit.
Fig.3.16. Schema cu bare duble
și 4/3 întreruptoare pe circuit continuare în func țiune.
În cazul unui defect pe un circuit declan șează ambele întreruptoare aferente.
Toate manevrele de comutare se execut ă numai cu întreruptoare, separatoarele servind
numai pentru scoateri în revizie, fapt care contribuie la cre șterea siguran ței în func ționare.
Deoarece schema dubleaz ă practic echipamentul și prin natura sa mai complicat ă este
supusă erorilor de manevr ă, prezintă și un important efect contrar celui scontat (de cre ștere a
siguranței). Din aceste motive, schema nu s-a extins prea mult la noi în țară.
În sfârșit, cele dou ă întreruptoare aferente unui singur circuit pot cumula și funcția de
secționare a barelor, ca în fig.3.14. Se observ ă, de asemenea, c ă nu la toate circuitele revin
două întreruptoare, în felul acesta se reduce selectiv investi ția fără a diminua siguran ța în
funcționare a circuitelor considerate importante (de exemplu de transformator).
S-au încercat variante intermediare între schemele cu 1 și cu 2 întreruptoare pe circuit,
cu scopul de a reduce investi ția.
3.2.3.8. Scheme cu bare duble și un num ăr fracționar de întreruptoare pe circuit
Schema cu 3/2 întreruptoare pe circuit, cunoscută și sub denumirea de schem ă cu 1 ½
întreruptoare pe circuit, cumuleaz ă practic principalele avantaje ale schemei cu dou ă
întreruptoare pe circuit. Totu și, spre deosebire de schema precedent ă, dacă se face revizia
întreruptorului 1 de exemplu (transformatorul T1 alimentat de la BC1 prin întreruptoarele 2 și
3), la un scurtcircuit pe circuitul de pe aceea și ramură al liniei L1 declan șează ambele
întreruptoare 2 și 3, iar transformatorul T1 este întrerupt (pentru scurt timp îns ă), fig.3.15.
De asemenea, cu ocazia unui defe ct pe un circuit, deconecteaz ă două întreruptoare
pentru a-l izola (uzura sporit ă).
Cu alte cuvinte, schema cu 1 ½ întreruptoare pe circuit reproduce la scara
unei investi ții mai reduse principalele avantaje și dezavantaje ale schemei cu 2
întreruptoare pe circuit.
Schema cu 4/3 întreruptoare pe circuit din fig.3.16 realizeaz ă o investi ție mai
apropiată de cazul schemei cu un întreruptor pe
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
27
Fig.3.17. Schema de comunica ție tip
transformator-bar ă
Fig.3.18. Schema de comuta ție cu sistem triplu de bare circuit pe de o parte, dar pe de alt ă parte prezint ă un risc și mai mare al erorilor de manevr ă.
De asemenea, necesit ă o dispozi ție constructiv ă mai dificil de realizat. Aceasta explic ă de ce
schema cu 4/3 întreruptoare s-a folosit mai rar decât schema cu 3/2 întreruptoare pe circuit.
Schema transformator-bar ă este tot o schem ă cu bare colectoare duble, situat ă între
schema cu un întreruptor și două întreruptoare pe circuit
din punctul de vedere al investi țiilor, la care îns ă fiecare
transformator are acces doar la o singur ă bară colectoare
prin separatorul de bare aferent, fig.3.17. În func ționare
normală, ambele întreruptoare sunt închise, ambele bare
fiind sub tensiune. În timp ce num ărul liniilor este
variabil, se poate observa c ă numărul transformatoarelor
racordate direct la bar ă prin separator este fix și egal cu
doi.
Schema este interesant ă pentru cazul a dou ă
circuite de transformator și un num ăr redus de linii
electrice de înalt ă tensiune.
3.2.3.9. Scheme cu sistem triplu de bare colectoare
Sunt scheme mai complexe la care fiecare celul ă se racordeaz ă prin trei separatoare de
bare (fig.3.18). Evident un al tr eilea sistem de bare reprezint ă un nod electric suplimentar, cu
toate avantajele ce decurg de aici, în special cu ocazia reviziei când sta ția funcționează ca și
cum ar fi echipat ă cu sistem dublu de bare. În acela și timp îns ă, al treilea sistem de bare poate
fi sediul unor defecte suplimentare, necesit ă un spațiu fizic mai mare pentru realizarea
câmpului de bare și evident manevrele sunt mai complicate din cauza num ărului de
separatoare de bare, sensibil majorat. Ținând seama de dezavantajele enumerate, schema nu s-
a bucurat de o r ăspândire prea mare.
3.2.3.10. Scheme în punte (f ără bare colectoare)
Se folosesc acolo unde exist ă o configura ție cunoscut ă a stației. Pentru care nu se
prevăd, în general, extinderi viitoare. Schema a c ăpătat o larg ă extindere în cazul sta țiilor
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
28
Fig.3.19. Schema de conexiuni în punte (tip H): a – cu
puntea spre transformator (H interior); b – cu puntea spre linie (H superior)
Fig.3.20. Schema de conexiuni a unei
stații hexagonaleelectrice de ÎT și FÎT în cazul particular a dou ă blocuri transformator-linie (4 circuite),
fig.3.19.
Schemele în punte, denumite și scheme în H, realizeaz ă o investi ție sensibil mai
redusă față de schema obi șnuită cu un
întreruptor pe circuit; în acest sens,
schema mai este cunoscut ă și sub
numele de schema cu ¾ întreruptoare pe circuit.
Ele deriv ă din schemele bloc,
față de care au prev ăzută în plus
legătura transversal ă (puntea).
La producerea unui defect pe
una din linii, deconecteaz ă
întreruptorul ramurii respective (fig.3.19.a) sau acesta și cel al pun ții
(fig.3.19.b). Din acest motiv, este
indicată folosirea schemelor cu punte
spre transformator în cazul sta țiilor cu
linii lungi cu probabilitate sporit ă de
defectare, sau al liniilor electrice mai
scurte de medie tensiune realizate cu o
siguranță mecanică mai mică, sau al centralelor hidroelectrice îndep ărtate. Deconectarea unei
linii angajeaz ă funcționarea în suprasarcin ă a celeilalte, cu ambele transformatoare în
funcțiune.
Schemele cu punte spre linie sunt indicate pentru sta țiile de transformare unde exist ă
manevre dese pe partea transformatoarelor, sa u acolo unde probabilitate a defectelor pe linie
este redus ă. Schemele H superior, cum se mai numesc cele cu punte spre linii, se mai
recomand ă în cazul în care se face un tranzit de energie important între cele dou ă linii. Se
dorește ca acest tranzit de energie s ă aibă loc printr-un singur întreruptor (b) nu prin trei (a).
3.2.3.11. Scheme poligonale
Cunoscute și sub numele de scheme în inel,
realizează – fără bare colectoare propriu-zise – o bun ă
parte din avantajele schemelor cu dou ă întreruptoare pe
circuit, de și sunt realizate fizic doar cu un întreruptor pe
circuit. Sunt denumite și scheme în p ătrat, hexagon,
decagon, etc. Dup ă cum num ărul întreruptoarelor este 4,
6, 10, etc.
De fapt, barele colectoare sunt dispuse în inel și
secționate cu ajutorul întreruptoarelor dup ă numărul de
circuite; la plec ările din inel nu se pun întreruptoare, ci
doar separatoare. Fiecare întreruptor deserve ște două
circuite, de exemplu întreruptorul 1 deserve ște circuitele
T1 și L1 (fig.3.20).
Aneta Hazi, Gheorghe Ha zi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
29
F
ig.3.21. Schema bipoligonal ă: a – cu o singur ă punte (P 1); b – cu dou ă punț i (P 1
și P2)
Fig.3.22. Schema cu poligoane jumelate Ca și la schemele cu bare duble și două întreruptoare pe circuit, și schemele în inel
permit revizia întreruptoarelor f ără întreruperea aliment ării; protec ția prin relee a unui circuit
deconecteaz ă ambele întreruptoare adiacente cu ocazia apari ției unui defect. În plus, aici
ruperea inelului duce la modificarea sensibil ă a circula ției de curen ți, supraînc ărcând unele
laturi.
Fie un scurtcircuit pe linia L1, izolat prin
declanșarea întreruptoarelor 1 și 2. Se d eschide
imed iat separatorul de linie, dup ă care prin
închiderea întreru ptoarelor se reface inelul. Dac ă
între timp întreruptorul 6 al transformatorului T1
era în revizie, cu ocazia unui scurtcircuit pe linia
L1, transformatorul T1 suferă o scurtă întrerupere
în alimentare. Presupunem mai departe că în locul
liniei L1 ar fi fost racordat transformatoru l T2 și că
acest transformator ar fi fost sediul un ui defect în
timpul reviziei întreru ptoru lui 6. Rezu ltatul ar fi
fost că stația rămânea fără alimentare, presupunân d
transformatoarele T1 și T2 ca surse de injec ție de
energie. Se desprinde deci regula de a dispune
circuitele de alimentare pe diagonal ă.
În funcționare normală inelul este închis.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
30
Fig.3.23. Schema unei sta ții de racord
adânc (SRA) Schemele bipoligonale rezultă prin dezvoltarea schemelor poligonale. Dou ă poligoane
sunt legate între ele printr-o singur ă punte, de obicei când num ărul laturilor este mai mic,
fig.3.21.a; pentru un num ăr mai mare de laturi sunt create dou ă punți, fig.3.21.b.
Se observ ă că schemele bipoligonale rezolv ă una din principalele dificult ăți ale
schemelor poligonale clasice, și anume dificult ățile de extindere.
Scheme cu poligoane jumelate rezultă din aplicarea a dou ă sau mai multe poligoane
formând o bucl ă multiplă, mai ușor extensibil ă. Se dă de exemplu în fig.3.22 schema unei
stații cu poligoane jumelate. Datorit ă avantajelor remarcabile, schemele poligonale au c ăpătat
o extindere apreciabil ă la tensiuni înalte și foarte înalte, unde costul întreruptoarelor este
ridicat și se cere o siguran ță și elasticitate în func ționare deosebit ă.
3.2.3.12. Scheme pentru sta ții de racord adânc
O soluție economic ă pentru alimentarea consumatorilor importan ți industriali sau
urbani este sta ția de racord adânc (SRA). Se alimenteaz ă din barele sta țiilor de 110-220 kV de
conexiuni sau transformare ale sistemului energetic și sunt dimensionate în ideea rezerv ării
100% atât a racordurilor cât ș
i a unităților trafo.
Transformatoarele de for ță amplasate
aproximativ în centrul de greutate electric al
consumatorului (de unde și denumirea de racord adânc)
se leagă tip bloc cu racordul din sistem, f ără bare
colectoare pe partea de ÎT și fără alte legături între c ăile
de alimentare, fig.3.23. În cazul ie șirii din func țiune a
unuia dintre racorduri, sec ția de bare respectiv ă de
medie tensiune cu consumatorii s ăi se cupleaz ă automat
prin AAR pe sec ția cu racordul în func țiune,
dimensionat s ă preia și această sarcină suplimentar ă.
SRA de obicei se realizeaz ă fără personal de
exploatare permanent. Comenzile de regim (conectare,
deconectare, supravegherea func ționării SRA) se
efectueaz ă de la stația principal ă din sistemul energetic,
printr-un fir pilot sau prin canale de înalt ă frecvență.
Tot prin firul pilot se transmit semnale preventive referitoare la func ționarea transformatoarelor
coborâtoare (semnale gaze, su pratemperaturi), ale protec ției întreruptoarelor, etc.
În caz de avarie în transformator sau în partea de ÎT a SRA, se transmit impulsuri de
declanșare către stația principal ă din sistem tot prin fir pilot. Se poate renun
ța la firul pilot,
mai ales când SRA este la mare distan ță, 100-200 km, prin agravarea voit ă a defectului din
SRA, de c ătre un separator de scurtcircuitare S SC, montat în locul celui de linie, din schema
bloc linie-transformator coborâtor.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
31
Fig.4.1. Schema bloc generator-transformator
4. SCHEME DE CONE XIUNI SPECIFICE
CENTRALELOR ELECTRICE
Schemele electrice ale centralelor electrice sunt foarte diverse. Acestea depinde:
– particularit ățile procesului tehnologic și regimurilor de func ționare ale centralei
electrice;
– amplasarea centralei electrice în SEN și schema de evacuare a puterii;
– necesarul de transformatoare (autotransform atoare) ridic ătoare (coborâtoare);
– metodele de limitare a curen ților de scurtcircuit;
– schemele de conexiuni ale sta țiilor și cerințele privind siguran ța în funcționare.
4.1. Scheme de conexiuni ale centr alelor termoelectrice de condensa ție
La aceste centrale se instaleaz ă grupuri de putere mare cu parametri înal ți prevăzute cu
supraîncălzire intermediar ă. Energia produs ă este transmis ă prin linii de 110-400 kV la locul
de consum. Turbina, cazanul împreun ă cu aparatajul ajut ător se leag ă între ele în schem ă bloc.
Regimul de func ționare al centralelor termoelectrice depinde de cerin țele sistemului energetic.
Factorii de baz ă care stabilesc schema electric ă a centralei sunt: num ărul și puterea
generatoarelor, puterea sistemului energetic, schema re țelei și consumatorii ei, e șalonarea în
timp a construc ției centralei și a rețelei.
4.1.1.Scheme ale blocului generator-transformator
Transmiterea puterilor mari de sute de MW este economic s ă se facă la tensiuni înalte de 110-
400 kV. Tensiunea nominal ă a
generatoarelor antrenate de turbine
nu depășește 20-24 kV. Din aceast ă
cauză este absolut necesar s ă se
folosească transformatoare
ridicătoare care fac parte din bloc.
Legătura între generator și
transformator se execut ă foarte sigur,
cu bare ecranate, ca s ă se eclud ă
scurtcircuitele dintre faze.
În fig.4.1 este ar ătată, în principiu, schema de racordare a unui bloc generator-
transformator la sta ția de evacuare a centralei: G reprezint ă generatorul blocului, TB –
transformatorul blocului, IB – întreruptorul de înalt ă tensiune al blocului, BC – barele
colectoare ale sta ției de evacuare a centralei, TSP – transformatorul de servicii proprii al
blocului.
Între generator și transformatorul bloc nu se prevede nici un aparat de comuta ție.
Întreruptor se prevede numai la partea de înalt ă tensiune, pentru cuplarea și decuplarea
blocului în întregime.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
32
Fig.4.2. schema electric ă a blocului generator-transformator:
a – fără întreruptor la bornele generatorului; b – cu întreruptor
la bornele generatorului; c – cu transformator cu trei
înfășurări; d – cu autotransformator; TB – transformator bloc;
ATB – autotransformator bloc; TTB – transformator bloc cu
trei înfășurări; TSP – transformator pentru servicii proprii;
TPR – transformator de pornire rezerv ă; TR – transformator
de rezervă O parte (4-8%) din puterea blocului este consumat ă în sistemul de servicii proprii.
Alimentarea serviciilor proprii se face prin transformatoarele TSP racordate la bornele
generatorului. Între transformatorul TSP și bornele generatorului nu se prevede nici un fel de
aparat de comuta ție, deoarece siguran ța în funcționare a acestor transformatoare este mare; se
prevăd întreruptoare la bornele
transformatorului pe partea de alimentare a serviciilor proprii, la 6 kV. În fig.4.2 sunt prezentate
diferite scheme ale blocului
generator-transformator. Schema din fig.4.2.a este cea mai des folosit ă.
Racordarea economic ă a
blocurilor la tensiunea de 400 kV se poate face numai pentru puteri ale
turbogeneratoarelor de 300-500 MW
și mai mari. În cazul blocurilor cu
puteri mai mici, racordarea la 400
kV se poate face prin folosirea blocurilor dintr-un transformator și
două grupuri turbogeneratoare sau
prin racordarea a dou ă blocuri la o
celulă de 400 kV ca în fig.4.3.
Transformatoarele de bloc nu sunt prev ăzute cu comutatoare sub
sarcină pentru reglajul tensiunii.
Tensiunea pe barele colectoare ale
centralei se regleaz ă prin modificarea
curentului de excita ție al
generatoarelor. Pentru a se adopta un
reglaj independent, pe barele
colectoare de înalt ă și medie
tensiune, autotransformatoarele bloc
și autotransformatoarele de leg ătură
trebuie să fie prevăzute cu instala ții
de reglaj a tensiunii sub sarcin ă pe
partea de medie tensiune. Pentru men ținerea constant ă
a tensiunii în sistemul de servicii
proprii este necesar s ă se prevad ă reglaj sub sarcin ă la transformatoarele de lucru și pornire –
rezervă a serviciilor proprii.
Alimentarea consumatorilor locali de la ter țiarul autotransformatoarelor se poate face
numai prin autotransformatoare serie de reglaj a tensiunii sub sarcin
ă de putere
corespunz ătoare.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
33
4.1.2. Scheme cu autotransformatoare de leg ătură între sta ții
Aceste scheme, fig.4.4, au o mare r ăspândire. Puterea transmis ă prin
autotransformatoare, care se poate face în ambele sensuri, se face în func ție de cerin țele
sistemului energetic.
Puterea nominal ă a autotransformatoarelor trebuie s ă satisfacă cele mai grele regimuri
care pot apare. Sunt utilizate urm ătoarele variante de scheme pentru autotransformatoare:
a) cu un singur autotransformator trifazat pentru întreaga putere;
b) cu două autotransformatoare trifazate, fiecare autotransformator este ales pentru a
transmite jum ătate din sarcin ă;
c) cu un grup de patru
autotransformatoare
monofazate, dintre care o fază de rezerv ă.
Alegerea variantei se face cu
considerarea regimului de
funcționare al centralei. Înf ășurarea
de joas ă tensiune a
autotransformatorului poate fi
folosită pentru racordarea unui
consumator local cu tensiunea de până la 22 kV, pentru alimentarea de
rezervă a serviciilor proprii sau
pentru racordarea de bobine de
reactanță.
4.1.3. Scheme cu autotransformatoare de bloc
La termocentrale de acest tip, fig.4. 5, o parte din generatoare (de obicei dou ă) sunt
racordate la înf ășurarea ter țiar
ă a autotranformatorului.
Fig.4.3. Racordarea blocului la 400 kV: a – dou ă blocuri
racordate la un transformator cu trei înf ășurări; b – dou ă blocuri
racordate printr-un singur întreruptor
Fig.4.4. Schema principial ă a unei centrale cu 6 blocuri,
legătura între ÎT și MT se face cu autotransformatoare
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
34 Autotransformatoarele se folosesc pentru transformarea de la tensiunea generatorului
(JT) la înalt ă tensiune (IT) sau medie tensiune (MT), precum și pentru schimb de putere între
rețelele de înalt ă tensiune și medie tensiune, conform sarcinilo r admise de autotransformator.
Puterea nominal ă a
autotransformatorului bloc
trebuie să fie aleas ă în așa fel
încât puterea ter țiarului să fie
egală cu puterea aparent ă a
generatorului.
Pentru blocuri de 300
MW și mai mari racordate la
tensiune de 400 kV,
dimensiunile și greutatea
autotransformatorului este mare și din aceast ă cauză transportul
lui este dificil. Din aceast ă cauză
se folosesc grupe de
autotransformatoare monofazate
sau dou ă autotransformatoare
trifazate cu puterea pe jum ătate conectate în paralel. Alegerea solu ției optime se face prin
calcule tehnico-economice.
În func ție de cerin țele sistemului, autotransformatoarele de bloc pot func ționa sau în
regim de transformator ridic ător (JT spre ÎT și JT spre MT) sau în regim combinat cu
transmiterea în acela și timp de la JT spre ÎT și de la MT spre ÎT.
În schemele cu autotransformatoare de bloc, num ărul total de transformatoare și celule
de înaltă tensiune este mai mic ca la centralele cu autotransformatoare de leg ătură. Aceasta
conduce la reducerea costului instala ției electrice și la reducerea pierderilor de energie în
transformatoare
și autotransformatoare.
4.1.4. Scheme la care centrala este împ ărțită în mai multe p ărți
legate între ele prin intermediul sistemului
Pentru a se preveni oprirea întregii centrale în cazul unei avarii, la centralele termoelectrice de mare putere, se împarte centrala în dou ă părți independente, fig.4.6, legate
între ele prin intermediul sistemului electric. Într-o astfel de schem ă, orice defec țiune la una
din părți nu afecteaz ă funcționarea celeilalte p ărți.
Rezervarea serviciilor proprii se face de la jum ătatea alăturată. Se obține de asemenea
și limitarea curen ților de scurtcircuit pe barele instala țiilor de distribu ție.
Proiectarea schemelor la care centrala este împ ărțită în mai multe p ărți se poate face
numai prin studierea comun ă a centralei și a sistemului. De obicei, la centralele împ ărțite în
mai multe p ărți se folosesc scheme la care blocul se leag ă la anumite sta ții din sistem prin
intermediul unei linii aeriene sau în cablu cu capacitatea de transport corespunz ătoare.
Aceste scheme sunt avantajoase în urm ătoarele cazuri: dac ă lungimea liniei nu este
mare; dac ă la central ă nu este loc pentru construirea unei sta ț
ii proprii; la extinderea
centralelor, în cazul în care la sta ția extinsă prin racordarea noului grup s-ar dep ăși nivelul de
Fig.4.5. Schema principial ă a unei centrale cu 6 blocuri: leg ătura
între ÎT și MT se face cu autotransformatoare bloc
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
35scurtcircuit; dac ă puterea produs ă de noile grupuri trebuie transmis ă în sistem la alt ă tensiune
decât tensiunea existent ă în central ă, etc.
În fig.4.7 se prezint ă trei
variante de scheme bloc generator-
transformator-linie. În fig.4.7.a este
prezentat un bloc generator-transformator-linie, prev ăzut cu un
singur întreruptor la sta ția de înalt ă
tensiune. Comanda întreruptorului se
face de la central ă prin cablu cu fir
pilot. Aceast ă schemă se poate folosi
pentru lungimi ale liniei ce nu
depășesc 5 km.
La schema din fig.4.7.b
punerea în paralel a blocului se face
prin întreruptorul de la bornele
transformatorului de înalt ă tensiune.
Pentru pornire,
alimentarea serviciilor proprii se face de la o
sură separată de pornire
și rezervă.
Schema din
fig.4.7.c prezint ă
avantajul c ă la pornirea
blocului alimentarea
serviciilor proprii se face
prin transformatorul bloc
și transformatorul de
servicii proprii, punerea
în paralel a blocului cu
sistemul se face cu
ajutorul întreruptorului
de la bornele generatorului. Lungimea
liniei este limitat ă și la
această schemă, deoarece un eventual defect în transformatorul bloc trebuie eliminat prin
declanșarea întreruptorului de la sta ția de înalt ă tensiune, care se face printr-un cablu cu fir
pilot.
Pentru linii lungi cu tensiuni de 220-400 kV schemele bloc generator-transformator-
linie nu sunt recomandate deoarece siguran ța și economicitatea transportului prin aceasta se
micș
orează.
Fig.4.6. Schema principial ă a unei centrale de mare putere,
împărțită în două părți legate între ele prin sistemul electric
Fig.4.7. Scheme bloc generator-transformator-linie: TSP – transformator
pentru alimentarea serviciilor proprii în regim normal; ARP – alimentare de
rezervă-pornire; AR – alimentare de rezerv ă
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
36
4.2. Scheme de conexiuni ale centr alelor electrice de termoficare
Centralele electrice de termoficare au urm ătoarele particularit ăți; ele se amplaseaz ă în
apropierea sau în centrul de greutate al platformelor industriale sau al ora șelor (în apropierea
consumatorului de c ăldură); o mare parte a energiei electrice produs ă de central ă este
distribuită la tensiunea de producere la consumatori locali (cu excep ția CET cu grupuri de
mare putere); func ționează după necesitățile curbei de sarcin ă (dacă este consum pe partea
termică); aceste centrale sunt, în general, greu manevrabile (înc ălzirea, rotirea turbinei,
sincronizarea și încărcarea agregatelor se face în decurs de 3-8 ore).
Schema structural ă a unei centrale electrice de
termoficare este prezentat ă în fig.4.8. În schem ă se
prezintă generatoarele G, sistemul energetic S,
instalațiile de distribu ție de joas ă tensiune IDJT,
consumatorul C, transformatoarele de leg ătură cu
sistemul TLS, cazanul CZ, turbina T și alimentarea cu
apă AA. Blocurile generator-t ransformator de obicei
apar la CET existente, care se extind cu blocuri de
putere mare de 100-165 MW.
Tensiunea de producere a CET se ia egal ă cu 6
sau 10 kV. La aceast ă tensiune se alimenteaz ă
consumatori locali.
Transformatoarele de leg ătură cu sistemul au
rolul de a transmite în sistem surplusul de putere
produs de generatoare sau rezervarea aliment ării
consumatorilor atunci când apare deficit de putere la tensiunea de producere. La CET cu schema bloc,
energia produs
ă este transmis ă în sistem la tensiunea
de 110-220 kV și puterea transformatoarelor bloc se alege corespunz ătoare puterii
generatoarelor.
Scheme electrice de conexiuni adopt ate pentru CET industriale trebuie s ă asigure
elasticitatea necesar ă în exploatare, pierderile minime de energie și să furnizeze condi țiile de
insularizare a grupurilor.
Scheme uzuale se pot realiza:
– cu bare colectoare la tensiunea generatoarelor care se adopt ă pentru grupurile cu
puteri unitare pân ă la 25 MW inclusiv;
– cu generatoarele conectate în sistemul bloc transformator ridic ător racordate în
stația de 110 kV a centralei sau a platformei industriale.
4.2.1. Scheme cu bare colectoar e la tensiunea generatoarelor
În fig.4.9, 4.10 și 4.11 sunt prezentate câteva exemple de scheme de conexiuni din
prima categorie, realizate la unele CET industriale.
În schema din fig.4.9, caracteristic ă pentru o central ă de putere mic ă, situată la distanță
de stația principal ă de transformare (SPT) a platformei, s-a realizat pentru CET o sta ție de
conexiuni proprie de 6 kV cu bare simple sec ționate. De pe aceste bare se alimenteaz ă
Fig.4.8. Schema structural ă a CET
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
37consumatorii prioritari C 1 și C2 (care includ și serviciile proprii ale centralei) având o sarcin ă
de același ordin de m ărime cu puterea disponibil ă a grupurilor. Separarea de re țea, în caz de
avarii exterioare, se realizeaz ă prin întreruptoarele I 1
și I 2. În astfel de cazuri se ob țin două insule
echilibrate (barele I și II). Stația de 6 kV a CET este
realizată cu echipament de construc ție ușoară
(Srupere=300 MVA), în compara ție cu stația principal ă
de transformare unde aportul total al surselor (sistem, generatoare, motoare sincrone și asincrone) a impus
adoptarea unui plafon de 750 MVA pentru partea de
construcții și anumite întreruptoare.
Schemele din fig.4.10 și fig.4.11 sunt
caracteristice pentru CET i ndustriale de putere medie
echipate cu 3-6 grupuri. În astfel de cazuri se realizează, de regul ă, la central ă o stație de 110/6 kV
care are și funcția de stație principal ă de distribu ție în
uzină. Separarea de sistem poate avea loc prin
întreruptoarele de pe tr ansformatoare sau prin
deschiderea unor întreruptoare de cupl ă. Existența a
două sisteme de bare permite efectuarea lucr ărilor de
revizie la o sec ție fără întreruperi în func ționare. Se men ționează faptul c ă perechile de
grupuri de 12 MW racordate pe aceea și secție de bare trebuie s ă aibă caracteristici de reglaj
identice pentru a evita apari ția pendula țiilor între generatoare în cazul insulariz ării unei sec ții
de bare.
Schema din fig.4.11 reprezint ă o combina ție a schemelor a și b. Generatoarele G
1 și G 2
sunt racordate într-o sta ție locală de 6 kV cu bar ă simplă și alimentare de rezerv ă, iar restul
generatoarelor sunt racordate în sta ția principal ă de 110/6 kV ca în schema b. Generatoarele
G1și G 2 cu sarcin ă echilibrat ă asigură consumatorii vitali ai întreprinderii, care nu suport ă
întreruperi mai mari de 3 s prin deschiderea întreruptoarelor I 1 și I2. Restul generatoarelor la
care pot ap ărea sarcini electrice și termice variabile, deci un grad mai mare de nereu șită a
insularizării, alimenteaz ă restul consumatorilor, care adm it întreruperi de ordinul a 20-30
minute, interval în care poate avea loc repornirea manual ă a grupurilor.
Fig.4.9. Schem ă de conexiuni pentru CET
industrial ă cu stație proprie de 6 kV
Fig.4.10. Schem ă de conexiuni pentru CET industrial ă cu stație principal ă de
distribuție
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
38
4.2.2. Scheme cu generatoare conectate în sistemul bloc
transformator ridic ător racordate în sta ția de 110 kV
Generatoarele din CET de platform ă echipate cu grupuri având puteri unitare de 50
MW și mai mari, de regul ă, se racordeaz ă la tensiunea de 110 kV, în schema bloc
transformator, într-o sta ție de conexiuni de tip închis, amplasat ă pe cât posibil în centrul de
greutate al sarcinii electrice și termice de pe platform ă.
În fig.4.12 este dat ă schema electric ă a unei CET echipat ă cu două grupuri de 60 MW
cu contrapresiune func ționând pe hidrocarburi. Consumul serviciilor proprii (SP) de bloc
având o valoare redus ă (circa 5 MVA), s-a adoptat pentru generatoare tensiunea optim ă de
10,5 kV, iar sarcina la 6 kV a blocului se preia printr-un transformator deriva ție de 10/6 kV.
Această schemă evită întreruptoarele de MT cu putere mare de rupere dar are dezavantajul c ă
pornirea blocului nu putea fi f ăcută pe transformatorul propriu. În cazul prezentat a fost
necesar s ă se instaleze dou ă transformatoare 110/6 kV – 25 MVA, care alimenteaz ă și
serviciile proprii generale ale CET precum și o central ă termică (CT), ele având și rolul de
alimentare de rezerv ă și pornire pentru motoarele de 6 kV ale blocurilor. La tensiunea de 110
kV s-a realizat o sta
ție de conexiuni de tip exterior cu bare duble, având un num ăr de 9 celule
echipate, din care dou ă legături cu sistemul și două legături la platform ă, C1 și C2.
Fig.4.11. Schem ă de conexiuni pentru CET industrial ă cu stație principal ă de transformare și
stație proprie
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a cent ralelor și stațiilor
39 În schema normală , fiecare grup funcț ionează pe un sistem de b are cu cu pla transversală
deschisă , iar prin deschiderea întreruptoarelor I 1 și I 2 se realizează în caz de av arii în sistem o
separare în dou ă insule în care producț ia și consumul sunt echilibrate.
În caz de indisponibilitate a unui grup, consumatorii prioritari C 1 sunt grupa ți pe bara
pe care debiteaz ă grupul în func țiune, iar instalaț ia de separare ac ționează cupla transversală .
