Director de departament, [620188]

MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DEPARTAMENTUL AUTOMATICĂ CALCULATOARE ȘI ELECTRONICĂ
SPECIALIZAREA ELECTROMECANICĂ
CURSURI DE ZI

Vizat
Facultatea I.M.E. Aprobat,
Director de departament,
Prof. Dr. Ing. Cristian Pătrăscioiu

PROIECT DE DIPLOMĂ

TEMA: Alimentarea cu energie electrică a unui consumator industrial

Conducător științific:
Șef. Lucr. Dr. Ing. Liana Georgescu
Absolvent: [anonimizat]
2015

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DEPARTAMENTUL AUTOMATICĂ CALCULATOARE ȘI ELECTRONICĂ
SPECIALIZAREA ELECTROMECANICĂ
CURSURI DE ZI

Aprobat,
Director de departament,
Prof. Dr. Ing. Cristi an Pătrăscioiu Declar pe propria răspundere că voi elabora
personal proiectul de diplomă și nu voi folosi
alte materiale documentare în afara celor
prezent ate la capitolul „Bibliografie”.

Semnătur ă studen ă:
DATELE INIȚALE PENTR U PROIECTUL DE DIPLOMĂ
Proiectul a fost dat student: [anonimizat]:

1) Tema proiectului :

2) Data eliberării temei:
3) Tema a fost primită pentru îndeplinire la data:
4) Termenul pentru predarea pro iectului :
5) Elementele i nițiale pentru proiect :

6) Enumerarea problemelor care vor fi dezvoltate:

7) Enumerarea materialului grafic (acolo unde este cazul):

8) Consultații pentru proiect , cu indicarea p ărților din proiect care necesită
consultarea:

Conducător științific : Student ă:
Șef. Lucr. Dr. Ing. Liana Georgescu Petre Petronela Irina
Semnătura: Semnătura:

UNIVERSITATEA PETROL – GAZE DIN PLOIEȘTI
FACULTATEA DE INGINERIE MECANICĂ ȘI ELECTRICĂ
DEPARTAMENTUL AUTOMATICĂ CALCULATOARE ȘI ELECTRONICĂ
SPECIALIZAREA ELECTROMECANICĂ
CURSURI DE ZI

APRECIERE
privind activitatea absolvent: [anonimizat]:
în elaborarea proiectului de diplomă cu tema:

Nr.
crt. CRITERIUL DE APRECIERE CALIFICATIV
1. Documentare, prelucrarea informațiilor din bibliografie
2. Colaborarea ritmică și eficientă cu conducătorul temei
proiect ului de diploma
3. Corectitudinea calculelor, programelor, schemelor,
desenelor, diagramelor și graficelor
4. Cercetare teoretică, experimentală și realizare practică
5. Elemente de originalitate (dezvoltări teoretice sau
aplic ații noi ale unor teorii existente, produse informatice
noi sau adaptate, utile în aplicațiile inginerești)
6. Capacitate de sinteză și abilități de studiu individual
CALIFICATIV FINAL
Calificativele pot fi: nesatisfăcător / satisfăcător / bine / foa rte bine / excelent .

Comentarii privind calitatea proiectului :
________________________________________________________________
________________________________________________________________
____________________________________________________ ____________
______ __________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________

Data:
Conducător știin țific
Șef. Lucr. Dr. Ing. Liana Georgescu

4

CUPRINS
Introducere 6
Capitolul 1. Descrierea fl uxului tehnologic și alegerea
racordului în treprinderii la rețeaua publică 10
1.1 Noțiuni generale 11
1.2 Caracteristicile principale ale racordului întreprinderii la
sistemul energetic 13
1.3 Descrierea instalaț iei 16
1.4 Descr ierea fluxului tehnologic 19

Capitolul 2. Dimensionarea rețelei electrice de joasă
tensiune 23
2.1 Noțiuni generale 24
2.2 Alegrea soluției constructive pentru tablourile de distribuție 26
2.3 Dimensionarea re țelei de dist ribuție în incinta consumatorului 28
2.3.1 Alegrea conductoarelor 28
2.3.2 Alegerea secțiunii pe baza încălzirii maxime admisibile în
regim de funcționare 31
2.3.3 Verificarea secțiunii pe baza căderii de tensiune în
regimul de pornire 31
2.3.4 Verificarea sec țiunii conductoarelor la stabilitatea
termică de lungă durată 32
2.4 Dimensionarea cablurilor de alimentare a întreprinderii 35
2.5 Dimensionarea coloanelor ce alimentează tabloul general
de distribuție pe secții 36
2.6 Alegerea aparatelor de protecție și comutație 42
2.7 Alegrea protecției coloanelor 45

Capitolul 3. Determinarea puterii transformatoarelor
din postul de transformare 50
3.1 Noțiuni generale 51
3.2 Alegerea transformatoarelo r din postul de transformare 51
3.3 Alegerea echipamentului electric din PT 53
3.4 Calculul secțiunii barelor din tabloul general de distribuție 58

Capitolul 4. Eficiența economică a compensării
factorului de putere 59
4.1 Cauzele și efectele consumului de putere reactivă 60
4.2 Mijloace pentru compensarea consumului de putere reactivă 62

5
4.3 Determinarea mărimii puterii reactive a sursei pentru realizarea
factorului de putere neutru 62
4.4 Alegerea tipului sursei de compensatoare 63
4.5 Stabilirea amplasamentului sursei de compensare 65
4.5.1 Calculul bateriei de condensatoare 65
4.6 Descărcarea bateriei de condensatoare 66
4.7 Echipamentul electric al bateriilor de condensatoare 67

Capitolul 5. Elemente de electrosecuritate la
exploatarea instalațiilor industriale 69
5.1 Noțiuni generale 70
5.2 Protecția contra accidentelor prin electrocutare 71
5.3 Calculul prizei de pământ 72
5.3.1 Calculul prizei de pământ pentru instalația de JT 75
5.3.2 Calculul prizei de pământ pentru postul de transformare 76

Capitolul 6 . Norme de protecție și securitate în instalațiile
electrice 77
6.1 Autorizarea electricienilor din punct de vedere al securității și
sănătații în muncă, pentru desfășurarea activității în instalațiile electrice 78
6.2 Măsuri tehnice de securitate în muncă, în executarea lucrărilor în
instalațiile electrice din exploatare, cu scoaterea acestora de sub tensiune 78
6.3 Separarea electri că 79
6.4 Mijloace de protecție 82

Capitolul 7 . Concluzi i 84

Bibliografie 86

Anexe 87

Rezumatul lucrării 93

6
INTRODUCERE
În cadrul proiectului s -a avut în vedere alimentarea cu energie electrică a unui
consumator industrial, consum atorul prezentat fiind o rafinărie, așa că voi prezenta fluxul
tehnologic pentru una din instalațiile prezente în cadrul acestei rafinării.
Instalația este cea de producere a bitumului .
Întreprinderea are puterea instalată = ll,2 MVA și se încardrează în categoria
consumatorilor de clasa B cu p uterea cuprinsă între 7,5 – 50 MVA.
Puterea consuma tă de către întreprindere este Pc = 1,6 MVA făcând parte din ultima
clasă a consumatorilor cu un consum mai mic de 2,5 MVA.
Alimentarea se face din Statia 110/20kV Ploiești Vega pe două linii cu plecare di n
celulele 12 și 13 sosind în celulele 10 și 11.
Punctul de alimentare se găsește la 1,0 km de postul de transformare.
Racordul pentru alimentarea întreprinderii se realizează de la un nod de 20 kV, fiind
un racord subteran cu conductoare de aluminiu de 15 0 .
Energia este capacitate a unui sistem fizic de a efectua un lucru me canic când trece,
printr -o transformare, dintr -o stare de referință în altă stare. Energia acumulată în natură, în
diverși purtători de energie se numește energie primară[8] .
Energia primară poate fi:
 energie chimic ă
 energie nucleară
 energie hidraulică
 energia eoliană
 energie solară
Transformarea energiei primare în energie secundară este ireversibilă și se
realizează conform schemei [8]:

Fig. 1 Lanțul de transformare al energiei primare

7
Dintre formele sub care se consumă energia, un loc deosebit î l ocupă energia electrică,
fapt dovedit și de creșterea continuă a ponderii energiei primare transformată în energie
electrică (peste 40%)[ 1 ].
În nicio țară din lume , indiferent de specificul său, de stadiul său, de dezvoltare, nu se
observă încă vreun fenomen de saturație sau de stagnare a consumului de energie electrică[2] .
În țara noastră în ceea ce privește consumul de energie electrică, industria are o
pondere importantă față de restul consumatorilor, reprezentând circa 50% din producția totală
de energie electrică[l].
Avantajele deosebite pe care le prezintă energia electrică în raport cu alte forme de
energie[6]:
 poate fi obținută, cu randamente bune, din oricare altă formă de
energie,
 poate fi transmisă rapid și economic la distanțe mari,
 se poa te distribui la un număr mare de consumatori de puteri diverse,
 se poate transforma în alte forme de en ergie, în condiții avantajoase,
 este "curată", adică odată produsă nu este poluantă,
 se pretează bine la automatizări,
 se poate măsura cu precizie
Producerea, transportul și distribuția energiei electrice s -au dezvoltat foarte rapid,
ajungând în prezent la o mare perfecționare. Dezvoltarea rapidă a corespuns unor necesități
tehnice și economice ale industriei[2].
Pe plan mondial, dezvoltarea poate fi c aracterizată prin următoarele puncte de reper[2] :
 1874 Piroțki a transportat 6 CP, în c.c la lKm
 1876 Jublocikov și Usaghin au construit primul transformator, aproape simultan
 1891 inginerul ras Dolivo – Dobrovolski, care în 1889 a inventat motorul asincron ,
realizează prima linie de transport trifazată de 175 Km
 1906 Thury realizează un transport de 125 kV c.c de la Moutiers la Lyon
 1908 prima linie de 110kV
 1923 prima linie de 220 kV în SUA
 1952 Suedia prima linie de 380 kV
 1955 prima linie de 400kV în Rusia
Deoarece energia electrică solicitată de consumatori nu poate fi stocată, ea trebuie

8
utilizată chiar în momentul producerii sale. Această condiție este îndeplinită întrucât
producerea, transportul, distribuția și utilizarea energiei elec trice sunt legate una de alta și
decurg în cadrul unui ansamblu de instalații[6].
Prin instalație electrică se înțelege ansamblul de echipamente electrice interconectate,
situat într -un anumit spațiu, care are o funcționalitate bine determinată.
Echipamentele instalațiilor electrice sunt constituite din totalitatea mașinilor, aparatelor
dispozitivelor și receptoarelor electrice interconectate între ele.

Receptoarele electrice sunt acele elemente ale echipamentelor electrice care transfor mă
energia electrică în altă formă de energie (mecanică, t ermică, luminoasă, etc.) . Ansamblul
instalațiilor electrice de producere, transport, distribuție și consum de energie electrică, care
au în comun un sistem continuu de producere și consum, formează un sistem electroen ergetic,
reprezentat în figura .2[1] .

Fig.2 Schema simplificată a unui sistem electroenergetic
Legătura dintre sursele de energie electrică (generatoare) și consumatori este
asigurată de instalațiile de transport și distribuție a en ergiei electrice, adică de rețeaua
electrică (RE). Rețeaua electrică este alcătuită din următoarele elemente principale: linii
electrice aeriene (LEA) și în cabluri (LEC), stații și posturi de transformare, la care se
adaugă: baterii de compensare a puteri i reactive, bobine de reactanță, rezistoare de limi tare,
elemente secundare etc[l] .

9
Clasificarea rețelelor electrice[7]:
1. După tensiunea nominală:
 de joasă tensiune (JT)
 de medie tensiune (MT)
 de înaltă tensiune (IT)
 de foarte înaltă tensiune (FIT)
2. După destinație:
 de transport
 de distribuție
 de utilizare (casnice; industriale)
3. După extinderea geografică:
 rețele naționale
 rețele zonale
 rețele locale
4. După configurație:
 radiale
 buclate
 complex buclate
5. După situația tratarii neutrului:
 prin legarea direct la pământ
 prin bobină de stingere
 prin rezistență de limitare
6. După curentul de lucru:
 curent continuu
 curent alternativ

10

CAPITOLUL 1
Descrierea fluxului tehnologic și alegerea racordului
întreprin derilor la rețeaua public ă

11
1.1 Noțiuni generale
Stabilirea puterii și energiei electrice necesare întreprinderilor industriale dă
posibilitatea obținerii primelor informații necesare pentru a putea trece la examinarea
problemei alimentării acestora cu ene rgie electrică necesară.
Alimentarea se referă în primul rând la puterea și energia activă care în general sunt
date din sistemul energetic, cu excepția cazurilor când în întreprinderi se realizează centrale
electrice de termoficare proprii și privește num ai în parte puterea și energia reactivă și anume
în măsura în care corespunde funcționării economice a sistemului[4].
În procesul alimentării cu energie electrică, între sistem în calitate de furnizor și
întreprindere în calitate de consumator se creează r elații reciproce constând în cerințe și
obligații din partea fiecăruia. Astfel întreprinderile solicită să li se asigure puterile maxime
necesare, energia necesară, calitatea energiei prin tensiuni și frecvența normale și siguranța în
sensul asigurării con tinuității în alimentare corespunzătoare diferitelor categorii de
receptoare[3].
Sistemul energetic, ca furnizor solicită întreprinderilor realizarea unei curbe de
sarcină cât mai aplatizată, ceea ce conduce la o valoare cât mai redusă a puterii maxime la
aceeași energie consumată. De asemenea, solicită realizarea unui consum specific de energie
cât mai mic, respectiv o cantitate de energie cât mai mică; r ealizarea unui factor de putere
corespunzător reglementărilor în vigoare, precum și prevederea unor ins talații de
automatizare și protecție prin relee care să asigure, în cazul unor deranjamente în instalațiile
de distribuție din întreprindere, detectarea, deconectarea și limitarea efectelor la nivelul
întreprinderii, fără să afecteze Sistemul Energetic[4],
Pentru rezolvarea problemelor complexe legate de proiectarea și realizarea
instalațiilor de racordare la SEN sunt necesare informații privind atât întreprinderea cât și SE.
în legătură cu întreprinderea acestea se referă în principal la:
 specificul consum atorilor funcție de locul și rolul lor în procesul de producție;
 tipurile de motoare folosite pentru acționare, puterile și tensiunile nominale;
 existența consumatorilor care produc șocuri de putere activă și reactivă, care
produc desimetrii și armonici su perioare;
 repartizarea consumatorilor pe diferite categorii din punct de vedere al
siguranței necesare în alimentare și a pagubelor care apar la întreruperea
alimentării.

