PROGRAMUL DE STUDIU: INGINERI A SISTEMELOR ELECTROENERGETICE FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ Proiectarea circuitelor electrice principale ale unei… [629023]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE INGINERIE ENERGETICĂ ȘI
MANAGEMENT INDUSTRIAL
PROGRAMUL DE STUDIU: INGINERI A SISTEMELOR
ELECTROENERGETICE
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT CU FRECVENȚĂ

Proiectarea circuitelor electrice principale ale
unei CET echipată cu două grupuri
turbogeneratoare de 25 MW

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
conf.univ. dr.ing. BENDEA GABRIEL

ABSOLVENT: [anonimizat]- SALLAI PAUL -DAN

ORADEA
2020

2 Cuprins
Tema Proiectului ………………………………………………………………………………………………………… 5
CAPITOLUL 1 …………………………………………………………………………………………………………… 7
Memoriu de prezent are ………………………………………………………………………………………………… 7
CAPITOLUL 2 …………………………………………………………………………………………………………… 9
Stabilirea schemei electrice de conexiuni a circuitelor primare și a schemei de alimentare a
serviciilor proprii ………………………………………………………………………………………………………… 9
2.1 Introducere ……………………………………………………………………………………………………….. 9
2.2. Scheme cu un sistem de bare colectoare ………………………………………………………………. 9
2.3 Scheme cu două sisteme de bare colectoare …………………………………………………………. 11
2.4. Scheme de servicii proprii din centralele termoelectrice ………………………………………. 13
2.5. Schema electrică a stației de evacuare și de alimentare a serviciilor proprii din CET . 14
CAPITOLUL 3 …………………………………………………………………………………………………………. 16
Alegerea transformatoarelor din CET și stația de evacuare …………………………………………….. 16
3.1. Alegerea transformatoarelor de evacuare -T1, T2 ………………………………………………… 16
3.2. Alegerea transformatoarelor de servicii proprii TSP1,TSP2 …………………………………. 17
CAPITOLUL 4 …………………………………………………………………………………………………………. 18
Calculul curenți lor de scurtcircuit necesari în vederea alegerii și verificării echipamentelor
electrice …………………………………………………………………………………………………………………… 18
4.1. Generalități …………………………………………………………………………………………………….. 18
4.2. Calculul curenților de scurtcircuit ……………………………………………………………………… 19
4.3. Scurtcircuit pe barele de 110 kV ……………………………………………………………………….. 24
4.3.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu ………………………………………… 24
4.3.2 Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat …………………………………………………… 29
4.3.3 Calculul curenților de șoc și a curenților echivalenți termici prin celulele de 110kV ………………………………………………………………………………………………………………………… 32

4.4. Scurtcircuit pe barele de 10,5 kV ………………………………………………………………………. 34
4.4.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu ………………………………………… 34
4.4.2 Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat …………………………………………………… 40
4.4.3. Calculul curenților de șoc și a curenților echivalenți termici prin celulele racordate
la barele de 10,5 kV ……………………………………………………………………………………………. 42
4.5. S
curtcircuit pe barele de SP de 6 kV ………………………………………………………………….. 42
4.5.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu ………………………………………… 42
4.5.2. Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat ………………………………………………….. 46
4.5.3. Calculul curenților de șoc și a c urenților echivalenți termici prin celulele racordate
la barele de SP de 6 kV ………………………………………………………………………………………. 50
CAPITOLUL 5 …………………………………………………………………………………………………………. 52