Men ținerea acestor principii pentru organizarea schemei de conexiuni pentru CET de
platformă funcționând pe lignit inferior, caracterizate prin consumuri proprii importante la
tensiunea de 6 kV (cerute de gospod ăria de cărbune, evacuarea zgurii și cenușii, cazanele
speciale, etc. și putând ajunge pân ă la 30% din puterea electric ă generală), ar avea
următoarele implica ții, fig.4.13:
– majorarea important ă a numărului transformatoarelor din schem ă (de exemplu 9
transformatoare cu o putere instalat ă specifică de 2,5MVA/1MW produs în cazul
unei CET ce profilul de 2x60MW);
– complicarea schemei sta ției de conexiuni de 110kV, care ajunge la un num ăr de
10-11 celule;
– costuri prohibitive datorate num ărului mare de echipamente și lucrărilor
importante de construc ții montaj (staț ia de 110kV trebuie realizat ă de tip interior);
– pierderi de energie majorate decurgând din dubla transformare a puterii cerute de
serviciile proprii ale CET.
Fi
g.4.12. Schema electric ă de principiu a unui CET de platform ă cu P i=2×60 MW,
funcționând pe hidrocarburi
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
40
În aceste condi ții există în prezent tendin ța de simplificare accentuat ă a schemei de
conexiuni a CET cu func ționare pe lignit prin aplicarea urm ătoarelor principii:
– realizarea generatoarelor de 50-60MW la tensiunea de 6,3kV;
– eliminarea unit ăților de transformare 10,5/6,3 kV și reducerea celor de 110/6,3 kV
prin alimentarea tuturor serviciilor proprii ale CET direct de la bornele generatoarelor;
– utilizarea bobinelor de reactan ță pentru reducerea puterilor de scurtcircuit în
rețeaua de 6 kV a CET.
Una din schemele propuse pentru un modul de dou ă grupuri de 60 MW este prezentat
în fig.4.14. Comparativ cu schema din fig.4.13 se ob ți investiții mai reduse cu circa 30%,
pierderi de putere diminuate cu circa 0,5 MW precum și economii de cupru (circa 45 t) și fier
(70 t).
Racordarea la sistem a grupurilor se poate face în cea mai apropiat ă stație de 110 kV.
În cazul centralelor echipate cu mai mult de dou ă grupuri, modulul prezentat în
fig.4.14 se poate multiplica, urmând s ă se analizeze în etapele de apari ție a grupurilor nr.3 și 4
oportunitatea realiz ării unei sta ții proprii de conexiuni de 110 kV la CET.
Fig.4.13. Schema electric ă de principiu a unui CET de platform ă cu P i=2×60 MW,
funcționând pe lignit
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
41
4.3. Scheme de conexiuni al e centralelor hidroelectrice
Schemele electrice ale CHE sunt în general mai simple decât cele aferente
termocentralelor. Acest lucru decurge din specificul CHE în care num ărul de ore de utilizare a
puterii instalate este redus, iar consumatorii de servicii proprii sun aproximativ cu un ordin de
mărime mai mici.
În fig.4.15 se prezint ă simplificat câteva variante de sc heme electrice de conexiuni mai
des întâlnite la CHE, urmând ca varianta aleas ă în final s ă țină cont de num ărul de ore de
funcționare al fiec ărui grup, de leg ăturile schemei cu alte grupuri sau cu sistemul energetic
național, de gradul de siguran ță oferit serviciilor proprii, de faptul dac ă grupurile sunt
reversibile, etc.
În fig.4.15.a se prezint ă o schemă des întâlnit ă la grupurile hidro de putere medie care
livrează energia produs ă la înaltă sau foarte înalt ă tensiune. Pentru reducerea investi ției în
transformatoare se pot folosi transformatoare cu mai multe înf ășurări primare.
De regul ă prelevarea energiei necesare aliment ării consumatorilor de servicii proprii
se face la bornele generatorului dup ă întreruptorul generatorului.
În raport cu importan ța centralei, barele colectoare sunt duble, simple cu sau f ără
ocolire, etc. sau pur și simplu barele colectoare pot lipsi, ca în varianta din fig.4.15.b.
Fig.4.14. Schema electric ă de conexiuni de tip simplificat a unei CET de
platformă cu P i=2×60 MW, func ționând pe lignit
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
42 Pentru centralele electrice de pompare-acumulare, care sunt prev ăzute cu grupuri
reversibile se d ă varianta de schem ă electrică din fig.4.15.c.
O particularitate a schemelor CHE este dispersarea instala țiilor: la uzina propriu-zis ă,
la baraj (ecluze), la castelul de echilibru.
4.4. Scheme de conexiuni ale centralelor nuclearo-electrice
Schemele de conexiuni ale centralelor nuclearo-electrice sunt asem ănătoare cu
schemele de comuta ție ale centralelor termoelectrice (CTE sau CET). CNE se deosebesc de
centralele termoelectrice prin faptul c ă necesită un înalt grad de siguran ță pentru care sunt
necesare zone de protec ție sanitară și norme speciale de exploatare și securitate.
Majoritatea centralelor nuclearo-electrice func ționează ca centrale de condensa ție și
schemele lor de comuta ție se construiesc pe principiul blocului. La proiectarea schemei
electrice a CNE se ține cont de faptul c ă la aceste centrale exist ă următoarele particularit ăți:
a) toată energia electric ă produsă de central ă, din care se scade energia consumat ă în
serviciile proprii, se transmite în sistem la foarte înalt ă tensiune;
b) se folosesc, de regul ă, agregate de putere foarte mare;
c) alimentarea serviciilor proprii trebuie s ă se facă cu siguran ță mărită;
d) nu sunt apte pentru regimuri variabile;
e) folosesc cantit ăți de combustibil reduse, ceea ce simplific ă instalațiile de
alimentare cu combustibil și ceea ce face s ă existe spa țiu pentru instala țiile de
distribuție de înalt ă tensiune;
f) nu polueaz ă atmosfera și din aceast ă cauză nu apar probleme cu izola ția
instalațiilor de înalt ă tensiune;
g) sunt autonome din punct de vedere tehnologic și depind numai de alimentarea cu
apă și din aceast ă cauză pot fi amplasate și în locuri izolate greu accesibile.
La CNE se instaleaz ă grupuri de putere mare la care se racordeaz ă și transformatoare
pentru alimentarea serviciilor proprii.
Fig.4.15. Variante de scheme electrice folosite mai des pentru CHE
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
43La înaltă tensiune se folosesc scheme cu siguran ță mărită, care sunt caracteristice
pentru CTE, și anume: poligonale; poligonale cu pun ți; cu două bare colectoare cu bare de
ocolire; cu dou ă bare și două întreruptoare pe circuit; scheme cu 1,5 întreruptoare pe circuit.
4.5. Exemple de scheme de co nexiuni ale centralelor electrice
La nivelul de înalt ă tensiune al sta țiilor de evacuare de pe lâng ă centralele cu schem ă
bloc generator-transformator, în principiu se poate folosi orice tip de schem ă de conexiuni. S-
au impus ca fiind mai avantajoase schemele cu bare colectoare și cele poligonale. În tehnica
energetică european ă sunt dominante schemele cu dublu sistem de bare colectoare, sec ționate
sau nesec ționate, cu un întreruptor pe circuit.
Odată cu apariția blocurilor de mare putere, care de obicei debiteaz ă puterea prin sta țiile de
evacuare la tensiuni foarte înalte, au început s ă se adopte pe de o parte scheme cu dou ă
sisteme de bare colectoare și cu 1,5 întreruptoare pe circuit și în unele cazuri cu dou ă
întreruptoare pe circuit, iar pe de alt ă parte s-au luat m ăsuri de asigurare a continuit ății în
funcționare prin prevederea în plus a sistemului de bare de transfer, de leg ături de by-pas sau
chiar prevederea a trei sisteme de bare colectoare. În tehnica energetic ă american ă sunt foarte
răspândite schemele poligonale.
În țara noastr ă, pentru sta țiile de evacuare de pe lâng ă centralele cu schem ă bloc
generator-transformator, sunt foarte des fo losite scheme cu bare colectoare nesec ționate sau
secționate și sisteme de bare de transfer, cu un întreruptor pe circuit și în anumite cazuri cu
1,5 întreruptoare pe circuit sau chiar dou ă întreruptoare pe circuit.
În fig.4.16 se prezint ă schema unei CET cu patru grupuri, cu distribu ție la tensiunea de
producere. Schema este prev ăzută cu patru sec ții de bare, legate între ele în inel prin cuple
longitudinale prev ăzute cu bobine de reactan ță de secționare. Pentru șuntarea bobinelor de
reactanță se prevăd separatoare. Transformatoarele de leg ătură cu sistemul sunt racordate
simetric la sec țiile S 1 și S 2. Consumatorii sunt racorda ți prin intermediul bobinelor de
reactanță jumelate pe grupe de plec ări, iar serviciile proprii sunt alimentate prin bobine de
reactanță individuale pe fiecare sec ție de bare.
Fig.4.16. Schema unei CET cu patru grupuri de 60 MW
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
44În fig.4.17 se prezint ă schema unei centrale electrice cu patru grupuri cu distribu ție la
două tensiuni înalte și cu autotransformatoare de leg ătură. Pentru sta țiile de înalt ă tensiune se
folosesc scheme cu bare colectoare duble cu un întreruptor pe circuit.
La o serie de centrale electrice, pentru a se m ări siguran ța în funcționare se sec ționează
barele colectoare, fig.4.18.
Fig.4.17. Schema unei CTE cu patru grupuri de 200 MW
Fig.4.18. Schema unei centrale electrice cu patru grupuri de mare putere, cu bare colectoare
secționate în patru sec ții
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
45În fig.4.19 se prezint ă schema unei centrale electrice care folose ște la ÎT schema cu
două bare colectoare și trei întreruptoare la dou ă circuite. Siguran ța în funcționare a acestor
scheme este mai mare ca a schemelor cu bare duble și cu un întreruptor pe circuit.
În fig.4.20 și 4.21 se prezint ă schemele unor centrale care folosesc la ÎT scheme
poligonale. În poligoanele simple
(fig.4.20) barele colectoare sunt închise în inel și sunt sec ționate cu întreruptoare
după numărul de circuite. La un num ăr
mare de plec ări poligonale se prev ăd cu
punți (fig.4.21).
Fig.4.19. Schema unei centrale cu patru grupuri de mare
putere. La ÎT se folose ște schema cu bare colectoare
duble și 1 1/2 întreruptoare pe circuit
Fig.4.20. Schema unei centrale cu dou ă grupuri
d e m a r e p u t e r e . L a Î T s e f o l o s e ște schema
poligonal ă
Fig.4.21. Schema unei centrale cu patru grupuri de mare putere. La ÎT se folose ște schema
poligonală cu punți
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
46
Fig.4.22 Schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din sta ția de evacuare de pe
lângă centrala nuclearoelectric ă Cernavod ă În fig.4.22este prezentat ă schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din
stația de evacuare a centralei nuclearo-electrice Cernavod ă, echipată cu 5 blocuri generator-
transformator de 660 MW, cu reactoare PHWR tip CANDU. Schema respectiv ă este cu dou ă
sisteme de bare colectoare, ambele sec ționate, cu 1,5 întreruptoare pe circuit. Fiecare bloc
generator-transformator (BGT) es te conectat pe câte o leg ătură transversal ă dintre cele dou ă
sisteme de bare colectoare. Pe aceea și legătură transversal ă este racordat și un circuit de linie
aeriană (LEA), care realizeaz ă evacuarea puterii din central ă. În scopul m ăririi siguran ței în
funcționare s-a adoptat sec ționarea celor dou ă sisteme de bare colectoare, în felul acesta sta ția
de evacuare de 400kV fiind realizat ă sub forma a dou ă substații, la care se vor racorda cele
trei, respectiv cele dou ă blocuri generator-transformator din central ă. La fiecare substa ție este
racordat câte un transformator de servicii proprii de 400/110kV și patru, respectiv trei linii
electrice aeriene.
În fig.4.23este reprezentat ă schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din
stația de evacuare a centralei termoelectrice Rovi nari, în care sunt instalate grupuri cu puteri
unitare de 330MW și 200MW. În sta ția de evacuare exist ă două nivele de tensiuni: 400kV și
220kV. La ambele nivele de tensiune instala ția de conexiuni con ține două sisteme de bare
colectoare nesec ționate, sistem de bare de transfer și un întreruptor pe circuit. Câte dou ă
blocuri de 330MW se racordeaz ă prin intermediul unui întreruptor comun la barele de 400kV.
Blocurile de 200MW se racordeaz ă individual la barele de 220kV.
Legătura dintre cele dou ă nivele de tensiune ale sta ției este realizat ă prin intermediul
autotransformatorului AT1 de 400/231/22kV, având puterile nominale 400/400/160MVA și
fiind prev ăzut cu grupul de reglaj al tensiunii GR. Înf ășurările grupului de reglaj sunt înseriate
pe partea de 220kV cu înf ășurările autotransformatorului principal, realizându-se atât un
reglaj longitudinal, cât și unul mixt, prin intermediul înf ășurării de 22kV.
În fig.4.24 este reprezentat ă schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din
stația de evacuare a centralei hidroelectrice Por țile de Fier. Sta ția are dou ă nivele de tensiune:
400kV și 220kV. Blocurile generator-transformator sunt racordate la instala ția de conexiuni
de 220kV a sta ției. Instala ția de conexiuni de 220kV este cu dou ă sisteme de bare colectoare,
cu un sistem de bare de transfer și cu un întreruptor pe circuit. Aceea și structură o are și
instalația de conexiuni de 400kV. Leg ătura dintre cele dou ă nivele de tensiune se realizeaz ă
cu ajutorul a dou ă autotransformatoare de 400MVA.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
47
Fig.4.23 Schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din centrala termoelectric ă și
stația de evacuare Rovinari
Fig.4.24Schema monofilar ă de conexiuni a circuitelor primare din centrala hidroelectric ă și
stația de evacuare Por țile de Fier I.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
48
Fig.4.26. Schema monofilar ă de conexiuni a centralei termoelectrice Borze ști și a stațiilor de
lângă ea. La centralele termoelectrice cu grupuri de puteri mici și mijlocii, precum și la
centralele electrice de termoficare se utilizeaz ă se utilizeaz ă atât distribu ția la tensiunea
generatoarelor (medie tensiune) pentru c onsumatorii din apropierea centralei, cât și evacuarea
puterii la tensiune înalt ă, prin intermediul transformatoarelor. În aceste cazuri sta ția electric ă
de pe lâng ă centrală are, pe lâng ă rolul de evacuare a puterii produs ă în central ă, și un rol de
distribuție, fiind deci o sta ție cu func țiuni multiple.
Ca un exemplu a unor astfel de cazuri, în fig.4.26 este reprezentat ă schema monofilar ă
a circuitelor primare ale centralei termoelectrice Borze ști și ale stațiilor de pe lâng ă ea.
Generatoarele G1, G2, G3 cu puterea unitar ă de 25 MW sunt racordate direct, la tensiunea lor
de 6,3kV la sta ția de evacuare și distribuție, a cărei schem ă este prev ăzută cu două sisteme de
bare colectoare, dintre care sistemul de lucru este sec ționat în trei sec ții.
Generatoarele G4, G5, G6, având puterea unitar ă de 50MW, sunt racordate prin
schemă bloc generator-transformator la barele de 110kV ale sta ției de evacuare și distribuție,
la această tensiune sta ția fiind prev ăzută cu două sisteme de bare colectoare nesec ționate, cu
bare de transfer și cu un întreruptor pe circuit.
Generatoarele G7 și G8, având puterea unitar ă de 200MW, sunt racordate prin schema
bloc generator-transformator la sta ția de evacuare de 220/400kV. Atât la nivelul de 220kV,
cât și la cel de 400kV, sta ția respectiv ă este prev ăzută cu două sisteme de bare colectoare, cu
sisteme de bare de transfer și un întreruptor pe circuit.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
49
Fig.5.1. Sec țiunile barelor colectoare rigide.
5. CONDUCTOARE ȘI IZOLATOARE
În sta țiile și posturile de transformare se folosesc obi șnuit conductoare (bare) neizolate
rigide sau conductoare neizolate flexibile.
5.1. Conductoare (bare) neizolate rigide
Conductoarele (barele) neizolate rigide s unt realizate , de obicei, din aluminiu sau
aliaje de aluminiu și au secțiune dreptunghiular ă, rotundă, tubulară sau alte profiluri, fig.5.1.
Aluminiul are caracteristici
electrice și mecanice inferioare
cuprului îns ă este mai ieftin și are o
căldură specifică mare, sub ac țiunea
arcului electric se degaj ă cantități
mici de fum (oxid de aluminiu) care
nu este bun conduc ător de
electricitate.
Cuprul are rezistivitate
electrică mică și rezisten ță
mecanică mare, dar este scump și se
folosește numai în mod excep țional.
Se pot folosi totu și conductoare
(bare) de cupru la instala țiile cu
curenți de scurtcircuit foarte mari,
pentru care barele de aluminiu în
fabricație nu permit ob ținerea
rezistențelor mecanice necesare, în
cazul când din motive constructive
trebuie căi de curent cu sec țiuni mai
mici decât ale celor din aluminiu
pentru acela și curent nominal, dac
ă
trebuie îmbin ări prin contact pentru
curenți mai mari decât pot suporta
barele de aluminiu, când c ăile de
curent sunt supuse unor vibra ții
mecanice importante la care nu ar
rezista barele de aluminiu, sau când
atmosfera este poluat ă și are acțiune coroziv ă asupra barelor de aluminiu (în apropierea
industriilor chimice, pe malul m ării etc.).
Conductoarele (barele) rigide au obi șnuit o temperatur ă maximă de regim de 70 0C.
Conductoarele (barele) pot suporta curen ți cu atât mai mici cu cât este mai mare
temperatura mediului ambiant. La instala ții electrice exterioare trebuie cunoscut ă temperatura
maximă a mediei de 24 ore și temperatura maxim ă absolută a aerului care apare cel pu țin
odată la 10-15 ani și se ia din datele climatice statistice ale regiunii în care se amplaseaz ă
instalația: dacă aceste date climatice nu sunt cunoscute, pentru România se pot lua ca valoare
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
50maximă de scurtă durată temperatura de 40 0C, iar pentru valoarea maxim ă a mediei pe 24 ore
temperatura de 35 0C. Pentru instala țiile electrice interioare se adopt ă aceleași temperaturi (40
0C respectiv 35 0C). Curentul maxim de durat ă (Imd) al conductorului (barei) trebuie s ă fie mic
sau cel mult egal fa ță de curentul de durat ă admisibil (I da) al conductorului (barei) la
temperatura maxim ă a aerului înconjur ător.
da md I I≤ (5.1)
Curen ții de durat ă admisibili, (I da) ai conductoarelor (barelor) sunt indica ți în tabele și
depind de dimensiunile barelor, sec țiune, num ărul de bare pe faz ă, poziție (verticale sau
orizontale) dac ă sunt vopsite sau nu, dac ă au traseul orizontal, dac ă sunt străbătute de curent
continuu sau alternativ, de material (cupr u sau aluminiu), de temperatura maxim ă a aerului
ambiant (35 0C) și temperatura maxim ă admisă a barei (65 0C), de distan ța între bare de pe
aceeași fază, de distan ța liberă între pachetele de bare, de forma sec țiunii barelor, altitudine
(până la 1000m) etc. Pentru ca barele (conductoarele) s ă nu se înc ălzească reciproc trebuie ca
2l/a>, unde a este distan ța între axele pachetelor de bare, iar l – l ățimea unui pachet de bare.
Distan ța între barele componente a unui pachet de bare (2-3) se ia egal ă cu grosimea
unei bare. În cazul instala țiilor capsulate curen ții admisibili sunt mai mici decât cei din tabele
datorită lipsei ventila ției și sunt dați de constructorul instala ției capsulate.
Curen ții maxim admisibili (I da) ai conductoarelor (barelor) sunt da ți în tabele func ție
de o serie de condi ții ce au fost men ționate anterior și care sunt pe larg precizate în literatura
de specialitate.
Temperatura maxim ă admisibil ă a unei bare de aluminiu la sfâr șitul scurcircuitului
este de 180sc=θ0C iar a unei bare de cupru de 200sc=θ0C.
Conductorul (bara) îndepline ște condiția de stabilitate termic ă dacă:
tm
jIS≥ (5.2)
unde: I m este curentul echivalent termic de o secund ă al curentului de scurcircuit (curentul
care dacă ar străbate bara timp de o secund ă ar produce acela și efect termic ca și curentul real
de scurtcircuit în timpul real al scurcircuitului); j t – densitatea de curent admisib ă la
scurtcircuit. Determinarea lui I m și jt se face conform instruc țiunilor. Curentul echivalent
termic de o secund ă (Im) se determin ă cu relația (5.3):
() tnm I I"
k m +⋅= (5.3)
unde: "
kI- valoarea efectiv ă inițială a componentei periodice a curentului de scurtcircuit; m, n –
coeficienți ce țin seama de componenta aperiodic ă respectiv periodic ă a curentului de
scurtcircuit, t – durata scurtcircuitului. Verificarea la eforturi electrodinamice se face pe baza curentului maxim de
scurtcircuit trifazat.
For ța exercitat ă de vânt asupra unei deschideri (F
v) se consider ă orizontal ă și se
calculează cu relația:
163VLdC F2
v v⋅⋅= (5.4)
unde: C v este coeficient aerodinamic; d – l ățimea proiec ției suprafe ței conductorului (cu sau
fără chiciură) pe un plan vertical, paralel cu axa longitudinal ă a conductorului; L – lungimea
deschiderii între dou ă puncte de sprijin vecine; v – viteza vântului (maxim ă sau în condi ții de
chiciură).
Rezisten ța în conductor datorit ă greutății proprii respectiv greut ății proprii plus a
chiciurei este:
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
51
WLG1025,13
g⋅⋅β⋅⋅=σ− (5.5)
unde: G este greutatea total ă a pachetului respectiv a pachetului acoperit cu chiciur ă pe
lungimea deschiderii; L, W – cu semnifica țiile anterioare.
Se adaug ă sarcinile concentrate (de ex. leg ăturile la aparate).
Rezisten ța în conductor datorit ă vântului ( σv) este:
WLF1025,1v 3
v⋅β⋅⋅=σ− (5.6)
Rezisten ța rezultă în bară este:
stat din rez σ+σ=σ (5.7)
unde σstat este suma rezisten țelor în conductor datorite greut ății proprii, chiciurei și vântului.
5.2. Conductoare neizolate flexibile
Conductoarele neizolate flexibile sunt obi șnuit realizate din funie de o țel, aluminiu și
mai rar din aluminiu sau aliaje de aluminiu; se mai utilizeaz ă conductoare funie din o țel,
protejate prin zincare la cald sau alt procedeu împotriva coroziunii, pentru conductoarele de
protecție. Dacă atmosfera are ac țiune coroziv ă (pe malul m ării, în apropierea industriilor
chimice, metalurgice, siderurgice, etc.) se folosesc materiale ce nu sunt atacate de agen ții
respectivi; aceast ă măsură nu este necesar ă dacă se respect ă distanța minimă de protec ție față
de sursa de contaminare a atmosferei dat ă de normative (5 km fa ță de malul m ării sau al
lacurilor saline etc.). Obi șnuit temperatura maxim ă de regim a conductoarelor flexibile este de +70
0C. Pe
baza datelor climatice statistice ale regiunii de amplasare a sta ției se determin ă temperatura
maximă a aerului exterior, considerând temperatura maxim ă absolută ce apare cel pu țin odată
la 10 ani (pentru U n≤110kV) respectiv la 15 ani (pentru U>110kV); dac ă lipsesc datele
climaterice statistice pentru România se ia +40 0C pentru altitudini sub 700m și +30 0C pentru
altitudini peste 700m.
Sec țiunea conductorului se alege ca și la bare rigide, astfel încât curentul maxim de
durată al circuitului (I md) să fie mai mic, cel mult egal fa ță de curentul de durat ă admisibil I da
al conductorului la temperatura maxim ă a aerului înconjur ător:
da md I I≤ (5.8)
Dac ă curentul maxim de durat ă al circuitului nu apare când aerul înconjur ător are
temperatura maxim ă, se alege o sec țiune mai redus ă. Dacă conductoarele sunt fasciculare se
consideră o repartiție egală a curentului între conductoarele fasciculului.
Stabilitatea termic ă se determin ă pentru solicit ările cele mai grele, respectiv pentru cea
mai mare valoare posibil ă a curentului de scurtcircuit, pentru care se calculeaz ă curentul
mediu echivalent (I m).
La sfâr șitul scurtcircuitului se admite o temperatur ă maximă (scθ) a conductorului
funie supus unei tensiuni mai mici, de 1 kgf/mm2 de 1800C – Al, 2000C – Cu, 2000C – OL, iar
dacă tensiunea este mai mare de 1 kgf/mm2 de 1600C – OL- Al, 1600C – Al drey, 1300C – Al,
1700C – Cu, 1700C – Cu, 2000C – OL.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
52
5.3. Izolatoare
Izolatoarele fo losite în sta țiile și posturile electrice de transformare sunt de suspensie,
suport și de trecere. Forma izolatoarelor și materialele folosite la realizarea lor, depinde de
nivelul de izola ție ce trebuie s ă-l asigure, de faptul dac ă se vor monta în exterior (în aer liber)
sau în interiorul unor cl ădiri și de eforturile mecanice la care vor fi supuse în timpul
funcționării.
Izolatoarele de suspensie trebuie s ă aibă un coeficient de siguran ță mecanică în raport
cu sarcina medie de rupere, când instala ția electric ă este parcurs ă de curenți de scurtcircuit, de
minimum 2, iar la st ările I, II, III, IV de minimum 4. Se consider ă că efortul de trac țiune
asupra izolatoarelor de suspensie, determinat pe baza calculului mecanic al conductoarelor,
este aproximativ egal cu H. Izolatoarele suport și cele de suspensie, trebuie s ă aibă un coeficient de siguran ță
mecanică în raport cu sarcina nominal ă de ținere, când instala ția electric ă este parcurs ă de
curenți de scurtcircuit de minimum 1,25.
Izolatoarele nu admit în general eforturi de trac țiune și ca urmare trebuie astfel
montate în instala ția electric ă încât for ța exercitat ă la scurtcircuit asupra izolatorului s ă
fie
perpenticular ă pe axul izolatorului sau dirijat ă în lungul s ău.
La izolatoarele de trecere, curentul de sarcin ă maximă de durată ce trece prin izolator
(I), trebuie s ă fie mai mic, cel mult egal cu cel nominal indicat de furnizor (I n): nII≤.
Izolatoarele de trecere trebuie de asemenea s ă aibă stabilitate termic ă la scurtcircuit,
deci curentul echivalent termic de 1 s al curentului de scurtcircuit (I t sc), să fie mai mic, cel
mult egal, cu cel de stabilitate termic ă de 1 s (I lt), garantat de produc ător: lt sct I I≤.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
53
Fig.6.1. Scheme electrice de alimentare a bateriilor de condensatoare
șunt de medie tensiune: a – baterie cu 1 treapt ă; b – baterie cu 2 trepte
cu celulă generală; c – baterie cu 3 trepte cu celul ă generală; d – baterie
cu 3 trepte f ără celulă generală; e – baterie cu 2 trepte f ără celulă
generală e
6. BATERII DE CONDENSATOARE ȘI
BOBINE DE REACTAN ȚĂ
6.1. Baterii de condensatoare
Bateriile de condensatoare ( șunt), se monteaz ă obișnuit în instala țiile trifazate de
medie tensiune ale sta țiilor coborâtoare de 110 kV/MT în conexiune stea când sistemul
energetic din zon ă prezintă
regim deformant sub 5%; pentru modificarea
(reglajul) circula ției de
putere reactiv ă se folosesc
una sau mai multe trepte de
puteri egale ce se comut ă
manual sau automat.
O instala ție de
condensatoare este un ansamblu de instala ții
electrice, format din bateria
de condensatoare, celulele
de medie tensiune de
alimentare, cablurile de racordare și dulapurile de
comandă și protec ție.
Bateria de condensatoare
(sau baterie, treapt ă) este un
ansamblu de unit ăți
monofazate racordate între
ele electric și formeaz ă un
sistem de conexiuni
trifazate. Un condensator
(sau unitate) este un ansamblu format din unul
sau mai multe elemente
așezate într-o singur ă cuvă
și legate la bornele de ie șire.
Un element de condensator
(sau element) este partea
invizibilă a unui
condensator, format ă din
armături separate printr-un
dielectric. a b c
d
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
54
a b
Fig.6.2. Conexiuni ale bateriilor de
condensatoare: a – conexiune dubl ă stea
cu neutrele izolate fa ță de pământ; b –
conexiune în stea simpl ă (nefolosit ă)
Fig.6.3. Schema de conexiuni a bateriilor de condensatoare
cu mai multe unit ăți pe fază Prin nivel de izola ție al unei baterii de condensatoare se în țelege o combina ție a
valorilor tensiunilor de încercare la frecven ță industrial ă și la impuls ce caracterizeaz ă
aptitudinea izola ției de a suporta solicit ările dielectrice între bornele de ie șire ale bateriei și
părțile metalice legate la p ământ. Puterea nominal ă a condensatorului (Q c) este puterea
reactivă la tensiunea nominal ă și la frecven ța nominal ă, pentru care a fost realizat
condensatorul. O celul ă generală de MT, este o celul ă de condensator, racordat ă direct la
bornele principale ale sta ției de distribu ție și destinat ă aliment ării unei baterii de
condensatoare cu mai multe trepte de putere. O celul ă de treapt ă de medie tensiune este o
celulă de condensator, racordat ă direct la bornele principale ale sta ției de distribu ție și
destinate aliment ării unei baterii de condensatoare cu mai multe trepte.
În fig.6.1 sunt prezentate diferite scheme electrice de alimentare a bateriilor de
condensatoare pentru celule generale și de treapt ă.
6.1.1. Schemele electrice de alimentare și de conexiuni
ale bateriilor de condensatoare
Bateriile de condensatoare de medie tensiune (6, 10, 20 kV) pot fi cu una, dou ă sau
maximum trei trepte, cu sau f ără celulă generală și sunt alimentate prin cablu de la celulele de
condensator ale instala ției de distribu ție de medie tensiune, celule echipate cu diverse aparate,
conform fig.6.1. Se folose ște sau nu celul ă generală funcție de spațiul disponibil în cl ădirea
stației de distribu ție de medie tensiune și de rezultatul compara ției tehnico-economice a celor
două variante. Celula general ă poate avea celule de treapt ă echipate cu întreruptor (fig.6.1.a)
sau contactor (fig.6.1.b,c).