12
În privința sistemului, informațiile se referă la:
 tipul și caracteristicile instala țiilor existente în zonă în care se amplasează
întreprinderea;
 gradul de încărcare al acestora și posibilitatea preluării unor noi sarcini;
 siguranța în alimentare pe care o prezintă instalațiile respective;
 rigiditatea electrică a nodurilor apropiate di n sistem exprimată prin puterile de
scurtcircuit maxim și minim.
Din punct de vedere al continuității în alimentarea cu energie electrică, respectiv, după
durata admisibilă a întreruperii alimentării în cazul dispariției neașteptate a tensiunii la
apariția unei avarii, receptoarele sunt clasificate de „Normativul privind alimentarea cu
energie electrică a consumatorilor industriali și similari” din 1982, în funcție de natura
efectelor produse în întreruperea/ în a limentarea cu energie electrică în următoarel e
categorii[7]:
 Categoria 0 (specială) , = „consumatori vitali” la care întreruperea alimentării cu
energie electrică poate duce la incendii, explozii sau distrugeri de utilaje și pierderea
de vieți omenești.
 Categoria I , la care întreruperea alimentării co nduce la dereglarea proceselor
tehnologice în flux continuu necesitând perioade lungi pentru reluarea activității la
parametrii cantitativi și calitativi existenți în momentul întreruperii sau la rebuturi
importante de materii prime, materiale auxiliare.
 Categoria a II -a, la care întreruperea alimentării conduce la nerealizări de producție,
practic numai pe durata întreruperii iar producția nerealizată poate fi recuperată.
 Categoria a III-a, cuprine receptoarele care nu se încadrează în categoriile preceden te:
din ateliere, depozite, secții auxiliare.
La stabilirea categoriei din care fac parte receptoarele dintr -o întreprindere se ține
seama de cerințele de continuitate a receptoarelor, de cerințele speciale privind valorile
tensiunii și ale frecvenței din sistemul de alimentare si indicatorii valorici ai daunelor
provocate de întreruperile în alimentarea cu energie electrică.
Consumatorii se mai clasifică și după valoarea puterii maxime absorbite din rețea[7]:
 Clasa A: întreprinderi cu consum mai mare de 50 MVA;
 Clasa B: întreprinderi cu consum cuprins între 7,5 -50 MVA;
 Clasa C: întreprinderi cu consum maxim între 2,5 -7,5 MVA;
 Clasa D: întreprinderi cu consum sub 2,5 MVA;

13
1.2 Caracterist icile principale ale racordului întreprinderii la
sistemul energetic
Pentru realizarea racordului se folosesc instalații existente ale sistemului, cele mai
apropiate de amplasamentul întreprinderii industriale, ale căror caracteristici corespund
cerințelor întreprinderii. Aceste instalații pot fi noduri ale sistemului, constâ nd din stații,
posturi de transformare sau centrale electrice sau linii electrice aeriene și în cablu[4].
Pentru a aduce puterea necesară de la aceste instalații până la întreprindere se
realizează instalații noi care leagă instalațiil e existente ale siste mului cu cele de distribuție a
energiei electrice din incinta întreprinderii.
Modul de racordare a consumatorului la rețeaua furnizorului depinde de puterea și
nivelul de tensiune al consumatorului.
Consumatorii industriali, de joasă tensiune, se racordeaz ă la rețeaua furnizorului
printr -o instalație numită branșament (fig. 1.1). Branșamentul este constituit din instalația de
legătură dintre rețeaua de alimentare de joasă tensiune și contorul consumatorului (contorul
nu face parte din branșamentu [l].

Fig 1.1 Schema simplificată a unui branșament de JT

14
Un branșament se compune din linia 1 de legătură dintre rețeaua de alimentare și
cofret (poate să fie aeriană sau în cablu), cofretul 2 de branșament, care conține elemente de
protecție și distribuție, și c oloana electrică 3 , până la punctul de delimitare cu consumatorul.
Cofretul este un tablou de distribuție închis, montat într -un loc amenajat în zid sau
construit special, numită firidă.
Racordarea consumatorilor de joasă tensiune JT la liniile subterane se poate face prin
LEC, cu manșoane de derivație (fig. 1.2a) sau prin sistem intrare ieșire (fig.l.2b)[l].

Fig.1.2 Realizarea branșamentelor la LEC subterane

Consumatorii industriali, au în general puteri mari. În funcție de puterea lor, aceștia
pot s ă fie racordați la sistemul electroenergetic prin instalații de racordare de medie sau înaltă
tensiune. Racordul consumatorilor industriali se compune din una sau două linii electrice și
una sau două stații de transformare sau posturi de transformare care fac legătura dintre
sistemul electroenergetic și instalațiile de distribuție ale consumatorului[4].
Un racord constă din una sau mai multe linii în cablu subteran(LES) sau
aerian(LEA), la capătul cărora se realizează unul sau mai multe posturi de transform atoare,
respectiv una sau mai multe stații de transformare.
Este necesară cunoașterea puterii active maximă solicitată de întreprindere, distanța
de la amplasamentul întreprinderii până la cele mai apropiate instalații ale sistemului care ar
putea fi luat în considerare pentru racordare și siguranța pe care o necesită în alimentarea
consumatorilor din întreprindere.
In cadrul acestui proiect, întreprinderea are puterea instalată = ll,2 MVA și se
încardrează în categoria consumatorilor de clasa B cu p uterea cuprinsă între 7,5 – 50 MVA.
Puterea consuma tă de către întreprindere este Pc = 1,6 MVA făcând parte din ultima

15
clasă a consumatorilor cu un consum mai mic de 2,5 MVA.
Alimentarea se face din Statia 110/20kV Ploiești Vega pe două linii cu plecare di n
celulele 12 și 13 sosind în celulele 10 și 11.
Punctul de alimentare se găsește la 1,0 km de postul de transformare.
Racordul pentru alimentarea întreprinderii se realizează de la un nod de 20 kV, fiind
un racord subteran cu conductoare de aluminiu de 15 0 [16].

Fig 1.3 Racord de la stația de transformare[3]

16
1.3 Descrierea instalației

Rafinaria este alimentata cu energie electric ă prin dou ă linii electrice în cablu la
tensiunea de 20kV:
 LEC Vega 1;
 LEC Vega 2;
care sunt conectate la SRA 110 kV Ploiești Nord.
Aceste două linii pot asigura fiecare în parte, consumul necesar de energie electrică
al punctului de lucru.
LEC Vega 1 este un fider alcătuit din două cabluri tip AOSB 3×150 mm cu o
lungime aproximativă de 1000 m; I=400 A.
LEC Vega 2 este un fider alcătuit din șase cabluri tip A2XSY -F 1×150 /25 mm2 cu o
lungime aproximativă de 1000 m; I=400 A[16]

1.3.1 Punctul de alimentare (PA 20 kV)
La sosirea în PA 20kV, cele două linii alimentează câte o celulă de intrare tip Electro
Alfa, echipate cu : întreruptor debroșabil (24 kV; 1250 A; 16 kA); trei transformatoare de
curent (24 kV; 500/5/5); indicator capacitiv de prezență tensiune; trei descărcători cu
rezistanță variabilă; bloc de protecție digitală SEP AM 1000 -S20.
Distribuția pe 20 kV se face printr -un sistem d e bare simplu secționat prevăzut cu o
celulă de cuplă longitudinală tip Electro Alfa, echipată cu: întreruptor debroșabil (24 kV;
1250A; 16 kA); trei transformatoare de curent (24 kV; 500/5/5); indicator capacitiv de
prezență tensiune; șa se descărcători cu rezistanță variabilă; bloc de protecție digitală SEP AM
1000 -S20.
Pentru siguranța alimentării cu energie electrică a societății în celula de cuplă s -a
prevăzut o instalație A.A.R. care asigură trecerea sarcinii de pe o secție pe cealalt ă, în caz de
defect a unei a din linii.
Celulele sunt închise, compartimentate, rezistente la acțiunea arcului electric liber și
sunt realizate astfel încât după debroșare , se realizează atât separarea vizbilă cât și închiderea
completă a zonei aflate sub t ensiune cu ajutorul jaluzelelor metalice[16].
Prin punctul de alimentare, se realizează o distribuție la postul de transformare:
20/6,3; 20/0,5; 20/0,4 kV, care însumează o putere instalată P i = 11,2 MW.

17

Distribuția tensiunii de 20 kV se face din 13 celule la următoarele posturi de
transformare cu nivelele de tensiune[16]:
1. PT 1: 20/6,3 kV; Stația Electrica – alimentare PSI + Compresoare;
2. PT 2: 20/0,4 kV; Stația Electrica – alimentare Cazane abur + Compresoare;
3. PT 3 : 2 0/0,4 kV; Stația Electrica – alimentare instalație Hexan + Demi + PSI;
4. PT 4: 20/0,4 kV; Stația Electrica – alimentare ECO + Turn 0,4 kV;
5. PT 5: 20/0,5 kV; Stația Electrica – alimentare Instalație Tehnologică + AFP +
Turn 0,5 kV;
6. PT 6: 20/ 0,4 kV; Stația Electrica – alimentare Instala ție Tehnologică; Iluminat
drumuri uzinale și perimetrul rafinăriei; altele.
Gospodăria de cabluri, din spațiul de la cota ± 0,00 din PA 20 kV este considerată
gospo dărie importantă și conform n ormativelor în vigo are s -au prezentat următoarele
mijloace și instalații de prevenire și stingere a incendiilor:
a. Mijloace de primă intervenție pentru stingerea începuturilor de incendii, Tabelul 1: Echipamente tehnice din punctul de alimen tare care realizează distribuția
tensiunii de 20 kV, la stațiile electrice.[16]
Nr
Crt. Denumire Caracteristici tehnice An PIF
1 LEC 20 kV – Vega 1 Tip AOSB; 3×150 mm2 1981
2 LEC 20 kV – Vega 2 A2XSY -F 1×150/25 mm2 2005
3 Cel. Tip Electro Alfa 3 buc ; Întreruptor 3AH5 262; 24 kV -1250
-16 kA 2004
4 Cel. Tip CIIL 20 kV 1 buc; Separator 1250 A 1981
5 Cel. Tip CIIL 20 kV 2 buc; M ăsura SFIT – 20; TT – 20/0,1/0,1 kV 1981
6 Cel. Tip CIIL 20 kV 4 buc; Întreruptor 10 -20; 24kV -630A -16kA 1981
7 Cel. Tip Electr o Alfa 9 buc; Întreruptor 3AH5 282; 24kV -800A
-16kA 2005
8 Baterie acumulator Tip DBA; 18 buc -12V c.c/160 Ah 2005
9 Tablou PSC U=220 V 2005
10 Tablou PCC U=220 Vc.c 2005
11 PEGASYS Sistem monitorizare consumuri și mărimi
electrice 2000

18
stingătoare de praf și ;
b. Hidrant de incendiu cu țevi de refulare echipate cu aju taje de pulverizare;
c. Fixe de stingere cu apă pulverizată;
d. Instalații de semnalizare manuală a începutului de incendiu.
Clădirea PA 20 kV este protejată împotriva descărcărilor atmosferice, printr -o
instalație de paratrăznet.
Toate părțile metalice ale echi pamentului electric, care pot capta tensiunii în mod
accidental sunt legate la centurile prizei de pământ[16],

19
1.4 Descrierea fluxului tehnologic
În cadrul proiectului s -a avut în vedere alimentarea cu energie electrică a unui
consumator industrial, consum atorul prezentat fiind o rafinărie, așa că voi prezenta fluxul
tehnologic pentru una din instalațiile prezente în cadrul acestei rafinării.
Instalația este cea de producere a bitumului[16].
Bitumul este un compus coloidal complex, format din hidrocarburi c u masa molară
mare, conținând procente mici de O,S, N și metale : Ni, Fe, V, etc.
Bitumul este un material termoplastic, iar proprietățile sale pot fi modificate prin
prelucrare și adaos de materiale de umplutură dar și de aditivi[17].
a. Prezentarea instalaț iei
În cadrul aceste i instalații obținerea bitumurilor se face prin tehnologia de suflare cu
aer (bitumuri oxidate) a materiei prime, și modificare cu polimeri.
Instalația de bitum cuprinde:
• instalația propriu -zisă de obținere a bitumului, formată din două circuite:
1. circuitul blazelor de oxidare
2. circuitul vaselor de oxidare
• instalația de obținere a citomului (bitum fluid ce se utilizează ca antifon în industria
automobilelor, și în construcții).
• instalația de obținere a bitumului modificat cu polimeri

Procesul tehnologic de obținere a bitumului cuprinde următoarele etape:
1. pregătirea materiei prime
2. obținerea propriu -zisă a bitumului
3. modificarea cu polimeri
4. ambalarea, depozitarea și expedierea
Etapele care sunt parcurse la obținerea unei șaije de bitum sunt următoarele:
1. încărcarea vaselor și/sau blazelor de oxidare cu materia primă corespunzătoare
2. încălzirea materiei prime prin recircularea prin cuptor până se atinge
temperatura necesară procesului
3. oxidarea materiei prime (asfaltul masă – rezidu ul de la DV)