3
Alegerea și verificarea aparatelor electrice din circuitele primare ……………………………………. 52
5.1. Introducere …………………………………………………………………………………………………….. 52
5.1.1.Condiții ambientale de funcționare ………………………………………………………………. 52
5.1.1.1.Tipul constructiv al instalației ……………………………………………………… 52
5.1.1.2.Altitudinea la care funcționează instalația …………………………………….. 52
5.1.1.3.Condițiile climatice ……………………………………………………………………. 52
5.1.1.4.Gradul de poluare al atmosferei …………………………………………………… 53
5.1.2.Caracteristicile constructive ale aparatului ……………………………………………………. 54
5.1.2.1.Tipul constructiv al aparatului …………………………………………………….. 54
5.1.2.2.Destinația sau clasa aparatului ……………………………………………………. 54
5.1.2.3.Numărul de poli sau de unități constructive …………………………………… 54
5.1.3.Frecvența nominală ……………………………………………………………………………………. 55
5.1.4.Condiții de tensiune ……………………………………………………………………………………. 54
5.1.5.Condiții privind curenții de trecere ………………………………………………………………. 55
5.2. Stabiirea condițiilor de funcționare ale aparatelor electrice …………………………………… 55
5.3. Alegerea și verificarea întreruptoarelor ………………………………………………………………. 59
5.3.1. Alegerea întreruptoarelor …………………………………………………………………………… 59
5.3.2. Verificarea întreruptoarelor ………………………………………………………………………… 62
5.4. Alegerea și verificarea separatoarelor ………………………………………………………………… 63
5.4.1. Alegerea separatoarelor ……………………………………………………………………………… 63
5.4.2. Verificarea separatoarelor ………………………………………………………………………….. 64
5.5. Alegerea și verificarea barelor colectoare …………………………………………………………… 63
5.5.1. Alegerea barelor colectoare ………………………………………………………………………… 63
5.5.1.1.Alegerea barelor colectoare de 110 kV …………………………………………. 65
5.5.1.2.Alegerea barelor colectoare de 10,5 kV ………………………………………… 64
5.5.1.3.Alegerea barelor colectoare de SP – 6 kV ……………………………………….. 64
5.5.2. Verificarea barelor colectoare …………………………………………………………………….. 64
5.6. Proiectarea circuitelor de măsură ………………………………………………………………………. 65
5.6.1. Stabilirea aparatelor de măsură și amplasarea în schemă a transformatoarelor de
măsură ……………………………………………………………………………………………………………… 66
5.6.2. Alegerea transf ormatoarelor de curent …………………………………………………………. 66
5.6.3. Verificarea transformatoarelor de curent ……………………………………………………… 72
5.6.4. Alegerea transformatoarelor de tensiune ………………………………………………………. 75
5.7.4.1. Metodologia de calcul a puterii secundare (Ss) …………………………….. 73
5.7.5. Alegerea descărcătoarelor cu rezistență variabilă ………………………………………….. 77
CAPITOLUL 6 …………………………………………………………………………………………………………. 79

4
Stabilirea soluției constructive pentru stația electrică de evacuare …………………………………… 79
BIBLIOGRAFIE ………………………………………………………………………………………………………. 81

5
UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE INGINERIE ENERGETICA SI MANAGEMENT INDUSTRIAL
DEPARTAMENTUL DE INGINERIE ENERGETICA

Tema Proiectului
Proiectul de diploma al student ei: GAZDA- SALLAI PAUL -DAN
1). Tema proiectului de diploma : Proiectarea circuitelor electrice principale ale unei CET
echipată cu două grupuri turbogeneratoare de 25 MW
2). Termenul pentru predarea lucrării : 30 iunie 20 20
3). Elem ente inițiale pentru elaborarea proiectului de diploma :
Să se proiecteze instalațiile electrice ale unei centrale electrice de termoficare (CET) echipată
cu două grupuri turbogeneratoare de 25 MW și ale stației de evacuare, încadr ate cu linie
întreruptă în figura de mai jos:

Elementele din structura zonei de sistem reprezentate mai sus au următoarele caracteristici:
a) CET este echipată cu dou ă turbogeneratoare de tip T-25-2;
b) Consumul serviciilor proprii din CET, exprimat procentual, este: 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆%=2%;