Bateriile de condensatoare trifazate șunt de medie tensiune se amplaseaz ă obișnuit în
exterior (cu excep ția cazului când zona are grad ridicat de poluare) și conexiunea lor se face
de obicei în dubl ă stea cu neutrele izolate fa ță de pământ, cu transformator de curent pe
legătura dintre neutru (ce alimenteaz ă o protecție diferen țială împotriva defectelor interne din
condensatoare), conform fig.6.2.a. Nu se realizeaz ă conexiunea în stea simpl ă a bateriilor de
condensator (fig.6.2.b) deoarece la defecte interne în unit ăți nu poate fi asigurat ă protecția.
Dac ă tensiunea unui condensator este inferioar ă tensiunii nominale a re țelei, se
conecteaz ă în serie pe faz ă mai multe unit ăți iar dacă trebuiesc puteri mai mari decât cele
corespunz ătoare unit ăților, acestea se conecteaz ă în paralel pe faz ă, conform fig.6.3.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
55
Fig.6.4. Schema echivalent ă a unei
baterii de condensatoare desc ărcată
prin două transformatoare de tensiune
în triunghi deschis. Pentru a folosi un num ăr redus de condensatoare se folosesc unit ăți monofazate de 100
kVAR cu care se realizeaz ă obișnuit puteri pân ă la 3 MVAR pe treapt ă la 6 și 10 kV și până la
6 MVAR la 20 kV.
6.1.2. Alegerea și dimensionarea bateriilor de condensatoare
Bateriile de condensatoare se folosesc pentru compensarea puterii reactive. Solu ția
optimă de realizare a compens ării se stabile ște prin compararea tehnico-economic ă a
diferitelor variante posibile.
Dimensionarea bateriilor de condensatoare șunt și amplasarea lor se face pe baza
analizei structurii sistemului energetic din zon ă, curbei de sarcin ă reactivă pe 24 ore și a
măsurătorilor armonicilor superioare, stabilindu-se dac ă bateria este cu o treapt ă sau cu mai
multe trepte (la puteri de peste 1,2 MVAR). Dac ă în locul de amplasare sunt armonici de
ordinul 5 și 7, proiectantul trebuie s ă prevadă viitoarea instala ție și cu filtre de armonici.
Conectarea, deconectarea și descărcarea automat ă a bateriilor este înso țită de
fenomene tranzitorii.
Conectarea bateriilor de condensatoare cu o treapt ă produce un curent de șoc ce se
calculează cu relația aproximativ ă:
QS2I Ik
n s≈ [kA] (6.1)
unde:
mrnU3QI= este curentul nominal al bateriei, în kA; Q – puterea bateriei , în MVAR;
Umr – tensiunea maxim ă de serviciu a re țelei, în kV; S k – puterea de scurtcircuit pe barele de
medie tensiune, în MVA.
Conectarea bateriilor de condensatoare cu mai multe trepte produce un curent de șoc
ce se calculeaz ă cu relația:
L csX X2UI+= (6.2)
unde: U este tensiunea de faz ă, în kV; X c – reactan ța capacitiv ă totală pe fază, în kΩ; X L –
reactanța inductiv ă pe fază între trepte, în k Ω.
Dac ă curentul de șoc este prea mare se cre ște lungimea cablurilor de racord. Curentul
de conectare trebuie s ă fie mai mic decât curentul de șoc al întreruptorului prin care se
realizează conectarea și datorită duratei sale scurte nu produce în re țea efecte defavorabile.
Șocul de tensiune ce apare la conectarea bateriilor de condensatoare șunt trebuie s ă fie
mai mic cu 3% ca tensiunea nominal ă a rețelei; se
calculează cu relația:
100SQ%U
k=∆ (6.3)
Dac ă se depășește limita admis ă a șocului de
tensiune bateria trebuie s ă funcționeze în trepte.
Bateriile de condensatoare se conecteaz ă numai
dacă sunt complet desc ărcate, deoarece în caz contrar
pot apare suprapresiuni și supracuren ți mari care pot s ă
deterioreze instala ția electric ă și chiar s ă perturbeze
parțial sistemul energetic.
Curentul capacitiv maxim ce poate fi întrerupt de
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
56către întreruptor trebuie s ă fie mai mare decât curentul maxim ce apare la deconectarea
bateriei.
Bateriile de condensatoare se prev ăd cu instala ții fixe de desc ărcare automat ă care sunt
astfel dimensionate încât dup ă maximum 5 min de la deconectare s ă reducă tensiunea sub 50
V. Instala ția de desc ărcare este format ă din înfășurările a dou ă transformatoare de tensiune
bifazate legate în triunghi deschis și racordate direct la bornele bateriei de condensatoare,
conform fig.6.4. Rezisten ța circuitului de desc ărcare trebuie s ă fie:
Rn
U2 UlnCtR≤ (6.4)
unde: t=300 s – este timpul maxim de 5 min admis pentru desc ărcarea de la 2 Un la U R; C –
capacitatea bateriei (treptei) pe faz ă (µF); U n – tensiunea nominal ă a bateriei (V); U R –
tensiunea rezidual ă admisă (50 V).
Capacit ățile condensatoarelor repartizate pe faz ă trebuie s ă aibă o abatere maxim ă de
10% dacă puterea nominal ă e s t e d e p â n ă la 3 MVAR și de maximum 5% dac ă puterea
nominală este de peste 3 MVAR. Curentul maxim admis la func ționare continu ă este de 1,3
In, deci considerând și toleranța maximă de capacitate (1,1 C) rezult ă de 1,43 I n (1,3×1,1 I n).
Supratensiunea admis ă este de 1,1 U n iar factorul deformant maxim admis al undei de
tensiune (unde se instaleaz ă bateria) de 5%. Bateriile de condensatoare pot func ționa la
temperaturi cuprinse între –30 0C (chiar mai reduse dac ă se evită punerea sub tensiune la
aceste temperaturi) și +40 0C.
6.1.3. Instalarea, între ținerea și exploatarea bateriilor de condensatoare
Bateriile de condensatoare și conductoarele pentru alimentarea lor trebuie s ă aibă un
nivel de izola ție corespunz ător tensiunii instala ției unde se monteaz ă conform tabelului 6.2.
Dacă nivelul de izola ție al unit ăților este mai mic ca al bateriei (unit ăți în serie pe faz ă),
trebuie izolate suplimentar unit ățile sau stativele.
Bateriile de condensatoare se monteaz ă obișnuit în exterior, cu împrejmuire cu panouri
cu plasă din sârm ă a fiecărei trepte de putere (pentru a putea lucra la o treapt ă când cealalt ă
este în func ție) și poartă cu blocaj electromagnetic, pe stavile metalice din o țel, protejate
împotriva coroziunii și fixate în funda ții de beton prin intermediul unor suporturi izolante ce
realizează atât izola ția fazelor cât și cea față de pământ. Stativele se leag ă la centura de punere
la pământ (direct dac ă stativul este neizolat sau printr-un cu țit de legare la p ământ dac ă
stativul este izolat fa ță de pământ).
Condensatoarele trebuie desc ărcate (prin scurtcircuitarea bornelor cu o ștangă izolată)
măsurate și apoi sortate pentru a realiza la montaj ramuri cât mai echilibrate. Montarea
condensatoarelor se face obi șnuit în pozi ție vertical ă, pe stative în locuri f ără vibrații sau
șocuri, cu leg ături la aparate din bare rigide de aluminiu sau conductoare flexibile de o țel-
aluminiu și legături între ele din conductoare flexibile pentru ca bornele s ă nu fie solicitate.
Cuvele condensatoarelor se leag ă galvanic cu stativele metalice în carcasele aparatelor din
incintă, cutiile terminale ale cablurilor și împrejmuirea metalic ă a bateriei se leag ă la priza de
pământ a bateriei (situat ă în exteriorul incintei și legată la priza sta ției). Dacă este prev ăzută
de fabricant protec ția condensatoarelor de radia ție solare, se execut ă un parasolar din material
ușor, rezistent la foc și intemperii. În incint ă se mai monteaz ă transformatoarele de m ăsură și
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
57instalația de desc ărcare automat ă. Pentru protec ția bateriei contra supratensiunilor
atmosferice, amplasamentul bateriei trebuie s ă fie în zona de protec ție a stației.
În interior, bateriile de condensatoare se monteaz ă de asemenea pe stative metalice
fixate în pardoseal ă. Încăperea unde se instaleaz ă condensatoarele trebuie prev ăzută cu
ventilație natural ă, cu goluri de admisie și evacuare. Dac ă ventilația natural ă nu este
satisfăcătoare se realizeaz ă ventilație mecanic ă care trebuie s ă asigure o temperatur ă a aerului
de răcire care s ă nu depășească ca valoare medie timp de 1 h cu mai mult de 5 0C temperatura
indicată în tabele.
Bateria de condensatoare trebuie montat ă într-o înc ăpere uscat ă, protejat ă contra
incendiului și exploziilor, f ără gaze agresive și neexpus ă temperaturilor ridicate. Bateria
trebuie amplasat ă astfel încât s ă nu fie expus ă luminii directe solare, prin ferestre. Dac ă
încăperea are lungimea de peste 10 m trebuie prev ăzută cu uși la ambele capete.
Conectarea la re țea a bateriilor de condensatoare înc ărcate poate produce supratensiuni
și supracuren ți și ca urmare este admis ă conectarea lor numai în stare complet desc ărcată iar
după deconectare de avarie, conectarea este admis ă numai dup ă înlăturarea cauzelor ce au
produs deconectarea.
Conform prescrip țiilor se admite scoaterea de sub tensiune a bateriei dac ă se constat ă
străpungerea elementelor, str ăpungerea la mas ă, străpungerea dielectricului, deteriorarea
izolatoarelor, bombarea cuvei, dep ășirea tensiunii nominale cu peste 10%, dep ășirea
temperaturii mediului ambiant, dep ășirea cu peste 10% a neuniformit ății sarcinii pe faze, cînd
curentul pe baterie cre ște peste limita corespunz ătoare unei supraînc ălziri de 30% și când
coeficientul de distorsiune al undei de tensiune dep ășește 5%.
Când urmeaz ă a se efectua lucr ări la baterie, dup ă descărcarea automat ă trebuie făcută
și descărcarea suplimentar ă de 5 s cu ștangă izolată și scurcircuitarea bornelor
condensatorului.
În timpul func ționării trebuie efectuat zilnic controlul vizual al bateriei urm ărind
zgomotele, scurgerile de dielectric ca și bombarea cuvei. Cu ocazia reviziilor se face cur ățarea
de praf a suprafe ței condensatoarelor precum și verificarea capacit ății lor și a ramurilor.
Conform prescrip țiilor, trebuie efectuate urm ătoarele verific ări profilactice: închiderea
perfectă a contactelor întreruptoarelor (nesimultaneitate maxim ă 5 ms), starea
transformatoarelor de tensiune printr-o desc ărcare a bateriei, starea leg ăturilor la baterie,
starea cuțitelor de legare la p ământ, reglajul și funcționarea releelor, verificarea instala ției de
legare la p ământ, măsurarea timpului de desc ărcare a bateriei, verificarea coeficientului de
distorsiune al undei de tensiune în nodul de re țea unde se instaleaz ă bateria și verificarea
caracteristicilor circuitului.
Condensatoarele se p ăstrează în poziție vertical ă, cu bornele în sus f ără așezare
suprapusă sau solicit ări ale bornelor. Condensatoarele nu se p ăstrează în încăperi cu pericol de
incendii sau explozii sau cu gaze (ce atac ă metalul sau izolatoarele) sau în apropierea surselor
de căldură.
Între condensatoarele apropiate distan ța minimă admisă este de 20 mm.
Un condensator defect trebuie scur tcircuitat cu un conductor ce leag ă bornele și cuva,
conductor ce se p ăstrează și în timpul transportului.
Condensatoarele nu prezint ă pericol de incendiu dar prezint ă pericol de explozie și ca
urmare amplasarea lor lâng ă căile cu circula ție frecvent ă trebuie evitat ă. Lucrările la instala ția
de condensatoare se execut ă cu întreruperea total ă a tensiunii.
În timpul cât bateria de condensatoare nu este conectat ă la rețea trebuie legat ă la
pământ (prin cu țite sau scurtcircuitoare).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
58
Fig. 6.5. Montarea suprapus ă a bobinelor de reactan ță
monofazate în masa total ă (trifazată) până la 3000 kg În circuitele condensatoarelor se pot g ăsi numai materiale și obiecte ce au leg ătură
directă cu exploatarea acestor instala ții.
6.2. Bobine de reactan ță
În instala țiile de distribu ție de medie tensiune curen ții de scurtcircuit pot atinge valori
foarte mari și datorită distanței relativ reduse dintre faze solicit ările electrodinamice ce apar
pot fi foarte importante. Curen ți mari de scurtcircuit apar în special în cazul aliment ării liniilor
electrice în cablu de medie tensiune deoarece acestea au reactan ță de cca patru ori mai mic ă
decât a liniilor electrice aeriene. Curentul de scurtcircuit foarte mare influen țează prin
valoarea sa de durat ă stabilitatea cablurilor din punct de vedere termic. Puterea de scurtcircuit
mare conduce la solu ții neeconomice, la instala ții mult supradimensionate.
Reducerea curentului de scurtcircuit și implicit a solicit ărilor determinate de acesta,
conduce la alegerea unor elemente de circuit mai pu țin supradimensionate fa ță de regimul
normal de func ționare. În acest scop se folosesc a șa numitele metode practice de reducere a
curenților de scurtcircuit, metode a c ăror eficien ță rezultă din diferen ța dintre reducerea
investițiilor din elementele de circuit primar (ob ținută prin reducerea curen ților de
scurtcircuit) și investi ție, plus
cheltuielile de exploatare
suplimentare, datorate elementelor
ce se introduc pentru reducerea
curentului. Aplicarea acestor metode practice conduce la o
schemă optimă atât din punct de
vedere al costului (aparate mai
puțin costisitoare și cabluri cu
secțiune mai mic ă) cât ș
i din punct
de vedere al fiabilit ății.
Metodele practice de
limitare a curen ților de scurtcircuit
se bazeaz ă pe creșterea reactan ței
dintre surs ă și locul de defect.
Creșterea reactan ței conduce îns ă la
pierderi mai mari de energie și la
căderi mai mari de tensiune în
regim normal de func ționare și ca
urmare s-au c ăutat soluții care să
conducă la o comportare diferit ă a
elementelor de limitare în regim
normal fa ță de regimul de
scurtcircuit.
Cre șterea reactan ței
circuitului se poate ob ține prin
alegerea de generatoare și
transformatoare cu reactan ță de
scurtcircuit mai mare sau introducerea unor reactan țe suplimentare ce se numesc bobine de
reactanță.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
59 Alegerea unor generatoare sau transformatoare cu reactan ță de scurtcircuit mai mare,
conduce îns ă la pierderi suplimentare de energie și la variații de tensiune relativ mari și ca
urmare aceast ă soluție este foarte pu țin folosită.
Montarea bobinelor de reactan ță în diferite puncte ale schemei electrice conduce la
pierderi suplimentare de energie relativ mai mici și asigură menținerea unui anumit nivel de
tensiune în amonte (trebuie asigurat ă o tensiune de minimum 0,7 U n pentru a men ține în
funcțiune motoarele din circuit). Dac ă se folosesc bobine de reactan ță secționate (jumelate),
sau bobine de reactan ță asociate cu limitatoare de curent, pierderile suplimentare de energie
din regim normal de func ționare pot fi foarte mici sau chiar nule, bobinele de reactan ță
intervenind eficace în regim de scurtcircuit când limiteaz ă mult curentul de scurtcircuit. Ca
urmare metoda practic ă curent folosit ă este montarea în circuite a bobinelor de reactan ță.
Pentru introducerea în circuit a bobinelor de reactan ță se face calculul tehnico-
economic în dou ă variante și anume o variant ă fără bobine de reactan ță cu puteri de
scurtcircuit mari, aparate cu performan țe ridicate, sec țiuni mai ale cablurilor de distribu ție dar
cu consum propriu tehnologic (pierderi de energie electric ă) redus și o a doua variant ă cu
bobine de reactan ță cu puteri de scurtcircuit mai mici, aparate cu performan țe mai reduse,
secțiuni mai mici ale cablurilor de distribu ție dar cu consum propriu tehnologic mai mare. Se
alege varianta mai ieftin ă.
Bobinele de reactan ță folosite în circuitele primare se construiesc f ără miez de o țel,
pentru men ținerea inductan ței constante și evitarea satura ției în regim de scurtcircuit. Dac ă
bobinele de reactan ță ar avea miez de o țel, circuitul magnetic, pentru a nu se satura la valori
foarte mari ale curen ților de scurtcircuit fa ță de curentul din regim normal, ar trebui s ă aibă
dimensiuni foarte mari deci ar fi foarte scumpe. Pe de alt ă parte, în regim normal de
funcționare, magnetizarea miezului ar provoca cre șterea inductan ței și s-ar produce pierderi
suplimentare de putere și tensiune, iar în regim de scurtcircuit prin satura ția miezului
inductanța ar scădea tocmai când ar trebui s ă aibă o valoare mare.
În țara noastr ă se fabric ă bobine de reactan ță în beton de tip interior. Bobinajul se
execută din conductoare flexibile, multifilare din aluminiu sau cupru, izolate obi șnuit cu
bandă din bumbac în straturi orizontale, impregnate cu lac și uscate în vid, realizându-se una
sau mai multe c ăi de curent în construc ție monofazat ă. Distanța între spire este p ăstrată cu
ajutorul unor coloane de beton. Bobinele monofazate sunt a șezate pe izolatoare suport și sunt
prevăzute cu borne de racord. Dac ă cele trei bobine monofazate (livrate în set de trei faze
identice) au masa de pân ă la 3000 kg, se monteaz ă suprapuse pe vertical ă (etajat), fig.6.5, iar
dacă au peste 3000 kg se monteaz ă cu fazele în plan orizontal. La montarea suprapus ă a
bobinelor monofazate, bobina din mijloc – B – se execut ă cu înfășurarea în sens invers decât
celelalte faze – A și C – pentru a se reduce eforturile electrodinamice.
6.2.1. Scheme cu bobine de reactan ță
Bobinele de reactan ță sunt de bare și de linie. Bobinele de reactan ță d e b a r e s e
conecteaz ă între sec țiile de bare sau la sec țiile de bare conform fig. 6.6.a,bc, și limiteaz ă
curentul de scurtcircuit al întregii instala ții ier bobinele de reactan ță de linie se conecteaz ă în
serie pe linie (în celula de plecare) și limiteaz ă curentul de scurtcircuit pe linie și mențin
nivelul de tensiune necesar în amonte, conform fig.6.6.d,e,f,g,h.
Bobinele de reactan ță de bare când se monteaz ă între sec țiile de bare (pe cupla
longitudinal ă) conform fig.6.6.a, se mai numesc și bobine de reactan ță (reactoare) de sec ție și
limitează curenții de scurtcircuit din re țea (k 1), de pe barele colectoare (k 2) și în circuitul
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
60
Fig.6.6. Scheme cu bobine de reactan ță generatorului (k 3). În regim normal de func ționare, dac ă consumul pe sec ții este echilibrat de
puterile injectate, circula ția de puteri între sec ții este redus ă și astfel pierderile în bobinele de
reactanță sunt mici.
Dac ă bobinele de reactan ță (reactoarele) de bare se monteaz ă în serie cu
transformatoarele de putere, conform fig.6.6.b,c, se limiteaz ă curenții de scurtcircuit în re țea
(k1) și pe bare(k 2). În fig.6.6.c bobina de reactan ță este secționată.
Bobinele de reactan ță de linie (fig.6.6.d,e,f,g,h) limiteaz ă numai curen ții de
scurtcircuit din aval deci pe linie și nu limiteaz ă curenții de scurtcircuit de pe bare și din
circuitul generatorului (fig.6.6.d).
Bobinele de reactan ță de linie se monteaz ă obișnuit în aval de întreruptor și astfel
acesta va fi mai pu țin dimensionat. Teoretic exist ă posibilitatea apari ției unui scurtcircuit între
întreruptor și bobina de reactan ță de linie (în k 2, fig.6.6.e), deci întreruptorul nu va putea
deconecta și va trebui s ă deconecteze urm ătorul întreruptor din amonte. Practica arat ă însă că
probabilitatea apari ției unui scurtcircuit între bobine și întreruptor (unde se folosesc obi șnuit
bare rigide) este foarte mic ă și ca urmare prescrip țiile admit ca echipamentul electric de la
barele colectoare și până la bobine (fig.6.6.e) s ă se aleagă în funcție de curentul de scurtcircuit
de după bobină. Există și varianta de montare a bobinelor de reactan ță în amonte de
întreruptor (ca în fig.6.6.h), dar în acest caz sepa ratorul de bare al liniei ar trebui deschis sub
sarcina corespunz ătoare func ționării bobinei în gol și deci la apari ția unui defect chiar într-o
bobină de reactan ță, acesta nu s-ar putea separa prin deschiderea separatorului de bare; ca
urmare aceast ă variantă este
mai puțin folosită și anume
atunci când pe barele sta ției
puterea de scurtcircuit este apropiată sau chiar este mai
mare ca puterea de rupere a
întreruptorului. În acest caz
trebuie s ă declan șeze
întreruptorul dinspre surs ă
(din amonte).
Pentru consumatori
de putere mare, importan ți
pot fi folosite bobine de
reactanță simple ce
alimenteaz ă doi fideri, pe
fiecare din ace știa putând fi
separatoare de linie (fig.6.6.g) sau separator de
linie unic (fig.6.6.f).
Se folosesc de
asemenea scheme cu bobine
de reactan ță de bare și
bobine de reactan ță de linie.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
61
Fig.6.7. Schema unei bobine de reactan ță simplă în serie cu o sarcin ă și
diagrama fazorial ă corespunz ătoare a tensiunilor și curenților
6.2.2. Alegerea și verificarea bobinelor de reactan ță
Bobinele de reactan ță au parametrii principali, tensiunea nominal ă (U
rn), curentul
nominal (I rn), reactanța procentual ă nominală (X r%) și pierderea relativ ă de tensiune ( ∆Uf%).
Tensiunea nominal ă trebuie s ă fie egală cu tensiunea maxim ă de serviciu a instala ției
unde se va monta bobina de reactan ță. Curentul nominal trebuie s ă fie cu pu țin mai mare ca
valoarea curentului maxim de durat ă al circuitului. Furnizorul indic ă curentul nominal al
bobinelor de reactan ță (Irn) pentru o temperatur ă a mediului ambiant de +40 0C. Pentru alt ă
temperatur ă a mediului ambiant (ambθ), curentul nominal al bobinelor de reactan ță se
recalculeaz ă cu relația:
amb maxmax
rn r40I Iθ−θ−θ= [A] (6.5)
unde maxθeste temperatura maxim ă admisă de bobinaj (0C).
Reactan ța procentual ă nominală se calculeaz ă cu relațiile:
100U3 U100UIX3
I3UX100XX%X
nrf
nrnrr
nrnrr
nr
r∆=⋅
=
⋅= = (6.6)
unde: []Ωω=r rL X (6.7)
este reactan ța unei faze a bobinei de reactan ță și depinde de caracteristicile sale constructive.
Deci reactan ța procentual ă nominală este căderea de tensiune inductiv ă dintr-o faz ă a
bobinei de reactan ță, când aceasta este parcurs ă de curentul s ău nominal (I rn), înmulțită cu 100
și raportat ă la tensiunea sa
nominală (U rn).
Consider ăm
diagrama fazorial ă din
fig.6.7 unde: 1Ueste
tensiunea de faz ă la borna
spre surs ă a bobinei de
reactanță; 2U – tensiunea de
fază la borna spre
consumator a bobinei de reactanță;
1ϕ- defazajul
între tensiunea de faz ă 1U și curentul de sarcin ă I; 2ϕ- defazajul între tensiunea de faz ă 2U
și curentul de sarcin ă I; rZ – impedan ța bobinei de reactan ță; sZ – impedan ța sarcinii.
Din fig.6.7.a rezult ă:
() IZ U ; I Z Z Us 2 r s 1⋅= ⋅+= (6.8)
ss
2
r sr s
1RXarctg ;R RX Xarctg =ϕ++=ϕ (6.9)
Deoarece r r R X>> rezultă 1 2ϕ<ϕ , deci conform diagramei fazoriale din fig.6.7.b:
2 r 2 1 f sinIX AC AD U U U ϕ=≈=−=∆ (6.10)
Așadar, căderea de tensiune pe bobina de reactan ță depinde atât de valoarea reactan ței
proprii (X r) cât și de defazajul dintre curent și tensiunea de la borna de ie șire a bobinei de
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
62
Fig.6.8. Scheme cu limitatoare de curent reactanță (2ϕ). În regim normal de func ționare 2ϕ are valori relativ mici și fU∆este mic, în
timp ce în regim de scurtcircuit 22π≈ϕ deci kr fk IX U≈∆ .
În unit ăți relative raportat ă la mărimea de baz ă, reactanța procentual ă nominală este:
100SSS SSUI
IU%X %X
2k1k2k 1k
nr
nrnr
bb
B r−= = (6.11)
unde:X B% este reactan ța procentual ă a bobinei, în unit ăți relative raportat ă la mărimile de
bază; U b, Ib – mărimile de baz ă; rnrn rn IU3 S= – puterea aparent ă nominală a bobinei, în
[MVA] ; S k1 – puterea de scurtcircuit în amonte de bobin ă, în [MVA]; S k2 – puterea de
scurtcircuit necesar ă în aval de bobin ă, în [MVA].
Dac ă pentru simplificare se consider ă numai reactan ța bobinei (neglijând restul
reactanțelor), puterea maxim ă de scurtcircuit (S k) și curentul (I k) în aval de bobin ă sunt:
100%XS
S
rnr
k= [MVA]; 100%XI
I
rnr
k= [A] (6.12)
Obi șnuit, X r% este între 3% și 10%.
Pierderea de putere activ ă în bobin ă este obișnuit de 0,2% pân ă la 0,3% din puterea
bobinei deoarece rezisten ța lor este foarte mic ă.
Din studiul bobinei de reactan ță simple, se constat ă că ea are aceea și valoare a
reactanței atât în regim normal cât și în regim de scurtcircuit, ceea ce constituie un dezavantaj
important, datorit ă căderilor mari de tensiune și a consumului mare de energie în regim
normal.
Inconvenien ța utilizării bobinelor de reactan ță simple a condus la alte solu ții și anume:
– șuntarea în regim normal de func ționare, a bobinelor de reactan ță simple, cu
elemente limitatoare de curent;
– folosirea de bobine de reactan ță cu priză mediană (numite și secționate sau
jumelate);
– limitatoare de curent cu elemente neliniare;
– secționarea nodurilor din sta țiile de conexiuni sau metode care se asociaz ă cu
secționarea.
Folosirea bobinelor de reactan ță simple asociate cu limitatoare de curent se bazeaz ă pe
caracteristicile de func ționare ale limitatoarelor de curent ce sunt formate dintr-o caps ă
explozivă și un amorsor care este sensibil nu la va loarea curentului ci la panta acestuia și are
un timp de întrerupere foarte mic. Amorsorul introdus în circuit,
conform fig.6.8 va întrerupe
circuitul (a) sau îl va sec ționa
longitudinal (b), înainte de
apariția curentului de șoc. Dacă
limitatorul de curent este asociat
cu o bobin ă de reactan ță simplă
(c) în regim normal de funcționare bobina este șuntată,
iar la apari ția unui șoc de curent (scurtcircuit), cartu șul limitatorului explodeaz ă și introduce
în circuit bobina de reactan ță. Astfel în regim normal de func ționare, bobina de reactan ță nu
este practic str ăbătută de curent, deci nu sunt pierderi, respectiv, varia ții mari de tensiune, ea
fiind introdus ă în circuit numai la varia ții mari de curent (scurtcircuit).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
63
Fig.6.9. Schema bobinei de
reactanță secționată, încărcată
simetric, cu legarea sursei la
priza median ă
Fig.6.10. Schema unei bobine
de reactan ță secționată, cu
sursa legat ă la priza median ă
și scurtcircuit la unul din
capete Bobinele de reactan ță jumelate sunt realizate din dou ă
circuite paralele, fiecare cu o reactan ță inductivă proprie X 1 și
una mutual ă X m ce depinde de valoarea curentului din al
doilea circuit.
Bobinele de reactan ță jumelate au la mijlocul
înfășurării o priză, la care obi șnuit se leag ă sursa, iar la capete
se racordeaz ă consumatorii, conform fig.6.9. Constructiv
bobina de reactan ță jumelată este asem ănătoare bobinei de
reactanță simplă.
Considerăm bobina de reactan ță secționată ce
alimenteaz ă două circuite independente simetrice (fig.6.9).
În regim normal de func ționare, căderea de tensiune pe ramurile bobinei va fi:
() () 'X2Im1XI21mXI XI21U =−=−= (6.13)
unde: ()m1X'X−= este reactan ța echivalent ă a unei ramuri în regim simetric de înc ărcare a
celor dou ă ramuri; m – coeficient numit de cuplaj, ce este dat de furnizor și obișnuit are
valoarea 0,5.
Reactan ța echivalent ă în regim normal de func ționare este deci cu atât mai mic ă cu cât
factorul de cuplaj (m) între ramurile înf ășurării este mai mare.
Dac ă sursa se leag ă la un cap ă (B), iar la cel ălalt se leag ă consumatorul (C), reactan ța
echivalent ă devine:
()m1X2 mX2X2"X +=+= (6.14)
deci, datorit ă inducției mutuale, reactan ța echivalent ă este mai
mare decât a unei bobine de reactan ță simplă cu reactan ța
proprie 2X.
În cazul când sursa este conectat ă la priza median ă (A)
și unul din capetele bobinei apare un scurtcircuit conform
fig.6.10, curentul din ramura avariat ă devine mult mai mare (I k)
decât cel de pe ramura s ănătoasă iar căderea de tensiune pe
ramura avariat ă devine:
k 1 k k XI XmI XI U ≈−= (6.15)
Așadar, în regim de scurtcircuit, reactan ța echivalent ă a
unei ramuri, în cazul unui scurtcircuit la cap ătul ei, este:
() 1m11
'XX;m1X'XX Xk
k >−= −=>≈ (6.16)
Deci o bobin ă de reactan ță secționată este cu atât mai bun ă cu cât factorul de cuplaj
este mai mare.
Se impune îns ă condiția de a conecta cele dou ă ramuri la circuite independente,
deoarece în caz contrar, la apari ția unui scurtcircuit, curen ții de pe cele dou ă ramuri vor fi
egali, iar reactan ța echivalent ă va fi tot X’.
Bobinele de reactan ță secționate au și avantajul unui consum mai redus de energie
reactivă în raport cu bobinele de reactan ță simple.