20
4. ambalarea, depozitarea și expediarea bitumului
5. răcirea și desfacerea bitumului
6. modificarea bitumului cu polimeri
b. Procesul tehnologic
Constă ,în principiu , în suflarea cu aer a materiei prime la temperaturi cuprinse între
220-240 °C în vasele de oxidare și blazele de oxidare.
Aerul de suflare are rol de reactant dar și de agent de amestecare.
Materia primă este rezidiul de la DV (distilarea în vacuum). Din instalația de DV,
acest rezidiu denumit și asfalt masă este răcit până la temperatura de 240 – 280 ° C , este
pompat, fie direct în vasele de oxidare, fie în rezervoarele de stocare.
Cu ajutorul unei pompe duplex, sau cu pompe volumetrice, asfaltul masă este tras din
rezervoare și este intodus în vasele de oxidare. Vasele de oxidare se încarcă cu materie primă
până la cota de 7500 mm.
După încărcare se închide ștuțul de măsură și se deschide robinetul de la burlanul de
vapori. Când se atinge temperatura de 140 °C la partea superioară a vaselor de oxidare se
introduce o pernă de abur, iar la baza vaselor p rintr-o rețea de distribuție se introduce aer la
un debit de 300 -400 Nm3/h.
Debitul de aer se mărește treptat astfel încât la temperatura de 245 °C acesta să fie în
jur de 800 Nm3/h.
Concomitent cu mărirea debitului de aer utilizat în procesul de oxidare s e mărește și
debitul de aer. Aburul care se formează în spațiul liber al vasului de oxidare are rolul de a
tempera reacția de oxidare care tind e să devină foarte violentă odată cu creșterea
temperaturii,precum și pentru a evita acumularea unui amestec expl ozibil în vasele de
oxidare.
În cazul în care vasele de oxidare se încarcă direct cu asfaltul masă la temperatura de
240 °C, încărcarea se face iară blindă la burlan, sub pernă de abur și cu ștuțul de măsură
închis.
Conținutul vaselor de oxidare se încălze ște până la 245 -250 °C prin recircularea
asfaltului masă prin cuptorul tubular cu tavan înclinat, viteza de încălzire fiind de minim
10 °C/h.
Pe flux cantitatea de bitum se controlează prin preluarea de probe din fiecare vas,
determinâdu -se în laboratoare punctul de înmuiere.
Pe flux cantitatea de bitum se controlează prin pre luarea de probe din fiecare vas. Când
rezultatul ultimei determinări indică valoarea punctului de înmuiere cu 2 -5 °C mai mic dec ât

21
valoarea din standard, se oprește procesul de oxidar e prin întreruperea aerului.
Bitumul astfel obținut este pompat cu ajutorul pompelor volumice din vasele de
oxidare prin schimbătoarele de căldură în rezervoarele de materie primă pentru bitumul
modificat cu polimeri.
Dacă temperatura bitumului este mai ma re de 200 °C atunci acesta este trecut prin
sistemul de răcire.
În rezervoarele pentru materie primă, bitumul este amestecat cu asfaltul masă.
Fabric area bitumului rutier presupune [17]:
• circulația uleiului termic pe toate tranșeele de încălzire
• preîncălzi rea sistemului de închidere a presiunii a reactorului, etapă ce necesită cca. 40
minute.
• se porne ște o pompă pe circuitul scurt de alimentare
• se controlează viteza pompelor
• se mărește în trepte viteza acestora
• se începe dozarea polimerului
• se pornește încălzirea cu ulei termic în separatoare
• se pornește agitatorul
• se controlează calitatea bitumului modificat prin preluarea de probe din fiecare
rezervor
• se menține în tot timpul sub agitare și la o temperatură de 180 -200°C până la
terminarea livrării.

22

Fig.1.4.Schema bloc a procesului tehnologic de ob ținere a bitumului

23

CAPITOLUL 2 .
Dimensionarea rețelei electrice de joasă tensiune

24
2.1 Noțiuni generale
Instalațiile electrice de joasă tensiune realizează distribuția ener giei electrice la
receptoare îndeplinind astfel scopul final al întregului proces de producere, transport și
distribuție a energiei electrice de alimentare [3].
Receptoarele electrice alimentate în joasă tensiune sunt de o mare diversitate ocupând
în gener al o pondere însemnată în valoarea puterii instalate la consumator.
Caracteristicile tehnice nominale ale receptoarelor sunt:
 puterea activă P n sau aparentă S n
 tensiunea U n
 conexiunea fazelor
 curentul I n
 randamentul ηn
 factorul de putere
 relația dintre curentul de pornire și curentul nominal sub forma:
=

Cerințele impuse de funcționare corespunzătoare a receptoarelor, din punct de vedere
tehnic și economic, trebuie satisfăcute între anumite limite admisibile, de către instalație în
joasă tensiune.
Un număr mare de receptoare electrice se află, în mod obișnuit, montate în cadrul
utilajelor tehnologice, acestea cuprinzând unul sau mai multe receptoare. Prin fabricație aceste
utilaje au o instalație electrică pro prie, care cuprinde o parte de forță – circuitele primare, cu
rol de distribuție și de comandă, automatizare, măsură și control circuite secundare[3].
Rețelele electrice de joasă tensiune sunt constituite din totalitatea coloanelor și
circuitelor de recept or.

25

Fig 2.1 Schemă de distribuție de tip radial În cadrul rețelelor electrice de joasă tensiune se pot face următoarelor grupări:
 rețele de alimentare, care leagă barele de joasă tensiune ale posturilor de
transformare la punctele de distribuție (tablouri);
 rețele de distribuție care fac legătura în tre puncte le de distribuție și receptoare
Racordarea receptoarelor și utilajelor la tabloul de distribuție se poate face:
 radial
 cu linie principală
 buclat
 combinat
În proiect vom adopta o schemă de distribuție de tip radial:

26
În acest caz tablourile s ecundare de distribuție sunt alimentate direct de la tabloul
general TG.
Avantajele utilizării rețelei radiale sunt:
 siguranță în alimentare
 elasticitate – deoarece pentru noi grupe de consumatori rețelele devin independente
 oferă posibiliatatea de autom atizare și comandă centralizată
Dezavantajul principal al utilizării rețelei radiale constă în faptul că investițiile
necesare sunt mai mari deoarece atât cablurile de alimentare cât și cele de rezervă folosesc un
singur grup de consumatori[3],
2.2 Alegere a soluției constructive pentru tabloul general de
distribuție
Tabloul general de distribuție face parte din categoria instalațiilor trifazate de
distribuție a energiei electrice de joasă tensiune ce realizează alimentarea cu energie electrică
prin două căi de alimentare având cea mai mare parte din consumatori de categoria 1
(principali) și este compus din[16]:
 Dulap „Acces cabluri” D 1.0
 Dulap „Consumatori” D 2.0
 Dulap „ Întoarcere bare” D 3.0
 Dulap „Consumatori” D 2.1
 Dulap „ Baterie condensatori” D 4.0
 Dulap „Acces cabluri” D 1.1
 Dulap „Consumatori” D 2.2
 Dulap „ Întoarcere bare” D 3.1
 Dulap „ Alimentare din Trafo 3” D 5.0
 Dulap „Cuplă” D 6.0
 Dulap „ Întoarcere bare” D 3.2
 Dulap „ Alimentare din Trafo 4” D 5.1

27

Dulapurile de plecări spre consumatori sunt cu măști metalice, acționarea
întreruptoarelor realizându -se de pe fața tabloului, cu ajutorul manetei rotative a
întreruptorului.
Alimentarea TGD, se face prin două căi de alimentare de la postul Trafo. Legătura
între cele două tronsoane ale rețelei de distribuție este realizată prin intermediul unei cuple de
2500 A. Este prevăzută instalație AAR cu automat programabil, între întrerup torii de pe
circuitele de alimentare din PT și întreruptorul de pe circuiltul de cuplă.
TGD, realizat conform documentației de execuție, realizează următoarele funcții[16]:
 conectarea barelor generale la sursa de energie;
 conectarea consumatorilor la barele generale;
 protecția surselor la scurtcircuit și suprasarcină;
 protecția lin iilor și a aparatelor la scurtcircuit și suprasarcină;
 măsurarea parametrilor electrici ai rețelelor;
 comanda locală a aparatelor de conectare.
Dimensionarea circuitelor electrice se realizează ținând seama de natura
receptoarelor, de regimul normal de f uncționare al acestora și de încărcarea rețelelor electrice
de distribuție[ 15]. Dulap „ Întoarcere bare” D 3.3
 Dulap „Consumatori” D 2.3
 Dulap „Acces cabluri” D 1.2
 Dulap „ Baterie condensatori” D 4.1
 Dulap „Consumatori” D 2.4
 Dulap „Acces cabluri” D 1.3
 Dulap „Consumatori” D 2.5
 Dulap „ Întoarcere bare” D 3.4
 Dulap „Acces cabluri” D 1.4
 Dulap „Consumatori” D 2.6

28
2.3 Dimensionarea rețelei de distribuție în incinta consumatorului

În conformitate cu „Normativul pentru proiectarea și execuția rețelelor de cabluri
electrice” PE 107 -88 REN EL, în proiectarea curentă a instalațiilor electrice de alimentare,
secțiunile conductoarelor și cablurilor se determină având în vedere o serie de restricții
tehnice.
Cablurile de joasă tensiune trebuie dimensionate în raport cu:
 încălzirea conductoarelor
 stabilitatea termică la scurtcircuite (excepție circuitele cu U<lkV), protejate
prin siguranț e fuzibile – cazul cablurilor de alimentare a consumatorilor
 densitatea de curent la pornirea motoarelor electrice
 căderea de tensiune
Se adoptă soluția de alimen tare prin cablu trifazat cu conductoare din cupru și izolație
sintetică PVC, manta din PVC, fără înveliș protector. Simbolul pentru cabluri din STAS
6007 -72 este CYY.
2.3.1 Alegerea conductorelor
Trebuie utilizate conductoare, cabluri sau bare din Cupru și/ sau Aluminiu. Folosirea
cuprului este obligatorie.
Tipul conductelor electrice pentru distribuția în incinta consumatorului și modul de
pozare trebuie alese în f uncție de influențele exteme[8].

Fig. 2.2 Cablu tipic cu trei inimi si fără cămașă metalică

29
Tabelul 2.1 Cabluri și conductoare electrice de uz general[8]
Condu ctoare și cabluri Denumire
conform
codului de
standardizare
național francez Denumire conform
codului CENELEC Numărul de
conductoare Secțiune –
[mm2]
Tensiune
[V]
cabluri flexibile cu U1000R12N standarde de cabluri 1 la 5 1,5-630
polietilenă (XLPE) U 1000 R2V nearmonizate
armată U 1000 RVFV până în prezent 1 la 5 1,5-300
cabluri inflexibile U 1000 RGPFV 1 la 5 1,5- 240
cabluri inflexibile FRN 1X1X2 1 la 5 1,5- 630
cu izolație FRN 1X1G1 1 la 5 1,5-630
fără halogen FRN 1X1X2Z4X2 1 la 5 1,5-300
FRN 1X1G1Z4G1 1 la 5 1,5- 300
cabluri flexibile H 07 RN -F 2 la 5 1,5-500
izolate
cu elastomer FRN 07 RN -7 7 la 37 1,5-4
cabluri izolate FRN 05VV -U 2 la 5 1,5-35
cu PVC FRN 05 VV-R 2 la 5 1,5-35
H 05VV -F 2 la 5 0,75- 2,5
H 05VVH2 -F 2 0,75
conductoare izolate H 07V -U 1 1,5-400
cu PVC H 07V -R 1 1,5- 400
H 07V -K 1 1,5-240
conductoare FRN 0… -U 1 1,5-XXX
cu izolație FRN 0… -R 1 1,5-XXX
fără halogen FRN 0… 1 1,5-XXX

30

unde: + reprezintă permis
– reprezintă neprmis
0- reprezintă neaplicabil în mo d normal/ nefolosit în practi

Tabelul 2.2 Alegerea tipurilor de conductoare electrice în funcție de metoda de instalare[8]
Conductoare și
cabluri Metoda de instalare
Fără
elemente
de fixare Strânse
direct
prin
cleme conducte Mănunchi de
cabluri
(incluzând cele
în tres ă sau
încastrate în
pardoseală) Canal
de
cabl. Grile Pe
izola –
toare Fir
de
susți-
nere
conductoare – – – – – – + –
sub formă de
bare
conductoare – – + + + – + –
izolate
cabluri cu
cămașă
● cu mai
multe + + + + + + 0 +
inimi
● cu o inimă 0 + + + + + 0 +

31
2.3.2 Alegerea secțiunii pe baza încălzirii maxime admisibile
în regim de funcționare
În condițiile regimului de funcționare de durată , temperatura conductoarelor nu trebuie
să depășească anumite valori admisibile, după care materialele conductoarelor și izolate își
pot modific a proprietățile fizice și chimice cu efecte nedorite asupra instalațiilor (îmbătrânirea
prematură, oxidarea, degradarea conductoarelor).
Din tabelele de curenți maximi admisibili de lungă durată pentru fiecare secțiune a
conductoarelor și cablurilor se ale ge secțiunea minimă necesară.
Pentru di mensionare vom folosi relațiil e:

√

unde: – coeficient ce ține seama de temperatura aerului, pentru t = 30° C
– coeficient ce ți ne seama de sistemul de pozare a cablurilor
pentru 3 cabluri trifazate pozate pe perete, la 2 cm de perete unul lângă altul cu distanța
intermediară de = 0,9.

2.3.3. Verificarea secțiunii pe baza căderii de tensiune în regim de
pornire

Circulația curenților prin ramurile rețelelor electrice determină pierderi de tensiune în
lungul acestora deoarece atât conductoarele cât și echipamentele electrice , făcând parte din
circuit, prezintă anumite impedimente electrice.
Pentru o funcționare no rmală a receptoarelor se impune ca valorile căderilor de
tensiune să se încadreze între anumite limite.

32
ΔU=√
unde:

ΔU=√

2.3.4. Veri ficarea secțiunii conductoarelor la stabilitatea termică de
lungă durată

Se va folosi pentru verificarea secțiunii conductoarelor la stabili tatea termică în regim
de pornire următoarea formulă de calcul:

unde: -curent de pornire
S-secțiunea conductorului
La pornirea motoarelor electrice când șocul de pornire se manifestă printr -o cre ștere a
curentului de până la 7 , se verifică densitatea de curent prin cablu; valoarea densității de
curent nu trebu ie să depășească valoarea densității admisibile.
Conform =32 A/ pentru calburile din cupru.