6
c) Sistemul electroenergetic S are, la nivelul barelor colectoare de racord, tensiunea
nominală U Bn = 110 kV și puterea de scurtcircuit S k = 1.150 MVA;
d) Liniile electrice LEA 1 si LEA 2 sunt dimensionate în varianta 2×100% si au tensiunea
nominala U n = 110 kV, lungimile l 1 = l2 = 65 km și reactanța unitară x0 = 0,4 Ω/km ;
e) Liniile electric e LES 1,LES2 și LES 3 sunt dimensionate în varianta 2×100% și au
tensiunea nominală Un = 10,5 kV, lungim ile l1 = 4 km, l 2 = 2 km ,respectiv, l 3 = 5 km și
reactanța unitară x0 = 0,25 Ω/km ;
f) Consumatorii C 1, C 2 și C 3 au tensiunea nominală U n = 10 kV și puterea maximă
consumată S C1 = 12 MVA, S C2 = 18 MVA și, respectiv, S C3 = 11 MVA;
4). Conținutul proiectului de diploma :
Cap. 1: Memoriu de prezentare
Cap. 2: Stabilirea schemei electrice de conexiuni a circuitelor primare și a schemei de
alimentare a serviciilor proprii
Cap. 3: Alegerea transformatoarelor din C ET și stația de evacuare
Cap. 4: Calculul curenților de scurtcircuit necesari în vederea alegerii și verifică rii
echipamentului electric
Cap. 5: Alegerea și verificarea aparatelor electrice din circuitele primare
Cap. 6: Stabilirea soluției constructive pentru stația electrică de evacuare
5). Material grafic:
• Schițe explicative î n cadrul proiectului;
• Schema electrică monofilară completă a CE T și a staț iei electrice de evacuare;
• Vederea î n plan a sta ției electrice de evacuare.
6). Locul de documentare pentru elaborarea lucrării: Universitatea din Oradea
7). Data emiterii temei: 21 februar ie 20 20

Conducător științific,
conf. univ. dr. ing. Gabriel
BENDEA

7
CAPITOLUL 1
Memoriu de prezentare

Am ales această temă, datorită interesului stârnit participând la cursurile „ Echipamente
Electrice ” și „ Partea electrică a centralelor și stațiilor ”,dar și de vizita efectuat ă la CET Oradea.
În această lucrare am realizat proiectarea circuitelor electrice principale ale unei centrale
electrice de termoficare(CET) echipată cu două grupuri turbogeneratoare de 25 MW, conform
datelor inițiale de proiectare.
Lucrarea conține șase capitole unde sunt analizate problemele legate de tipul de
echipamente și aparate folosite, alegerea și verificarea acestora în regim de funcționare normal
și în regim de scurtcircuit.
În capitolul doi am analizat mai multe alternative de scheme electrice, dintre care am
optat pentru schema care îndeplinește principalele criterii privind siguranța în funcționare,
elasticitatea schemei și criteriul economic. Avâ nd în vedere că generatoarele sunt de puteri mici ,
25 MW și avem consumatori inportanți în zonă, am alas varianta de distribuție a energiei
electrice cu bare colectoare la nivelul de tensiune a generatoarelor. Aceste genaratoare nu pot
fucționa izolat, este necesară legarea lor în SEE, care s- a realizat prin două transformatoare
ridicătoare de tensiune racordate la barele colectoare de 110kV a stației de evacuare. Serviciile
proprii ale centralei sunt asigurate de cele două secții de servicii interne, alimentate de pe barele
de 10,5kV prin cele două transformatoare coborâtoare de tensiune de 10,3/6 kV . Cele două
secții sunt legate între ele prin cupla longitudinală(CL) prevăzută cu automatizarea AAR.
În baza celor prezentate mai sus am realizat schema monofilară a centralei și stației de
evacuare a energiei electrice în sistem.
Schema pentru care am optat pe partea de medie tensiune a centralei( 10,5kV) este o
stație cu dublu sistem de bare colectoare nesecțio nate prevăzută cu cuplă trasversală (CT 2).Pe
partea de 110kV am folosit aceeași variantă, cu două bare colectoare nesecționate și cuplă
transversală între ele. Această variantă de schemă asigură o bună siguranță în funcționare și
elasticitate sporită compa rativ cu schema cu un sisteme de bare colectoare prin posibilitatea
racordării circuitelor la oricare din cele două sisteme de bare colectoare. Racordarea fiecărui circuit la sistemul de bare se face prin intermediul unui întreruptor și a două separatoare. În
regim normal de funcționare toate circuitele sunt racordate la BC
1 respectiv la BC 3.
În capitolul trei, în funcție de nivelul tensiunilor și rezultatele calculelor de putere am
ales transformatoarele de evacuare T 1,T2 și transfromatoarele de servicii p roprii bloc
TSPB 1,TSPB 2.