Un alt mijloc de limitare a curentului de scurtcircuit este cel de a introduce în serie pe circuit un element neliniar a c ărui reactan ță să fie cât mai mic ă în regim normal de func ționare
și cât mai mare în regim de scurtcircuit.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
64
Fig.6.11. Schema unui limitator cu elemente neliniare În fig.6.11 este prezentat ă schema unui astfel de limitator cu elemente neliniare unde
Xs este reactan ța sursei, X 1 – reactan ța liniară a limitatorului, X c – reactan ța capacitiv ă, X 2 și
X3 – reactan țele unor
bobine neliniare, X NL –
reactanța neliniar ă a
limitatorului, X L –
reactanța total ă a
limitatorului de curent. În regim normal de
funcționare X
2 și X 3 au
valori foarte mari astfel c ă
practic X NL=X c. Se alege
Xc=X 1 și astfel în regim
normal de func ționare este
compensat ă reactan ța
liniară X1 de reactan ța capacitiv ă Xc(X1=X c) și reactanța totală a limitatorului este practic nul ă
(XL=0).
În cazul unui scurtcircuit în punctul k, curentul cre ște, bobinele neliniare se satureaz ă
și reactanțele X 2 și X 3 se reduc progresiv șuntând reactan ța capacitiv ă X c, se anuleaz ă
compensarea reactan ței X 1 și astfel se va limita curentul de scurtcircuit. Când scurtcircuitul
dispare, reactan țele X 2 și X 3 recapătă valori foarte mari și X c compenseaz ă pe X 1.
Limitarea curen ților de scurtcircuit mai poate fi realizat ă prin secționarea nodurilor din
stațiile de conexiuni precum și prin metode care se asociaz ă cu secționarea (cum sunt
utilizarea transformatoarelor cu o înf ășurare divizat ă sau fracționarea într-un num ăr mai mare
de unități a puterii instalate în transformatoare).
Dup ă alegerea bobinelor de reactan ță (din condi ția de limitare a curentului de
scurtcircuit, conform metodei prezentat ă mai sus) trebuie f ăcută verificarea lor la stabilitate
termică și electrodinamic ă.
6.2.3. Instalarea bobinelor de reactan ță
Bobinele de reactan ță în beton (de tip uscat) se instaleaz ă numai în instala ții de
distribuție interioare într-un mediu ambiant f ără gaze, acizi, praf bun conduc ător de
electricitate, vapori de ap ă, etc., cu umiditate relativ ă a aerului de pân ă la 80% la temperatura
de +35
0C și pot func ționa la temperaturi între –25 0C și +40 0C și altitudini de pân ă la 1000
m.
Înc ăperea unde se monteaz ă bobinele de reactan ță se prevede cu ventila ție natural ă ce
se asigur ă la intrare prin deschiderea din pardoseal ă (q 1) și la ieșirea prin deschiderea
superioară (q 2) conform fig.6.24. Dac ă ventilația natural ă nu este suficient ă se realizeaz ă
ventilația mecanic ă.
Furnizorul indic ă distanțele minime admise între fazele bobinelor de reactan ță și între
acestea și construc țiile de oțel și de beton armat ale înc ăperii.
Dac ă bobinele de reactan ță se monteaz ă la dispozi ția vertical ă, încăperea trebuie s ă fie
suficient de înalt ă pentru a se putea monta dispozitivul de ridicare (palanul) cu ajutorul c ăruia
se monteaz ă fiecare bobin ă. Când între bobinele de reactan ță de pe faze sunt montate
izolatoare de distan țare, faza din mijloc trebuie bobinat ă în sens invers fazelor extreme și
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
65
Fig.6.12. Schema circula ției aerului în
încăperea bobinei de reactan ță astfel for ța electrodinamic ă maximă comprim ă izolatoarele în loc s ă le întind ă, deci
izolatoarele vor rezista mult mai bine la acest efort.
Construc țiile de oțel situate în apropierea bobinelor de reactan ță se încălzesc datorit ă
curenților de induc ție (deci apar pierderi importante), iar la scurtcircuit sunt atrase puternic de
bobine. Pentru reducerea înc ălzirilor și a pierderilor prin induc ție în circuitele magnetice
închise din apropierea bobinelor de reactan ță, se secționează ramele u șilor din o țel, iar
armăturile izolatoarelor suport se leag ă la pământ pri dou ă derivații din cupru în circuit
deschis. În apropierea bobinelor de reactan ță nu trebuie l ăsate piese metalice (scule, etc.).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
66
7. SOLUȚII CONSTRUCTIVE PENTRU STA ȚII ȘI POSTURI DE
TRANSFORMARE
7.1. Posturi de transformare și puncte de alimentare
Un post de transformare este o sta ție de transformare coborâtoare, mic ă, cu o putere
de până la 2500 kVA, destinat ă alimentării în joas ă tensiune (pân ă la 1 kV inclusiv) a
consumatorilor. La un post de transformare:
– energia electric ă intră într-o instala ție electric ă de distribu ție de medie tensiune
prin unul sau mai multe circuite de medie tensiune;
– din instala ția de distribu ție, prin unul sau mai multe alte circuite de medie tensiune
(obișnuit cel mult dou ă), energia electric ă este trimis ă la transformatoare
coborâtoare de medie pe joas ă tensiune;
– din trafo, prin circuite de joas ă tensiune, energia electric ă este trimis ă la instala ția
electrică de distribu ție de joas ă tensiune numit ă și tablou de distribu ție de joas ă
tensiune.
Un punct de alimentare este o sta ție de conexiuni de medie tensiune, (6-20 kV)
destinată alimentării unor posturi de transformare. Este de multe ori combinat ă cu un post de
transformare. Se instaleaz ă în general în re țele urbane sau la consumatori industriali și se
realizează
în general în înc ăperi supraterane.
În raport cu modul de a șezare față de sol, posturile de transformare pot fi împ ărțite în
trei categorii și anume:
A) Posturi de transformare aeriene (PTA), montate pe stâlpi de beton (mai rar de lemn),
alimentate obi șnuit prin deriva ții de la linii electrice aeriene de electrific ări rurale de 20
kV (mai rar de la linii de 6-10 kV), cu transformatoare cu puteri relativ mici, de obicei cuprinse între 20 și 250 kVA și destinată de regulă alimentării unor consumatori de joas ă
tensiune din mediul rural.
B) Posturi de transformare supraterane. Aceste posturi se realizeaz ă în două variante și
anume:
a) Posturi de transformare în cabine metalice , prefabricate, folosite de obicei pentru
alimentări temporare, de șantier (mai rar pentru aliment ări urbane normale), cu
puteri cuprinse între 100 și 1000 kVA;
b) Posturi de transformare în înc ăperi supraterane, realizate în cabine de zid special
construite sau la parterul blocurilor de locuin țe în unele înc ăperi special rezervate
și amenajate pentru postul de transformare sau în înc ăperi special rezervate din
incintele tehnologice ale întreprinderilor industriale.
c) Posturi de transformare subterane, realizate într-o construc ție subteran ă, în locurile
unde din diverse motive (ca cele de sistematizare urban ă), nu este admis ă
realizarea unei construc ții supraterane
Posturile de transformare supraterane și subterane alimenteaz ă obișnuit consumatorii
din rețelele urbane
și consumatorii industria li sau agroindustriali.
La execu ția posturilor de transformare se caut ă să se foloseasc ă cât mai mult
elementele prefabricate deoarece se realizeaz ă o execu ție industrial ă cu montare rapid ă,
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
67prefabricatele pot fi refolosite la desfiin țarea postului, deservirea este simpl ă iar fiabilitatea în
exploatare este mare și se pot schimba relativ u șor diverse echipamente.
7.1.1. Posturi de transformare aeriene (PTA)
Posturile de transformare aeriene se realizeaz ă pe un stâlp sau pe doi stâlpi.
PTA pe un stâlp se realizeaz ă în două variante:
– cu transformatorul instalat pe o platform ă;
– cu transformatorul ag ățat de stâlp.
Post este racordat la cap ătul unei deriva ții dintr-o linie trifazat ă. Alimentarea postului
se face printr-un separator ce se monteaz ă în amonte fa ță de postul de transformare pe acela și
stâlp sau pe un alt stâlp al racordului de medie tensiune.
Separatorul este de obicei de tip STEP, deci cu cu țite de punere la p ământ ceea ce
permite s ă se execute lucr ări la post f ără a mai monta scurtcircuitoare mobile pe partea de
medie tensiune.
Dup ă separator sunt siguran țe fuzibile de medie tensiune iar apoi transformatorul.
Protec ția împotriva supratensiunilor atmosferice se face cu ajutorul desc ărcătoarelor
cu coarne sau a desc ărcătoarelor cu rezisten ță variabilă care se leag ă la priza de p ământ a
postului de transformare. Înf ășurările secundare de joas ă tensiune ale transformatorului sunt legate în stea și au
Fig.7.1. Schema principal ă monofilar ă a unui PTA
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
68
Fig.7.2. Vedere general ă a unui PTM cu trei
compartimente principale nulul legat la nulul re țelei de joas ă tensiune, care se leag ă la priza de p ământ de exploatare a
rețelei.
Instala ția de distribu ție de joas ă tensiune, numit ă tablou de distribu ție, este închis ă
într-o cutie de distribu ție și este format ă dintr-un sistem de bare co lectoare rigide, trifazat,
alimentat de la bornele de joas ă tensiune ale transformatorului prin barete de separare sau prin
siguranțe cu mare putere de rupere (MPR) sau siguran țe cu mâner (alim entare general ă); pe
acest circuit (general) sunt montate și transformatoare de curent din secundarul c ărora se
alimenteaz ă înfășurările de curent ale contorului trifazat de energie activ ă al postului de
transformare.
De pe barele generale sunt alimentate diverse circuite pentru consumatori, fiecare
circuit fiind echipat cu siguran țe fuzibile. Unele circuite de plecare pot avea contoare de
energie activ ă și uneori și contoare de energie reactiv ă. În cutia de distribu ție este și o lampă
(L) cu întreruptor, pentru lucr ări de exploatare la tabloul de joas ă tensiune în timpul nop ții.
7.1.2. Posturi de transformare supraterane și subterane
Posturi de transformare supraterane
Posturile de transformare supraterane se realizeaz ă în două variante și anume:
– posturi de transformare în construc ție metalic ă (PTM)
– posturi de transformare în înc ăperi supraterane.
Posturi de transformare în construc ție metalic ă (PTM)
PTM sunt executate pentru a func ționa în mediul exterior, în mai multe variante
funcție de destina ția și puterea transformatorului.
Se racordeaz ă aerian sau cu cablu pe partea de medie tensiune și numai cu cabluri pe
partea de joas ă tensiune.
Se instaleaz ă pe funda ții de beton sau pe șine de cale ferat ă montate pe traverse de
lemn sau direct pe un teren solid.
Aceste posturi de transformare au marele avantaj c ă montarea și dimensionarea se face
foarte ușor, doar prin legarea respectiv dezlegarea leg ăturilor în cablurile de medie și cele de
joasă tensiune și manipularea întregului post cu macarale și mijloace de transport
corespunz ătoare.
PTM sunt realizate din una sau mai multe cabine metalice din tabl ă de oțel ambutisat ă
asamblate între ele prin șuruburi, în care se monteaz ă echipamentul electric iar
transformatorul de for ță poate fi montat tot în interior, într-o cabin ă metalică sau în exterior.
Dacă PTM este realizat din dou ă
compartimente principale, unul din
compartimente este ocupat de echipamentul de
medie tensiune iar cel ălalt de transformatorul
de forță și de tabloul de distribu ție de joas ă
tensiune.
Dac ă PTM este realizat din trei
compartimente principale pentru cazul
racordării buclate pe partea de medie tensiune,
în una din cabinele metalice este montat transformatorul de for ță, în alta este montat
tabloul de joas ă tensiune și aparatajul de
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
69protecție al primarului transformatorului iar a treia este montat echipamentul pentru
racordarea postului la re țeaua de medie tensiune buclat ă.
Circuitele de medie tensiune ale PTM sunt prev ăzute cu separatoare normale sau cu
separatoare de putere ce pot rupe curen ți de sarcin ă și au bobine de ac ționare pentru a permite
manevre de AAR (anclan șare automat ă a rezervei) și telecomenzi precum și siguranțe fuzibile
pe circuitul de alimentare al transformatorului. Pe joas ă tensiune circuitul general este echipat cu întreruptor automat pentru protec ția
transformatorului iar circuitele de plecare spre consumatori sunt legate la barele generale de
joasă tensiune prin siguran țe MPR sau siguran țe cu mâner (SM). Pentru iluminat public sunt
circuite distincte cu contactor pentru aprindere și stingere și contoare pentru m ăsurarea
energiei.
Posturi de transformare în înc ăperi supraterane
Sunt:
– posturi de transformare pentru re țea – care alimenteaz ă rețelele de joas ă tensiune
din mediul urban;
– posturi de transformare pentru abonat – care alimenteaz ă consumatorii industriali
sau agroindustriali.
Posturile de transformare supraterane pentru re țea pot fi realizate:
– în clădire independent ă (din panouri mari din BCA sau din zid ărie)
– la parterul blocurilor de locuin țe (într-o înc ăpere sau în dou ă încăperi)
–
înglobate într-o cl ădire edilitar ă
– înglobate în cl ădirea unei sta ții de conexiuni de medie tensiune (unui punct de
alimentare).
Posturi de transformare subterane
Aceast ă soluție este utilizat ă pentru posturile de transformare pentru re țea în zone
urbane aglomerate unde arhitectura zonei nu permite aplicarea celorlalte solu ții (clădire
independent ă sau amplasarea postului înglobat într-o cl ădire edilitar ă sau bloc de locuin țe).
Posturile de transformare subterane trebuie s ă aibă partea de construc ție de rezisten ță
corespunz ătoare cu radiere, pere ți și planșee din beton armat, se prev ăd cu izola ție hidrofug ă
și cu ventila ție forțată.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
70
7.2. Stații electrice de distribu ție de medie tensiune cu mediu izolant aer
Stațiile electrice de distribu ție de medie tensiune se construiesc pentru tensiunile de 6,
10 și 20 kV și sunt de tip interior. Cele care folosesc ca mediu izolant aerul, se realizeaz ă în
interiorul unei cl ădiri și pot fi împ ărțite în dou ă mari categorii și anume:
– instalații de tip deschis;
– instalații de tip închis.
Instalațiile electrice de tip deschis au montate aparatele și căile de curent astfel încât
să se poată face controlul vizual al elementelor componente și sunt protejate împotriva
atingerilor accidentale ale p ărților sub tensiune.
După modul cum sunt separate elementele ce apar țin unui circuit structura sta ției este:
– celulară – când se realizeaz ă prin pere ți despărțitori plini;
– de tip hală – când se realizeaz ă prin plase de protec ție sau bariere
Structura de tip hal ă este specific ă instalațiilor cu tensiunea de serviciu ≥ 60kV.
La instala țiile electrice interioare de medie tensiune, deoarece distan țele de izolare
sunt mai reduse se folose ște structura celular ă pentru ca un eventual arc electric s ă aibă efecte
negative numai asupra echipamentului din circuitul în care s-a produs.
Instalațiile de tip deschis trebuie s ă respecte în afara condi țiilor generale și o serie de
condiții specifice:
– Într-o celul ă se dispun numai echipamentele unui ci rcuit, care, trebuie astfel montate
încât dacă se lucreaz ă la un echipament al circuitului s ă nu trebuiasc ă să se scoată de sub
tensiune barele colectoare sau elementele altui circuit.
– Toate echipamentele de acela și fel, trebuie montate în dispozi ții identice în toate
celulele unui șir de celule, dispozi ția celulelor se face func ție de tipul de instala ție fără a
transmite cl ădirii sarcini importante, iar echi parea celulelor trebuie realizat ă ținând seama de
dezvoltarea etapizat ă a instalației.
– Dacă instalația este pe dou ă nivele, la parter se a șează elemente grele și cu
dimensiuni mari iar la etaj celelalte.
Instalațiile electrice de tip închis , sunt formate din celule prefabricate închise, astfel
încât nici o parte sub tensiune a instala ției să nu poată fi atinsă.
Celulele pot fi:
– capsulate (realizate din tabl ă de oțel)
– blindate (realizate din font ă turnată sau piese de o țel sudate).
Instalațiile de tip închis fa ță de cele de tip deschis, au o serie de avantaje și anume:
– au dimensiuni mai mici (deci costul cl ădirii este mai redus),
– durata de execu ție este mai redus ă (deoarece const ă doar în fixarea celulelor pe
fundație și efectuarea racordurilor),
– riscul de accidentare a personalului de exploatare este mai redus,
– siguranța în func ționare este mai mare, restabilirea realiment ării este mult mai
scurtă (prin înlocuirea întreruptorului debro șabil),
– un defect se localizeaz ă numai la elementul defect sau la celula respectiv ă
– montajul poate fi f ăcut și direct în exterior sau în spa ții poluate ( cu m ăsuri
speciale pentru înveli șul exterior de protec ție).
Instalațiile de tip închis fa ță de cele de tip deschis au urm ătoarele dezavantaje:
– nu se poate face controlul vizual direct al echipamentelor dac ă circuitul este în
funcție
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
71- nu este posibil ă înlocuirea unor aparate cu altele cu al ți parametri electrici
– costul este obi șnuit mai mare.
Instalațiile de tip închis sunt folosite în special la servicii proprii ale centralelor,
alimentarea consumatorilor, instala ții fără personal permanent, instala ții ce trebuie puse în
funcție foarte repede, instala ții provizorii precum și în spații poluate sau cu pericol de
explozie.
7.2.1.Celule de medie tensiune
Celulele de medie tensiune ale sta țiilor electrice de distribu ție de 6-20 kV sunt
obișnuit realizate sub forma unor celule metalice prefabricate în care se monteaz ă
echipamentul aferent unui circuit. Aceste celule metalice prefabricate sunt de obicei executate
pentru interior, se amplaseaz ă într-o înc ăpere special amenajat ă în clădirea stației și formeaz ă
stația de distribu ție de medie tensiune de tip interior din cadrul sta ției de transformare.
Se realizeaz ă și celule metalice prefabricate de tip exterior la care atât cabina metalic ă
cât și echipamentul interior trebuie s ă corespund ă condițiilor de func ționare în mediul
exterior. Ansamblul unor astfel de celule formeaz ă stația de distribu ție de medie tensiune de
tip exterior din cadrul sta ției de transformare.
Obișnuit stațiile de distribu ție de tip exterior se folosesc numai pentru sta ții de
transformare provizorii cum sunt cele pentru alimentarea cu energie electric ă a unor șantiere.
Din punct de vedere constructiv, celulele me talice prefabricate de medie tensiune de
interior pot fi de dou ă tipuri și anume:
– de tip deschis
– de tip închis.
Celulele de interior de tip deschis, fig.7.3 , se caracterizeaz ă prin:
– se realizeaz ă din tablă sudată pe un schelet din profile din tabl ă îndoită, cu uși pline
în față și plasă în spate și vizibilitate direct ă a echipamentului.
– barele colectoare sunt rigide, dreptunghiulare, a șezate pe lat, aparent în exteriorul
cabinelor metalice, la partea lor superioar ă cu ajutorul unor arm ături de prindere pe izolatoare
de trecere tip interior.
– au două compartimente și anume un compartiment pentru echipamentul de medie
tensiune și un altul pentru circuitele secundare.
– se execut ă:
– pe un nivel, în varianta tip re țea, putând avea dublu sistem de bare sau simplu
sistem de bare
– pe două nivele realizate din module suprapuse, în varianta tip urban când se
construiesc numai pentru dublu sistem de bare.
În compartimentul pentru echipamentul de medie tensiune sunt montate separatoarele
de bare tripolare de interior (STI) de 6, 10 sau 20 kV în pozi ție vertical ă, cu deschiderea
cuțitelor în plan vertical, ac ționate mecanic prin intermediul unor pârghii cu ajutorul unor
dispozitive de ac ționare manual ă (AMI) cu manete, montate lâng ă întreruptor (pozi ția manetei
sus corespunde pozi ției închis a separatorului și reciproc).
Bornele inferioare ale izolatoarelor de trecere sunt legate de ale separatoarelor de
bare prin bare dreptunghiulare de aluminiu.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
72
Fig.7.3. Celul ă tip deschis 10-20 kV, simplu sistem de bare, variant ă tip rețea. Celelalte borne ale separatoarelor de bare sunt legate împreun ă tot prin bare
dreptunghiulare de aluminiu și apoi acestea sunt legate la bornele fixe ale întreruptorului
debroșabil.
Întreruptorul de medie tensiune este debro șabil și montat împreun ă cu dispozitivul s ău
de acționare pe un c ărucior, cu blocaj mecanic ce nu permite debro șarea, respectiv scoaterea
căruciorului cu întreruptor din celul ă, decât dac ă întreruptorul sau separatoarele sunt deschise.
Pot fi prev ăzute și blocaje ale cu țitelor de legare la p ământ (când exist ă) iar la instala țiile cu
bare duble, și blocaje în func ție de pozi ția cuplei transversale.
În spatele întreruptorului, respectiv în part ea din spate a celulei de tip deschis sunt
transformatoarele de curent și de tensiune precum și separatorul de punere la p ământ al liniei
în cablu electric subteran, al c ărui dispozitiv de ac ționare manual este plasat pe un suport pe
peretele din spate al celulei.
Leg ătura se face la capul terminal al cablul ui de medie tensiune (LEC), cablu ce se
pozează într-un canal de cabluri sub celul ă.
Celule de interior de tip închis, fig.7.4, se caracterizeaz ă prin:
– au barele colectoare montate în interiorul celulei.
– se realizeaz ă din tablă ambutisat ă (pereții și ușile), pe un schelet metalic din profile
de tablă îndoită;
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
73
Fig.7.4. Celul ă de tip închis 10 kV, simplu sistem de bare – are și în acest caz un compartiment pentru echipamentul de medie tensiune și un
alt compartiment pentru circuitele secundare.
Compartimentul pentru echipamentul de medie tensiune este împ ărțit în:
– compartimentul barelor colectoare;
– compartimentul c ăruciorului cu întreruptor debro șabil;
– compartimentul cu restul echipamentului de medie tensiune.
Celula de tip închis de 10 kV cu simplu sistem de bare, are montate barele colectoare
rigide, dreptunghiulare într-un plan vertical în compartimentul din stânga sus iar de aici se
face legătura prin barele rigide dreptunghiulare cu bornele fixe ale întreruptorului debro șabil,
care întreruptor ocup ă compartimentul din dreapta jos.
Contactele fixe inferioare ale întreruptoru lui sunt în serie cu transformatoarele de
curent (de la bornele c ărora se fac leg ăturile în deriva ție la transformatoarele de tensiune) iar
de aici la izolatoarele suport unde se face leg ătura cu conductoarele cablului de medie
tensiune; toate aceste echipamente (cu excep ția întreruptorului) sunt amplasate în
compartimentul din stânga jos. În compartimentul din dreapta sus, sunt amplasate circuitele
secundare.
Celule metalice prefabricate de exterior
Celulele metalice sunt fabricate pentru a func ționa la 10 și 20 kV, singure sau
asamblate în grup, în mediu exterior, în condi ții de climat temperat și fără depuneri excesive
de praf, gaze, vapori, substan țe bune conduc ătoare de electricitate sau active din punct de
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
74vedere chimic, neexpuse pericolului de incendiu și de explozie și se folosesc la posturi de
transformare sau pentru sec ționarea liniilor electrice aeriene. Au borne de intrare-ie șire
aeriene.
7.2.2. Sta ții electrice de distribu ție de medie tensiune
Sta țiile electrice de distribu ție de 6-20 kV se execut ă obișnuit în clădiri, iar celulele se
așează:
– pe un șir, când au gabarit redus și nu rezult ă lungimi exagerate pentru cl ădire
– pe două șiruri.
Clădirea trebuie s ă asigure anumite condi ții de mediu și de montaj al celulelor:
– În interiorul cl ădirii trebuiesc asigurate nivelurile de temperatur ă admise de
echipament prin sisteme de înc ălzire local ă (de obicei electric ă).
– Trebuie asigurat accesul în înc ăpere, uși cu deschidere liber ă spre exterior,
planeitatea pardoselii, spa ții pentru manevrarea celulelor la montare, spa ții pentru exploatare,
spații pentru întoarcerea barelor colectoare și acces între sala de conexiuni și corpul de
comandă.
– Pentru plec ările în cabluri, trebuie prev ăzute canale de cablu cu pl ăci de beton
prefabricate sau din tabl ă striată la partea superioar ă, cu tuburi de protec ție a cablurilor la
trecerea prin zid, tuburi ce se monteaz ă cu materiale incombustibile împiedicând intrarea apei
în canalele de cabluri.
– În afara canalelor de cabluri de for ță sunt necesare și canale de cabluri pentru
circuitele secundare.
– Dac ă sunt racorduri aeriene, trebuie realizat ă trecerea izolant ă cu izolatoare tip
trecere interior-exterior și cu păstrarea distan țelor impuse de normative.
– Cl ădirea stației de distribu ție trebuie prev ăzută în afară de iluminat local din fiecare
celulă cu iluminat general al culoarelor
– Racordurile instala ției de distribu ție de medie tensiune la transformatoarele
exterioare pot fi capsulate dac ă zona este poluant ă. Plecările de medie tensiune sunt obi șnuit
în cabluri subterane.
– Sta țiile electrice de medie tensiune de tip interior sunt protejate împotriva atingerilor
directe prin asigurarea de izolare și de protec ție impuse de normative, prin paravane
despărțitoare, la celulele de tip deschis, între sistemele de bare colectoare și prin plase de
protecție sub barele colectoare în dreptul u șilor de acces, al celulelor la transformator cu
racord aerian și în dreptul întoarcerii aparent a barelor.
7.3. Stații electrice de distribu ție de înalt ă tensiune
Sta țiile electrice de distribu ție de înalt ă și foarte înalt ă tensiune (ÎT), pot fi realizate în
două mari variante constructive, func ție de faptul dac ă sunt sau nu amplasate în interiorul
unor clădiri: Cele realizate în aer liber se numesc
– stații de distribu ție exterioare – real izate în aer liber
– stații de distribu ție interioare – amplasate în interiorul unor cl ădiri
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
75
7.3.1. Sta ții de distribu ție exterioare
Amplasarea în exterior a instala țiilor de distribu ție (conexiuni) este impus ă de
economicitate și este aplicat ă cu deosebire la tensiunile mari și foarte mari (peste 35 kV).
Soluțiile constructive pentru instala țiile exterioare sunt determinate de urm ătoarele
elemente:
– tipul separatoarelor și a întreruptoarelor;
– tipul căilor de curent;
– izolația și suporții;
– schema monofilar ă a instalațiilor;
– restricțiile de spa țiu.
După înălțimea față de sol la care se monteaz ă echipamentul sunt:
1. Solu ții de tip înalt la care separatoarele de bare se monteaz ă la 5 pân ă la 10 m
înălțime de sol și care au aplicabilitate acolo unde se pun restric ții cu privire la suprafa ța
folosită. Aceste solu ții presupun costuri mai mari pentru cadrele de sus ținere și o serie de
dificultăți în exploatare, datorit ă unei mai reduse accesibilit ăți a echipamentului.
2. Solu ții de tip semiînalt la care separatoarele de bare se monteaz ă la înălțimile
minime impuse de renun țarea la îngr ădiri de protec ție.
Acelea și înălțimi se folosesc și la amplasarea transformatoarelor de curent și a
întreruptoarelor, predominând totu și amplasarea lor pe fundamente înalte mai ales la
tensiunile de 110 și 220 kV.
3. Solu ții de tip scund (jos) sunt cele la care echipamentul se monteaz ă în întregime la
sol, instala țiile fiind dezvoltate pe orizontal ă, cadrele de sus ținere fiind mai simple și deci mai
ieftine.
Instalații de distribu ție exterioare de tip înalt
Folosirea lor este îns ă redusă în special datorit ă dificultăților în exploatare.
Diversitatea lor rezult ă din forma cadrelor de sus ținere, din pozi ția barelor colectoare
una față de alta, din tipul c ăilor de curent folosite și din modul de sus ținere a acestora
(izolația).
Domeniul tensiunilor la care se pot aplica aceste solu ții este cel de pân ă la 110 kV, în
mod excep țional 220 kV.
Solu ții:
– cu separatoarele montate pe vertical ă și un cadru de sus ținere a barelor de tip T
– cu separatoare cu trei coloane și deplasarea contactului mobil în planul acestora, separatoare
montate orizontal la în ălțimea de 7 m, fig.7.5 Întreruptorul montat sub separatoare pe un
postament de 2,5 m în ălțime permite renun țarea la împrejmuirea de protec ție.
– cu barele colectoare sub form ă de funie, montate una sub alta și suspendate de leg ăturile
dintre separatoarele de bare. Se economise ște izolația separatoarelor și permite, în acela și pas
de celulă plecări în ambele p ărți ale barelor colectoare (2 circui te diferite) lucru care duce la
scurtarea barelor co lectoare la jum ătate.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
76
Fig.7.5. Instala ție de tip înalt cu cadru T cu bar ă colectoare dubl ă: a – secțiune vertical ă; b – plan
Instalații de tip semiînalt
Sunt cele mai folosite solu ții constructive pentru instala ții de distribu ție exterioare de
înaltă tensiune.
Separatoarele se monteaz ă pe supor ți înalți de până la 2,5 m iar întreruptoarele și
transformatoarele de m ăsură se monteaz ă pe fundamente joase în special pentru a u șura
transportul, manipularea și exploatarea lor.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
77Soluții:
– Instalații cu bară colectoare simpl ă – sunt în special comod de realizat și rezultă
compacte, f ără a pune probleme de utilizare a spa țiului.
– Instalații cu bară colectoare dubl ă. După modul de amplasare a separatoarelor de
bare și după tipul acestora, pot fi:
o cu plecări numai în una din p ărțile barelor colectoare – duc adesea la
folosirea nera țională a suprafe ței stației
o cu una din barele colectoare dublat ă cu scopul unei mai bune folosiri a
suprafeței stației și a materialului conductor.
o cu separatoarele amplasate sub barele colectoare paralel cu acestea pe
aceeași linie sau decalate. Se folosesc separatoare de bare de tipul “cu
rotirea contactelor într-un plan perp enticular pe planul izolatoarelor”.