33
EXEMPLU DE CALCUL
Vom alege pentru dimensionare următorul tip de motor având următoarele
caracteristic i [16]:
P = 75 kW
n = 3000 rot/min
(400V)=143 [A]
η = 73%
cosφ = 0,89
Kp=3

Pentru dimensionarea pe baza încălzirii maxime admisibile în regim de funcționare de
durată:

]
Secțiunea economică necesară din punct de vedere tehnic este d e 150 . Se
adoptă cablu trifazat cu conductoare din Cu și izolație sintetică PVC.
Verificare secțiunii pe baza căderii de tensiune în regim de pornire:

Δ √
j [ Ω /km]
unde:
• reprezintă rezistanța cablului la temperatura de 30°C [Q]
• este reactanța conductorului= 0,128 Ω/km (vezi tabel anexa 1)
[Ω/km]
( ) ( )
unde:
• pentru conductor din Cu acoper it cu acoperit cu strat metalic (pt 150mm2)=
0,132 Ω/km – reprezintă rezist ența electrică maximă a con ductorului la 20°C (vezi
tabel anexa 2)

34
• l = 0,1 km – reprezintă lungimea conductorului dintre sursă și consumator
• α = 0,962 – este factorul de corecție al temperaturii, care se aplic ă la m ăsurarea
rezisten ței electrice a conductorului, efectuat ă la tempera tura t °C raportat ă la 20°C
(vezi tabel anexa 3)

( ) ( )
unde: cos

Δ √ ( ) ( ) ( )

|Δ

( )
Pentru verificarea la stabilitate termică în regim de pornire pe baza densității de curent:

[A/
[A/

35
2.4. Dimensionarea cablurilor de alimentare a întreprinderii
Alimentarea se face din Sta ția 110/20 kV Ploiești Vega celulele 12 si 13.
Punctul de alimentare se găsește la 1,0 km.
Se calculează cure ntul prin cablu în funcție de puterea cerută de întreprindere:

√
√

unde: este puterea cerută de întreprindere și este 2MW.
Din PE 135 „Instrucțiuni privind determinarea secțiunii economice în instalații
electrice de distribuție 1 -100 kV”, pentru = 8000 ore/an, pentru cabluri din A l cu izolație
din polietilenă:
[A/

[
Vom alege un cablu de 150 , secțunea aleasă fi ind supradimensionată pentru
dezvoltări ulterioare.
Acest cablu se caracterizează prin următorii parametrii:
 reactanța specifică x0= 0,104 [ Ω/km]
 rezistența specifică = 0,202 [ Ω/km]
Verificarea cablului de alimentare la căderea de tensiune:
Δ √
Z= [Ω/km]
( ) [A]
( ) [A]
√ ( ) ( ) [V]
| [V]

36
2.5.Dimensionarea coloanelor c e alimentează tabloul general de
distribuție pe secții

În secțiile de producție tablourile secundare de distribuție clasice sunt înlocuite cu
șine de curent canalis KSA63ED450 pentru șinele de curent de 630A și KSA20ED450
pentru șinele de curent de 2000A.
Avantajele folosirii acestui tip de distributie sunt[9]:
 montare rapidă
 câmp electromagnetic emis redus
 nu conțin PVC (nu eliberează gaze toxice în caz de incendiu)
 conține materiale cu propagare grea la incendiu.

Fig.2.3.Șină de curent

Fig.2.4. Secțiune bară distribuție

37
Legătura dintre șina de curent și utilaj se face prin cutie de distribuție canalis KSA
fabricate în gama 16 -1000 A.

Fig. 2.5 Cutii de distribuție canalis

a – Cutie de distribuție prevăzută cu întrerupător (fabricate in ga ma 160 -1000A)
b – Cutie de distribuție prevăzută cu siguranțe fuzibile (fabricate in gama 16 -160A)

Fig. 2.6 Comparație între bare de distribuție și cablaj tradițional
S-au folosit tablourile clasice de distribuție î n cazul tablourilor de distribuție pentru
iluminatul interior și exterior.
Secțiunea trebuie aleasă astfel încât să fie satisfăcute condițiile[9]:
 încălzirea conductoarelor nu trebuie să depășească limitele admise ;
 pierderile de putere în conductoare să se mențină în anumite limite;
 pierderile de tensiune nu trebuie să depășească limitele admise;

38
Tabelul 2.3 Date nominale ale consumatorilor interni[16]

Nr
crt. Denumire
consumator I/P Secție
de bare Tip cablu Observații
1 TFL 1 500 A S 1 2xACYAbY 3×240+120 Se întorc
2 TD 1 440A S 1 Bare Cu
3 TFL 2 200 A S 1 3xACYAbY 3×150+70 Se întorc
4 TFL 3 250 A S 1 ACYAbY 3×185+95 Cablu nou
5 TFL 4 200 A S 2 ACYAbY 3×150+70 Manșonare
6 TFL 5 160 A S 1 ACYAbY 3×120+50 Cablu nou
7 TFL 6 210 A S 2 2xACYAbY 3×150+25 Se întorc
8 TFL 7 250 A S 1 NC
9 TFL 8 90 A S 1 ACYAbY 3×35+16 Se întoarce
10 TFL 9 90 A S 2 ACYAbY 3×35+16 Se întoarce
11 TFL 10 130 A S 2 ACYAbY 3×70+35 Se întoarce
12 TFL 11 90 A S 1 NC
13 TFL 12 130 A S 2 ACYAbY 3×70+25 Manșonare
14 TFL 13 110 A S 2 2xACYAbY 3×50+25 Manșo nare
15 Alim. col. de locuințe 130 A S 1 NC
16 TFL 14 130 A S 1 ACYAbY 3×70+25 Manșonare
17 TFL 15 200 A S 1 NC
18 TFL 16 300 A S 2 NC
19 TFL 17 850 A S 1 NC
20 TFL 18 1140 A S 2 NC
21 TFL 19 475 A S 2 NC
22 TFL 20 70 A S 2 NC Manșonare
23 TFL 21 160 A S 2 ACYAbY 3×120+50 Cablu nou
24.1 Alimentare Pompe 1 41.5A/22kW S 1 ACYAbY 3×35+16
24.2 Alimentare Pompe 2 41.5A/22kW S 2 ACYAbY 3×35+16
24.3 Alimentare Pompe 3 69.5A/37kW S 1 ACYAbY 3×35+16 Manșonare
24.4 Alimentare Pompe 4 69.5A/37kW S 2 ACYAbY 3×35+16 Manșonare

39
Pentru secția 1 – S1:
Luând în calcul coeficientul de cerere (k w) pe diferite grupe de consumatori analizați
din tabelul 2.3 se va calcula puterea instalată, respectiv puterea consumată pentru fiecare grup
de consumatori în parte, și anume:
a.TFL

[kW]
unde P TFL reprezintă puterea activă, calculată ca fiind media puterilor active a celor 10
TFL-uri din S1 .
=707,2 [kW]
b.TD
kw=1
[kW]
unde P TD reprezintă puterea activă
Pc = PTD kw =156,74 1 1 = 156,74 [kW]
c.Alimentare locuințe
kw=l
[kW]
unde reprezintă puterea activă
[kW]
d.Alimentare pompe
kw= 0 , 5
[kW]
unde P TD reprezintă puterea activă, calculată ca fiind media puterilor active a celor 2 po mpe
prezente în S 1
[ kW ]

40
Pentru secția 2-S2:
a.TFL

[kW]
unde P TFL reprezintă puterea activă, calculată ca fiind med ia puterilor active a celor 11
TFL-uri din S2.
[kW]
b.Alimentare pompe
kw= 0 , 5
[kW]
unde S TD reprezintă puterea activă, calculată ca fiind media puterilor active a celor două
pompe prezente în S 1
[kW]

41
Tabelul 2.4 Rezultatele calculului pentru secția SI

Nr.
Crt. Denumire
aparat I [A] S [kVA] [kVA] [kW] cos P[kW] [kW]
1 TFL 1 500 200 182
2 TFL 2 200 80 72,8
3 TFL 3 250 100 91
4 TFL 5 160 64 58,24 707,2
5 TFL 7 250 100 1088,00 990,08 0,91 91
6 TFL 8 90 36 32,76
7 TFL 11 90 36 32,76
8 TFL 14 130 52 47,32
9 TFL 15 200 80 72,8
10 TFL 17 850 340 309,4
11 TD 1 440 176 176 156,64 0,89 156,64 156,64
12 Alim. locuințe 130 52 52 46,28 0,89 46,28 46,28
13 Alim.pompe 1 41,5 16,6 44,4 38,628 0,87 16,6 19,314
14 Alim. pompe 3 69,5 27,8 27,80
TOTAL 1360,40 1231,628 929,434

42

Tabelul 2.5 Rezultatele calculului pentru secția S2

2.6.Alegerea aparetelor de protecție și comutație

Prin laturile rețelelor electrice de joasă tensiune pot circula supracurenți datorați unor
cauze ca:
 scurtcircuite, are loc o scădere bruscă a valori i impedanței sau rezistenței echivalente
în circuit;
 suprasarcini, constând în solicitarea receptoarelor la putere mai mare decât cele
normale.
Protecția împotriva curenților de scurtcircuit are semnificația unei protecții a rețelelor
de joasă tensiune, deoarece numai acestea sunt solicitate la scurtcircuit. În asemenea situații,
receptoarele electrice , fie că sunt cauza însăși a producerii scurtcircuitelor, datorită producerii Nr.
Crt. Denumire
aparat I [A] S [kVA] [kVA ] [kW] P[kW] [kW]
1 TFL 4 200 80 72,8
2 TFL 6 210 84 76,44
3 TFL 9 90 36 32,76
4 TFL 10 130 52 0,91 47,32
5 TFL 12 130 52 1206 1097,46 47,32 862,29
6 TFL 13 110 44 40,04
7 TFL 16 300 120 109,2
8 TFL 18 1140 456 414,96
9 TFL 19 475 190 172,9
10 TFL 20 70 28 25,48
11 TFL 21 160 64 58,24
12 Alim. pompe 2 41,5 16,6 44,4 38,628 0,87 16,6 19,314
13 Alim. pompe 4 69,5 27,8 27,8
TOTAL 1250,40 1136,088 881,604

43
unui defect interior de izolație, fie că scade la zero tensiunea de alimentare , astfel încât ,
problema protecției lor , este în a mbele cazuri nesemnificativă[6].
În ceea ce privește protecția la suprasarcină , aceasta are semnificația unei protecții a
receptoarelor, deoarece curenții de suprasarcină nu reprezintă o solicitare deosebit ă pentru
rețele dimensionate , pentru a rezista la acți unea curenților de scurtcircuit. Î mpotriva acestor
curenți accidentali, instalațiile electrice trebuie protejate.
Protecția împotriva curenților de scurtcircuit se asigură prin siguranțe fuzibile.
Sigur anțele fuzibile au rolul de a întrerupe circuitul în care sunt instalate, când curentul , care
le parcurge , depășește o anumită valoare pe o anumită durată[6].
Protecția la suprasarcină , se asigură prin contactoare de joasă tensiune cu relee
termice. Acest e contactoare au acționare automată. Caracteristica de funcționare a releului
termic trebuie să asigure acționarea contactorului înainte de apariția pericololui de deteriorare
(supraîncălzirea și străpungerea izolației) a receptorului protejat. Protecția nu trebuie să
acționeze la suprasarcini de scurtă durată, normale, ca de exemplu curenții de pornire ai
motoarelor electrice, vârfurile de curent date de procesul tehnologic. Protecția contra
suprasarcinii prin dispozitive automate nu este obligatorie la mot oarele electrice cu puteri mai
mici de 1,1 kW, în cazurile când acestea au un regim de funcționare intermitent sau de scurtă
durată sau în cazurile de regim de lungă durată, dacă supraîncărcarea lor nu este posibilă (de
exemplu la aerotenne, ventilatoare).
Releul termic , pentru protecția receptorului împotriva curenților de suprasarcină , se
alege în funcție de curentul de calcul al raportului:

unde: – curent de serviciu al curentului termic
Reglajul releului termic ales, caracterizat prin curentul de reglaj I rt, trebuie să țină cont
de domeniul curenților de suprasarcină admiși de receptor și de domeniul posibil din punct de
vedere constructiv al releului termic.

Din punct de vedere constructiv și al capacității d e rupere se deosebesc:
 siguranțe cu filet E 16 cu capacitate de rupere mică,
 siguranțe cu filet tip D, având capacitate de rupere Ir= 1,6 – 8 kA,
 siguranțe de mare capacitate de rupere MPR . Ir= 120 kA
Dimensionarea protecției la scurtcircuit constă în stab ilirea curentului nominal al
furnizorului.

44
Acestea se determină pe baza condițiilor:
 siguranțele fuzibile trebuie să suporte curentul de durată al receptorului Inf Ic
unde : – curentul cerut de receptorul de calcul
– curentul nom inal al furnizorului
 siguranțele fuzibile trebuie să reziste la acțiunea curentului de pornire
unde : Ip – curent de pornire
 siguranțele fuzibile trebuie să acționeze la curent de scurtcircuit
unde : – curentul maxim admisibil
Pentru releele termice de tip TSA domeniul reglajului posibil este:
( )
Pentru releele termice ale întreprinderii:
( )
Protecția la scurtcircuit prin siguranțe fuzibile trebuie să fie selectată cu
supraasarcină prin relee termice.
Protecția la scurtcircuit si la suprasarcină se mai face și prin întrerupătoare
de tip Schneider NW 25H 1 care au următoarele reglaje:

Fig. 2.7 întrerupător NW 25H1

45
=2500 A (curentul nominal)
=(40 -100%) (curentul de ru pere la suprasarcină)
= 80 kA (curentul de scurtcircuit la siguranțe fuzibile)
= 50 kA / 0,5 sec (curentul de scurtcircuit la întreruptoare)
=x (curent direct la pornirea diferitelor echipamente)
x=(1,5 -12)
=(20-400) ms (t imp decalanșare la scurtcircuit)
Ca aparate de comunicare se folosesc contactoarele, întreruptoarele automate și
separatoarele.

2.7.Alegerea protecției coloanelor

Pentru coloanele care fac legătura între tabloul general de distribuție și tablourile
local e de distribuție se folose ște următorul tip de protecție:

Fig. 2.8 Protecția dintre TGD și TD
La plecarea din tabloul general de distribuție coloana este protejată prin întreruptoare
iar la intrarea în tabloul de distribuție local este prevăzut ă cu sigur anță fuzibilă sau
întrerupator (tabloul local de distribuție poate fi considerat un utilaj) .
Protecția la scurtcircuit constituie principala protecție a coloanelor și se asigură prin
siguranțe fuzibile sau întrerupătoare.