8
În capitolul următor am calcul at curenții de scurtcircuit supratranzitoriu și stabilizat în
punctele de interes necesar pentr u alegerea aparatelor de comutaț ie, astfel am calculat curenții
de scurt circuit pe barele colectoare de 110 kV, pe barele colectoare de 10,5kV și pe barele de
servicii proprii.
Alegerea și verificarea aparatelor electrice din circuitele primare s-a realizat în
capitolul cinci. Aparatele pe care l e-am ales fie întreruptor e, separator e, sau apar ate de măsură ,
îndeplinesc condiț iile generale , adică condițiile ambientale în care v or funcționa, condiții
privind curenții de trecere, de tensiune și frecvența nominală a sistemului în care se v or
intercala.
Pe lângă condițiile generale ambientale, frecv ență și tensiune, la alegerea separatoarelor
se ține cont de curentul nominal și de tipul sistemului de acționare. La alegerea întreruptoarelor
se iau în considerare următoarele criterii:
 Condiții ambientale de funcționare
 Frecvență nominală
 Tensiune nominală
 Curent ul nominal
 Capacitea de rupere nominală
După alegerea aparatel or, am verificat dac ă acestea îndeplinesc condițile de stabilitate
termică și di namică î n regim de scurtcircuit.
Mai departe am verificat conductoarele barelor colectoare de 110 kV și 10,5 kV, dacă
îndeplinesc condiț ia de stabilitate termică ș i la efect corona.
Capitolul 6, prezintă schema constructivă a stației electrice de evacuare a energiei
electrice în SEE , de tip exterior. Varianta constructivă aleasă este o soluție de tip semiînalt. În
absența altor specificații cu privire la dimensiunea spațiului de amplasare a stației de evacuare,
am optat pentru varianta compactă, cu una din barele colectoare în formă de “U” pentru a red uce
suprafața stației.
De aceea am ales acest tip constructiv pentru ca presupune o serie de avantaje adică
echipamentele sunt ușor accesibile, ca urmare se pot schimba, revizui și repara relativ ușor. Se aplică la o gamă largă de tensiune, din acest mot iv, aceasta variantă constructivă este des
întâlnită în stațiile electrice de înaltă tensiune.

9

CAPITOLUL 2
Stabilirea schemei electrice de conexiuni a circuitelor primare și a schemei
de alimentare a serviciilor proprii

2.1 Introducere
Schemele de conexiuni ale centralelor la nivelul tensiunii generatoarelor depind în
primul rând de puteriile unitare ale agregatelor generatoare instalate în centrală și de distanța
dintre centrală și consumatorii importanți alimentați din această centrală.
Dacă puteriil e unitare ale generatoarelor instalate în CET sunt mici de ordinul zecilor
de MW, iar în jurul centralei se găsesc consumatori importanți atunci distribuirea energie i
electrice se realizează la nivel ul de tensiune ale generatoarelor, deobicei 6-10 kVși în acest caz
centrala se prevede cu bare colectoare.
Aceste bare co lectoare sunt legate de sistem prin transformatoare ridicătoare de MT/110
kV prin care se asigură evacuarea energiei suplimentare produsă de generatoare dar este și o
rezervă pentru alimentar ea consumatoriilor de pe barele de medie tensiune a centralei, cazul în
care generatoarele sunt indisponibile.
Centralele electrice cu puteri unitare mai mari se construiesc în apropierea surselor de
combustibil, care de regulă nu se află în apropirea con sumatorilor foarte mari de energie
electrică. În aceste centrale nu se realizează distribuirea energie i electrice la tensiunea
generatoarelor, toate energia electrică produsă se transmite în sistemul de 110 kV , aceasta
realizând -se cu scheme bloc -generator -transformator. [5]
2.2. Scheme cu un sis tem de bare colectoare
Schemele cu un sistem de bare colectoare nesecționate sunt cele mai simple scheme
care se realizează cu un număr relativ mici de aparate, d eci cu investiții foarte mic i dar în schimb
prezintă o serie de dezavantaje.
Avariile la barale colectoare sau la separatoare de bare respectiv reviziile acestora duc
la scoaterea din funcțiune a întregii centrale. Rezultă deci o siguranță redusă în funcționarea schemei. De asemenea această schemă nu permite funcționarea separată a celor două
generatoare.
Din cauza dezavantajelor amintite această schemă se folosește la centrale mici, de
interes local în special la centrale cu un singur generator.