Soluția se aplic ă la o gam ă largă de tensiuni dar mai frecvent la 110 și 220
kV. Barele colectoare sunt flexibile suspendate de cadre tip portal sau în T, legătura bare-separator este tot flexibil ă. Legăturile de la separatoarele de
bare la întreruptor se execut ă mai frecvent din conductor rigid (bar ă
tubular
ă de aluminiu) pentru a putea fi sprijinit ă și pe izolatorul
separatorului. Separatoarele sunt obligatoriu în construc ție monofazat ă.
o cu separatoarele de bare a șezate în linie sau decalat perpenticular pe barele
colectoare. Fa ță de soluția precedent ă pasul celulei este mai mic dar se
mărește distanța dintre fazele barei colectoare care de data aceasta sunt
conductoare tubulare rigide fixate pe izolatoarele separatoarelor de bare,
care de asemenea sunt de construc ție monofazat ă. În acest mod leg ăturile
bară-separator de bar ă dispar.
o cu separatoarele de bare a șezate în unghi drept. Aceasta const ă în faptul c ă
soluția permite ca într-un pas de celul ă să fie amplasate dou ă circuite care
pleacă în sensuri opuse. Este singura solu ție pe lâng ă cea cu faze mixte
care permite acest lucru f ără ca să fie necesar ă dublarea uneia din bare cum
se face în cazul solu țiilor anterioare pentru a folosi mai bine suprafa ța
stației.
o cu separatoare monocoloan ă cu barele colectoare a șezate deasupra
separatoarelor de bare, ele sus ținând și contactele fixe ale acestora. Solu ția
are avantajul c ă după deschiderea separatoarelor de bare și linii celula este
accesibilă operațiunilor de exploatare a echipamentelor. Barele colectoare
sunt suspendate clasic de cadre de tip portal și sunt sub form ă de
conductoare flexibile.
o cu separatoare monocoloan ă cu barele colectoare din conductor rigid ce se
sprijină pe barele separatoarelor iar leg ătura separatoare de bare –
întreruptor este flexibil ă ancorată de cadre corespunz ătoare, dar care sunt
mai simple decât în solu ția anterioar ă.
o cu faze mixte- sunt cele mai compacte solu ții și în acela și timp cele mai
„revoluționare”. Originalitatea lor const ă în amplasarea în plan a celor 6
faze a celor dou ă bare colectoare.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
78
Fig.7.6. Instala ție de distribu ție de tip semiînalt cu bar ă simplă a cărei faze sunt dispuse în plan înclinat și
separatoarele de bare paralele cu barele, U=110 kV.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
79
Fig.7.7. Plan și secțiune printr-o sta ție ce folose ște soluția cu separatoarele a șezate în linie longitudinal
(220 kV)
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
80
Fig.7.8. Plan și secțiune printr-o solu ție în care se reduce suprafa ța nefolosit ă în varianta “tandem” (220 kV)
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
81
Fig.7.9. Plan și secțiune prin dou ă celule într-o instala ție cu separatoarele de bare a șezate în unghi drept.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
82
Fig. 7.10. Plan și secțiune printr-o celul ă de instala ție ce folose ște separatoare monocoloan ă și barele
colectoare montat e sus (220 kV)
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
83
Fig.7.11. Dispozi ția echipamentelor la solu ția cu faze mixte: a – mixte propriu-zise; b – mixte decalate; c
– mixte separate
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
84
Instalații de tip scund
În aceste instala ții separatoarele de bare și întreruptoarele se monteaz ă pe supor ți
scunzi în apropierea solului, necesitând suprafe țe mai mari decât celelalte solu ții.
Pornind de la faptul c ă circuitele de la aceste trepte de tensiune tranziteaz ă puteri
relativ mari și funcționarea lor este important ă pentru sistemul energetic ele sunt controlate în
mai toate cazurile de mai mult de un întreruptor pe circuit. Schemele acestor instala ții vor fi
deci cu 2 sau 1,5 întreruptoare pe circuit sau de tip poligonal.
Instalații cu bare de transfer
În instalațiile la care se racordeaz ă multe circuite se folose ște frecvent schema cu bare
de transfer.
Obligatoriu în celulele circuitelor ce se racordeaz ă la bare de transfer apare separatorul
de linie și separatorul barei de transfer.
Într-o sta ție care folose ște soluții din categoria „tandem” cu o bar ă colectoare în U
pentru plec ări în ambele p ărți ale barei colectoare și cu toate circuitele racordate și la bara de
transfer, aceasta din urm ă, ia de asemenea form ă de U și în stație vom avea deci 5 bare
paralele și două rânduri de întreruptoare care împreun ă cu căile de acces pot duce la l ățimi ale
stației de ordinul mai multor sute de metri.
Aceasta face ca la proiectare s ă se analizeze temeinic necesitatea racord ării tuturor
circuitelor la bara de transfer pentru a putea renun ța la bara de transfer pe una din p ărți.
Instalațiile de distribu ție (conexiuni) prezentate nu se fo losesc decât rar singure. Ele se
combină pentru a forma sta ții de sistem sau de central ă împreun ă cu transformatoarele de
forță și generatoarele centralelor.
7.3.2. Sta ții de distribu ție interioare
Alimentarea cu energie a ora șelor și centrelor industriale impune, în unele cazuri,
rețele de distribu ție și stații de înalt ă și chiar de foarte înalt ă tensiune care s ă aibă o foarte
bună fiabilitate, rentabilitate ridicat ă și să fie adaptate în mod optim la condi țiile impuse de
exploatare.
Tensiuni înalte de 60, 72,5 și 110 kV și chiar foarte înalte de 220 kV și uneori 400 kV,
devin tot mai des tensiuni de distribu ție pentru marile ora șe.
Pe platformele industriale unde se fabric ă produse u șor incendiabile sau explozibile,
stațiile electrice de înalt ă tensiune trebuie s ă fie obligatoriu realizate în cl ădiri sau s ă fie
protejate corespunz ător față de instala
țiile vecine.
Stațiile electrice de tip interior pot fi realizate:
– de tip deschis (prin montarea direct ă a echipamentului în cl ădire);
– de tip închis (ce utilizeaz ă celule prefabricate capsulate sau blindate).
Elemente caracteristice:
– Suprafața de teren ocupată de o stație de interior de tip deschis clasic ă este cu cel
puțin 20-30% mai redus ă față de o instala ție de tip exterior, pentru aceea și schemă principial ă
monofilar ă; suprafa ța de teren necesar ă scade foarte mult dac ă stația de tip interior se
realizează pe mai multe nivele.
Suprafața de teren ocupat ă de o sta ție de interior de tip închis ce se realizeaz ă din
celule prefabricate capsulate cu mediu izolant aerul la presiune atmosferic ă, poate fi mult mai
redusă, la aproximativ 25%, în raport cu o sta ție de tip exterior cu aceea și schemă principial ă
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
85monofilar ă. Aceste celule folosesc obi șnuit întreruptoare debro șabile. Dac ă stația utilizeaz ă
celule prefabricate blindate cu mediul izolant SF 6 suprafața de teren necesar ă poate fi doar de
7%. Volumul necesar unei sta ții compacte cu SF 6 este foarte mic, fa ță de o stație interioar ă
clasică.
– O stație de tip interior este obișnuit mai scump ă ca o stație de tip exterior, în special
datorită investițiilor mai mari necesare pe ntru partea de construc ție (clădiri) și a consumului
mai mare de for ță de muncă. În zone puternic poluate, este posibil ca o sta ție de tip interior s ă
fie mai ieftin ă ca investi ție și exploatare, în raport cu o sta ție de tip exterior.
– Stațiile electrice interioare de tip deschis, de înalt ă și foarte înalt ă tensiune, folosesc
obișnuit echipamente electrice clasice cu izolare extern ă în aer; dispozi ția constructiv ă este
caracteristic ă la stațiile de 110 kV, aparatele electrice pot fi clasice sau speciale, pe când
stațiile interioare de tip deschis de tensiune mai mare, sunt de fapt sta ții de tip exterior
acoperite cu construc ții ușoare (tabl ă ondulată pe schelet și șarpante din profile metalice),
având ca scop principal protec ția echipamentelor electrice împotriva polu ării, ocupă spații
mari și necesită construc ții costisitoare. Din aceste motive sta țiile electrice interioare de tip
deschis se construiesc de obicei pân ă la 110 kV
– Pentru tensiuni superioare se realizeaz ă obișnuit stații electrice interioare de tip
închis cu echipamente electrice blindate în SF 6.
– La tensiuni înalte între 60 și 110 kV se pot adopta și soluții de tip închis (capsulate,
cu mediul izolant aerul la presiune atmosferic ă sau blindate cu mediul izolant SF 6) în funcție
de rezultatele calculelor tehnico-economice.
– Transformatoarele de mare putere ale sta țiilor interioare, se monteaz ă, obișnuit, în
aer liber, lâng ă pereții clădirilor sta țiilor interioare.
– Stațiile interioare de tip deschis au dimensiuni mai mici ca ale sta țiilor exterioare
deoarece între circuitele vecine se folosesc îngr ădiri de separa ție, ceea ce reduce mult pasul
celulei (ex. la 110 kV pasul se reduce de la 8-9 m la cca 6 m).
– Stațiile electrice interioare pot avea acelea și scheme ale circuitelor primare ca și
stațiile electrice exterioare. Schemele cele mai des folosite la sta țiile electrice interioare sunt
cu bare colectoare simple sau duble.
– Stațiile electrice interioare de tip închis, în special cele care utilizeaz ă echipamente
electrice blindate izolate cu SF 6, au o foarte mare fiabilitate și ca urmare chiar și la foarte
înaltă tensiune pot fi folosite scheme electrice mai simple, cu bare colectoare simple
secționate longitudinal, cu bare colectoare simple și bare de transfer sau cu bare colectoare
duble, din care una și cu func ție de bar ă de transfer, dac ă stația nu are mai multe c ăi de
alimentare din sistem.
– Stațiile interioare pot fi echipate cu întreruptoare obi șnuite de tip exterior sau cu
întreruptoare speciale pentru interior, ce obi șnuit sunt de bro șabile.
– Întreruptoarele pot fi montate pe un șir, pe dou ă șiruri sau mai rar pe trei șiruri.
– În stațiile interioare de ÎT de tip deschis cu aparataj clasic, separatoarele monopolare
sunt așezate în mod obi șnuit alăturat formând separatorul tripolar.
– În stațiile interioare de foarte înalt ă tensiune de tip deschis, separatoarele pot fi
amplasate ca și la stațiile exterioare
– Stațiile electrice interioare de înalt ă și foarte înalt ă tensiune pot avea bare colectoare
rigide sau flexibile, neizolate sau izolate cu materiale solide, libere sau capsulate (cu mediul
de izolație aerul sau SF 6), montate independent sau pe izolat oarele separatoarelor de bare, în
formă de I sau U, a șezate într-un plan orizontal sau vertical, etc.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
86- Transformatoarele de m ăsură pot fi simple (transformatoare de curent și
transformatoare de tensiune) sau combinate (transformatoare de curent și de tensiune)
separate sau înglobate în izolatoarele de trecere sau în izolatoarele separatoarelor), etc.
Stații interioare de tip deschis (S.I.D.)
Stațiile electrice de înalt ă și foarte înalt ă tensiune interioare de tip deschis (clasice)
sunt obișnuit folosite pentru tensiuni de 110 kV.
Structurile constructive ale S.D.I. sunt în general de tip hal ă și tip etajat. Cel mai
frecvent se utilizeaz ă soluția tip hal ă, fără pereți intermediari, deoarece asigur ă o bună
vizibilitate și deci o bun ă exploatare. Solu ția tip etajat se folose ște când suprafa ța de teren
disponibil ă este redus ă.
Dimensiunile celulelor depind de tensiune, schema de conexiuni, gabaritele și tipurile
aparatelor folosite (influen ța mare având-o tipul separatoarelor).
S.D.I. pot fi echipate cu aparate clasice sau pot fi echipate cu întreruptoare
debroșabile.
Stații interioare de tip închis (S.I.I.)
Contrar practicii generale din trecut când se utiliza foarte mult echipament de tip
exterior pentru sta ții de distribu ție interioare, aparatele și materialele speciale de tip interior
obișnuit cu tensiuni pân ă la 110 kV, au fost dezvoltate, permi țând să se amelioreze în special
rentabilitatea. Aplicarea tehnologiilor și tehnicilor moderne, în special izola ția cu SF 6, a
permis să se creasc ă și mai mult rentabilitatea sta țiilor de distribu ție de tip închis.
S.I.I. pot fi realizate în dou ă variante constructive, în func ție de mediul izolant folosit:
– cu aer la presiune atmosferic ă;
– cu alți izolanți, în special cu SF 6 la presiune mai mare ca cea atmosferic ă. Aceste
instalații se caracterizeaz ă prin faptul c ă celulele sunt realizate obi șnuit sub forma unei
carcase metalice prefabricate, compacte, care con ține tot echipamentul unui circuit, conform
schemei principiale monofilare. Dac ă izolantul folosit este aerul la presiune atmosferic ă,
celulele se numesc capsulate iar dacă este un izolant sub presiune (SF 6) se numesc blindate .
Folosirea hexafluor ării de sulf ca izolant în instala țiile de înalt ă tensiune presupune
introducerea unor principii oarecum diferite de cele folosite la alte categorii de instala ții și
anume:
– capsularea întregii instala ții în carcase metalice etan șe, capsulare care poate fi
făcută monofazat sau trifazat;
– compartimentarea în module normalizate interschimbabile.
Capsularea este obligatorie pentru men ținerea gazului în zona instala ției. Capsularea
trifazică duce la economie de spa țiu, de materiale și manoper ă iar în plus, câmpurile celor trei
faze, compensându-se reciproc, duc la sc ăderea pierderilor. Capsularea monofazat ă elimină
scurtcircuitele între faze, limiteaz ă eforturile electrodina mice între faze, permi țând orice
așezare relativ ă a fazelor.
Compartimentarea se realizeaz ă de obicei în module care constituie și elementele
componente ale celulei (întreruptor, separator, etc.) și care se separ ă între ele etan ș. Aceste
module se pot asambla în diferite moduri pentru a se realiza schema monofilar ă dorită sau
pentru a se putea încadra instala ția în restric ție privind dimensiunile.
Barele colectoare și căile de curent în general se execut ă din țevi din cupru sau
aluminiu sus ținute de izolatoare din r ășini epoxidice și capsulate mono sau trifazat.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
87Întreruptoarele folosite în instala țiile izolate cu SF 6 sunt cu ulei pu țin, cu vid sau mai
natural cu SF 6.
Separatorul nu mai poate, prin îns ăși construc ția sa, să separe vizibil p ărți ale
instalației, lucru care face folosirea lui pu țin diferită de cea din instala țiile izolate cu aer la
presiunea atmosferic ă. Astfel pentru a se garanta securitatea personalului și deci pentru a se
putea certifica pozi ția deschis a separatorului se practic ă următoarele metode:
– se monteaz ă separatoare de legare la p ământ mai multe decât în celelalte categorii
de instala ții. Practic se prevede posibilitatea punerii la p ământ a tuturor
elementelor din instala ție care pot fi separate;
– se prevăd ecrane special legate la p ământ care se introduc între contactele
separatoarelor în pozi ția deschis a acestora;
Separatorul de legare la p ământ este folosit drept element principial de securitate și
pentru șuntarea arcului electric eventual ap ărut, pentru stingerea lui rapid ă și limitarea
efectelor distructive.
Montarea unei instala ții cu SF 6 este relativ simpl ă deoarece const ă din amplasarea
modulelor ce reprezint ă componente ale instala țiilor, module realizate și încercate individual
în fabrică.
În exploatare, esen țială este supravegherea continu ă a etanșeității și completarea
pierderilor de gaz care se poate face și automat.
Necesarul de suprafa ță este considerabil mai mic decât la solu țiile clasice. Fa ță de
instalațiile de tip exterior, o instala ție cu SF 6 necesită, la 110 kV cca 6% suprafa ță, la 220 kV
cca 4% și la 380 kV cca 3%. Aceasta face oportun ă introducerea lor ori de câte ori exist ă
suprafață disponibil ă limitată (de exemplu la centralele hidro subterane, la extinderea sau
modernizarea unor instala ții existente, etc.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
88
8. CIRCUITE SE CUNDARE DIN STA ȚII ELECTRICE
8.1. Principii, defini ții
Circuitele electrice secundare (denumite și circuite auxiliare sau subsistemul
secundar), deservesc circuitele electrice principale (primare) și se caracterizeaz ă prin faptul c ă
nu sunt parcurse de fluxul principal de energie care circul ă spre consumatori. Circuitele
secundare pot fi împ ărțite în urm ătoarele grupe corespunz ătoare principalelor categorii de
funcțiuni:
– comandă
– control
– informare
– semnalizare
– de poziție
– de avarie
– preventiv ă
– măsură
– cu aparate indicatoare – cu aparate înregistratoare
– cu aparate integratoare
– înregistr ări diverse (incidente, etc.)
– blocaj
– sincronizare – protec ție prin relee
– automatizare
Circuitele de comand ă (conform defini țiilor din PE 111/7) sunt acele circuite care
servesc la ac ționarea voit ă, de la fa ța locului sau de la distan ță, a diverselor mecanisme
aparținând aparatelor de conectare și de reglaj. Aparatele de conectare sunt aparatele care
servesc la închiderea și deschiderea voit ă a circuitelor electrice (î ntreruptoare, separatoare).
Circuitele de control
sunt acele circuite care deservesc instala țiile de informare
(semnalizare, m ăsurare, înregistr ări diverse), blocaj, sincronizare, protec ție prin relee și
automatizare. Instala țiile de blocaj sunt acele instala ții care trebuie realizate în scopul evit ării
manevrelor gre șite (blocaje operative), în scopul protej ării integrit ății personalului de
exploatare (blocaje de siguran ță) și în scopul protej ării instala țiilor tehnologice (blocaje
tehnologice).
Principalele aparate ale circuitelor de comand ă sunt amplasate în camera de comand ă.
Camera de comand ă este acea înc ăpere separat ă, din care se face comanda și controlul
circuitelor primare și în care este amplasat tabloul de comand ă. Tabloul de comand ă este
ansamblul aparatelor și dispozitivelor care servesc pentru efectuarea opera țiilor de comand ă și
pentru informarea operativ ă (semnaliz ări și măsurări) a personalului de deservire asupra unui
număr mai mare de circuite primare sau asupra întregii instala ții. Aparatele propriu-zise sunt
montate pe tablouri numite și panouri (panouri de comand ă, panou de semnaliz ări centrale,
panou de servicii interne, etc.) sau pe pupitre, ansamblul lor formând tabloul de comand ă din
camera de comand ă. Poate exista de asemenea, camer ă de supraveghere care este o înc ăpere
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
89
Fig.8.1. Schem ă de principiu concentrat ă
Fig.8.2. Schem ă de
principiu desf ășurată
Fig.8.3. Schem ă de principiu
completă separată în care este amplasat tabloul de suprav eghere, camera din care nu se pot efectua
comenzi de aparate de conectare.
Dispunerea
instalațiilor de comand ă
poate fi centralizat ă ceea ce
corespunde amplas ării lor
într-o camer ă unică sau
descentralizat ă ceea ce
corespunde amplas ării lor în
imediata vecin ătate a
fiecărei instala ții (de circuite
primare) sau a unui grup de
instalații.
Proiectarea, execu ția
sau exploatarea circuitelor
secundare se realizeaz ă cu ajutorul schemelor electrice de
conexiuni ce sunt desene cu reprezentarea conven țională a
diverselor elemente și a legăturilor lor. Aceste scheme se
împart în scheme de principiu și scheme de montaj. Schemele
de principiu pot fi concentrate, desf ășurate (dezvoltate) sau
complete (de depanaj). În schemele de principiu concentrate
dispozitivele și aparatele sunt reprezentate compact (exemplu
fig.8.1), ar ătând modul de func ționare al fiec ărui aparat îns ă
reprezentarea este greoaie și astfel, pentru scheme complexe,
atât lectura cât și reprezentarea sunt foarte dificile. În
schemele de principiu desf ășurate, părțile componente ale
aparatelor sunt reprezentate în circuitele unde func ționează
(fig.8.2) și astfel reprezentarea și lectura sunt foarte simple.
Schemele de principiu complete (fig.8.3) sunt realizate în acelaș
i mod ca cele de principiu desf ășurate indicându-se în
plus numerele bornelor contactelor și bobinelor,
caracteristicile tehnice ale aparatelor, etc. Pe baza lor se
realizează schemele de montaj dup ă care se execut ă circuitele
secundare în instala ții și care cuprind numai bornele
aparatelor, conductoarele de leg ătură, șirurile de cleme, etc.,
așa cum se monteaz ă ele în tablouri, pupitre, etc., în camerele de comand ă, instalațiile de
distribuție, etc.
Semnele conven ționale uzuale pentru circuitele secundare sunt date în STAS.
Starea normal ă (de repaus) a unui întreruptor sau separator este pozi ția deschis, la un
releu situa ția când bobina sa nu este sub tensiune, la un contact normal deschis pozi ția deschis
iar la un contact normal închis pozi ția închis. În scheme aparatele, contactele, etc. Se
reprezintă în starea normal ă.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
90
Fig.8.4. Limitarea duratei
impulsurilor de comand ă
Fig.8.5. Schema comenzilor
manuale și automate
Fig.8.6. Blocajul contra anclan șărilor
repetate, cu releu intermediar
8.2. Tipuri de scheme de circuite secundare
Comanda și controlul aparatelor poate fi realizat ă la fața locului, de la distan ță sau prin
telecomand ă. Comanda și controlul la fa ța locului se execut ă din imediata apropiere a
aparatelor (de la cutiile de cleme de lâng ă aparate). Comanda și controlul la distan ță se
realizează prin conductoarele cablurilor de circuite secundare (cu sec țiuni de 1,5 mm2 sau 2,5
mm2 Cu), la o distan ță limitată de căderile de tensiune din conductoare (deci de câteva sute de
metri) din incinta centralei sau sta ției, din camerele de comand ă sau cabinele de relee.
Comanda și controlul prin telecomand ă (telemecanic ă) se folose ște numai pentru distan țe
mari. În sta țiile electrice se utilizeaz ă foarte mult comanda și controlul de la distan ță a
aparatelor de comuta ție, în special a întreruptoarelor și separatoarelor.
8.2.1. Schemele circuitel or secundare de comand ă a
întreruptoarelor și separatoarelor
Comanda întreruptoarelor și separatoarelor poate fi monofazat ă sau trifazat ă, directă
sau indirect ă (în trepte), individual ă sau cu preselec ție. Cel mai frecvent se utilizeaz ă comanda
trifazată, directă și individual ă. Caracteristicile schemelor de circuite secundare de comand ă
sunt funcție, în special, de tipul aparatului și al dispozitivului de ac ționare.
Comanda întreruptoarelor
Schema de principiu a circuitelor secundare de comand ă
a unui întreruptor trebuie s ă îndeplineasc ă următoarele cerin țe:
1) Deoarece bobinele de anclan șare și de declan șare ale
dispozitivelor de ac ționare ale întreruptoarelor sunt calculate
pentru un curent de durat ă limitată, se cere ca impulsul de
comandă (anclanșare sau declan șare) să aibă o durată limitată,
deci să dureze pân ă la terminarea opera ției comandate. Pentru
aceasta întreruptorul este prev ăzut cu contacte auxiliare,
acționate mecanic de întreruptor, contacte ce întrerup circuitul
de comand ă numai dup ă terminarea anclan șării respectiv
declanșării întreruptorului(fig.8.4). La comanda manual ă de
anclanșare prin
cheia de
comandă (CC) se
transmite impuls bobinei de
anclanșare (BA)
care atunci când
întreruptorul
anclanșează, prin
deschiderea
contactului
auxiliar (I1) va
rămâne
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
91
Fig.8.7. Blocajul s ăriturilor, cu releu
intermediar de blocaj
Fig.8.8. Blocajul s ăriturilor, cu releu de blocaj cu
temporizare la revenire
Fig.8.9.
Semnalizarea pozi ției
întreruptorului, cu
două lămpi
Fig.8.10. Schem ă de semnalizare
a poziției întreruptorului cu dou ă
lîmpi și diferențierea comenzilor
prin cheie de cele automate
Fig.8.11. Schema de semnalizare a pozi ției
întreruptorului cu o singur ă lampă inclusă
în mânerul cheii nealimentat ă. Dacă întreruptorul este anclan șat, I2 este închis (I1 este deschis) și la impuls de
declanșare (prin CC), când întreruptorul declan șează, I2 se deschide, întrerupând impulsul la
bobina de declan șare (BD).
2) Schema de comand ă trebuie s ă permită nu numai comanda manual ă ci și comanda
automată de declan șare prin protec ție și de declan șare automat ă (exemplu RAR). Pentru
aceasta contactele cheii de comand ă sunt dublate de contacte normal deschise ale te șirii
instalației de anclan șare automat ă (A), respectiv ale ie șirii instala ției de protec ție prin relee
(P), conform fig.8.5. 3) Schema de comand ă a întreruptorului trebuie s ă aibă un blocaj împotriva
anclanșărilor repetate (numite s ărituri), dac ă dispozitivul de ac ționare nu are un astfel de
blocaj.
Această situație apare de exemplu când exist ă un impuls de lung ă durată
de anclan șare și
simultan ac ționează și protecția prin relee deoarece întreruptorul se închide pe un scurtcircuit.
Sunt diverse solu ții pentru blocajul s ăriturilor. Astfel (fig.8.6), se poate utiliza un releu
intermediar calculat pentru un curent de lung ă durată. La impuls de anclan șare de lung ă durată
(automat sau manual), BA comand ă anclanșarea, care dac ă se produce pe scurtcircuit, apare
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
92un impuls de declan șare prin închiderea contactelor P și întreruptorul declan șează. Prin
închiderea lui P2, este îns ă excitat RI care- și închide contactul de autore ținere (în serie cu A),
și-l deschide pe cel din circuitul BA, deci urm ătorul impuls de anclan șare este blocat. Alt ă
soluție este cu un releu intermediar de blocaj (RIB) cu dou ă bobine, una deriva ție de tensiune
(RIBU) și alta serie de curent (RIBI), fig.8.7. Releul intermediar de blocaj se excit ă inițial prin
bobina sa de curent (când s-a închis P) și apoi se autore ține prin bobina sa de tensiune
(RIBU), blocând impulsul repetat la BA. O alt ă soluție pentru blocajul s ăriturilor este cu un
releu de blocaj (RB) cu temporizare la reveni re, fig.8.8. Când Întreruptorul este deschis,
bobina RB este sub tensiune și are contactul ei din circuitul BA închis. La comand ă de lungă
durată de anclan șare RI scoate de sub tensiune bobina RB care- și deschide temporizat
contactul din circuitul BA blocând noi anclan șări. Temporizarea poate fi stabilit ă pentru a se
putea realiza unul sau dou ă cicluri RAR.
4) Schema de comand ă a întreruptorului trebuie s ă aibă în camera de comand ă
semnalizările poziției acestuia deoarece obi șnuit operatorul nu vede întreruptorul. Este
necesar să existe semnal diferen țiat asupra comut ărilor datorate comenzilor voite fa ță de cele
prin protec ție sau automate (RAR, sau AAR). Dac ă comenzile voite pot fi date atât din
camera de comand ă și supraveghere cât și din alte p ărți ale instala ției (cabina de relee, celula
întreruptorului) se recomand ă să fie de asemenea diferen țiate. Semnalizarea pozi ției
întreruptorului se realizeaz ă cu ajutorul l ămpilor de semnalizare ce se alimenteaz ă prin
contacte auxiliare ale întreruptorului (bloc contacte) ce se comut ă solidar cu axa
întreruptorului sau cu dispozitivul s ău de acționare. Culoarea verde semnalizeaz ă poziția
declanșat iar cea ro șie anclan șat. În fig.8.9 este prezentat ă cea mai simpl ă schemă ce
semnalizeaz ă poziția întreruptorului, care îns ă nu poate diferen ția comenzile voite (manuale
prin cheie), de cele automate. Pentru diferen țierea semnaliz ării comenzilor voite (prin cheie),
de cele automate, se utilizeaz ă în prezent curent semnalul pâlpâitor (lampa se stinge și aprinde
periodic) pentru comenzile automate. În fig.8.10 este prezentat ă o astfel de schem ă cu două
lămpi și cheie cu dou ă poziții. Dacă o lampă, de exemplu LD pâlpâie (iar LA s-a stins), se
semnalizeaz ă operatorului din camera de comand ă că întreruptorul din instala ție a declan șat,
deci cheia a r ămas pe pozi ția anclan șat și reciproc. Se utilizeaz ă în prezent foarte mult
semnalizarea pozi ției întreruptorului și a comut ărilor prin cheie sau automate cu o singur ă
lampă inclusă în mânerul cheii, dac ă cheia prin pozi ția sa indic ă diferențiat situația de
anclanșat de cea de declan șat, fig.8.11. Dac ă cheia este în pozi ție de coresponden ță cu
întreruptorul (de exemplu cheia este în pozi ție vertical ă indicând anclan șat și întreruptorul
este închis), lampa arde continuu iar la necoresponden ță arde intermitent indicând comut ările
automate.
Comanda separatoarelor
Schemele de comand ă ale separatoarelor sunt mult mai simple dar totu și și ele trebuie
să mențină impulsurile de comand ă o durată limitată, până la terminarea opera ției comandate.
Comanda separatoarelor cu dispozitive ASE poate fi dat ă manual din camera de comand ă sau
prin butoane din cabina de relee.
8.2.2. Schemele circuitelor secundare de semnalizare , măsură și blocaj
Semnaliz ările trebuie s ă fie optice și acustice la toate locurile de unde se pot face
operații de comand ă și reglaj și optice la aparatul deservit.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
93
Fig.8.12. Schema
circuitului primar a unei celule cu dou ă
sisteme de bare și un
singur întreruptor pe circuit Semnaliz ările sunt de pozi ție, de avarie sau preventive. Semnalizarea de pozi ție a
aparatelor trebuie s ă existe la toate punctele de unde se d ă comandă la distan ță și să
diferențieze optic pozi țiile declan șat și anclanșat precum și comenzile manuale de cele
automate. Semnalizarea de avarie, optic ă și acustică în camera de comand ă, anunță
declanșarea automat ă a întreruptoarelor; semnalul acustic este comun tuturor întreruptoarelor
(aceeași hupă) iar cel optic este individual (la fiecare circuit de comand ă), pentru a se
identifica întreruptorul ce a declan șat automat. Semnalizarea preventiv ă avertizeaz ă
personalul din camera de comand ă asupra abaterilor de la regimul normal de func ționare,
acustic (sonerie) prin semnalul unic și optic, individual (caset ă de semnalizare), pentru
identificarea elementului și naturii defectului (exemplu presiune sc ăzută întreruptor, ardere
siguranțe, barete comand ă, suprasarcin ă, etc.).
Partea de m ăsurare a schemelor de circuite secundare cuprinde m ăsurarea intensit ății
curentului, tensiunii, puterii active și reactive și a energiei electrice active și reactive.
Intensitatea curentului se m ăsoară pe toate circuitele cu puteri de peste 40 kW,
obișnuit pe o singur ă fază (cu excep ția cazurilor când se poate func ționa timp îndelungat cu
sarcini inegale pe faze). M ăsurarea tensiunii se face pe toate sec țiile de bare colectoare și pe
toate liniile. În majoritatea cazurilor se poate folosi un voltmetru indicator cu un comutator
voltmetric care permite și controlul izola ției. Măsurarea puterii active și a puterii reactive se
face prin wattmetre, respectiv varmetre montate pentru toate celulele de transformator și
autotransformator de 220 kV și 400 kV și liniile electrice importante. M ăsurarea energiei
electrice active respectiv reactive se face cu ajutorul contoarelor, pentru determinarea
cantității de energie electric ă vehiculat ă prin transformatoare, consumat ă de serviciile proprii,
transportat ă de linii, etc. Instruc țiunile prev ăd pentru fiecare tip de circuit primar, ce aparate
de măsură trebuie montate.