46
Tabelul 2.6 sunt prezen te aparate de protecție[16]
Simb.
ap.
ap. Denumire aparat Buc. Tip Furnizor Caracteristici
Întreruptor automat tripolar, debroșabil 2 NW 25 H 1 Schneider In=2500A
*unitate declanșare 2 Micrologic 5.0 P Schneider Ir=(0.4 -1)xIn
*unitate debroșare 2 Schneider
*motor 2 MCH Schneider 220 V c.a
* declanșator de închidere 2 XF Schneider 220 V c.a
*declanșator de deschidere 2 MX Schneider 220 Vc.a
*racord superior 2 orizontal Schneider
*racord inferior 2 orizontal Schneider
* separator de fază 2 Schneider
Q1 *izolatori voaleți 2 Schneider
Q2 *cadru ușă 2 Schneider
* capac borne auxiliare 2 Schneider
*comunicație Modbus, pt. ș asiu 2 Schneider
*comunicație Modbus, pt. întreruptor 2 Schneider
*bornier de racordare pe șasiu 2 Schneider
*contact auxiliar „embroche” 2 Schneider
*contact auxiliar „test” 2 Schneider
*contact auxiliar „debroche” 2 Schneider
* contacte auxiliare „SDE” 2 Schneider
*contacte auxiliare „ouvert/ferme” 2 Schneider
Întreruptor automa t tripolar, debroșabil 1 NW 25 H 1 Schneider In=2500A
*unitate declanșare 1 Micrologi c 5.0 A Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
*unitate debroșare 1 Schneider
*motor 1 MCH Schneider 220 Vc.a
*declanșator de închidere 1 XF Schneider 220 V c.a
*declanșator d e deschidere 1 MX Schneider 220 V c.a
*racord superior 1 orizontal Schneider
*racord inferior 1 Schneider
* separator de fază 1 Schneider
Q3 * cadru ușă 1 Schneider
* izolatori voaleți 1 Schneider
* capac borne auxiliare 1 Schneider
* comunicație Modbus, pt. șasiu 1 Schneider
*comunicație Modbus, pt. întreruptor 1 Schneider
*bornier de racordare pe șasiu 1 Schneider
*contact auxiliar „embroche” 1 Schneider
*contact auxiliar „test” 1 Schneider
*contact auxiliar „de broche” 1 Schneider
*contacte auxiliare „SDE” 1 Schneider
*eontacte auxiliare „ouvert/ferme” 1 Schneider

47
Întreruptor automat tripolar, debroșabil 1 NT 12 H 1 Schneider In=1200 A
*unitate declanșare 1 Micrologic 2.0 A Schneider Ir=(0,4 -l)xIn
* unitate debroșare 1 Schneider
* racord superior 1 orizontal Schneider
*racord inferior 1 orizontal Schneider
Q4 * separator de fază 1 Schneider
* cadru ușă 1 Schneider
*izolatori voale ți 1 Schneider
*capac borne auxiliare 1 Schneid er
*bornier de racordare pe șasiu 1 Schneider
*declanșator de deschidere 1 MX Schneider 220 V c.a
*contacte auxiliare „ouvert/ferme” 1 Schneider
Întreruptor automat tripolar, debroșabil 1 NT 10 H1 Schneider In=1000A
*unitate declanșare 1 Micrologic 2.0A Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
*unitate debroșare 1 Schneider
* racord superior 1 orizontal Schneider
*racord inferior 1 orizontal Schneider
Q5 * separator de fază 1 Schneider
* cadru ușă 1 Schneider
*izolatori voale ți 1 Schneider
*capac borne auxiliare 1 Schneider
*bornier de racordare pe șasiu 1 Schneider
*declanșator de deschidere 1 MX Schneider 220V c.a
*contacte auxiliare „ouvert/ferme” 1 Schneider
Întreruptor automat tripolar, debroșabil 2 NT 10 H 1 Schneider In=1000A
* unitate declanșare 2 Micrologic 2.0 A Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
*unitate debroșare 2 Schneider
Q6
Q7 *racord superior 2 orizontal Schneider
*racord inferior 2 orizontal Schneider
* separator de fază 2 Schneider
* cadru ușă 2 Schn eider
*izolatori voale ți 2 Schneider
*capac borne auxiliare 2 Schneider
Întreruptor automat tripolar, debroșabil 2 NS630N/STR23SE Schneider In=630A
*unitate de debroșare pe soclu 2 Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
* comandă rotativă 2 Schneider
Q8
Q9 *declanșator de deschidere 2 MX Schneider 220 V c.a
*conector fix cu 9 cond. (pt bază) 2 Schneider
*conector mobil cu 9 cond. (pt. întrp.) 2 Schneider
* suport pt 2 conectoare mobile 2 Schneider
*conector auxiliar pt 9 conductoare 2 Schneider
*contacte auxiliare 2 Schneider

48
Q10 Întreruptor automat tripolar, debroșabil 1 NS400N/STR23SE Schneider In=400A
*unitate de debroșare pe soclu 1 Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
* comandă rotativă 1 Schneider
*declanșator de deschidere 1 MX Schneider 220 V c.a
*conector fix cu 9 conductoare(pt . bază) 1 Schneider
*conector mobil cu 9 cond. (pt. întrp.) 1 Schneider
* suport pt 2 conectoare mobile 1 Schneider
*conector auxiliar pt 9 conductoare 1 Schneider
*contacte auxiliare 1 Schneider
Q 11
Q12
Q13
Q14
Q15
Q16 Întreruptor automat tripolar, debroșabil 6 NS250N/STR23SE Schneider In=250A
*unitate de debroșare pe soclu 6 Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
* comandă rotativă 6 Schneider
*declanșator de deschidere 6 MX Schneider 220 V c.a
* conector fix cu 9 conductoare(pt bază) 6 Schneider
*conector mobil cu 9 cond. (pt. întrp.) 6 Schneider
* suport pt 2 conectoare mobile 6 Schneider
*conector auxiliar pt 9 conductoare 6 Schneider
*contacte auxiliare 6 Schneider
Q17
Q18
Q19
Q20
Q21
Q22 Întreruptor automat tripolar, debroșabil 6 NS160N/STR23SE Schneider In=160A
*unitate de debroșare pe soclu 6 Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
*comandă rotativă 6 Schneider
* declanșator de deschidere 6 MX Schneider 220 V c.a
* conector fix cu 9 conductoare(pt . bază) 6 Schneider
*conector mobil cu 9 cond. (pt. întrp.) 6 Schneider
* suport pt 2 conectoare mobile 6 Schneider
*conector auxiliar pt 9 conductoare 6 Schneider
* contacte auxiliare 6 Schneider
Q23
Q24
Q25
Q26 Întreruptor automat tripolar, debroșabil 4 NS100N/STR23SE Schneider In=100A
*unitate de debroșare pe soclu 4 Schneider Ir=(0.4 -l)xIn
* comandă rotativă 4 Schneider
* declanșator de deschidere 4 MX Schneider 220 V c.a
* conector fix cu 9 co nd. (pt bază) 4 Schneider
*conector mobil cu 9 cond. (pt. întrp.) 4 Schneider
*suport pt 2 conectoare mobile 4 Schneider
* conector auxiliar pt 9 conductoare 4 Schneider
* contacte auxiliare 4 Schneider
Q27
Q28 Întreruptor automat trip olar 4 NS80MA Schneider
*comanda rotativa 4 Schneider
k1;k2 Contactor tripolar 4 LC1-D8011M7 Schneider Ub=220v

49

Tabelul 2 .7 Aparate de protecție, de măsură și de semnalizare[16]
Simb .
ap. Denumire aparat Buc. Tip Furnizor Caracteristici
Rt Releu termic 4 LRD -3363 Schneider Ir=63 -80A
Buton reset releu termic 4 LAD -7305 Schneider
TC Transformator de curent 11 ASK 103.3 MBS 2500/5A,30VA
Ampermetru 0 -2500 A 6 EQ 96i CELSA …5A
TC Transformator de curent 3 ASK 561.4 MBS 1250/5A,15VA
TC Transformator de curent 3 ASK 51.4 MBS 1000/5A,15VA
TC Transformator de curent 6 ASK 31.5 MBS 600/5A,15VA
TC Transformator de curent 3 ASK 31.5 MBS 400/5A,15VA
TC Transformator de curent 18 ASK 205.3 MBS 250//5A,5VA
TC Transformator de curent 18 ASK 205.3 MBS 150/5A;2,5VA
TC Transformator de curent 12 ASK 205.3 MBS 100/5 A; 1,5 VA
TC Trans formator de curent 4 ASK 31.3 MBS 80/5A;2,5VA
Ampermetru 0 -1000A 1 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -1200A 1 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -600A 2 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -400A 1 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -250A 6 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -150A 6 EQ 72i CELSA …/5A
Ampermetru 0 -100A 4 EQ 72i CELSA …/5A
Amp. cu scala extinsa 2xIn,0 -100A 4 EQ 72i CELSA …/5A
Contor de energi e cu impuls 24 Z-KWZ -3PH Moller
Lampa verde 25 XB4BVM3 Schneider 220 V c.a
Lampa roșie 25 XB4BVM4 Schneider 220V c.a
Lampa galbena 25 XB4BVM5 Schneider 220 V c.a

50

CAPITOLUL 3
Determinarea puterii transformatoarelor din postul de
transformare

51

3.1. Noțiuni generale

Posturile de transformatoare sunt puncte de alimentare cu energie electrică la
tensiunea de utilizare a utilajelor și receptoarelor. Ele prezintă legătura dintre instalația de
distribuție de medie tensiune și cea de joasă tensiune[ 10].
Din punct de vedere al amplasării, posturile de transformatoare pot fi:
 posturi prefabricate, instalate în interiorul secțiilor întreprinderilor, în centrele
de greutate ale sarcinilor;
 posturile integrate în clădirile secțiil or;
 posturile independente de clădirile întreprinderii.
Soluțiile privind numărul de transformatoare din post se fundamentează din punct de
vedere economic în funcție de:
ș puterea maximă care urmează a fi cerută de consumatorii arondați postului
respectiv;
ș gradul de siguranță în alimentare solicitat de acești consumatori.
Puterea care se adoptă trebuie să fie cea mai mare dintre valorile rezultate prin
aplicarea criteriilor tehnico -economice.
Dimensionarea postului de transformatoare comportă parcurgerea eta pelor[10]:
ș determinarea sarcinilor de calcul;
ș determinarea puterii postului de transformatoare;
ș determinarea numărului și puterii transformatoarelor din post.

3.2.Alegere transformatoarelor din PT
În funcție de datele disponibile, calculate în capitolul a nterior 2.5, determinarea sarcinilor de
calcul se poate face prin metode aproximative (metoda coeficientului de cerere, metoda
formulei binare, etc.) sau prin metode statistice.

52
În proiect folosim metoda coeficientului de cerere, care necesită cunoașterea puterii
instalate, a factorului de putere al receptorului și coeficientul de cerere pe diferite grupe de
receptoare.

[kvar]
unde , tg
√ [kVA]
Pentru S1:
[kvar]
√ √( ) ( ) [kVA]
Pentru S2:
[kvar]
√ √( ) ( ) [kVA]

Încărcarea transformatoarelor din PT este:

unde , -puterea instalată din PT
n – numărul de transformatoare din PT
– puterea aparentă nominală a transformatoarelor

Tabelul 3.1 Puterea reactivă ș i puterea aparentă pentru cele două secții ale consumatorului
Nr Crt . Secții componente [kW] [kW] tg [kvar] [kVA]
1 Secția 1 1231,628 929,43 0,403 374,56 1002,07
2 Secția 2 1136,088 881,60 0,403 355,29 950,02
TOTAL 2367,716 1811 ,03 729,85 1950,09

53

Conform „Instrucțiunilor privind stabilirea puterilor nominale economice pentru
transformatoarele din posturi” reprezentând „Domeniile de utilizare economică în posturile
de transformare de 160 – 2500 kVA ”, se aleg două trans formatoare, având S=1600 kVA.
Montarea transformatoarelor se va face în interior în alveolă. Alveola se compune din
două compartimente: boxa transformatorului si boxa echipamentului de medie tensiune.
Vom alege două transformatoare cu două înfășurări , cu reglaj în trei trepte (19000 V,
20000 V, 21000 V) cu următoarele caracteristici:
Tip: TTU -Al
U= 20/0,4 kV
= 1600 kVA
nr faze: 3
f= 50 Hz
mod răcire: răcire naturală
grupă de conexiuni: Dy0 – 5
= 6,47 %

3.3.Alegerea echipamentului electric d in PT

Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească echipamentul electric al unei instalații
electrice sunt: parametrii normali ai echipamentului să corespundă parametrilor locului în care
se instalează și să reziste supratensiunilor și curenților de sc urtcircuit care pot apărea în regim
de avarie.
Elementele echipamentului sunt supuse la solicitări electrodinamice de către curentul
de scurtcircuit de șoc și la solicitările termice determinate de valoarea curentului de
scurtcircuit și de durata acestuia.
-Alegerea întreruptorului automat
-tensiunea nominală a întreruptorului

54
-curentul nominal al întreruptorului

√
√

Se alege întreruptor de tip NW25H1 (S chneider) ce prezintă următoarele caracteristici
tehnice:
 =2500 A (curentul nominal)
 =(40 -100%) (curentul de rupere la suprasarcină)
 = 50 kA (curent ul de scurtcircuit la siguranțe fuzibile)
 = 45 kA / 0,5 sec (curentul de scurtc ircuit la întreruptoare)
 =x (curent direct la pornirea diferitelor echipamente)
 ( )
 td=(20 -400) ms (timp decalanșare la scurtcircuit)
Pentru măsura curenților se aleg 3 transformatoare de curent de tip uscat având
următoarele carac teristicile tehnice:
 Un =0,5 kV
 I1n =2500 A
 l2n =5 A
 Clasa de precizie: 1
Toate transformatoarele de cu rent trebuie să suporte, fară încălziri excesive sau
defecte mecanice, curentul echivalent de scurtcircuit de scurtă durată al tabloului în care sunt
montate.
Alegând două transformatoare de același tip facilitând funcționarea în paralel (același
raport de transformare, aceeași grupă de conexiuni, tensiuni de scurtcircuit egale în limitele
maxime admise , diferență maximă ±10%), între tablourile generale de distribuție U n=0,4 kV
se prevede o cuplă longitudinală.