10
În Fig.2.1. este prezentată schema cu un sistem de bare colectoare nesecționate.
BC
GS GSSB SBSB SB
I II ISLSLCLP CLPL1 L2
I I
T1 T2

Fig. 2.1. Schemă cu un sistem de BC nesecționate

Schemele cu un sistem de BC secționate
Eliminarea parțială a acestor dezavantaje se poate realiza prin secționarea barelor
colectoare, secțiile de bare fiind conectate prin intermediul unui întrerupător de cuplă
longitudinală, care permit atât funcționarea în paralel cât și funcționarea separată a celor două
generatoare. Avariile la barele colectoare și la separatoarele de bare provoacă ieșirea din
funcțiune numai a unei secții de bare și nu a întregii centrale.
BC
GSSB SBSB SB
I II ISL SLCLP CLPL1 L2
I
T1 T2CL
GSSB SB

11
Fig. 2.2. Schemă cu un sistem de BC secționate prevăzut cu CL
2.3 S cheme cu două sisteme de bare colectoare
Dezavantaje le amintite ale schemelor cu un si stem de bare colectoare se pot elimina
prin realizarea unor scheme cu două sisteme de bare colectoare.
Schemele cu două sisteme de bare colectoare sunt des întâlnite în instalațiile
electroenergetice care alimentează consumatori mai importanți. Comparativ cu schemele
analizate anterior , acestea prezintă o elasticitate mai ridicată având posibilitatea de a racorda
circuitele la oricare din barele colectoare.
Aceste sisteme sunt prevăzute cu cuplă transversală cu întrerupător , care în regim
normal de funcționare este deschi s. Rolul cuplelor transversale este de a permite trecerea
circuitelor de pe un sistem de bare pe celălalt sistem .
În cazul schemelor cu două sisteme de bare colectoare secționate sunt două cuple
transversa le pentru fiecare secție, pentru ca barele de rezervă să formeze o rezervă independentă
în raport cu fiecare secție în parte. La izolarea unei secții de bare și trecerea circuitelor pe barele
de rezervă, f uncționarea în para lel a generatoarelor se menține cu ajutorul cuplei transversale
de pe secția rămasă în funcțiune.
Schemele cu două sisteme de bare colectoare pot funcționa în diferite variante. Una
dintre acestea este cu toate circuitele racordate la una din tre bare, cealaltă bar ă fiind scoasă de
sub tensiune , numită și bară de rezervă .Varianta respectivă este prezentată în Fig. 2.3. Celula
de cuplă transversală în acest caz fiind în rezervă caldă..
BC 1
GS GSSB1
I IISLCLPL2
I I
T1 T2BC 2
SB1 SB1 SB1SB1 SB2TC
ICT
SC1 SC2
G1 G2SB2SB2 SB2 SB2SLCLPL3
SB1 SB2CLP
SL
SB1 SB2L4
SLCLP
SB2L1
SB1I I I

12
Fig. 2.3. Schemă cu două sisteme de BC nese cționate
O altă variantă de funcționare este cu ambele bare aflate sub tensiune cu ICT conectat,
adică în reg im de lucru pe ambele bare cu cuplă transversală deschisă. Pe de altă parte, se poate
funcționa și în regim de lucru pe ambele bare cu cupla transversală închisă.
În toate variante le enumerate cuplarea sistemului de bare se face doar prin întreruptorul
cuplei transversale, fiind strict interzisă cuplarea prin închiderea ambelor separatoare de bare
ale aceluiași circuit. Funcționarea într -o astfel de schemă este strict interzisă deoarece poate
duce la avarii grave ca de exemplu dacă se produce un scurtcircuit pe una din bare rezultând
iesirea din funcțiune a ambelor sisteme de ba re.
Pentru îmbunătațirea continuității în alimentarea consumatorilor, schemelor cu bare
colectoare duble li se impune secționarea longitudinală a unuia sau a ambelor sisteme de bare.
Schemele cu două sisteme de BC sunt fecvent secționate longitudinal la nivelul unuia
dintre cele două noduri de conexiuni. Acest e scheme se echipează cu o cuplă longo -transversală
(Fig.2.4) , cu ajutorul căreia nivelul elasticității crește, sau pentru un nivel de elasticitate mai
mare schemele se pot echipa cu trei cuple: una longitudinală și două transversale (Fig.2.5)
BC1
GS GSSB1
I IISLSLCLP CLPL1L2
I I
T1 T2BC2
SB1 SB1SB1 SB2 SB1 SB2
G1 G2I
SB2
ICLT TCS1 S1 S2SB2 SB1 SB2S2SB2