În schemele de circuite secundare se folosesc blocaje operative, de siguran ță și
tehnologice. Blocajele operative, pentru evitarea manevrelor gre șite, pot fi mecanice,
pneumatice, electromecanice sau electrice. Instruc țiunile prev ăd condițiile ce se impun la
realizarea blocajelor în circuitele elementelor de execu ție. Astfel,
fig.8.12, separatoarele a 1, a 2 și a 9 pot fi comandate dac ă
întreruptorul a o este deschis (protec ția contra manevr ării
separatoarelor sub sarcin ă). Dacă întreruptorul a o este închis, un al
doilea separator de bare a 1 sau a 2 din aceea și celulă poate fi închis
numai când cupla transversal ă este închis ă. După aceasta poate fi
deschis unul din cele dou ă separatoare ce au fost închise.
Separatorul r ămas în pozi ția “închis” trebuie din nou blocat contra
comenzii, când întreruptorul corespunz ător este închis (trecerea de
pe o bar ă pe alta sub sarcin ă). Blocajele de siguran ță pot fi
mecanice (încuietori mecanice la u șile celulelor ce pot fi sub
tensiune), sau electromagnetice (blocând u șile dacă aparatele din
celulă sunt cuplate sau dac ă în celulă este tensiune). Blocajele
tehnologice sunt func ție de condi țiile locale de func ționare a
instalației (de exemplu pornirea într-o anumit ă succesiune
obligatorie a unor receptoare).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
94
9. SERVICII PRORII ȘI INSTALA ȚII AUXILIARE
DIN CENTRALE ȘI STAȚII ELECTRICE
9.1. Servicii proprii ale centralelor electrice
Centralele electrice moderne sunt mari produc ătoare de energie electric ă, dar în acela și
timp sunt și mari consumatoare de energie electric ă. În cadrul centralelor termoelectrice,
energia electric ă se folose ște pentru antrenarea diferitelor ma șini și mecanisme, f ără de care
producția de energie electric ă nu este posibil ă. Astfel, la centralele termoelectrice energia
electrică este folosit ă pentru: prepararea și introducerea combustibilului în focarul cazanelor,
introducerea aerului în focar și extragerea gazelor arse din focar, introducerea apei în cazan,
menținerea vacuumului în condensatorul turbinei, alimentarea cu ap ă a centralei, comanda
utilajelor termice, ventilarea înc ăperilor, iluminat, etc.
La hidrocentrale energia electric ă se folose ște pentru alimentarea instala țiilor
hidrotehnice, comanda instala țiilor hidrotehnice și a aparatajului electric, r ăcirea
generatoarelor și a transformatoarelor, înc ălzirea utilajelor hidrotehnice pe timp de iarn ă,
ventilarea cl ădirii, iluminat, etc.
Consumul propriu de energie electric ă al centralelor termoelectrice cu abur este
cuprins între 5-10% din produc ția totală de energie electric ă și depinde de: felul
combustibilului, presiunea ini țială a aburului, tipul turbogeneratoarelor și puterea lor, modul
de antrenare a pompelor de alimentare, etc.
La centralele hidroelectrice consumul de ener gie al serviciilor proprii este cuprins între
0,2-2% din produc ția de energie electric ă a centralei.
Pentru antrenarea mecanismelor de servicii proprii se folosesc, de regul ă, motoare
electrice. Pentru antrenarea pompelor de alimentare se folosesc pe lâng ă motoare electrice și
turbine cu abur.
Alimentarea de baz ă a serviciilor proprii se face de la generatoarele centralei iar
rezerva se ia din sistem.
Pentru alimentarea sistemului de servicii proprii se prev ăd transformatoare
coborâtoare, instala ții de distribu ție și rețele ample la fel ca pentru întreprinderile industriale
de aceeași putere și importan ță.
Spre deosebire de întreprinderile industriale, în centralele electrice se prev ăd și surse
independente de sistemul energetic pe ntru alimentarea sistemelor de comand ă, a anumitor
dispozitive importante și a iluminatului de siguran ță. Ca surse independente se folosesc:
baterii de acumulatoare și grupuri Diesel cu pornire rapid ă, de putere nu prea mare (sub 200
kW).
Elementele care sunt absolut necesare pentru o func ționare economic ă și sigură a
centralei și anume: mecanismele antrenate de motoare electrice și turbine de abur,
receptoarele de energie electric ă de toate tipurile, re țelele electrice în cablu, instala țiile de
distribuție, transformatoarele coborâtoare, sursele de energie independente de sistem, precum
și instalațiile de comand ă – reprezint ă sistemul de servicii proprii al centralelor electrice.
Func ționarea normal ă a centralei este posibil ă numai în cazul func ționării sigure a
sistemului de servicii proprii. Perturbarea func ționării agregatelor de servicii proprii din cauza
întreruperii aliment ării cu energie electric ă duce la oprirea func ționării agregatelor de baz ă, iar
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
95în anumite cazuri și a centralei în întregime. Din aceast ă cauză cerința de bază la care trebuie
să răspundă sistemul de servicii proprii este siguranța în func ționare . La fel de important ă
este și cerința de economicitate a sistemului de servicii proprii. Economicitatea trebuie
înțeleasă atât ca o reducere a investi țiilor, cât și ca un consum minim de energie electric ă și
termică în sistemul de servicii proprii.
9.1.1. Surse de alimentare cu energie electric ă a
serviciilor proprii ale centralelor
Siguran ța în funcționare a sistemului de servicii proprii al centralei electrice depinde
într-o mare m ăsură de sursele de alimentare.
Necesitatea alegerii unei surse de energie sigure și economice pentru sistemul de
servicii proprii a ap ărut odată cu interconectarea centralelor în tre ele într-un sistem energetic.
La început atât centrala, cât și sistemul nu puteau asigura o alimentare sigur ă a serviciilor
proprii.
Scurtcircuitele din re țeaua exterioar ă sau interiorul centralei, datorit ă imperfec țiunii
protecțiilor și ale întreruptoarelor precum și a lipsei regulatoarelor automate ale excita țiilor
generatoarelor, duceau la sc ăderea îndelungat ă
a nivelului de tensiune în sistemul de servicii
proprii.
La sc ăderea tensiunii (chiar pentru scurt timp) motoarele electrice erau deconectate de
la rețea prin protec ții de minim ă
tensiune, ceea ce ducea la perturbarea
funcționării serviciilor proprii și prin
urmare, la întreruperea func ționării
întregii centrale. În aceste condi ții a
fost necesar s ă se alimenteze sistemul
de servicii proprii de la generatoarele
care nu erau legate la sistemul energetic.
Pentru alimentarea serviciilor
proprii se prevedea unul sau dou ă
generatoare independente. Aceste
generatoare au primit denumirea de grupuri turbogeneratoare de cas ă și se
alimentau cu abur de la acelea și
cazane ca și turbogeneratoarele
principale. Aceste generatoare de cas ă se racordau la bare de 3-6 kV, func ționând în regim
normal nelegate la barele de înalt ă tensiune. Pentru rezervarea generatoarelor de cas ă se
prevedeau transformatoare de rezerv ă, care erau racordate la barele de înalt ă tensiune ale
centralei, fig.9.1.
La astfel de scheme (cu surse de energie independente), scurtcircuitele din sistem, precum și scăderea frecven ței din sistem nu erau resim țite de agregatele de servicii proprii.
Odat ă cu creșterea puterii turbogeneratoarelor și cu creșterea presiunii aburului,
alimentarea turbogeneratoarelor de cas ă cu abur de presiune înalt ă a devenit din ce în ce mai
grea. La anumite centrale turbogeneratoarele de cas ă au fost înlocuite cu generatoare montate
pe același arbore cu generatorul principal, fig.9.2. Aceast ă schemă se consider ă mai
Fig.9.1. Schema principial ă a sistemului de servicii proprii
al unei centrale termoelectrice cu turbogeneratoare de cas ă:
1 – turbogeneratorul principal; 2 – turbogeneratorul de cas ă;
3 – transformatorul de servicii proprii; 4 – sta ția de înalt ă
tensiune; 5 – instala ția de distribu ție a serviciilor proprii
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
96economic ă, deoarece randamentul turbinei principale era mai mare decât randamentul turbinei
de casă de putere mic ă. Generatoarele de cas ă, împreun ă cu excita ția lor, complicau
construcția turbogeneratorului principal și măreau dimensiunile s ălii mașinilor.
Perfec ționarea aparatajului electric și introducerea automaticii de sistem a m ărit
siguranța aliment ării cu energie electric ă și a permis ca alimentarea serviciilor proprii s ă se
facă mult mai sigur și economic de la generatoarele principale și sistem, f ără să se foloseasc ă
surse independente. Adoptarea acestei solu ții a fost posibil ă datorită următoarelor
perfecționări:
1) folosirea unor protec ții prin relee rapide pentru toate elementele sistemului,
inclusiv serviciile proprii;
2) folosirea automaticii de sistem – reglajul automat al excita ției generatoarelor,
descărcarea automat ă a sarcinii la sc ăderea frecven ței, anclan șarea automat ă a
transformatorului de rezerv ă în sistemul de servicii proprii, etc.;
3) folosirea în sistemul de servicii proprii a motoarelor asincrone cu rotorul în
scurtcircuit și parametri variabili ai
rotorului și renunțarea la protec ția de
minimă tensiune;
4) realizarea corect ă a schemei de
principiu a centralei, precum și a
schemei pentru alimentarea de lucru și
de rezerv ă a serviciilor proprii, care s ă
se asigure autopornirea motoarelor
după pauze scurte de tensiune.
Ultima condi ție este eliminatorie și are o
importanță foarte mare. Generatoarele racordate pe
barele de ÎT trebuie prev ăzute cu for țarea
excitației.
La scăderea tensiunii motoarele se
frânează, dar prin reapari ția tensiunii motoarele
asincrone se accelereaz ă rapid pân ă la turația
nominală și se restabile ște funcționarea normal ă a
agregatelor. În procesul de autopornire
(accelerare) motoarele asincrone absorb curen ți
mari.
Sursele de alimentare trebuie s ă fie astfel
dimensionate încât nivelul de tensiune pe barele de
serviciu proprii s ă permit ă autopornirea
motoarelor.
O condiție foarte important ă pentru o
funcționare sigur ă a motoarelor electrice din
cadrul serviciilor proprii și, în consecin ță, a
centralelor și a sistemului energetic în întregime este men ținerea frecven ței la parametri
nominali.
Scăderea frecven ței poate fi cauzat ă de supraînc ărcarea sistemului energetic (sau a
unei zone a sistemului), datorit ă deconect ării unei centrale sau a unei linii de interconexiune.
Datorită scăderii frecven ței se reduce productivitatea mecani smelor care deservesc agregatele
principale, în consecin ță parametrii aburului scad și ca urmare scade și puterea electric ă
Fig.9.2. Schema principial ă a sistemului de
servicii proprii a unei centrale
termoelectrice cu generatoare de cas ă: 1 –
generatorul principal; 2 – generatorul de
casă; 3 – transformatorul de rezerv ă pentru
servicii proprii; 4 – instala ția de înalt ă
tensiune; 5 – instala ția de distribu ție a
serviciilor proprii
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
97debitată de central ă. Prin aceasta deficitul de putere în sistem se m ărește și frecvența scade în
continuare. Dac ă în acest timp nu se descarc ă sistemul, se poate perturba întreaga lui
funcționare. Astfel de avarii au fost posibile pân ă când s-a introdus automatica de desc ărcare
automată a sarcinii la sc ăderea frecven ței.
Pentru centralele termoelectrice, ca su rse independente de sistem se folosesc bateriile
de acumulatoare. Sarcina bateriilor de acumulatoare este s ă alimenteze în continuu (în orice
condiții) instala țiile de comand ă și semnalizare, protec țiile prin relee, instala țiile de
automatizare și telefonia.
În cazul dispari ției tensiunii alternative, bateria de acumulatoare trebuie s ă alimenteze
de asemenea iluminatul de siguran ță și anumite mecanisme care asigur ă oprirea în deplin ă
siguranță a turbogeneratorului (pompele de ulei de ungere și etanșare). Capacitatea bateriei de
acumulatoare se alege pentru întreruperi de 1 h în alimentarea cu curent alternativ.
Pentru centrale de putere mare, m ărirea capacit ății bateriei de acumulatoare nu este
recomandabil ă și din aceast ă cauză se prevăd grupuri motor Diesel-generator de curent
alternativ prevăzute cu pornire rapid ă în caz de avarie.
Puterea grupului Diesel nu este mare, din aceast ă cauză pornirea centralei dup ă o
avarie cu ajutorul lor nu este posibil ă. Este absolut necesar ca energia pentru o astfel de
pornire să fie luată din sistem.
9.1.2. Servicii proprii ale centralelor termoelectrice
Pentru alimentarea receptoarelo r de servicii pr oprii de regul ă se folosesc dou ă trepte
de tensiuni alternative:
a) Treapta de medie tensiune, pentru alimentarea unor motoare de puteri unitare peste
160 kW sau pentru alimentarea unor grupe de receptoare mai mici, prin
intermediul unor transformatoare coborâtoare. Pentru instala ții de medie tensiune
se alege, de regul ă, tensiunea de 6 kV.
b) Treapta de joas ă tensiune, pentru alimentarea receptoarelor mici inclusiv a
motoarelor cu puteri unitare sub 160 kW. Pentru instala ții de joas ă tensiune se
alege tensiunea 380/220 V.
La stabilirea schemelor de alimentare se ține seama de gradul de siguran ță în
funcționare cerut de receptoarele de servicii proprii. Acestea se stabilesc dup ă următoarele
principii generale:
1) Schema de alimentare trebuie s ă asigure fiec ărei categorii de consumatori
siguranța în alimentare și continuitatea în func ționare cerut ă;
2) Schema trebuie s ă fie simpl ă, clară, ușor de supravegheat și exploatat;
3) Puterea instalat ă în transformatoarele de servicii proprii, în bobinele de reactan ță,
trebuie să
fie cât mai redus ă, fără a se afecta prin aceasta celelalte condi ții de
funcționare ale schemei;
4) Schema de alimentare s ă fie cât mai pu țin posibil afectat ă de avariile din
interiorul centralei sau din afara ei (în sistem) și să permită reluarea rapid ă a
funcționării centralei dup ă oprire și în urma unor avarii;
5) Sursele de alimentare normal ă și cele de rezerv ă să fie cât mai independente între
ele, în sensul ca ultimele s ă nu fie afectate, decât în limite admisibile, de defectele
apărute în sursele de alimentare normale.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
98
9.1.2.1.Scheme electrice de alimentare în centrale cu blocuri generator-
transformator
Principiul care st ă la baza alegerii unei scheme electrice de alimentare a serviciilor
proprii în centrale organizate pe blocuri const ă în realizarea unor separ ări cât mai complete a
schemei pe fiecare bloc în parte, în vederea asigur ării unei independen țe cât mai pronun țate în
funcționarea blocului în raport cu celelalte.
În acest scop, fiec ărui bloc generator-transformator îi sunt afectate unul sau dou ă
transformatoare de servicii proprii, denumite prescurtat TSPB (transformator de servicii
proprii de bloc). Acest transformator este destin at pentru alimentarea tu turor receptoarelor de
servicii proprii ale blocului și, în anumite scheme, pentru alimentarea unei p ărți din
receptoarele serviciilor proprii generale, care sunt comune pentru întreaga central ă sau pentru
un anumit num ăr de blocuri.
În fig.9.3.a este prezentat ă
schema cea mai simpl ă de
racordare a transformatorului
TSPB. Schema ofer ă avantajul
simplității și al lipsei unor
elemente suplimentare de
comutație la bornele
generatorului. De asemenea,
această schem ă permite o
racordare foarte sigur ă, în bare
ecranate pe faz ă între bornele
generatorului și ale
transformatorului bloc, precum și
între punctul de racord al
transformatorului TSPB și bornele
acestuia. Celula de sub generator
rezultă foarte simpl ă, deoarece în
aceasta se amplaseaz ă numai
aparatajul necesar reglajului excita ției, dezexcit ării rapide, for țării excita ției, etc.
Dezavantajele acestei scheme constau în faptul c ă transformatorul TSPB nu poate servi și
pentru pornirea blocului, în acest scop fiind necesar ă alimentarea barei de servicii proprii de la
o altă sursă, până se face sincronizarea la bare a blocul ui prin intermediul întreruptorului 1I.
Apare astfel necesitatea de a se prevedea transformatoare suplimentare de pornire, în special la centralele cu mai multe blocuri.
În vederea înl ăturării dezavantajului men ționat, se apeleaz ă la schema din fig.9.3.b. În
această schemă, în timpul pornirii blocului, întreruptorul 2I este deschis, iar receptoarele de
servicii proprii ale blocului care trebuie s ă funcționeze în timpul pornirii sunt alimentate din
sistem prin intermediul transformatorului de bloc și al transformatorului TSPB. Dup ă pornire,
sincronizarea cu sistemul se face prin înch iderea întreruptorului 2I. Avantajele acestei
scheme, în raport cu prima schem ă, sunt evidente, mai ales datorit ă faptului c ă același
transformator poate fi folosit atât pentru alimentarea normal ă a serviciilor proprii, cât și
pentru pornirea blocului. Într-o asemenea schem ă numărul transformatoarelor de servicii
proprii de rezerv ă pe întreaga central ă va fi mai redus. În afar ă de acest avantaj, aceast ă
Fig.9.3. Scheme pentru alimentarea serviciilor proprii de bloc
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
99schemă nu necesit ă – ca în fig.9.3.a – trecerea, dup ă pornirea blocului, de pe alimentarea de la
sursa de pornire pe sursa proprie (adic ă pe alimentarea de la TSPB).
Un dezavantaj al schemei din fig.9.3.b îl poate constitui ecranarea pe faz ă a barelor de
legătură între generator și transformatorul de bloc. În cazul când întreruptorul 2I nu poate fi
procurat în execu ție separat ă pentru fiecare faz ă, ecranarea monofazat ă pe tot circuitul devine
imposibil ă. Aceasta conduce la m ărirea riscului de apari ție a unor defecte polifazice în
apropierea imediat ă a bornelor generatorului. Riscul cre ște și datorită prezenței unor aparate
de comuta ție suplimentare între generator și transformator.
Un alt dezavantaj const ă în faptul c ă întreruptorul 2I trebuie s ă fie un aparat deosebit
de robust, fiind parcurs de curen ți foarte mari, atât în exploatare normal ă, cât și în regim de
scurtcircuit, ceea ce îl face s ă fie un aparat scump. Pentru reducerea acestui dezavantaj se
renunță în multe cazuri la func ția de întreruptor și i se confer ă acestui aparat numai func ția de
contactor, el servind deci exclusiv pentru sincronizare.
Dac ă în schemele cu
transformatoarele de bloc cu dou ă înfășurări,
alegerea uneia sau alteia dintre variantele
discutate mai comport ă discuții, schema din
fig.9.3.b este obligatorie în cazul când
transformatorul de bloc are trei înf ășurări sau
este autotransformator, fig.9.4, deoarece în
asemenea cazuri trebuie s ă existe posibilitatea
menținerii leg ăturii între cele dou ă tensiuni
înalte la care debiteaz ă blocul și în cazul unui
defect în cadrul blocului. La unele centrale electrice nu toate
receptoarele de servicii proprii pot fi
racordate pe barele de servicii proprii ale
blocului. Unele receptoare sunt de interes
general, deservind instala ții comune întregii
centrale (de exemplu: sta ții de
pompare, de alimentare cu combustibil,
etc.) și de aceea nu se dore ște ca
acestea s ă fie afectate de defectarea
unor bare de servicii proprii ale unui bloc. Acest aspect se remarc ă și la
centralele electrice de termoficare,
unde exist ă receptoare generale
importante apar ținând instala țiilor de
termoficare. În aceste cazuri schema de
alimentare cu energie electric ă a
serviciilor proprii se prevede cu bare de
servicii proprii generale, de la care se alimenteaz ă toți acești consumatori.
Când asemenea bare generale exist ă, ele servesc deseori și ca surse de rezerv ă și de
pornire pentru barele de servicii proprii de bloc, fig,9.5.
Indiferent de schema adoptat ă pentru serviciile interne, trebuie avut în vedere
următoarele:
Fig.9.4. Scheme pentru alimentarea serviciilor
proprii de bloc când transformatoarele de bloc au
trei înfășurări sau sunt autotransformatoare
Fig.9.5. Alimentarea serviciilor proprii generale
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
100- sursele de alimentare de rezerv ă trebuie s ă fie afectate cât mai pu țin posibil în
cazul apari ției unui defect pe sursa de alimentare normal ă;
– asigurarea la nivelul de siguran ță impus pentru diferite categorii de receptoare.
În fig.9.6-9.9 sunt prezentate scheme reprezentative pentru alimentarea cu energie
electrică a instalațiilor de servicii proprii ale centralelor termoelectrice de mare putere.
În fig.9.6 este reprezentat ă o schem ă
pentru o central ă echipată cu grupuri de
condensație de putere unitar ă egală cu 200
MW sau mai mare, în care toate serviciile
proprii sunt blocizate, adic ă în care nu exist ă
bare de servicii proprii generale. În acest caz este necesar a se prevedea câte un
transformator de servicii proprii de pornire și
rezervă TSPR pentru fiecare dou ă blocuri. O
asemenea schem ă se folose ște în toate
cazurile când este posibil ă o blocizare total ă
(centrale de condensa ție funcționând pe gaze
sau eventual pe p ăcură) și când, racordarea
receptoarelor generale , repartizate pe sec țiile
de bare de bloc, nu conduce la cre șterea
excesivă a puterii transformatoarelor TSPB,
ceea ce ar avea repercusiuni asupra nivelului
puterilor de scurtcircuit pe aceste bare.
Schema se preteaz ă bine la echiparea
centralelor cu perechi de blocuri.
În fig.9.7 este reprezentat ă o schem ă
a unei centrale echipat
ă cu grupuri de 200
MW și mai mare, la care serviciile proprii
generale sunt alimentate de pe
câte un sistem de bare generale pentru o
pereche de blocuri. Aceste bare servesc
totodată și ca surse de rezerv ă și pornire
pentru sec țiile de bare de bloc. În cazul unor
puteri reduse ale receptoarelor generale, astfel încât acestea s ă poată fi alimentate în
regim normal de la transformatoarele TSPB,
este posibil ca în locul celor dou ă
transformatoare TSPR s ă se prevad ă numai
unul singur. Aceast ă soluție este favorizat ă de existen ța mai multor blocuri în central ă, de
exemplu patru, când vor exista deci dou ă TSPR (câte unul pentru fiecare pereche), fiecare din
cele două TSPR putând constituind o rezerv ă reciprocă. În cazul când pornirea grupurilor se
poate face prin propriile transformatoare (TSPB), deoarece este prev ăzut întreruptor între
bornele generatorului și transformatorului de bloc, rezerva în transformatoarele TSPR poate fi
și mai mult redus ă, așa cum se vede în schemele din fig.9.8 și 9.9. Prima schem ă reprezint ă o
centrală fără bară separată pentru alimentare a serviciilor proprii generale, iar a doua o central ă
în care exist ă asemenea bare și în care barele de servicii proprii generale au fost organizate pe
perechi de blocuri.
Fig.9.6. Schem ă de servicii proprii pentru CTE de
putere mare cu toate serviciile proprii blocizate
Fig.9.7. Schem ă de servicii proprii pentru CTE de
putere mare cu bare generale pentru o pereche de
blocuri
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
101
O deosebit ă importan ță trebuie
acordată modului de racordare a
transformatoarelor de rezerv ă.
Acestea trebuie s ă fie alimentate de la
o sursă independent ă de aceea pe care
sunt racordate transformatoarele pe care le înlocuiesc. Asemenea surse independente pot fi considerate:
– altă secție de bare decât
aceea pe care debiteaz ă
blocurile pentru care
servesc ca transformator
de rezervă și pornire;
– bare colectoare de alt ă
tensiune decât acelea pe
care debiteaz ă blocurile
pentru care servesc ca transformatoare de rezerv ă și pornire.
Pot fi considerate, de asemenea, surse independente al doilea sistem de bare
colectoare, dac ă funcționează separat de primul sistem sau dac ă se separ ă automat prin
întreruptorul de cupl ă, în caz de avarie pe unul din sisteme.
Fig.9.8. Schem ă de servicii proprii pentru CTE de putere
mare fără bară separată pentru serviciile proprii generale
Fig.9.9. Schem ă de servicii proprii pentru CTE de putere mare cu bare separate pentru
serviciile proprii generale
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
102Numărul de sec ții de bare al sistemului de ba re de servicii proprii se stabile ște ținând
seama, fie de necesitatea reducerii nivelu lui puterii de scurtcircuit, fig.9.10.a și b, fie de aceea
a repartiz ării receptoarelor, astfel încât un defect ap ărut pe una din sec țiile de bare s ă nu
afecteze func ționarea întregului bloc, fig.9.10.c.
Fig.9.10. Sec ționarea barelor colectoare din serviciile proprii de bloc
Fig.9.11. Organizarea serviciilor proprii de curent alternativ pentru un bloc: 1 – receptoare la
tensiunea de 6 kV; 2, 2’ – bare pentru alimentarea receptoarelor de 0,4 kV; 3 – transformator de
rezervă 6/0,4 kV; 4 – grup Diesel cu pornire rapid ă; 5 – bara de 0,4 kV pentru alimentarea
receptoarelor vitale
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
103
Mecanismele din serviciile proprii sunt dublate, astfel încât la ie șirea din func țiune a
unuia dintre ele, celelalte s ă poată asigura func ționarea grupului la sarcin ă redusă.
Mecanismele de servicii proprii perechi se racordeaz ă pe bare colectoare separate.
Schemele instala țiilor de servicii proprii de joas ă tensiune urm ăresc, în general,
principiile enun țate mai sus.
O schemă principial ă a organiz ării serviciilor proprii de curent alternativ de bloc este
arătată în fig.9.11. Aceast ă schemă ține seama de condi țiile de alimentare a diverselor
categorii de consumatori.
9.1.2.2. Scheme electrice de alimentare în centrale
cu bare colectoare la tensiunea generatorului
Centrale termoelectrice cu bare colectoare la tensiunea generatorului se construiesc
numai cu grupuri turbogeneratoare de puteri re lativ reduse (maximum 50 MW). Limitarea
folosirii unor asemenea scheme se datoreaz ă în special faptului c ă puterile de scurtcircuit de
barele colectoare trebuie men ținute la anumite valori maxime admisibile. Spre deosebire de
centralele termoelectrice având schem ă bloc, în centralele cu bar ă colectoare la tensiunea
generatoarelor, schema de servicii proprii este intim legat ă și în mare m ăsură determinat ă de
schema general ă a centralei.
Schema din fig.9.12 reprezint ă schema unei centrale echipat ă cu grupuri de putere
mică, având sistem simplu de bare colectoare la tensiunea generatoarelor, în general de 6 kV.
În asemenea cazuri, puterea de scurtcircuit pe barele colectoare poate fi limitat ă la 200-250
MVA și, ca urmare, pot fi folosite celule prefabricate.
La aceste centrale bara colectoare a centralei se folose ș
te și pentru alimentarea
motoarelor conectate direct la 6 kV. La aceea și
bară se racordeaz ă și transformatoarele de 6/0,4
kV de servicii proprii. În unele cazuri, când
există mai multe grupuri în central ă, bara
colectoare poate avea mai multe sec ții. În acest
caz, receptoarele de servicii proprii se distribuie
în mod corespunz ător pe sec ții. În general,
numărul de sec ții de servicii proprii se alege
egal cu num ărul cazanelor.
În centralele cu bare colectoare la
tensiunea generatoarelor, receptoarele serviciilor
proprii generale nu au sec ții de bare speciale, ci
sunt repartizate pe sec țiile de bare ale instala ției
de servicii proprii. O sec ție de bare speciale
poate fi eventual prev ăzută în cazul când pe
lângă centrală există și receptoare de servicii
proprii importante pentru termoficare (CAF, stații de pompare, etc.).
Fig.9.12. Schem ă pentru alimentarea serviciilor
proprii ale centralelor cu simplu sistem de bare
colectoare la tensiunea generatorului
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
104
Fig.9.13. Schem ă pentru alimentarea serviciilor proprii ale centralelor cu dublu sistem de bare
colectoare la tensiunea generatorului
Fig.9.14. Schem ă pentru alimentarea serviciilor proprii ale centralelor cu dublu sistem de bare
colectoare la tensiunea generatorului
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
105Spre deosebire de cazul precedent, în fig.9.13 și 9.14 sunt reprezentate cazurile în care
centrala are sisteme duble de bare colectoare pe care puterea de scurtcircuit este relativ mare,
putând ajunge în unele cazuri pân ă la 800 MVA la 6 kV. În asemenea cazuri, care se întâlnesc
la centralele echipate cu grupuri de putere mijlocie (între 25 și 50 MW), solu ția racordării
instalațiilor de servicii proprii pe barele colectoare apare neeconomic ă. În astfel de centrale se
creează secții de bare speciale pentru alimentarea serviciilor proprii. Puterea de scurtcircuit se
limitează la aceste bare, încât s ă poată fi folosit un aparataj cât mai u șor și ieftin. Limitarea
puterii de scurtcircuit la valori sub 200-250 MVA se realizeaz ă, fie prin prevederea unor
bobine de reactan ță pe aliment ările barelor de servicii prop rii, fie prin transformatoare
coborâtoare, dac ă tensiunea barelor principale este diferit ă de tensiunea de 6 kV.
Alimentarea serviciilor proprii de 0,4 kV se face prin intermediul transformatoarelor
de 6/0,4 kV.
9.1.3. Servicii proprii ale centralelor hidroelectrice
Consumul serviciilor proprii la CHE este mult mai mic decât la CTE. Acest consum
depinde de: tipul centralei, climatul regiunii, alimentarea cu ap ă, tipul de excitare al
generatoarelor.
Consumul de servicii proprii se împarte în dou ă grupe:
1) Agregatele hidrogeneratorului și ajutătoare, care asigur ă pornirea, func ționarea și
oprirea hidroagregatelor (inclusiv transformatorul de bloc): pompe de ulei pentru
reglajul hidroagregatului; pompe de ulei de ungere; pompe pentru alimentarea cu
apă; sistemele de ac ționare a vanelor; pompe pentru r ăcirea generatorului; pompe
și ventilatoare pentru r ăcirea transformatorului; elementele sistemului de excita ție.