55

Fig.3.1.Cupla longitudinală a PT[16]

56

Fig.3.2.Schema monofilară a secției de bare 1

57

Fig.3.3.Schema monofilară a secției de bare 2

58
3.4. Calculul secțiunii barelor din tabloul general de distri buție

Curenții maximi admiși , în bare , în regim permanent sunt stabiliți pentru temperatura
mediului ambinat de +25°C, altitudinea maximă de 1000 m, bare monta te pe muchie la
distanțele din fig. 3.3, pe traseu orizontal si vopsite. P entru alte condiții de pozare se aplică
coeficientul de siguranță( vezi tabele anexa 5):

Fig. 3.4 Modul de legare a barelor
a. un singur pachet/ b. două pachete
PT=1600 kVA

√
√ [A]

Alegem bare de Cu 80×5 mm(vezi tabel anexa 4)
n=1
n=2
n=3
Vom alege 3 bare din Cu de 80×5 mm pe fază.

b

59

CAPITOLUL 4
Eficiența economică a compensării factorului de putere

60

4.1.Cauzele și efectele consumului de putere reactivă

Consumul de putere reactivă în SE se datorează receptoarelor electrice și pierderilor în
linie.
Centralele electrice sunt dimensionate pentru o producție de putere reactivă egală cu
50 60% din cea activă, ceea ce duce la necesitatea introducerii unor instalații pentru
compensarea diferenței de putere reactivă. Apar totodată și efecte negative care dăunează
condițiilor de calitate în alimentarea consumatorilor[5].
Consumul de putere reactivă este caracterizat de factorul de putere[5]:

√
unde: P – puterea activă [kW]
S – puterea aparentă [kVA]
Q – puterea reactivă [kvar]
Receptoarele care consumă putere reactivă într -o întreprindere sunt: motoare
asincrone, transformatoare, cuptoare cu inducție, cuptoare cu arc, lămpile cu descărcări în
gaze și vapori metalici.
Consumul de putere reactivă la motoarel e asincrone se datorează factorului de putere
nominal redus și funcționează la sarcini diferite de cele nominale, uneori chiar în gol.
Efectele consumului de putere activă sunt:

a) Creșterea pierderilor de putere activă

Funcționarea cu un factor de puter e redus are drept consecință creșterea pierderilor de
putere activă în linii și transformatoare. Acesasta constituie efectul cel mai important, care
servește drept criteriu al eficienței, în calcule tehnico -economice care stau la baza proiectării
instalați ilor pentru îmbunătățirea factorului de putere[5].
Deci pentru o anumită putere activă cerută de consumator, pierderile totale de putere
activă sunt invers proporționale cu pătratul factorului de putere. Prin urmare, instalația care
funcționează cu un ,are pierderi de putere activă de doua ori mai mari decât în
cazul în care aceeși instalație ar necesita de la rețeaua de alimentare aceeași putere activă, dar
la un factor de putere .

61
b) Investițiile suplimentare

Factorul de putere redus necesită investiții suplimentare pentru supradimensionarea
instalațiilor de producere, transport si distrtibuție a energieie electrice. Puterea aparentă ,
pentru care se dimensionează instalațiile , variază invers proporțional cu factorul de putere,
pentru o putere activă dată.
Funcționarea la un factor de putere redus conduce și la o creștere a secțiunii
conductoarelor, respectiv la creșterea investițiilor suplimentare în rețelele de transport și
distribuție.

c) Creșterea pierderilor de tensiune

Scăderea fact orului de putere, din cauza circulației de putere reactivă, conduce la o
importantă creștere a căderii de tensiune în rețel ele de transport, distribuție în linii și în
transformatoare.
Pe lângă căderile de putere în conductoare, puterea reactivă produce că deri de tensiune
suplimentare, independente de cele produse de puterea activă.

d) Reducerea capacității de încărcare cu putere activă a instalațiilor

Funcționarea instalațiilor electrice cu un factor de putere de valoare scăzută reduce
posibilitățile de înc ărcare cu putere activă a instalațiilor existente. În general puterea nominală
a instalației este exprimată prin puterea aparentă S, stabilită pe baza unei puteri active date
și a unui factor de putere admis . În cazul scăderii factorului de putere de la la
, puterea nominală va corespunde unei alte puteri active , mai mică decât
puterea activă P 1 prevăzută la proiectarea instalațiilor[5].
În regim sinusoidal, această reducere a puterii active este determin ată la proiectarea
instalațiilor, în funcție de creșterea puterii reactive (Q2>Q 1) corespunzătoare scăderii
factorului de putere. Î n acest caz , valoarea puterii active , cu care poate fi încărcată instalația
electrică , este dată de relația:
√

62
4.2.Mijloace pentru compensarea consumului de putere reactivă

La proiectarea instalațiilor tehnologice se va urmări compensarea consumului de putere
reactivă prin:
 adoptarea , în măsura posibilităților , a unor procese tehnologice, receptoare și
scheme tehnologice de funcționare caracterizate prin factorul de putere ridicat;
 alegerea judicioasă a tipului și puterii motoarelor electrice, a transformatoarelor,
evitându -se supradimensionarea;
Principalele mijloace naturale utilizate pentru compens area factorului de putere sunt:
 limitarea mersului în gol al motoarelor asincrone;
 utilizarea comutatoarelor stea -triunghi la motoarele asincrone de JT, încărcate
sistematic sub 40% din sarcina nominală, pentru funcționarea de durată în
conexiunea stea;
 înlocuirea motoarelor asincrone și a transformatoarelor supradimensionate, pe
bază de analiză tehnico -economică.
Ca mijloace specializate utilizate pentru compensarea factorului de putere sunt:
 baterii de condensatoare;
 compensatorul sincron.

4.3.Determinar ea mărimii puterii reactive Q c a sursei
pentru realizarea factorului de putere neutral cos

Factorul de putere neutral este valoarea minimă a factorului de putere pe care trebuie
să o realizeze consumatorul pentru a fi scutit de plata energiei reac tive.
( )
unde:
P1 – puterea activă a consumatorului necompensat;
– tangenta unghiului de defazaj corespunzător factorului de putere neutra l, necompensat
al întreprinderii;
tg – tangenta unghiului de defazaj core spunzătoare factorului de putere neutral.
În cazul studiat:
cos = 0,8 0; tg = 0,750

63
cos = 0,92; tg = 0,426
P1 =2367,716 kW
Qc= 2367,716 (0,750 – 0,426) = 767,140 kvar

4.4.Alegerea tipului sursei de compensatoare

Ținând seama de r ecomandarea ca puterea reactivă să fie totuși produsă cât mai
aproape de punctul de consum și deoarece consumatorii alimentați de la tabloul de distribuție
general sunt numeroși, compensarea factorului de putere se face centralizat.
Cel mai adesea ca sursă specializată de compensare a puterii reactive se folosesc
condensatoarele derivație, care au pierderi mici și condiții de exploatare mai ușoare decât
compensatoarele sincrone[5].
Compensatoarele sincrone se folosesc pentru compensarea puterilor mai mari d e 50
Mvar sau pentru compensarea variațiilor rapide ale sarcinii reactive (la cuptoare cu arc
electric).
Consumul studiat fiind de putere mică, se realizează o compensare cu condensatoare
conectate la bornele colectoare.
Folosirea condensatoarelor au următ oarele avantaje:

 compensatoarele se fabrică pentru joasă și medie tensiune, putând fi utilizat acolo
unde efectul compensării este maxim;
 au pierderi de putere activă de zece ori mai mici decât compensatoarele sincrone;
 sunt echipamente ce nu necesită ins talații speciale, în afara celor pentru racordare și
protecție; de asemenea, nu necesită personal de exploatare specializat;
 nu contribuie la creșterea puterii de scurtcircuit;
 costul specific este mai mic decât cel al compensatoarelor sincrone;
 se poate o rganiza funcționarea lor în trepte pentru a realiza o compensare rațională
putându -se folosi și automatizarea în acest scop.

64
Ca dezavantaje ale folosirii condensatoarelor se menționează:

 prin funcționarea în trepte se produc variții bruște de tensiune la conectarea și
deconectarea fiecărei trepte. Alegerea treptelor se face astfel încât variațiile respective
să aibă valori admisibile;
 prezintă în anumite regimuri de funcționare efecte secundare periculoase, cum ar fi
creșteri de tensiune la mers în gol , armonici superioare, fenomene de rezistență;
 sunt instalații sensibile la supra tensiuni de lungă durată, precum și la acțiunea
curenților de scurtcircuit;
 repararea bateriilor de condensatoare este foarte dificilă.

Caracteristicile condensat oarelor:
[kvar]
unde:
Qc – puterea reactivă a condensatorului
m – numărul de faze
– pulsația ;
f- frecvența; f=50 Hz
Uf – tensiunea pe fază; Uf=230 V
Cf- capacitatea pe fază; Cf=146 mF

Fig. 4.1 Legarea con densatoarelor
a.în stea/ b. în triungh

65
Conexiunea stea:

Conexiunea triunghi:

Pentru aceeași putere produsă de bateria de condensatoare trifazată:
=>

unde:
– tensiunea de linie
– capacitatea pe fază a condensatoarelor în conexiunea triunghi
– capacitatatea pe fază a co ndensatoarelor în conexiune stea

Vom alege schema d e conexiune triunghi deoarece este mult mai economică decât
conexiunea stea. Pentru conexiunea stea ar trebui de trei ori mai multe condensatoare decât
pentru conexiunea triunghi.

4.5.Stabilirea amplasamentului sursei de compensare

Condensatoarele deriva ție pot fi amplasate direct la bornele receptoarelor de joasă
tensiune având un consum mare de energie reactivă și funcționare continuă, la tabloul general
din postul de transformare sau la tablourile care deservesc grupe importante de receptoare
inductive .
Se va realiza o compensare centralizată cu condensatoare derivație amplasându -se pe
barele tabloului general de distribuție al postului de transformare de 0,4 kV.

4.5.1. Calculul bateriei de condensatoare
Calculul energiei reactive , produsă de bateria de condensatoare pentru obținerea unui
factor neutral de 0,92 , implică utilizarea relației:
( )
( )

66
Numărul necesar de condensatoare ce formează bateria:

unde :
QnC – capacitatea nominală a unei baterii in kvar
Se aleg 2 baterii de condensatoare de 400 kvar fiecare, cu reglaj automat în 12 trepte.
Condițiile pentru condensarea cu compensatoare se referă la suprasarcinile maxim
admise de condensatoare în re gim de durată în raport cu valorile nominale STAS
7083 -71 sunt:

[V]

√

√

4.6.Descarcarea bateriei de condensatoare
După deconectare bateriile de condensatoare t rebuie descărcate rapid, pentru a evita
electrocutarea personalului. Descărcarea se realizează prin rezistoare de descărcare.
Instalațiile de măsură trebuie să asigure descărcarea tensiunii sub valoarea maximă
admisă U adm = 50 [V] , în timpul de descărcare de maxim 1 minut la bateriile de joasă
tensiune.

Rezistența de descărcare este:

67
unde: CnC – capacitatea nominală pe fază a bateriei
Un – tensiunea pe fază a rețelei
td- timp de descărcare; td = 60 sec.

4.7.Echipamentul electric al bateriilor de condensatoare

Echipamentul electric al bateriei de condensatoare se compne din aparate de protecție
împotriva scurtcircuitelor externe, împotriva supracurenților, împotriva supra tensiunilor,
împotriva supratemperaturii mediului ambiant și împotriva electrocutării.
Protecția împotriva scurtcircuitelor externe și a supracurenților se realizează cu
siguranțe fuzibile și contactoare cu relee termice.
Alegerea siguranțelor fuzibile se face pe baza condițiilor:

unde:
– tensiunea, respectiv curentul siguranței fuzibile
Ur – tensiunea rețelei de alimentare
Inc – curent nominal al bateriei sau treptei de condensatoare.
Unde:
Unf 400 [V]
Inf 38,53 [A]
Aleg siguranța fuzibilă MPR cu Inf= 50 [A]
Protecția împotriva scurtcircuitelor interne provocate de străpungerea dielectricului se
realizează cu siguranțe fuzibile montate în cuva condensatorului pe f iecare fază.
Condensatorul trebuie deconectat de la rețea dacă temperatura mediului ambiant este
mai mare decât 35° C.
Protecția împotriva electrocutării se realizează prin descărcarea condensatoarelor după
deconectarea de la rețea și prin legarea de prote cție la pământ a cuvelor.
Aparatele de măsură necesare sunt:
 ampermetre pe fiecare fază pentru ses izarea supracurenților datorați

68
armonicelor superioare și a dezechilibrelor;
 voltmetre pentru sesizarea supratensiunilor.

69

CAPITOLUL 5
Elemente de electrosecuritate la explo atarea instalațiilor
industriale

70
5.1.Noțiuni generale

Întreprinderile industriale începând cu cele mai mici și mai simple, până la cele mai
mari și mai complexe reprezintă spațiile cu cea mai mar e densitate și diversitate de
echipamente și instalații electrice, în care lucrează oameni de cele mai diferite calificări,
pentru care problemele privind tehnica securității prezintă importanță deosebită[4].
Efectele fiziologice ale trecerii curentului el ectric prin organismul uman depind de
numeroși factori, care nu pot fi influențați – tensiunea, frecvența – sau prevăzuți – factori de
natură personală, circuitului curentului prin om. Totodată, efectele fiziologice depind de
durata trecerii curentului pri n corpul omului. Există trei situații de electrocutare tipice și
anume: atingere directă, atingere indirectă și de pas.
Astfel personalul care lucrează cu instalațiile electrice poate fi supus accidentării
datorită curentului electric sub diferite forme, d intre care cele mai frecvente sunt
electrocutările, care se datorează atingerii unor elemente conductoare, aflate sub tensiune în
mod normal (atingere directă).
În categoria atingerilor directe sunt cuprinse următoarele situații:
 atingerea elementului afla t sub tensiune normală de lucru;
 atingerea elementului scos de sub tensiunea normală de lucru, dar rămas
încărcat cu sarcini electrice datorită capacității;
 atingerea elementului scos de sub tensiunea normală de lucru, dar aflat sub o
tensiune indusă, dato rită unor influențe electromagnetice sau electrostatice
produse de alte instalații electrice.
În categoria atingerilor indirecte intră atingerile:
 elementelor destinate îngrădirii, susținerii unei instalații sau carcasei puse sub
tensiune datorată unui def ect (deteriorare a izolației, rupere sau desprindere de
conductor, contu rnare, descărcare electrică);
 elementelor puse sub tensiune indusă datorită unor influențe electromagnetice
sau electrostatice ;
 elementelor intrate accidental sub tensiune datorită uno r contacte electrice cu
alte elemente intrate accidental sub t ensiune sau cu puncte de pe sol/ pardoseală
care au potențiale periculoase.
Tensiunea la care este supus omul când atinge două puncte de pe sol sau pardoseală,
din apropiere a unor scurgeri de cur ent în pământ, aflate la potențiale diferite se numește

71
tensiunea de pas. Tensiunile de pas pot apărea în apropierea unei prize de pământ de
exploatare sau de protecție, prin care trece un curent electric sau în apropierea unui conductor
căzut la pământ al unei linii aflate sub tensiune.