Fig.2.4. Schemă cu două sisteme de BC, din care o bară secționată, echipată cu celulă de
cuplă longo -transversală
Cupla longo -transversală cu funcții multiple se utilizează în locul celor trei cuple care este
prezentată în figura de mai jos (Fig.2.5). Avantajul acestui tip este că au investiții mai mici, dar
nivelul de elasticitate este mai scăzut decăt în cazul echipării schemei cu o cuplă longitudinală și două trans versale. [2]

13
BC1
GS GSSB1
I IISL
SLCLP CLPL1L2
I I
T1 T2BC2
SB1 SB1 SB1SB1 SB2 SB1 SB2
G1 G2ICT 2
SC1 SC2TC
SB2SC1 SC2ICT 1ITC
ICL TCSC1 SC2 SB2 SB2 SB2

Fig.2.5. Schemă cu două sisteme de BC, din care una secționată, echipată cu trei cuple
2.4. Scheme de servicii proprii din centralele termoelectrice
Aceste centrale se construiesc cu grupuri generatoare cu puteri mi ci datorită faptului
că valoarea curentului de scurtcircuit pe barele colectoare ale generatoarelor, trebuie menținută
sub anumite valori maxim e admisibile. Dacă valoarea curentului de scurtcircuit este ridicată
atunci este necesar aparataj robust cu curenți de rupere mari, curenți limită dinamic și termic
mari ceea ce conduce la investiții costisitoare.
Schema serviciilor proprii în aceste centrale este det erminată de schema generală a
centralei. În aceste centrale numărul secțiilor de bare de servicii proprii de 6 kV se aleg egal cu
numărul cazanelor din centrală. La aceste secții de bare se racordează serviciile proprii SPG și
SPB.
În situația în care ten siunea la bornele generatoarelor este mai mare de 6 kV atunci
alimentarea barelor de servicii proprii se asigură prin transformatoare de servicii proprii (TSP)
care coboară tensiunea la 6 kV. Dacă însă la bornele generatorului, nivelul de tensiune este de
6 kV, barele de servicii proprii se alimentează prin bobină de reactanță pentru a limita valoare curentului de scurtcircuit pe aceste bare.
Există o mare varietate de scheme pentru alimentarea servicii lor proprii cu barele
colectoare de nivelul de tensiun e a generatoarelor.

14
2.5. Schema electrică a stației de evacuare și de alimentare a serviciilor proprii din CET
CET este echipată cu două turbogeneratoare de 25 MW de tip T-25-2. Am proiectat o
centrală cu dublu sistem de bare colectoare nesecționate la nivelul de tensiune a generatoarelor
(10,5 kV) pentru că puterea ce lor două generatoare este 25 MW, mai mic ă decât 50 MW, iar în
aproprierea centralei avem consumatori importanți care sunt alimentați prin cele trei LES -uri
de 10 kV.
Evacuarea puterii din centrală câtre sistemul electroenergetic, se realizează prin stația
de evacuare de 110 kV cu dublu sistem de bare colectoare la care sunt racordate cele două
transformatoare ridicătoare de 10,5/110 kV și cele două linii de evacuare LEA 1 și LEA 2 de 110
kV. Legătura dintre cele două bare colectoare este realizată prin cupla transversală CT 1.
Regimul normal de funcționare este cu toate circuitele racordate la BC 1, iar BC 2 fiind bară de
rezervă.
În partea de 10,5 kV am folosit o schemă cu dublu sistem de bare colectoare pentru
asigurarea siguranței în funcționare ale generatoarelor și pentru asigurarea continuității în
alimentare a consumatoriilor din barele de 10,5 kV. Regimul normal de funcționare este cu
toate circuitele racordate la BC 3, iar BC 4 fiind bară de rezervă.
Alimentarea serviciilor proprii se asigură prin cele două transformatoare de servicii
proprii TSP 1,TSP 2 de 10/6,3 kV care coboară nivelul tensiunii și secții le SP1 și SP 2 între care
este o cuplă longitudinală prevăzută cu automatizarea AAR.
Pentru c ontrolul nivelului de tensiune pe barele 10,5 kV și 110 kV pe fiecare bară am
montat un grup de măsură ș i descărcător.