2) Servicii proprii generale, absolut necesare pentru func ționarea centralei: pompe
pentru alimentarea cu ap ă, compresoare, pompe de drenaj, pompe pentru scoaterea
apei din conducta principal ă și carcasa spiral ă, pompe de incendiu, macarale
pentru montaj și revizii, mecanisme pentru deservirea barajului; deservirea sta ției
de înaltă tensiune, înc ărcarea bateriei de acumulatoare, iluminat, ventila ție, lifturi,
atelier mecanic,
Pentru oprirea în deplin ă siguranță a centralei nu sunt necesare surse speciale de
alimentare.
9.1.4. Servicii proprii ale centralelor nuclearo-electrice
Sistemul de servicii proprii aferente CNE au la baz ă soluțiile care s-au dovedit juste în
centralele conven ționale cu grupuri de mare putere, adaptate în mod corespunz ător la cerin țele
specifice impuse de consumatorii din cadrul CNE.
Puterea serviciilor proprii din CNE variaz ă între 5 și 14% din puterea nominal ă și este
funcție de puterea blocului și mai ales de agentul de r ăcire folosit.
Principalele particularit ăți ale schemelor de servicii proprii din CNE sunt:
1) Siguranță mărită în alimentarea consumatorilor de servicii proprii în general, dar
mai ales a consumatorilor care trebuie s ă funcționeze în cazuri de avarie;
2) Folosirea unor utilaje și materiale speciale, impuse atât de siguran ța în funcționare
mărită, cât și de mediul în care func ționează consumatorii.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
106
Fig.9.15. Schema electric ă a serviciilor proprii aferente unui bloc nuclear de 600 MWe
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
107Întrucât întreruperea în alimentarea cu energie electric ă a consumatorilor de servicii
proprii poate avea consecin țe grave atât asupra utilajului cât și asupra mediului înconjur ător,
la CNE nelivrarea de energie electric ă este pe planul al doilea, securitatea centralei fiind pe
primul plan.
Sistemul de servicii proprii al CNE const ă din transformatoarele deriva ție de bloc,
transformatoarele de rezerv ă-pornire alimentate din sistem și sistemul de distribu ție electric ă
al centralei.
În regim normal de func ționare consumatorii de servicii proprii sunt alimenta ți de la
transformatoarele deriva ție de bloc, iar alimentarea de rezerv ă-pornire se ia din sistem. În caz
de avarie, sursa de rezerv ă intervine automat, prin AAR.
Sistemul de alimentare cu energie electric ă a serviciilor proprii pentru un grup de tip
CANDU, cum este cel de la CNE Cernavod ă, constă în:
a) Sistemul de clas ă IV, alimentat fie de la turbogen erator, fie de la sistem, poate
suporta întreruperi în alimentarea cu energie electric ă de lung ă durată fără
implicații în securitate. Întreruperea complet ă a sursei de clas ă IV produce oprirea
reactorului;
b) Sistemul de clas ă III este alimentat de la sistemul de clas ă IV și de la
generatoarele Diesel de rezerv ă, care pornesc automat la întreruperea sursei de
clasă IV sau la un accident de pierdere a agentului de r ăcire și asigură o sursă
autonomă independent ă de sistem. Sistemul de clas ă III poate tolera întreruperi de
scurtă durată, iar în cazul unei întreruperi de lung ă durată, centrala mai poate fi
încă oprită în deplin ă siguranță;
c) Sistemul de clas ă II (curent alternativ) și de clas ă I (curent continuu) sunt
proiectate s ă asigure o surs ă de alimentare neîntrerupt ă și constau din baterii de
acumulatoare, invertoare și sisteme de înc ărcare a bateriilor de acumulatoare.
Sistemele de clas ă I și de clasă II sunt alimentate în regim normal de la sistemul
de clasă IV.
Pentru oprirea în deplin ă siguranță a centralei se prev ăd două sisteme independente de
oprire la avarie, Sistemul de oprire la avarie 1 este alimentat de la sursele electrice normale ale centralei. Sistemul de oprire la avarie 2 este prev ăzut cu o surs ă de alimentare cu rezervare
100%, care este prev ăzută să reziste la cutremure și este amplasat ă într-o clădire separat ă.
În fig.9.15 se prezint ă schema electric ă a serviciilor proprii aferente unui bloc nuclear
de 600 MWe.
9.2. Servicii proprii ale sta țiilor electrice
Consumatorii de servicii proprii ai sta țiilor electrice se alimenteaz ă în parte în curent
alternativ la tensiunea pe 380/220 V (cu excep ția unor consumatori, la care din considerente
de tehnica securit ății muncii se impune folosirea unor tensiuni mai mici) și în parte în curent
continuu, tensiunile posibile fi ind 24, 48, (60), 110, 220 V.
Consumatorii de servicii proprii care se alimenteaz ă în curent alternativ sunt:
instalațiile de răcire ale transformatoarelor și autotransformatoarelor; instala țiile de reglaj ale
transformatoarelor și autotransformatoarelor; instala țiile de înc ărcare ale bateriei de
acumulatoare; instala țiile de ventila ție ale bateriei de acumulatoare; dispozitivele de ac ționare
ale întreruptoarelor și separatoarelor; instala țiile de aer comprimat; instala țiile de stingere a
incendiilor; echipamentul de telecomunica ții; instala țiile de iluminat; instala țiile de înc ălzit
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
108
Fig.9.16. Schem ă de alimentare a
consumatorilor de servicii proprii: TSP-
transformator de servicii proprii; BSP-
bare de servicii proprii pentru asigurarea microclimatului necesar; prize pentru iluminat și forță; circuitele secundare
de curent alternativ (m ăsurare, protec ție, automatiz ări, etc.).
Consumatorii de servicii proprii în curent continuu sunt: anumite dispozitive de
acționare ale întreruptoarelor, separatoarelor, c ontactoarelor; circuitele secundare de curent
continuu (protec ții, automatiz ări, blocaje, semnaliz ări, telecomand ă, telecomunica ții, etc.);
iluminatul de siguran ță; consumatorii care nu permit de loc întreruperi în alimentare.
9.2.1. Alimentarea consumatorilor de servicii proprii de curent alternativ
În fig.9.16 se prezint ă o variant ă de bază de schem ă de alimentare a serviciilor proprii.
Instalația de distribu ție principal ă cuprinde un sistem simplu de bare sec ționate. Alimentarea
barelor de servicii proprii trebuie s ă aibă loc de la dou ă surse independente, care pot furniza
fiecare întreaga putere cerut ă de consumatorii de servicii proprii. Cele dou ă surse pot
funcționa permanent conectate ca surse normale sau pot func ționa cu o surs ă normal
deconectat ă, aceasta având rol de rezerv ă. În acest caz din urm ă trebuie să existe posibilitatea
inversării rolurilor celor dou ă surse. Dac ă cele două surse sunt permanent conectate, cele dou ă
secții de bare pot func ționa fie separat, fie cuplate între ele, în func ție de nivelul curen ților de
scurtcircuit și de stabilitatea echipamentului de scurtcircuit. Dac ă în mod normal una din surse
este conectat ă, cealaltă este în rezerv ă, secțiile de bare func ționează cuplat între ele.
Drept surse de alimentare ale serviciilor proprii ale unei sta ții electrice se pot utiliza:
a) o secție sau un sistem de bare colect oare de medie tensiune din sta ția electric ă
respectivă sau de la o central ă sau stație apropiat ă;
b) o secție sau un sistem de bare colectoare de joas ă tensiune pentru distribu ție, din
stația electric ă respectiv ă sau de la o central ă sau stație apropiat ă (în acest caz
lipsește TSP eviden țiat în fig.9.16);
c) o linie de medie tensiune din zona sta ției;
d) o înfășurare terțiară de medie tensiune (10-
22 kV) a unui transformator din sta ție,
respectiv a unui autotransformator de interconexiune a re țelelor de 110-220-
400kV;
e) în cazuri excep ționale una din surse poate
fi un grup electrogen.
Receptoarele serviciilor proprii se clasific ă în
trei categorii în func ție de durata de întrerupere pe
care o admit. Receptoarele din categoria I admit
întreruperea în alimentare doar câteva minute, în categoria III intr ă receptoarele care admit întrerupere
pe toată durata unei avarii în circuitele de alimentare
ale serviciilor proprii. Receptoarele care nu admit nici
un fel de întrerupere în alimentare se racordeaz ă la
instalația de curent continuu.
Alimentarea celor trei categorii de receptoare
are loc astfel:
Categoria I – dublă alimentare de la dou ă secții de bare ale instala ției de distribu ție principale
(C
1, C2, în fig.9.1);
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
109
Fig.9.17. Schema de alimentare a
consumatorilor de servicii proprii cu
sursă de siguran ță
Fig.9.22. Schem ă de alimentare a consumatorilor
de curent continuu: SIO – surs ă de încărcare
ocazional ă; B – baterie de acumulatoare; C i –
grupuri de consumatori Categoria II – fie dubl ă alimentare ca la categoria I, fie alimentarea în bucla de la dou ă secții
de bare ale instala ției de distribu ție principale (C 3, C4, C5, C6), soluția se stabile ște prin calcul
tehnico-economic;
Categoria III – simplă alimentare (C 7, C8).
În sta țiile electrice de importan ță deosebită se
prevede o a treia surs ă de alimentare, care este surs ă
de siguran ță și care de obicei este un grup electrogen
(fig.9.17). Asemenea sta ții sunt cele de 220 kV care
sunt noduri de re țea și stații de 400 kV. Grupul
electrogen trebuie s ă intre în func țiune în câteva
minute la dispari ția tensiunii pe barele instala ției de
distribuție principale și să fie capabil s ă preia
alimentarea consumatorilor din categoria I și o parte
din consumatorii de categoria II. În cazul existen ței a
trei surse se poate crea a treia sec ție de bare , barele de
siguranță, pe care se racordeaz ă consumatorii a c ăror
alimentare trebuie preluat ă de sursa de siguran ță în cazul c ăderii surselor normale și de
rezervă.
La sta țiile electrice de mic ă importan ță, la care sunt îndeplinite anumite condi ții
precizate în normative, serviciile proprii se pot alimenta de la o singur ă sursă sau de la dou ă
surse, care nu sunt îns ă independente. În acest caz instala ția principal ă de distribu ție poate fi
cu simplu sistem de bare nesec ționat.
9.2.3. Alimentarea consumatorilor de servicii proprii de curent continuu
Pentru alimentarea consumatorilor de curent continuu, pe lâng ă redresoarele racordate
la barele de servicii proprii de curent alternativ, se prevede și o sursă independent ă, baterie de
acumulatoare.
Bateria de acumulatoare satisface urm ătoarele scopuri: alimentarea receptoarelor, a
căror alimentare nu trebuie s ă fie întrerupt ă
nici un moment; alimentarea receptoarelor de
servicii proprii la dispari ția tensiunii
alternative; preluarea consumurilor mari și de
scurtă durată, de ordinul secundelor
(conectarea unor bobine de ac ționare ale
aparatelor de comutare), când alimentarea
numai de la redresoare sau convertizoare ar duce la varia ții mari ale tensiunii de
alimentare.
Centralele electrice dispun de mai
multe baterii de acumulatoare, de lucru și de
rezervă, stațiile electrice sunt prev ăzute cu o
singură baterie de lucru.
Instala ția de distribu ție principal ă în curent continuu este format ă, de regul ă, din
sistem simplu de bare colectoare sec ționat în dou ă secții printr-o cupl ă longitudinal ă
(fig.9.22). Pe sec ția I de bare sunt racordate bateria de acumulatoare și sursa de înc ărcare
permanent ă, iar pe sec ția II de bare se leag ă o sursă de încărcare ocazional ă. De regul ă, cele
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
110două secții funcționează în permanen ță cuplate, dar alimentarea consumatorilor se face
normal de la sec ția I de bare. Deschiderea cuplei în expl oatare se face pent ru perioade scurte
de timp, în vederea separ ării galvanice a unor consumatori pentru c ăutarea punerilor la
pământ sau în scop de efectuare a unor revizii, repara ții. Alimentarea consumatorilor poate fi
simplă (C 1, C 2 în fig.9.7), dubl ă (C 3, C 4) sau în bucl ă (C 5, C 6, C 7). Modul de alimentare
depinde de importan ța consumatorului. În cazul repara țiilor la bateria de acumulatoare sau la
secția I de bare, consumatorii cu dubl ă alimentare și cu alimentare în bucl ă se alimenteaz ă de
la surse de înc ărcare ocazional ă prin secția II de bare. De aici rezult ă că sursa de înc ărcare
ocazional ă trebuie să suporte și consumurile de scurt ă durată (de șoc) cu respectarea limitelor
admisibile pentru sc ăderile de tensiune.
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
111
9.3. Instala ții de legare la p ământ
O instala ție de legare la p ământ este format ă din prize de p ământ (elemente metalice
în contact direct cu solul) și rețeaua de leg ătură între priz ă și componentele instala țiilor
electrice care trebuie legate la p ământ.
Instala țiile de legare la p ământ se pot împ ărți în următoarele categorii:
a) instalații de legare la p ământ de protec ție împotriva electrocut ărilor;
b) instalații de legare la p ământ de exploatare (destinate leg ării la pământ a unor
elemente ce fac parte din circuitele curen ților normali de lucru);
c) instalații de legare la p ământ de protec ție împotriva supratensiunilor (atmosferice
sau de comuta ție);
d) instalații de legare la p ământ folosite în comun (destinate atât pentru scopuri de
protecție cât și pentru scopuri de exploatare).
Elementele conductoare ce pot fi puse acc idental sub tensiune dar nu fac parte din
circuitele curen ților de lucru, trebuie legate la p ământ (carcasele echipamentelor instala țiilor
electrice, elemente de sus ținere, îngr ădirile de protec ție, etc.). Legarea la p ământ a
elementelor conductoare men ționate, trebuie f ăcută prin sudur ă sau înșurubare asigurat ă cu
șaibă, cu dinți sau evantai, deci printr-un contact de rezisten ță neglijabil ă.
Obi șnuit se realizeaz ă o rețea general ă de legare la p ământ, obținută prin legarea între
ele a tuturor instala țiilor de legare la p ământ din incint ă. Dacă rezistența de dispersie a prizei
de pământ este de maxim 1 Ω, este admis ă folosirea sa în comun pentru protec ția împotriva
electrocut ărilor și pentru instala ții de paratr ăsnet.
Tabelul 4.1. Tensiuni de atingere și tensiuni de pas (în V) maxime admise în instala țiile electrice de înalt ă
tensiune
Timpul de deconectare (în secunde) la intensitatea maxim ă a
curentului de punere la p ământ calculat Nr.
crt. Locul de utilizare
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 3
1 În zone cu circula ție frecvent ă 125 100 85 80 75 70 65 40*
2 În zone cu circula ție redusă 250 200 165 150 140 130 125 125
3 În zone cu circula ție redusă, cu
folosirea mijloacelor de protec ție
electroizolante 500 400 330 300 280 260 250 250
* În zone cu circula ție frecvent ă din afara incintelor agricole sau industriale (de exemplu în sta ții, posturi de
transformare, puncte de alimentare, centrale, etc.) pentru timpi mai mari de 3 secunde, tensiunea de atingere sau de pas maxim admis ă este de 65 V
Tensiunile de atingere (U a) și de pas (U pas) maxime admise pentru defectele pe partea
de înaltî tensiune a echipamentelor electrice (de JT sau MT), sunt cele din tabelul 4.1.
Coeficien ții de atingere (K a) și de pas (K pas) sunt: K a= U a/ U p ; K pas= U pas/ U p unde U p este
tensiunea prizei de p ământ (numit ă și tensiune a instala ției de legare la p ământ) ce se
definește ca tensiune a instala ției de legare la p ământ (prizei de p ământ) față de un punct din
zona de poten țial nul, deci un punct de pe p ământ suficient de îndep ărtat.
Instala ția de paratr ăsnet trebuie s ă aibă obișnuit conductoare separate de legare la
pământ față de celelalte categorii de instala ții.
Prizele de exploatare sunt rea lizate cu electrozi special proteja ți împotriva corod ării,
deoarece sunt str ăbătute de curen ți de lucru în permanen ță.
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
112 O priz ă de pământ poate fi natural ă și/sau artificial ă. Prizele de p ământ naturale sunt
formate din conductele metalice pentru fluide necombustibile, funda țiile metalice, c ămășile
metalice ale cablurilor, etc. Pr izele artificiale se realizeaz ă când priza de p ământ natural ă are o
rezistență de dispersie mai mare ca rezisten ța de dispersie maxim ă admisă și sunt formate din
benzi metalice îngropate la diverse adâncimi la care dac ă este nevoie se leag ă prin sudur ă și
alte elemente metalice (ce pot fi țevi verticale).
Conform STAS terminologia utilizat ă are următoarele defini ții:
– instalație de legare la p ământ – ansamblul de conductoare, electrozi și alte piese,
prin care se realizeaz ă o legare la p ământ;
– legare la p ământ – racordare a unui element conductiv la o priz ă de pământ;
– priză de pământ – ansamblul de elemente conductive în contact cu p ământul,
caracterizat prin rezisten ța sa de dispersie în sol;
– rețea general ă de legare la p ământ – re țea care cuprinde totalitatea instala țiilor de
legare la p ământ dintr-o incint ă sau platform ă industrial ă;
– legare la p ământ de exploatare – legare la p ământ a unui punct (element) f ăcând
parte din circuitele curen ților de lucru;
– legare la p ământ de protec ție – legare la p ământ a elementelor conductive care în
funcționare normal ă nu sunt sub tensiune dar care pot intra accidental sub tensiune,
pentru realizarea protec ției împotriva electrocut ării prin atingere indirect ă;
– rezistență de dispersie a unei prize de p ământ (R p sau r p) mărime caracteristic ă
pentru priza de p ământ reprezentând raportul dintre tensiunea prizei de p ământ
(Up) și curentul de punere la p ământ prin priz ă (Ip): R p=U p/Ip;
– tensiunea de atingere (U a sau u a) – parte din tensiunea unei instala ții de legare la
pământ, la care este supus omul aflat la o distan ță de 0,8 m de obiectul atins;
– tensiunea de pas (U pas sau u pas) – parte din tensiunea unei instala ții de legare la
pământ la care este supus omul când ating concomitent dou ă puncte de pe sol
(pardoseal ă) aflate la 0,8 m între ele, în apropi erea unui obiect racordat la instala ția
respectivă de legare la p ământ;
– curent de punere la p ământ prin priz ă (Ip sau i p) parte a curentului de defect , care
trece prin electrozii prizei de p ământ;
– zonă de potențial nul – zon ă în care toate punctele de pe sol au un poten țial practic
nul atunci când prin instala ția de legare la p ământ trece un curent;
– priză de pământ natural ă – priză de pământ constituit ă din elementele conductive
ale unor construc ții sau instala ții destinate altor scopuri și care sunt în contact
permanent cu p ământul, putând fi folosite în acela și timp pentru trecerea
curentului de defect;
– priză de pământ artificial ă – priză de pământ ale c ărui elemente componente
(electrozi și conductoare) sunt montate special pent ru trecerea curentului de defect;
– atingere direct ă – atingere a unui obiect conductiv aflat normal sub tensiune,
nemijlocit sau prin intermediul unui alt obiect conductiv;
– atingere indirect ă – atingere a unui obiect conductiv intrat accidental sub tensiune
datorită unui defect în instala ția electric ă;
– punere la p ământ – atingere accidental ă între un element din circuitul curentului de
lucru și un corp conductiv în contact cu p ământul ;
– punere la mas ă – atingere accidental ă între un element din circuitul curentului de
lucru și un corp conductiv care apar ține unui echipament (instala ții) electrice și
care în func ționare normal ă nu este sub tensiune;
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
113- curentul de defect (I d sau i d) – curent electric ap ărut accidental în urma unui defect
(curentul de defect se consider ă la locul defectului);
– rezistență a unei instala ții de legare la p ământ (R tp sau R p) – mărime caracteristic ă
pentru o instala ție de legare la p ământ, reprezentând raportul dintre tensiunea
instalației de legare la p ământ (U p) și curentul de legare la p ământ prin priz ă (Ip):
Rp=U p/Ip;
– rezistivitate a solului ( ρ sau ρsol) – mărime caracteristic ă pentru sol, reprezentând
rezistența specific ă a unui cub din solul respectiv, având laturile egale cu unitatea
și aflat în condi ții naturale.
Condiții ce trebuie îndeplinite de instala țiile de legare la p ământ din sta ții și posturi
de transformare
În posturile de transformare se realizeaz ă instalații de legare la p ământ locale a nulului
transformatoarelor pa partea de JT a re țelei legate la p ământ, cu o rezisten ță de dispersie de
maximum 10 Ω. Dacă postul de transformare alimenteaz ă numai consumatori din incint ă se
realizează o instalație comună de legare la p ământ pentru partea de JT și pentru cea de IT cu o
rezistență de dispersie de maximum 4 Ω. Dacă priza de p ământ este folosit ă și pentru
instalația de paratr ăsnet, rezisten ța de dispersie trebuie s ă fie de maximum 1 Ω. Instalația de
legare la p ământ trebuie s ă aibă o rezisten ță de dispersie R
p≤Ua/Ip, unde U a este tensiunea de
atingere maxim admis ă iar I p este curentul de punere la p ământ. Dac ă postul de transformare
alimenteaz ă o rețea de JT izolat ă față de pământ, pentru protec ția împotriva atingerilor
indirecte în afar ă de legarea la p ământ trebuie s ă existe un control permanent al izola ției
rețelei față de pământ precum și un sistem de deconectare rapid ă la apariția unei duble puneri
la pământ, a sectorului defect.
La sta țiile de conexiuni și transformare exterioare la care sunt racordate re țele electrice
de IT legate la p ământ se realizeaz ă instalații de legare la p ământ ce folosesc prizele de
pământ naturale care, dac ă este necesar, se completeaz ă cu prize de p ământ artificiale, astfel
încât să nu fie dep ășite limitele admise pentru tensiunile de atingere și de pas indicate în
tabelul 4.1. Dac ă tensiunea instala ției de legare la p ământ (U p) depășește tensiunea de atingere
(Ua) și de pas (U pas) maxime admise (tabelul 4.1), se realizeaz ă și o instala ție de dirijare a
distribuției potențialelor, în jurul echipamentelor electrice, instala ție care reduce tensiunile de
atingere și de pas, a c ăror noi valori se calculeaz ă cu relațiile:
pa'
a UK U= ; p pas'
pas U K U= (9.1)
Dac ă și valorile '
aU și '
pasUdepășesc tensiunile de atingere și de pas admise (tab.4.1), se
realizează izolarea amplasamentelor (prin acoperirea zonelor de circula ție și deservire a
echipamentelor cu piatr ă sfărâmată sau asfalt) astfel încât:
α≥ppa
aIRK
U ; α≥pp pas
pasIR K
U (9.2)
unde: U a(Upas) este tensiunea de atingere (de pas) maxim ă admisă, Rp este rezisten ța instalației
de legare la p ământ de protec ție, în Ω, Ip este curentul de punere la p ământ prin priz ă, în A,
Ka(Kpas) este coeficientul de atingere (de pas) corespunz ător prizelor de dirijare a distribu ției
potențialelor iar α este coeficientul de izolare a amplasamentului (cu valori între 2 și 5,
precizate de normative în func ție de materialul folosit – balast, dale de beton sau asfalt).
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
114
Fig.9.23. Exemplu de realizare a unei instala ții de legare la p ământ pentru o sta ție electric ă
exterioară
Soluții constructive pentru instala țiile de legare la p ământ ale sta țiilor de
transformare
Prizele de p ământ artificiale ale sta țiilor de transformare exterioare se realizeaz ă din
electrozi verticali situa ți la distan țe egale între ei (ce formeaz ă și priza de p ământ vertical ă),
legați prin electrozi orizontali (ce formeaz ă priza de p ământ orizontal ă) și care sunt amplasa ți
pe un contur din incinta sta ției la o distan ță minimă de 1,5 m de îngr ădire. Electrozii verticali
au lungimea l=1…3 m, se îngroap ă la o adâncime h ≥0,8 m (între suprafa ța solului și capătul
superior) obi șnuit se confec ționează din țeavă galvanizat ă cu diametrul φ=2”÷2.1/2” și se
amplaseaz ă la o distan ță între ei a≥2l, distanță ce se poate mic șora în condi ții
speciale pân ă la a=l. Leg ăturile între electrozii verticali se execut ă obișnuit din o țel lat, prin
sudare (priza orizontal ă), îngropat ă la adâncimea de 0,8÷1 m.
Instala ția de dirijare a distribu ției potențialelor se execut ă în interiorul conturului
prizei artificiale (la minim 1,5 m de aceasta) cu electrozi orizontali (din o țel lat sau rotund) ce
formează benzi paralele la cca 0,6 m de echipamente, îngropa ți la cel mult 0,6 m de
echipamente, îngropa ți la cel mult 0,6 m; ace ști electrozi fac parte din instala ția de legare la
pământ și constituie și rețeaua conductoarelor de legare la p ământ, rețea ce se leag ă atât la
priza de p ământ artificial ă cât și la toate obiectele.
La cca 0,8 m de funda țiile clădirilor din incinta sta țiilor exterioare, se realizeaz ă un
contur de electrozi orizontali (la care se leag ă conductoarele principale din interiorul cl ădirii)
contur care și el se leag ă cu restul instala ției.
În fig.9.23 este prezentat un exemplu de realizare a unei instala ții de legare la p ământ
pentru o sta ție electric ă exterioar ă.
O priz ă de pământ format ă dintr-o priz ă de pământ artificial ă, priză de pământ natural ă
și priză pentru dirijarea distribu ției potențialelor (legate între ele în paralel) se nume ște priză
de pământ complex ă.
Aceasta are o rezisten ță de dispersie format ă din rezisten țele în paralel ale prizei de
pământ artificial ă verticală (R p sau R pv), prizei de p ământ artificial ă orizontal ă (R po), prizei de
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
115
Fig.9.24. Exemplu de realizare a unei instala ții de legare la p ământ pentru o sta ție electric ă
interioară pământ pentru dirijarea distribu ției potențialelor (R pd), prizei de p ământ naturale (R pn) și
sistemelor formate din conductoarele de protec ție și prizele liniilor electrice aeriene.
La sta țiile de conexiuni și transformare interioare la care sunt racordate re țele electrice
de IT legate la p ământ se folosesc de asemenea prizele de p ământ naturale, prizele de p ământ
artificiale, instala ții de dirijare a distribu ției potențialelor în exteriorul cl ădirii și izolarea
amplasamentelor atât în interior cât și în exterior.
La 0,3 m de funda ția clădirii și adâncimea de 0,2-0,3 m se realizeaz ă un prim contur
din oțel lat (sau rotund) în jurul cl ădirii și un al doilea de 0,8 m de funda ție și adâncimea de
0,4-0,6 m. La 1,5-2 m de funda ția clădirii se mai realizeaz ă o centură (a treia) din electrozi
verticali ( țeavă de oțel cu φ=2”- 2 ½” și lungimea 1-3 m), uniform distribui ți la distan ța a≥2l
(minimum a=l pentru condi ții speciale) la adâncimea h=0,8-1 m. Ace ști electrozi vertica ți sunt
legați prin sudur ă cu electrozi orizontali, din o țel lat, îngropa ți până la 0,8 m. La 1,5 m de al
treilea contur se mai realizeaz ă unul (al patrulea). Cele patru contururi se leag ă între ele pe
direcții perpenticulare pe laturi și pe direc ția diagonalelor. Aceste instala ții formeaz ă priza de
pământ artificial ă și instalația de dirijare a distribu ției potențialelor din exteriorul cl ădirii.
În interiorul cl ădirii se monteaz ă conductoarele principale de legare la p ământ (circuite
de-a lungul pere ților) la care se racordeaz ă diferitele elemente metalice corespunz ătoare ale
echipamentelor, prizele de p ământ naturale și de care se fac leg ături (cel pu țin două separate),
la priza de p ământ artificial ă, fig.9.24.
La sta țiile de conexiuni și transformare la care sunt racordate re țelele electrice izolate
față de pământ (în aceast ă categorie se consider ă stațiile de MT, 6-35V, ce nu alimenteaz ă
consumatori de 0,4 kV afla ți în afara incintei), trebuie ca tensiunile de atingere și de pas să fie
de asemenea mai mici ca cele maxime admise; se procedeaz ă în același mod ca la sta ții de
conexiuni la care sunt racordate re țele electrice de IT legate la p ământ, considerând curentul
de punere simpl ă la pământ timp nelimitat (t>3s) sau timpul protec ției (dacă la simpla punere
la pământ instala ția este prev ăzută cu deconectare automat ă). Curentul de calcul trebuie s ă fie
I
p≥10 A, egal cu a curentului de punere la p ământ sau a curentului rezidual (în cazul
compensării), dacă stația este racordat ă la o rețea de cabluri din care minimum 66% (dar peste
10 km) cu înveli ș exterior metalic; dac ă stația nu este racordat ă la astfel de re țele, curentul de
calcul (i p) se consider ă egal cu cel de simpl ă punere la p ământ sau cu cel rezidual (în cazul
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
116compensării) și de asemenea I p≥10 A. Curentul de calcul I p este egal cu suma curen ților
bobinelor de compensare (la sta țiile cu bobine de compensare).
Dup ă execuția unei instala ții de legare la p ământ, înainte de darea în exploatare, este
necesar să se verifice prin m ăsurători coeficien ții de atingere și de pas ob ținuți.
9.4. Instala ția de protec ție împotriva supratensiunilor
Protec ția stațiilor electrice împotriva supratensiunilor se face prin alegerea și
coordonarea izola ției precum și prin instala ții speciale.
Izola ția externă a instala țiilor electrice din sta țiile electrice se alege în func ție de
tensiunea nominal ă de ținere și de lungimea liniei de fug ă specifică minimă. Noțiunile
referitoare la lungimea liniei de fug ă specific ă minimă pentru izola ția extern ă a
echipamentelor lan țurilor de izolatoare și izolatoarelor suport ale sta țiilor electrice din sta țiile
electrice sunt prezentate în PE109/81.
Conform acestui normativ exist ă următoarele defini ții:
– tensiunea nominal ă de ținere la impuls de comuta ție (trăsnet) este valoarea la vârf
a tensiunii de ținere la impuls de comuta ție (trăsnet) prescris ă pentru echipament,
care caracterizeaz ă izolația acestui echipament în ceea ce prive ște încercările de
ținere;
– tensiunea nominal ă de ținere de scurt ă durată la frecven ța industrial ă este
valoarea eficace a tensiunii sinusoidale de frecven ță industrial ă pe care
echipamentul trebuie s ă o suporte în timpul încerc ărilor efectuate în condi ții
specifice și pentru o durat ă specificat ă, care în general nu dep ășește 1 minut;
– lungimea liniei de fug ă specifică este definit ă de raportul dintre lungimea total ă a
liniei de fug ă a izolatorului, exprimat ă în centimetri și tensiunea cea mai ridicat ă a
rețelei între faze, exprimat ă în kV.