5.2.Protecția contra accidentelor prin electrocutare

În cazul atingerii directe omul vede instalațiile periculoase (conductor dezizolat,
bornele neintroduse în carcasă) și protecția se realizează prin măsuri organizatoric e specifice
lucrărilor din instalațiile electrice și prin folosirea echipamentelor individuale de protecție a
muncii[ 6].
Măsurile tehnice utilizate la atingerile indirecte sunt de două feluri (principie și
secundare), aplicându -se astfel încât să se întăre ască siguranța protecției în asemenea cazuri,
justificându -se tehnico -economic decizia . Pentru prevenirea accidentelor prin atingerea
indirectă, rolul important îl au diferite sisteme de protecție cu care sunt prevăzute instalațiile
electrice și acționează imediat în caz de defect, limitând tensiunea de atingere la valori
admise de norme și deconectând în timp util echipamentul defect, fară să fie necesare măsuri
organizatorice sau atenția omului.
Mijloacele principale pentru evitarea accidentelor prin atin gere indirectă sunt:
 protecția prin legare la pământ
 protecția prin legare la nul
 izolarea suplimentară de protecție .
Atât o instalație de legare la pământ, cât și o instalație de legare la nul trebuie să
asigure protecția prin dirijarea curenților de de fect pe anumite căi impuse, astfel încât să se
evite producerea unor tensiuni de atingere periculoase.
Măsurile de protecție împotriva atingerilor indirecte trebuie avute în vedere la
proiectarea și executarea instalațiilor electrice.
Caracterizarea gradul ui de securitate în diferite stări de atingere se precizează prin doi
indicatori generali:
Ka – coeficient de atingere
Kpas – coeficientul de pas
Mărimea determinată prin care se pot anticipa urmările electrocutărilor este
intensitatea curentului prin om d efinită de:

72

În calculele de electrosecuritate se consideră valor ile admisibile ale curentului I h, la un
timp mai mare de 3s și ale rezistenței corpului uman Rh, după cum urmează:
 protecția împotriva electrocutării prin atingere directă :
Ih = 10 [mA] în c.a.
Ih = 50 [mA] în c.c.
Rh = 1000 [Ω]
 protecția împotriva electrocutării prin atingere indirectă:
Ih = 10 [mA] în c.a.
Ih = 50 [mA] în c.c.
Rh = 3000 [ Ω]
 rezistența Rh, neglijată față de impedanța echivalentă a S.E :
Ih = 30 [mA] în c.a .
Ih = 50 [mA] în c.c.
Rh = 0 [Ω]
Semnificația tensiunii U h este dependentă de topologia circuitului și de situația de
electrocutare și anume:
Uh = Ua pentru atingere directă și indirectă
Upas pentru tensiunea de pas

5.3.Calculul prizei de pământ

Priza de pământ este un dispozitiv prin intermediul căruia se realizează o legătură
electrică conductoare („ohmică”) directă la pământ ale unor puncte ale rețelelor electrice,
sau ale părților conductoare ale carcaselor, suporților, etc. ale unor aparate și mași ni
electrice, urmărind fíe realizarea unei anumite repartiții a curenților electrici, necesară în
exploatare, fie asigurarea protecției contra pericolului de electrocutare prin anularea
tensiunilor electrice ale carcaselor și grilajelor metalic e, față de p ământ[ 6].
În cazul aparaturii electronice , diverse, situate î n carcase metalizate diferite, aflate în
apropiere , unele de altele, carcasele se conectează împreună la o priză de pământ, pentru a
avea același potențial electric în scopul anulării capacitățil or parțiale și al evitării – prin
aceasta – a cuplajelor capacitive inoportune (parazite) dintre aparate.
O priză de pământ se compune, în general, din unul sau mai multe piese

73
conductoare – metalice (numite electrozi) așezate în sol, având rezistivitatea f oarte mică
față de rezistivitatea pământului și forme din cele mai variate.
Din punct de vedere al alcătuirii lor, prizel e de pământ pot fi: singulare (realizate
dintr -un singur electrod) sau multiple (formate din mai mulți electrozi de aceeași formă,
cone ctați între ei prin legături metalice echipotențiale), de suprafață (cu mică adâncime de
îngropare a electrozilor); de adâncime și foarte mare adâncime (caz în care adâncimea de
îngropare în sol este de câteva ori mai mare decât dimensiunea maximă a electr ozilor); în
pământ omogen (natural) sau neomogen (cu adaosuri nisipoase în straturi).

Prizele de pământ sunt foarte des întâlnite: la toate construcțiile civile și industriale, la
instatațiile de protecție împotriva supratensiunilor atmosferice și a trăznetelor, la liniiile de
transport a energiei electrice prin linii aeriene (la fiecare stâlp de susținere, metalic sau din
beton armat) etc.
Pentru asigurarea î ndeplinirii rolului lor (î n special al securității), rezistența electrică
de dispersie în sol a prizelor de pământ trebuie să aiba o valoare cât mai mică. Rezist ențele
maxime admi se ale prizelor de pământ (R p) ale diverselor instalații electrice sunt:
 Rp=0,5Ω – pentru instalațiile electrice din rețelele cu te nsiuni electrice mai mari
decât 1000 V;
 Rp= 4Ω – pentru instalații electri ce cu tensiuni până la 1000 V;
 Rp=10Ω – pentru suportur ile liniilor electrice aeriene .
Postul de transformare se racord ează, în mod obligatoriu , la o priză de pământ
artificiala a cărei valoare nu va depăși 1 Ω . Priza de pământ se va executa din platbanda de
OL-Zn 40×4 mm si e lectrozi de OL -Zn 50 de 3 m lungime fiecare. Platbanda se va monta în Tabelul 5.1 Valorile aproximative ale rezistivității solului și apei.
Mediul Rezistivitatea [ ]
Nisipos 4 … 8
Nisipos -argilos 1,5… 4
Argilos 0,08 … 0,7
Argilos -nisipos 0,4 … 0,5
Pământ de grădină 0,4
Cernoziom 0,1 … 5,3
Turbă 0,2
Apă curgătoare 0,5
Apă stătătoare 0,002 … 0,01

74
șanț la adâncimea de 0,8 m, adâncime de la care se va înce pe baterea electrozilor.
Pentru obținerea unei rezistențe cât mai bune de dispersie, atât platbanda cât și
electrozii se vor îngl oba î n bentopriză. La centurile interioare, execut ate din OL -Zn 25×4 mm,
montate î n boxele transformato arelor și în camera celu lelor de medie tensiune, se vor lega în
derivație toate părțile metalice care în mod normal nu sunt sub tensiune, dar care în mod
accidental pot căpăta o tensiune periculoasă.

Fig.5.1.Priza de pământ
Se folosește electrod vertical (țăruș) de secțiune cir culară , îngropat la adâncimea h sau

75
5.3.1. Calculul prizei de pământ pentru instalația de J T

Calculul propriu zis pentru prizele de pământ a rezistenței echivalente:

unde:
Rpv – rezistența de d ispersie a prizei multiple verticale;
Rpo – rezistența de dispersie a prizei multiple orizontale;
Rpn – rezistența prizei naturale.
Se calculează mai întâi rezistența de dispersie a fiecărui tip de electrod astfel:
 pentru țăruși (electrozi verticali)

(

)
– rezistivitatea solului = 40 [Ω
l=3 [m]
d – diametrul electrodului d= 0,05 [m]

*
+
 pentru electrozii bandă de legătură

b- lațimea benzii b = 0,04 [m]
q-adâncimea de îngropare q=0,8 [m]

[Ω/m]
Datorită dispersiei se alege un coeficient de siguranță, k=2, astfel încât

Numărul de elect rozi necesari, rezultă din relația:

RDadm- rezisten ța de dispersie admisibilă RDadm = 4 [Ω]

[țăruși]
Alegem n =6 [țăruși]
Vom calcula rezistența echivalentă a electrozilor verticali, considerând 6 electrozi
verticali:
 pentru priza verticală

76

[Ω]

 pentru priza orizontală

]
Se va calcula rezistența de dispersie pentru priza complexă:

[Ω]

5.3.2. Calculul prizei de pământ pentru postul de transformare
Pentru calculul prizei de pământ a PT se vor considera aceleași caracteristici ale
solului și materialelor folosite .
Numărul de electrozi nece sari, rezultă din relația:

RDadm- rezistenta de dispersie admisibilă [Ω]

țăruși]
Alegem n=24 [țăruși]
Vom calcula rezistența echivalentă a electrozilor verticali, considerând 46 electrozi
verticali:
 pentru priza verticală

[Ω]
 pentru priza orizontală

[Ω]
Se va calcula rezistența de dispersie pentru priza complexă:

[Ω]

77

CAPITOLUL 6
Norme de protecție și securitate în instalațiile electrice

78
6.1.Autorizarea electri cienilor din punct de vedere al
securității și sănătății în muncă, pentru desfășurarea
activității în instalațiile electrice

Electricienii care își desfășoară activitatea în instalațiile electrice trebuie[15]:
 să fie apți din punct de vedere fizic și psihic;
 să aibă aptitudini pentru meseria și funcția în care își desfășoară activitatea;
 să posede calificarea profesio nală;
 să cunoască și să respecte prevederile de securitate în muncă;
 să cunoască procedurile de scoatere de sub tensiune a persoanelor electrocutate și de
acordare al primului ajutor.
Starea sănătății se constată prin examen medical de specialitate, respec tiv examen
psihologic.
Examinarea medicală se realizează la angajare, periodic sau ori de câte ori conducerea
apreciază a fi necesar.
Examinarea psihologică se efectuează obligatoriu la angajare.
Nivelul de calificare se constată prin examen la angajare și periodic.
6.2.Măsuri tehnice de securitate în muncă, în executarea
lucrărilor în instalațiile electrice din exploatare, cu scoaterea
acestora de sub tensiune
Măsurile tehnice obligatorii pentru realizarea unei lucrări în instalațiile electrice, cu
scoater ea acestora de sub tensiune, sunt[15]:
 separarea electică a instalației respective;
 identificarea instalației în care se urmează a se lucra;
 verificarea lipsei tensiunii și legarea imediată a instalației la pământ și în scurtcircuit;
 delimitarea materială a zonei de lucru;
 asigurarea împortiva accidentelor de natură neelectrică .
Separarea electrică a instalației trebuie urmată de închiderea cuțitelor de legare la
pământ(CLP).

79
Pentru executarea lucrărilor trebuie scoase de sub tensiune:
 părțile active la ca re urmează a se lucra;
 părțile active la care nu se lucrează dar se găsesc la o ditanță mai mică decât
limita admisă.
Mărimile limitelor admise a instalațiilor ce rămân sub tensiune sunt prezentate în
tabelul următor:
Tabelul 7.1 Mărimile limitelor admise[15]

În cazul instalațiilor de joasă tensiune , distanța d e vecinătate nu se
normează, dar se interzice atingerea directă a părților aflate sub tensiune.

6.3.Separarea electică

1. Întreruperea tensiunii și separarea vizibilă a instalației sau a părții din instalația electrică
Întreruperea tensiunii se face după an ularea automatizărilor care conduc la
reconectarea întreruptoarelor ce separă instalația de restul instalațiilor aflate sub tensiune.
După întreruperea tensiunii trebuie să se efectueze separarea față de toate părțile de
unde ar putea să apară tensiune.
Separarea vizibilă se realizează prin deschiderea separatoarelor, scoaterea patroanelor TENSIUNE NOMINALA [kV] 1-20 27-60 110 220 400 750
Limita admisă la manevre executate în
instalații (m) 0,80 1,00 1,50 2,40 3,70 6,25
Distanța minimă
de vecinătate la
excu atrea
lucrărilor De
la
sol În
instalațiile
interioare 0,80 1,00 1,50 2,40 3,70 6,25
În instalații
exterioare 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 8,00
Prin urcare pe
stâlpii LEA 1,50 2,00 2,50 3,00 5,00 8,00

80
siguranțelor fuzibile, debroșarea întreruptoarelor.
Pentru a evita tensiuni inverse (din joasă în inaltă tensiune) prin transformatoarele de
măsură, acestea se separă ele ctric și de partea de joasă tensiune[15].
2. Blocarea în poziții deschis a dispozitivelor de acționare a separatoarelor prin care s -a
realizat separarea vizibilă
Blocarea în poziții deschis a dispozitiveelor de acționare a aparatelor se realizează
prin:
a. bloca rea directă, folosind unul din procedeele:
 blocarea manuală cu lacăte sau mijloace speciale
 blocarea pe poziția „scos” a cărucioarelor întreruptoarelor
 montarea unor capace electroizolante
 montarea unor plăci sau teci electroizolante rezistente din punct de vedere mecanic
b. blocarea indirectă, folosind una din metodele:
 scoaterea patroanelor siguranțelor fuzibile
 închiderea robinetului de alimentare cu aer comprimat la dispozitivele pneumatice
 dezlegarea conductoarelor de la robinetele de acționare prin com andă de la distanță
3. Identificarea instalației sau a părții acesteia la care urmează a se lucra
Identificarea se face de către șeful de lucrare vizual, obligatoriu la fața locului pe baza
următoarelor:
 schema electrică a instalației
 schema electrică a trase ului
 schema electrică a fluxurilor
 caietul de marcaje și etichetări
 inscripții, numerotări, denumiri
 planuri, hărți, planșe
 aparate sau instalații de detecție
 aparate de măsură.
4. Verificarea lipsei de tensiune, unnată imediat de legarea la pământ si în scur tcircuit
Aceasta este singura metodă sigură de protecție preventivă a personalului împotriva
riscului electric, la existența sau apariția accidentală a tensiunii în zona de lucru!
Verificarea lipsei tensiunii și legarea la pământ trebuie să se facă la toa te fazele
instalației.

81
Verificarea tensiunii în instalațiile de JT,trebuie să se facă cu ajutorul aparatelor
portabile de măsură, iar în instalațiile de ÎT, se face cu ajutorul detectoarelor de tensiune.
Verificarea lipsei tensiunii cu detectoarele de ten siune , nu este admisă pe timp de
precipitații.
Înainte de utilizarea detectoarelor de tensiune, trebuie să se verifice buna funcționare a
acestora.
Apropierea detectorului de tensiune de instalații se face lent, iar atingerea directă
numai după lipsa avert izării luminoase și sonore a detectorului.
Operațiile de montare a scurtcircuitoarelor:
 legarea la pământ a scurtcircuitorului
 verificarea lipsei de tensiune
 montarea clemelor scurtcircuitorului pe nul și pe fiecare fază.
Alegerea punctului de legare la pă mânt trebuie făcută cu următoarea prioritate:
 priza artificială a instalației sau stâlpului rețelei electrice
 priza naturală
 țărușul scurtcircuitorului
Verificarea lipsei de tensiune și legarea la pământ se realizează cu respectarea
următoarelor condiții:
 cât mai aproape de zona de lucru, de o parte și de alta a acesteia
 către derivațiile LEA
 cel puțin o legătură la pământ și în scurtcircuit să fie vizibilă din zona de lucru.