Coordonarea izola ției echipamentului din sta țiile electrice se face pentru reducerea
probabilit ății deterior ării izolației sale (sau afect ării continuit ății de func ționare) datorit ă
solicitării dielectrice. Coordonarea izola ției se realizeaz ă prin corelarea nivelurilor nominale
de izolație a echipamentului cu nivelul de protec ție în raport cu supratensiunile de tr ăsnet (la
stații cu tensiunea pân ă la 235 kV) precum și cu supratensiunile de comuta ție (la 420 kV).
Nivelurile nominale de izola ție între faze se definesc prin tensiunea nominal ă de ținere la
impuls de tr ăsnet (comuta ție) și tensiunea nominal ă de ținere de scurt ă durată la frecven ța
industrial ă, conform PE109/81, unde sunt date și nivelurile de protec ție necesare. Prin
coordonarea izola ției la supratensiuni de tr ăsnet se stabile ște numărul aparatelor de protec ție
și amplasarea lor astfel încât tot echipamentul sta ției electrice s ă fie cuprins în zona de
protecție a aparatajului de protec ție. Se face, de asemenea, coordonarea izola ției la
supratensiuni de comuta ție.
Împotriva loviturilor de tr ăsnet nu trebuie protejate special sta țiile electrice exterioare
cu tensiuni nominale mai mici sau egale cu 20 kV. Sta țiile electrice exterioare cu tensiuni
nominale mai mari de 20 kV se protejeaz ă împotriva loviturilor directe de tr ăsnet prin
paratrăsnete.
La sta țiile electrice se folosesc obi șnuit paratr ăsnete verticale, montate pe cadrele
instalației respective (la 110-400 kV) cu excep ția cadrelor transformatoarelor , sau pe stâlpi
speciali. În anumite condi ții se monteaz ă și descărcătoare cu rezisten ță variabilă la bornele cu
tensiuni de 35 kV sau mai mici ale transformatoarelor. Calculul zonelor de protec ție se face
considerând și efectul de protec ție al stâlpilor terminali ai LEA.
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
117
Fig.9.25. Zona de protec ție a unui
singur paratr ăsnet vertical: h –
înălțimea paratr ăsnetului;
ha=h-h x – înălțimea activ ă a
paratrăsnetului
Fig.9.26. Zona de protec ție a două paratrăsnete verticale situate în
apropiere cu în ălțimi egale Stațiile electrice cu tensiuni peste 20 kV se protejeaz ă parțial și prin conductoare de
protecție montate pe intr ările liniei electrice aeriene pe distan ța minimă de 1,5-2 km; dac ă
tensiunea LEA este de peste 35 kV, conductoarele de protec ție se leag ă obișnuit la cadrela
stației. Clădirile de pe teritoriul sta țiilor se protejeaz ă contra loviturilor directe de tr ăsnet prin
paratrăsnete orizontale sau verticale.
Sta țiile electrice trebuie de asemenea protejate împotriva undelor de supratensiune de
trăsnet ce se propag ă pe liniile electrice aeriene. Pentru aceasta se realizeaz ă coordonarea
izolației și se iau m ăsuri de protec ție de baz ă (prin montarea de DRV sau desc ărcătoare cu
coarne –DC) și măsuri de protec ție suplimentare pe LEA la intr ările în sta ții (prin montare pe
linii a conductoarelor de protec ție, de paratr ăsnete la
intrarea în sta ție și de DC). Autotransformatoarele se
protejează prin DRV montate direct la bornele fiec ărei
înfășurări. Schemele de protec ție și condițiile de montare
sunt stabilite de PE109/81. Posturile de transformare (3-35 kV) se protejeaz ă cu
DRV sau DC cu respectarea prevederilor din normative.
Sta țiile electrice se protejeaz ă, de asemenea,
împotriva supratensiunilor de comuta ție și a celor
temporare. Protec ția împotriva loviturilor directe de tr ăsnet a
stațiilor electrice se realizeaz ă cu paratr ăsnete iar a
echipamentului din sta ție (împotriva conturn ărilor inverse
datorate loviturilor directe de
trăsnet), prin alegerea unor
distanțe în aer suficient de mari,
pentru împiedicarea
descărcărilor între elementele
sub tensiune din sta ție și cele
legate la p ământ pe care sunt
montate paratr ăsnetele.
Paratr ăsnetul este un
dispozitiv de protec ție a
construcțiilor împotriva
loviturilor directe de tr ăsnet,
care este alc ătuit din elemente
de captare amplasate deasupra
construcției protejate, elemente
de coborâre și elemente de
legare la p ământ.
În sta țiile electrice
paratrăsnetele folosite sunt
obișnuit verticale cu elemente
de captare realizate din o țeavă de oțel zincat (terminat ă cu o tij
ă metalică de captare) montat ă
în vârful unui stâlp de beton armat sau metalic și elemente de coborâre (metalic ce asigur ă
continuitatea pe toat ă înălțimea stâlpului). Aceste elemente se leag ă foarte sigur între ele și
apoi la priza de p ământ. Mai rar (pentru protec ția clădirilor), se folosesc paratr ăsnete
orizontale, ca la LEA (din conductoare funie sau benzi de o țel sau oțel-aluminiu).
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
118
Fig.9.27. Nomograma pentru calculul zonei de protec ție a unui
paratrăsnet vertical: a – cu în ălțimea h<30 m; b – cu în ălțimea 30
m<h≤100 m
Fig.9.28. Zona de protec ție în cazul paratr ăsnetelor
de înălțimi diferite În fig.9.25 este prezentat ă zona de protec ție a unui singur paratr ăsnet vertical.
Înălțimea activ ă a paratr ăsnetului h a=h-h x, respectiv raza zonei de protec ție r x la nivelul
cercetat h x, se calculeaz ă cu una din rela țiile:
hhh
hr
x ax
+=
1 ;
h,
hh,
hr
x ax 55
161
+= (9.4)
unde prima rela ție se folose ște pentru paratr ăsnete verticale cu în ălțimea h≤30 m, iar a doua
dacă 30 m≤h≤100 m.
Calculul zonelor de
protecție ale paratr ăsnetelor se
face cu ajutorul nomogramelor
din fig.9.27 cu ajutorul c ărora
se determin ă mărimea z=h x/h,
unind printr-o dreapt ă punctele
hx și rx. De exemplu dac ă hx=16
m și ra=13 m se ob ține punctul
A (fig.4.18.a) pentru care z=0,56 respectiv
h=16/0,56=28,6 m, iar dac ă
h
x=34 m și ra=35 m (fig.4.18.b)
se găsește h=34/0,4=85 m.
Dac ă sunt dou ă
paratrăsnet verticale în
apropiere, egale ca în ălțime,
zona lor de protec ție are forma
din fig.9.26, unde a este distan ța între
paratrăsnete, 2b x – lățimea minim ă a zonei
de protec ție la nivelul cercetat h x iar R este
raza circumferin ței ce trece prin vârfurile
paratrăsnetelor și punctul 0, de la nivelul h 0.
Când b x=0, dacă h≤30 m, a=75h iar dac ă
h>30 m, a=7ph a. Lățimea minim ă bx se
determină cu ajutorul nomogramelor din
fig.9.27.
În toate cazurile, r x se determin ă ca
pentru un singur paratr ăsnet vertical.
Dac ă paratrăsnetele sunt de în ălțimi
diferite, pentru determinarea zonei de
protecție se folose ște metoda paratr ăsnetului
fictiv, respectiv conform fig.9.28 se consider ă un paratr ăsnet fictiv (1’) de în ălțime egală cu a
unui paratr ăsnet mai scurt (2) situat la distan ța a’, unde orizontala din vârful paratr ăsnetului 2
întâlnește zona de protec ție a paratr ăsnetului 1.
În cazul paratr ăsnetelor orizontale r x se calculeaz ă cu relația:
hhk
hr
x ax
+=
1 (9.5)
Aneta Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
119unde k=1,8 în cazul protec ției construc țiilor de pe teritoriul sta țiilor electrice, iar h a=h-a/4 .
Între un paratr ăsnet independent și instalația ce se protejeaz ă trebuie s ă existe o
distanță în aer (S a) de minimum 5 m iar S a≥0,3 R i+0,1L, unde R este rezisten ța de legare la
pământ la impuls a prizei paratr ăsnetului (Ω) și L este în ălțimea instala ției protejate (mm);
între priza separat ă a paratrăsnetului și instalați de legare la p ământ a sta ției trebuie s ă existe o
distanță (Sp) de minimum 3 m iar S p≥0,3 R i. Rezisten ța la impuls a unei instala ții de legare la
pământ este produsul dintre rezisten ța calculat ă sau măsurată în regim sta ționar și coeficientul
de impuls (ce se determin ă conform STAS 7334).
În sta țiile electrice în afar ă de paratr ăsnete independente, se pot monta paratr ăsnete pe
construcțiile stațiilor sau pe stâlpi de sus ținere a reflectoarelor de iluminat (a c ăror cabluri de
alimentare trebuie s ă fie armate și de la baza stâlpului s ă fie pozate cel pu țin 10 m în p ământ
până la intrarea lor în canalele de cabluri).
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
120
10. TRANSFORMATOARELE DIN STA ȚIILE ȘI
POSTURILE DE TRANSFORMARE
Transformatoarele și autotransformatoarele de putere sunt aparate, f ără piese în
mișcare, în care are loc modificarea unor parametri electrici ai energiei primite.
Transformatoarele și autotransformatoarele montate în sta țiile electrice, în posturi de
transformare sau în puncte de alimentare transform ă un curent alternativ de o anumit ă
tensiune în curent alternativ de o alt ă tensiune, f ără a-i modifica frecven ța. Ele reprezint ă
echipamentele de cea mai mare valoare din sta țiile electrice sau din posturile de transformare.
În fig.10.1 este prezentat ă o vedere lateral ă a unu transformator de putere. Principalele
elemente constructive ale transformatoarelor și autotransformatoarelor sunt: circuitul
magnetic (miezul), înf ășurările, cuva și capacul, conservatorul, comutatorul pentru reglajul
tensiunii, izolatoarele de trecere, instala țiile de răcire, releele de gaze și alte accesorii.
Fig.10.1. Transformator de putere – vedere lateral ă: 1-cuva transformatorului; 2-roat ă de cărucior; 3-
radiator; 4-conservator; 5-supap ă de siguran ță; 6-suport conservator; 7-suport cric; 8-robinet de golire;
9-robinet de filtrare; 10-dispozitiv de ac ționare; 11-izolator nul; 12-cutia cu contactoare; 13-izolator
de ÎT; 14-izolator de JT; 15-izolator de JT; 16-fanion izolator de JT; 17-robinet de golire; 18- bornă de
punere la p ământ; 19-gresor; 20-robinet radiator; 21-filtru de aer; 22-releu Buchholz; 23-robinet
izolare conservator; 24-nivel de ulei.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
121
10.1. Solu ții constructive pentru monta rea transformatoarelor de
putere
O stație de transformare este format ă din două sau mai multe instala ții electrice de
distribuție și unul sau mai multe transformatoare de putere de interconexiune.
Numărul instala țiilor de distribu ție este egal cu num ărul nivelelor de tensiune din
circuitele primare ale sta ției (de exemplu o sta ție de transformare de 220/110/6 kV are trei
instalații de distribu ție, una de 220 kV, a doua de 110 kV și a treia de 6 kV).
Transformatoarele de for ță de interconexiune realizeaz ă legăturile electrice între
instalațiile de distribu ție și transform ă parametrii energiei electrice tranzitate.
Într-o sta ție de transformare sunt obi șnuit unul sau dou ă transformatoare de
interconexiune. Dac ă stația de transformare are dou ă nivele de tensiune, transformatoarele de
forță sunt cu dou ă înfășurări. Dacă stația are trei nivele de tensiune, transformatoarele de
interconexiune sunt obi șnuit cu trei înf ășurări dar pot fi utilizate și mai multe transformatoare
cu două înfășurări; soluția optimă depinde de tranzitul de putere între diferitele tensiuni,
siguranța în exploatare, etapizarea instala ției, etc.
Dacă stația are mai mult de trei nivele de tensiune, de exemplu 220/110/20/6 kV, se
folosesc alte transformatoare pentru leg ătura cu cea de a patra instala ție de distribu ție (de
exemplu de 110/20 kV pentru alimentarea instala ției de distribu ție de 20 kV de la care sunt
racordate liniile electrice aer iene de electrificare rural ă de 20 kV).
Transformatoarele de for ță pot fi montate în exterior sau dac ă nu este posibil se
montează în interiorul unei cl ădiri (ce poate fi comun ă cu instala ția de distribu ție de medie
tensiune). Obi șnuit nu se monteaz ă în interior transformatoare cu o putere mai mare de câ țiva
zeci de MVA.
Montarea transformatoarelor de putere în exterior
Transformatoarele de putere se monteaz ă obișnuit în aer liber și sunt echipate cu
izolatoarele necesare nivelelor de tensiune și funcționării în mediul exterior. Se monteaz ă în
exterior deoarece au în cuv ă cantități mari de ulei, deci prezint ă pericol mare de incendiu.
Pentru reducerea pericolului de incendiere solu țiile constructive prev ăd separări
antifoc între dou ă transformatoare al ăturate pentru ca un eventual incendiu la un transformator
să nu se transmit ă și la transformatorul al ăturat, precum și sisteme de evacuare a uleiului. O
altă soluție este montarea transformatoarelor la distan țe relativ mari (de peste 15 m) între ele
precum și între ele și bobine în ulei; de asemenea trebuie ca transformatoarele de for ță să fie
amplasate la distan țe relativ mari de restul instala țiilor de distribu ție.
Dacă transformatoarele au puteri mari, de peste 40 MVA și sunt amplasate la distan țe
reduse (sub 15 m) se realizeaz ă separări antifoc (pere ți) din materiale incombustibile, pere ți ce
trebuie să depășească cu cel pu țin 1 m de fiecare parte gabaritul transformatorului și să aibă
înălțimea cel pu țin egală cu a punctului cel mai înalt al s ău. Acești pereți pot fi folosi ți și
pentru sus ținerea de aparate sau conductoare aferente transformatorului. Dac ă
transformatoarele sunt prev ăzute cu instala ții fixe de stins incendiul, pere ții antifoc pot lipsi.
Instalațiile de stingere a incendiului pot fi cu bioxid de carbon, cu ap ă pulverizat ă sau
funcționează pe principiul golire-sp ălare. Instala țiile de stingere a incendiului se bazeaz ă în
principal pe izolarea de aer a uleiului aprins.
Instalațiile cu apă pulverizat ă trimit automat la intrarea în func ție spre transformator o
mare cantitate de ap ă pulverizat ă, picăturile au o suprafa ță mare de contact cu mediul și astfel
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
122se absoarbe din uleiul incendiat o mare cantitate de c ăldură și în plus se formeaz ă o pătură de
vapori de ap ă ce împiedic ă pătrunderea aerului spre flac ără. Repunerea în func ție a
transformatorului dup ă stingerea incendiului se face f ără dificultăți, iar func ționarea instala ției
este fără pericol atât pentru personalul de exploatare cât și pentru transformator.
Instalațiile ce func ționează pe principiul golire-sp ălare la intrarea în func ție golesc
parțial cuva transformatorului, insufl ă un jet de azot sub presiune în cuv ă, uleiul rece de la
baza cuvei este împins la partea sa superioar ă unde se formeaz ă o pătură de azot și astfel
scade temperatura uleiului din zona de flac ără sub temperatura sa de aprindere și se izoleaz ă
uleiul de aer. Dup ă funcționarea instala ției nu se poate imediat repune transformatorul în
serviciu și ca urmare nu se face automatizarea func ționării instala ției. Acest tip de instala ție se
folosește și la transformatoarele montate în interior.
Instalațiile cu bioxid de carbon la intrarea în func ție izoleaz ă cu bioxid de carbon (gaz
ce împiedic ă izolarea transformatorului aprins de aer) ca urmare instala ția de acest tip poate fi
folosită numai la transformatoare montate în interior, într-o înc ăpere separat ă unde se poate
înlocui repede aerul din înc ăpere cu CO 2.
Transformatoarele de for ță sunt foarte grele și ca urmare trebuie a șezate pe șine de
cale ferat ă cu rolele calate, șine îngropate în grinzile de beton ale unei funda ții independente
(pentru a nu se transmite vibra ții). Legăturile bornelor transformatoarelor de putere ale
stațiilor de înalt ă și foarte înalt ă tensiune/medie tensiune (IT /MT sau FIT/MT) se face obi șnuit
prin conductoare flexibile pe partea de IT (FIT) cu instala ția de distribu ție corespunz ătoare
nivelului de tensiune (IT sau FIT) și cu bare rigide pe partea de MT.
Montarea transformatoarelor de putere în interior
Montarea în interior a transformatoarelor de mare putere cere o solu ție complicat ă și
scumpă datorit ă necesit ății evacu ării căldurii degajate în timpul func ționării
transformatoarelor, m ăsurile de prevenire, combatere și limitare ale efectelor eventualelor
incendii și măsurile necesare de împiedicare a propag ării zgomotelor și vibrațiilor, și ca
urmare obi șnuit se monteaz ă în interior numai transformatoarele cu puteri de cel mult câ țiva
MVA.
Montarea în interior a transformatoarelor cu puteri mari, se face numai când nu este
posibilă montarea lor în exterior din diferite motive cum sunt poluarea intens ă, condiții de
sistematizare sau distan ță prea mare între instala ția de medie tensiune, interioar ă și cea de
înaltă tensiune de tip exterior (de exemplu CHE Arge ș unde transformatoarele sunt montate în
subteran lâng ă sala ma șinilor și datorită lipsei de spa țiu, greutăților de transport și de
introducere în subteran s-au folosit 7 transformatoare monofazate, din care unul de rezerv ă,
iar celelalte 6 legate convenabil, formeaz ă două grupuri ce corespund da dou ă transformatoare
trifazate de MT/IT.
Transformatoarele cu puteri mici (pân ă la câțiva MVA) ce se monteaz ă în interior,
sunt de obicei de construc ție normal ă, deci pentru func ționare în exterior.
Transformatoarele de putere medie pot fi prev ăzute și cu radiatoare aer-ulei separate.
Transformatoarele de mare putere montate în interior sunt prev ăzute obișnuit cu
instalație de răcire forțată (când ventila ția natural ă nu este satisf ăcătoare). Răcirea forțată se
realizează cu ajutorul unor radiatoare aer-ulei sau ap ă-ulei.
Măsurile de prevenire, combatere și limitare ale efectelor eventualelor incendii la
transformatoarele de putere montate în interior, se bazeaz ă pe montarea fiec ărui transformator
într-o box ă separată, prevăzută cu porți metalice spre exterior, dimensionate pentru a putea
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
123introduce sau scoate transformatorul. Restul m ăsurilor sunt asem ănătoare cu cele din cazul
montării transformatoarelor de putere în exterior.
Transformatoarele de mare putere montate în interior, pentru a nu transmite vibra țiile
magneto-stric țiunii circuitului magnetic care produce for țe magnetice la îmbin ările tolelor
(vibrații ce pot duce la rezonan ța unor elemente ale construc țiilor apropiate), se monteaz ă pe
fundații complet separate de orice element al cl ădirii, între ele și fundațiile lor se introduc
straturi de materiale antivibrante (pâsl ă, cauciuc, plut ă, etc.) iar racordurile (conductoarele
rigide și conductele de ulei) se prev ăd cu piese elastice. Vibra țiile deranjeaz ă personalul
stațiilor și chiar locuitorii cl ădirilor vecine și pot avaria instala țiile de protec ție prin relee,
aparatele cu mecanisme fine, etc.
Transformatoarele de mare putere ce se monteaz ă în interior produc zgomote
supărătoare și ca urmare pentru reducerea zgomotelor se pot folosi transformatoare speciale.
Aceste transformatoare speciale antifonate sunt scumpe, reducerea zgomotului este relativ
limitată și ca urmare nu sunt folosite decât în anumite cazuri. Pentru limitarea propag ării
zgomotelor, se monteaz ă în jurul transformatorului panouri fonoabsorbante demontabile.
10.2. Exploatarea transfor matoarelor de putere
Protecția uleiului de transformator
Siguran ța în funcționare și durata de via ță a unui transformator depind în mare m ăsură
de starea uleiului din cuva transformatorului. Propriet ățile fizice ale uleiului se modific ă în
decursul exploat ării, uleiul îmb ătrânește. Cele mai importante caracteristici ale uleiului din
punct de vedere al exploat ării sunt rigiditatea dielectric ă și tangenta unghiului de pierderi.
Orice impuritate care p ătrunde în ulei influen țează negativ rigiditatea lui dielectric ă.
Impuritățile din ulei pot fi solide, lichide sau gazoase. Impurit ățile solide provin mai ales din
procesul de fabrica ție al transformatorului, ele sunt particule de hârtie, lemn, rugin ă, vopsea,
etc. Unele particule de impurit ăți absorb umezeala, formeaz ă particule cu permitivitate
ridicată, se grupeaz ă și se orienteaz ă în direc ția câmpului electric, realizând pun ți de
străpungere prin ulei.
Dintre impurit ățile gazoase și lichide, importan ță deosebită prezintă oxigenul și apa,
care degradeaz ă uleiul și acționează defavorabil și asupra izola țiilor solide ale
transformatorului.
Contactul, sub orice form ă, dintre ulei și aer duce la procesul de oxidare a uleiului.
Apa din ulei provine din umiditatea aerului din mediul înconjur ător și în urma
proceselor de descompunere ale uleiului. Consecin ța imediat ă a creșterii umidit ății uleiului
este micșorarea rigidit ății lui dielectrice. În acela și timp umiditatea mic șorează rigiditatea
dielectrică a izolației de hârtie, accelereaz ă pierderea calit ăților mecanice ale hârtiei, adic ă
accelereaz ă îmbătrânirea izola ției de hârtie.
Este necesar ă protejarea uleiului fa ță de umiditatea și oxigenul din aerul mediului
înconjurător. Cea mai simpl ă protecție este aplicarea conservatorului de ulei , prin care se
realizează o suprafa ță de contact mic șorată dintre ulei și aer. Atât procesul de oxidare, cât și
procesul de absorb ție a umidit ății sunt favorizate de o temperatur ă mai ridicat ă. De aceea se
urmărește menținerea temperaturii uleiului din conservator la valori sc ăzute. În acest scop
conservatorul se leag ă cu cuva transformatorului printr-o țeavă relativ sub țire, care asigur ă
răcirea uleiului, care datorit ă dilatației termice trece din cuv ă în conservator.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
124 Spa țiul de aer din conservator comunic ă cu exteriorul printr-o țeavă pe care sunt filtre
de oxigen și de apă.
Un procedeu r ăspândit de încetinire a procesului de îmb ătrânire a uleiului este
introducerea în ulei a unor substan țe, denumite inhibitori, care împiedic ă direct desf ășurarea
procesului chimic de oxidare a uleiului.
Înc ă în procesul de fabrica ție al transformatorului trebuie s ă se aibă în vedere ac țiunea
catalitică a metalelor în procesul de oxidare a uleiului. De aceea, se prev ăd metode de
pasivizare a suprafe țelor metalice din transformator , cum ar fi acoperirea acestora cu un lac
special.
M ăsurile indicate de protec ție a uleiului de transformator încetinesc procesul de
îmbătrânire a uleiului, dar nu îl elimin ă complet. Astfel se impun m ăsuri de control și
întreținere a uleiului.
Periodic, se verific ă aspectul (culoarea) uleiului, prezen ța cărbunelui în suspensie,
prezența apei, punctul de inflamabilitate, aciditatea organic ă, impurit ățile mecanice,
rigiditatea dielectric ă și tangenta unghiului de pierderi.
Între ținerea uleiului de transformator înseamn ă îndepărtarea impurit ăților, a produselor
de oxidare și a apei din ulei. Procedeele de între ținere sunt: decantarea, filtrarea,
centrifugarea, uscarea sau tratarea în vid a uleiului.
Dac ă uleiul este pronun țat oxidat, el trebuie regenerat. Metodele de regenerare sunt
similare cu metodele de rafinare ale uleiului. Prin ele se îndep ărtează din ulei acizii,
hidrocarburile nesaturate și apa. La schimbarea uleiului trebuie luate m ăsuri de îndep ărtare a
produselor de oxidare ale uleiului din izola țiile solide ale transformatorului.
O protec ție mult superioar ă a uleiului se realizeaz ă prin interpunerea între uleiul din
transformator și atmosfer ă a unei perne de azot. Astfel, se elimin ă procesul de oxidare a
uleiului și de asemenea, se elimin ă aproape complet și procesul de absorb ție a umidit ății, ceea
ce duce la m ărimea considerabil ă a duratei de via ță a uleiului, precum și a materialelor
izolante solide ale înf ășurărilor și deci a transformatorului.
O alt ă modalitate de eliminare a contactului dintre uleiul din transformator și aerul din
mediul înconjur ător este separarea uleiului de aer în conservator printr-o membran ă
elastică, care urm ărește variațiile de volum ale uleiului. Sau, în cuva transformatorului
umplută complet cu ulei se introduce un balon elastic, de asemenea umplut cu ulei . Balonul
elastic comunic ă cu un expandor.
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
125
BIBLIOGRAFIE
1. Baraboi, A., Adam, M., ș.a. Prezent și perspective în dezvoltarea tehnicilor de
comutație, Simpozionul Na țional de Re țele Electrice, Edi ția a X-a, 25-26 mai 2000,
Iași;
2. Bobi, A. Transformatoare de m ăsură neconven ționale , Simpozionul Na țional de
Rețele Electrice, Edi ția a X-a, 25-26 mai 2000, Ia și;
3. Buhuș, P., Heinrich, I., Preda, L., Selischi, A. Partea electric ă a centralelor electrice,
Ed. Didactic ă și Pedagogic ă, București, 1983;
4. Conecini, I., R ășanu, S., Tomescu, I. Cartea electricianului din sta ții electrice și
posturi de transformare, Ed. Tehnic ă, București, 1986;
5. Curelaru, A. Probleme de sta ții și rețele electrice, Ed. Scrisul Românesc, Craiova,
1979;
6. Cîrlan, M., Poenaru, G. Elaboration and aplication of a decision model through risk
conditions in order to perform naintenance to the electric equipment and installation ,
Regional Energy Forum FOREN2002, June 09-13, 2002, Neptun-Olimp;
7. Diaconescu, M., Huch, R., ș.a. Moderizarea instala țiilor de comand ă-control și
protecție prin relee într-o sta ție de sistem de 110 kV – studiu de caz pentru sta ția 110
kV F.A. Ia și, Simpozionul Na țional de Re țele Electrice, Edi ția a X-a, 25-26 mai 2000,
Iași;
8. Dumitru, I., Pispiris, C., B ădan, G. Tendințe actuale și de perspectiv ă pentru controlul
și monitorizarea on-line a instala țiilor electroenergetice, Simpozionul Na țional de
Rețele Electrice, Edi ția a X-a, 25-26 mai 2000, Ia și;
9. Gal, S., B ălașiu, F., F ăgărășan, T. Sisteme integrate de protec ție, automatizare,
măsură, control și supraveghere , Energetica, nr.3, martie 1998;
10. Gal, S., B ălașiu, F., Făgărășan, T. Tendințe în integrarea func țiilor de protec ție,
control și monitorizare în sta țiile de foarte înalt ă tensiune , Energetica, nr.8-9, august-
septembrie 2000;
11. Gal, S., Pomârleanu, M., Viziteu, I., Diaconu, C., Marciuc, R. Rehabilitation strategy
of the existing substations in the Transmision Grid , Regional Energy Forum
FOREN2002, June 09-13, 2002, Neptun-Olimp;
12. Gavrilă, M., Georgescu, E., Orezeanu, C. The analysis of economic use of power
transformers, Regional Energy Forum FOREN2002, June 09-13, 2002, Neptun-
Olimp;
13. Gheorghe, O., Minteanschi, B., Lavrov, G. The development of the national electrical
transmission network with a view to interconnection with UCTE , Regional Energy
Forum FOREN2002, June 09-13, 2002, Neptun-Olimp;
14. Hazi A., Hazi Gh., Partea electric ă a centralelor și stațiilor, Editura Tehnica Info
Chișinău, 2003
15. Hazi A., Hazi Gh., Stații electrice și posturi de transformare, Editura Tehnica Info
Chișinău, 2003
16. Păduraru, N., Leoveanu, S., ș.a. Evoluția construc ției de transformatoare de m ăsură
de medie tensiune. Construc ții noi. Perspective , Simpozionul Na țional de Re țele
Electrice, Edi ția a X-a, 25-26 mai 2000, Ia și;
Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor
12617. Preda, L., Heinrich, I., Buhu ș, P., Ivas, D., Gheju, P. Stații și posturi electrice de
transformare, Ed.Tehnic ă, București, 1988;
18. Solomon, P. Stații și posturi de transformare, Note de curs- Universitatea din Bac ău,
1995;
19. Șchiopu, Gh. 50 de ani de energetic ă instituționalizată în Moldova, Monografie,
Bacău, 2001;
20. Agenția Interna țională de Energie, Politici energetice ale României, Studiu general,
1993;
21. PE111-4/93, Instrucțiuni pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Conductoare neizolate rigide, ICEMENERG, Bucure ști, 1994;
22. PE111-11/94, Instrucțiuni pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Baterii de condensatoare șunt, ICEMENERG, Bucure ști, 1994;
23. PE111-5/92, Instrucțiuni pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Separatoare de înalt ă tensiune, ICEMENERG, Bucure ști, 1992;
24. PE111-1/92, Instrucțiuni pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Întreruptoare de înalt ă tensiune, ICEMENERG, Bucure ști, 1993;
25. E-Ip39-90, Îndreptar pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Transformatoare de curent, ICEMENERG, Bucure ști, 1991;
26. E-Ip39-90, Îndreptar pentru proiectarea sta țiilor de conexiuni și transformare.
Transformatoare de tensiune, ICEMENERG, Bucure ști, 1993;
27. 1E-Ip-35/1-86, Îndreptar de proiectare pentru re țele de medie tensiune cu neutrul
legat la p ământ prin rezisten ță. Stații electrice. Circuite primare și secundare,
ICEMENERG, Bucure ști, 1988;
28. 1E-Ip-32/86, Îndreptar de proiectare pentru sta ții de 110 kV cu bare simple și fără
bare, ICEMENERG, Bucure ști, 1989;
29. 1RE-Ip30-90, Îndreptar de proiectare și execuție a instala țiilor de legare la p ământ,
ICEMENERG, Bucure ști, 1992;
30. 3RE-I23-88, Instrucțiuni de exploatare și întreținere a instala țiilor de legare la
pământ, ICEMENERG, Bucure ști, 1990;
31. 1E-Ip34-89, Instrucțiuni privind dot ările necesare în sta țiile de transformare din
punctul de vedere al PSI și NPM, ICEMENERG, Bucure ști, 1991.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Aneta Hazi, Gheorghe Hazi Partea electric ă a centralelor și stațiilor 2 CUPRINS 1…. [626433] (ID: 626433)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