82
6.4.Mijloace de protecție

Pentru excutarea lucrărilor și manevrelor în instalațiile electrice este obligatorie
dotarea numai cu mijloace de protecție certificate conform prevederilor legale.

Înainte de fiecare utilizare a unui mijloc de protecție electroizolant, peroana care îl
folosește este obligată să facă o verificare vizuală a acestuia privind:
 tensiunea la care este permisă utilizarea;
 tensiunea generală;
 nedepășirea termenilor de încercare periodică.
În timpul folosirii de la sol a prăjinilor electroizolante, a cleștilor și detectoarelor de
verificare a lipsei tensiunii, personalul executant trebuie să folosească cască de protecție,
vizieră de p rotecție, mănuși și încălțăminte electroizolantă[15], Tabelul 6.2 Mijloace de protecție electroizolante[15]
DENUMIREA MIJ LOCULUI DE PROTECTIE
ELECTROIZOLANT PERIODICITATEA
DINTRE VERIFICĂRI
Prăjini electroizolante pentru folosirea detectoarelor de ÎT o dată pe an
Clești electroizolanți pentru ÎT o dată pe an
Indicatoare mono sau bipolare de corespondență a fazelor la
MT o dată pe an
Plăci electroizolante pentru ÎT o dată pe an
Teci electroizolante pentru ÎT o dată pe an
Mănuși electroizolante o dată la 6 luni
Încălțăminte electroizomantă din cauciuc o dată la 6 luni
Covoare electroizolante portabile o dată la 3 ani
Platforme electroizolante o dată la 3 ani

83
Destianția prăjinilor electroizolante:
 manevrarea directă a separatoarelor;
 montarea și demontarea scurtcircuitoarelor;
 îndepărtarea unor obiecte de pe părțile aflate sub tensiune;
 descărcarea sarcinilo r capacitive;
 montarea și demontarea plăcilor și tecilor în instalațiile electrice;
 verificarea lipsei tensiunii;
 ridicarea clapetelor de semnalizare montate pe cabluri;
 desprinderea electricianului de instalația sub tensiune cu care este în contact și
scoaterea acestuia în afară pentru acordarea primului ajutor
Cleștii electroizolanți se utilizează pentru monatrea și demontarea plăcilor electroizolante
în instalații cu tensiuni de până la 27 kV.
Mănușile electroizolante trebuie să se folosească întotdeauna asociate cu alte mijloace de
protecție. Acestea trebuie să permită îmbrăcarea pe dedesupt a mănușilor din bumbac și să
permită tragerea lor peste mâneca hainei.
Mănușile pot fi alese astfel:
 c1 00- pentru utilizarea la manevre sub tensiune în instalații c u Un< 500V;
 c1 0- pentru manevre în instalații cu Un< 1000V;
 c1 14- pentru manevre în instalații cu Un> lkV.
Încălțămintea electroizo lantă se folosește întotdeauna impreună cu unul sau mai multe
mijloace de protecție.
Covoarele electroizolante portabile tr ebuie să aibă dimensiunea minimă de 600×600 mm,
iar cele fixe lățimea minimă de 600 mm[15].

84

CAPITOLUL 7
Concluzii

85
Alimentarea posturilor de transformare se face pe două linii subterane ceea ce face
posibil ă retragerea unei linii pentru întreținere fără să afecteze consumatorul.
Alegerea unui cablu cu secțiunea de 150 mm2 face posibilă dezvoltarea ulterioară a
consumatorului fără a mai investii în înlocuirea cablului.
Alegerea transformatoarelor de tip uscat în locul celor cu răcire cu ulei, facilitează o
întretinere mai ușoară a acestora, au dimensiuni de gabarit mai mici. Singurul inconvenient în
cazul folosirii acestui tip de transformator ar fi o investitie suplimentară pentru asigurarea
unei temperaturi scăzute în boxa transformatorului prin monarea unei unități de condiționare a
aerului (ventilație forțată).
Folosind celule prefabricate acestea pot fi combinate în orice variantă.
Din punct de vedere al rentabilității aceste celule se remarcă prin costur i de întreținere destul
de mici si operaționalitate maximă datorită:
 conceptului fără întreținere ;
 independenței climatice ;
 spațiu necesar redus ;
 durată îndelungată de viata ;
 siguranță în funcționare și operaționalitate ;
 siguranța personalului.
De asemenea faptul că încarcarea actuală a posturilor de transformare este de
aproxima tiv 74% face posibilă dezvoltarea ulterioară (ex o stație de tratare a apei reziduale)
sau folosirea pentru susținerea producției a unui singur transformator când puterea consumată
pe anumite perioade este sub cea contractată.
Folosirea sistemului de distributie în bare în secțiile de producție face sistemul mult
mai flexibil față de sistemul clasic cu tablouri secundare de distribuție.

86
Bibliografie

1. I. Ionescu, I. Petre, „ Instalații electrice în construcții”, Editura Didactică și Pedagogică,
București, 1969
2. A. Semlyen „ Centrale și rețele electrice ” Editura Didactică și Pedagogică,
București, 1965
3. Gh. Iacobescu, I. Iordănescu, R. Tenovici „Riețele electrice’' Editura Didactic ă și
Pedagogica, București 1975
4. I. Iordănescu ș.a. „Alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor industriale”
Editura Tehnică, București, 1978
5. D. Balaurescu, M. Eremia „Îmbunătățirea factorului de putere ” Editura Tehnică,
București ,1980
6. A.Spînu „Protecția instalațiilor electrice de joasă tensiune ” Editura Tehnică,
București, 1978
7. L. Georgescu „Producția transportul și di stribuția energiei electrice” Editura
Universității Petrol – Gaze, Ploiești, 2010
8. Georgeta Cuculeanu „ Bazele tehnologiei” Cap 5 „Procese tehnologice din industria
energetică”
9. Electric Installation Handbook Schneider Electric
10. Al. Pantea „ Probe și verificări la transformatoarele electrice de putere” Colecția
electricianului, București, 1985
11. **** Normativ I7 pentru proiectarea, const rucția și exploatarea instalațiilor electrice
12. **** PE 135/91 Instrucțiuni privind determinarea secțiunii economice a contactoarelor în
instalații electrice de distribuție 1 -110 kV
13. **** PE 107/81 Normativ pentru proiectarea și execuția rețelelor de cabluri electrice
14. **** PE 118/92 Regulament general de manevre în instalațiile electice
15. **** PE 119 /90 Norme de protecție a muncii pentru activități în instalațiile electrice
16. ****Regulamentul de funcționare al consumatorului industrial, Ploiești
17. ****Regulamentul d e funcționare al instalației de obținere a bitumului

87

ANEXE

88
ANEXA 1
Reactanța inductivă a conductoarelor la 50 Hz

Tensiunea
nominala 6/10 kV 12/20 kV 18/30kV
Secțiunea
nominala O
O O
O O O O
O O
O O O O
O O
O O O
mm2 ohm/km ohm/km ohm/km ohm/km ohm/km ohm/km
35 0,144 0,158 0,153 0,168 – –
50 0,136 0,150 0,145 0,159 0,154 0,169
70 0,129 0,143 0,138 0,152 0,147 0,161
95 0,123 0,137 0,131 0,145 0,139 0,154
120 0,118 0,132 0,126 0,140 0,134 0,148
150 0,114 0,128 0,121 0,135 0,129 0,143
185 0,110 0,124 0,117 0,131 0,125 0,139
240 0,105 0,120 0,112 0,126 0,120 0,134
300 0,102 0,116 0,108 0,123 0,115 0,130

89
ANEXA 2

Conductoare flexibile de Cu pentru cabluri monoconductoare și multiconduc toare

Rezistenta electrica maxima a conductorului la
Secțiunea nominala Diametrul maxim al
sârmei 20 °C
Sarma neacoperita Sarma acoperita cu strat
metalic
mm2 mm2 Ω/km Ω/km
0,5 0,21 39 40,1
0,75 0,21 26 26,7
1 0,21 19,5 20
1,5 0,26 13,5 13,7
2,5 0,26 7,98 8,21
4 0,31 4,95 5,09
6 0,31 3,3 3,39
10 0,41 1,91 1,95
16 0,41 1,21 1,24
25 0,41 0,78 0,795
35 0,41 0,554 0,565
50 0,41 0,386 0,393
70 0,41 0,272 0,277
95 0,41 0,206 0,21
120 0,41 0,161 0,164
150 0,41 0,129 0,132
185 0,41 0,106 0,108
240 0,41 0,0801 0,0817
300 0,41 0,0641 0,0654
400 0,41 0,0486 0,0495
500 0,41 0,0384 0,0391

90
ANEXA 3

Factorii de co recție ai temperaturii α, care se aplică la măsurarea rezistenței electrice a
conductorului, efectuată la temperatura t , raportată la 20
Temperatura conductorului în momentul
măsurării Factor de corecție
t°C K1
5 1,064
6 1,059
7 1,055
8 1,050
9 1,046
10 1,042
11 1,037
12 1,033
13 1,029
14 1,025
15 1,020
16 1,016
17 1,012
18 1,008
19 1,004
20 1,000
21 0,996
22 0,992
23 0,988
24 0,984
25 0,980
26 0,977
27 0,973
28 0,969
29 0,965
30 0,962
31 0,958
32 0,954
33 0,951
34 0,947
35 0,943

ANEXA 3
91

ANEXA 4
Intensități maxime admise în regim permanent pentru bare de cupru neizolate în montaj fix la
temperatuta med iului ambiant de +25°C

Dimensiuni [mm] nb pol Iad [A] c.a.
20×3 1 290
20×5 1 385
25×5 1 465
30×5 1 530
40×5 1 710
2 1180
40×10 1 1000
2 1770
50×5 1 850
2 1410
50×10 1 1215
2 2125
60×5 1 1000
2 1685
3 2300
60×10 1 1415
2 2745
3 3305
80×5 1 1260 1
2 2240
3 2950
80×10 1 1840
2 2950
3 3895
100×5 1 1590
2 2715
3 3540
100×10 1 2215
2 3655
3 4720
4 6370

ANEXA 3
92
ANEXA 5
Coeficienți de corecț ie pentru pozarea barelor de distribuție
k1- corecția de temperatură a me diului

k4 – corecția de traseu vertical mai lung de 3 m și egală cu 0,85 k 5 –
corecția de altitudine peste 1000 m
k5 = 1000/(9000+H) H se ia în metrii
k6 – corecția pentru bare nevopsite

[°C] +5 +15 +25 +35 +45 +55
k1 1,2 1 , 11 1 0,88 0,75 0,58
k2 – corecția de răcire forțată
v [m/s] 1 2 5 7 9 10
k2 1,43 1,77 2,02 2,24 2,24 2,5
k3 – corecția de montare a barelor pe lat
nr. bare 1 2 3 3 4 4
1 [mm] 50 200 50 200 50 80 100 120 160 200
k3 0,90 0,85 0,85 0,80 0,75 0,70
k7 – corecția funcție de numărul de bare pe pol
nr. bare/pol 2 3 4
k7 1,65 2,0 2,5 nr. bare/pol 1 2 3 2+2
k6 0,80 0,84 0,87 0,90

93
REZUMAT

În cadrul temei „Alimentarea cu energie electrică a unui consumator industrial”, s -au
abordat principalele cerin țe legate de proiectarea, calculul, dimensionarea și verificarea
instalațiilor, echipamentelor și aparatelor electrice care formează rețeaua de alimentare și
distribuție a întreprinderii.
Întreprinderea ce face obiectul proiectului face parte din categoria întreprinderilor cu
consumatori de putere sub 2,5 MVA.
Alimentarea se face dintru -un punct de alimentare al rețelei publice pr in cablu de 20
kV.
Racordul pentru alimentarea întreprinderii se realizează de la un nod de 20 kV, fiind
un racord subteran cu d ouă cabluri cu secțiunea de 150 mm2.
Rețeaua de distribuție interioară a întreprinderii este alcătuită din:
 post de transformare 20/0,4 kV
 rețeaua propriu -zisă formată din căi de distribuție de joasă tensiune
380/220 V realizată în cablu
Proiectul este st ructurat în 8 capitole:
O parte introductivă, 4 capitole de calcule tehnice ce prezintă următoarele calcule:
1. Dimensionarea rețelei electrice de joasă tensiune, în cadrul căreia s -a verificat secțiunea
conductoarelor pe baza căderii de tensiune și la stabil itatea termică; s -au dimensionat
cablurile de alimentare a întreprinderii și coloanele ce alimentează TGD.
2. Determinarea puterii transformatoarelor din PT, unde s -a determinat secțiunea cablurilor
din TGD .
3. Eficiența economică a compensării factorului de put ere -compensarea factorului de putere
s-a realizat printr -o soluție de compensare cu ajutorul unor baterii de condensatoare.
4. Calculul prizei de pământ.
Proiectul încheindu -se cu Regulamentul general de manevre în instalațiile electrice
și Norme de protecți e a muncii în instalațiile electrice.

94

SUMMARY

In the theme "Electricity supply an industrial customer"have been approached
the main requirements for design, calculation, sizing and checking facilities,
equipment and electrical appliances that make up the mains supply and distribution
enterprise.
Enterprise that is subject project is part of the users enterprises of less than 2.5 MVA
power.
Supplying is made of a power point of the public network cable of 20 kV.
Connection to power enterprise is via t he a knot 20 kV underground connection as
a second cable section of 150 mm 2.
Distribution network inside the enterprise consists of:
– post processing 20/0, 4 kV
– the network itself consists of distribution ways low voltage 380/220 V achieved by cable
The pr oject is structured in eight chapters:
An introduction, 4 chapters of the technical calculations with the following calculations:
1. Sizing low voltage electrical network, where it was examined under section conductor
sag and thermal stability, were sized pow er cords and columns the enterprise that supplies
TGD.
2. Calculation of power transformer of PT, where he resulted cable section of TGD
3. Economic efficiency of power factor compensation, power factor was achieved by a
solution using compensation capacitor ban ks
4. The calculation of the earth electrode.
The project ended with the General Rules of shunting in electrical systems and
rules of labor protection in electrical installations.