15

Fig.2.6. S chema electr ică de conexiuni a centralei și stației de evacuare

16
CAPITOLUL 3
Alegerea transformatoarelor din CET și stația de evacuare
3.1. Alegerea transformatoarelor de evacuare – T1, T2, si servicii proprii T 3, T4
Alegerea transformatoarel or se realizează în funcție de nivelul de tensiune superior (U s)
care în cazul nostru este 110 kV, nivelul de tensiune inferior (corespunde tensiunii nominale a
generatorului), și de puterea vehiculată prin tansformator.
Nivelul de tensiune al generatoarelor sincrone T -25-2 este : 𝑈𝑈𝑛𝑛=10,5 𝑘𝑘𝑘𝑘 ca urmare
Ui=10,5 kV .
Puterea nominală a generatoarelor se calculează c u ajutorul formulei de mai jos:
𝑆𝑆 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑛𝑛
𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑛𝑛 = 25
0,8 = 31,25 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀
Pentru generatoarele de 25 MVA avem 𝑃𝑃 𝑛𝑛=25 𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀 și cos 0,8 nϕ=
Puterea produsă în centrală este 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛𝑐𝑐𝑖𝑖=∑𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑆𝑆𝑖𝑖𝑝𝑝
𝑖𝑖=1=31,25 + 31,25 =62,5 𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
Din puterea produsă o parte este transmisă consumatorilor alimentați la MT, serviciilor
proprii SPS iar restul este vehiculată prin TES -uri, spre nivelul de înaltă tensiune.
Determinarea puterii maxime vehiculată prin servicii proprii cunoscându- se
consumurile procentule ale SP din CET proiectat:
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆%=5%
𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆%
100 ∗ 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛𝑐𝑐𝑖𝑖 = 5
100 ∗ 62,5 = 3,12 𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
Puterea totală vehiculată prin TES -uri are valo area maximă în condiț iile în care, dacă în
centrală se produce puterea maximă, ceea ce înseamnă că serviciile proprii au consumul
maxim iar spre consumatorii se vehiculează puterea minimă (1min 0CS=, 2min 0CS=) deci :
𝑆𝑆𝑇𝑇𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝑆𝑆𝑖𝑖𝑛𝑛𝑐𝑐𝑖𝑖 − 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 − 𝑆𝑆𝑐𝑐𝑐𝑐𝑛𝑛𝑐𝑐𝑀𝑀𝑇𝑇 = 62,5 −6,25 − 0 = 52,65 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀
Caracteristicile transformatorului de evacuare ales:
Tip TTU S-FS –fabricat în România
𝑆𝑆𝑛𝑛=63𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑐𝑐=116𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖=10,5𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%=12
𝐼𝐼0%=1
𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶(𝑛𝑛)=265𝑘𝑘𝑘𝑘

17
𝑃𝑃𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑛𝑛)=55𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑢𝑢𝐶𝐶𝐶𝐶: 𝑌𝑌0𝑑𝑑−11
3.2. Alegerea transformatoarelor de servicii proprii T 3, T4

Caracteristicile transformatorului de sercvicii proprii ales :
Tip TTU -NL -fabricat in Roma ânia
𝑠𝑠𝑛𝑛 = 4 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑐𝑐 = 10 𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖 = 6,3 𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%=6
𝐼𝐼0%=1
𝑃𝑃 𝐶𝐶𝐶𝐶(𝑛𝑛)=35𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑃𝑃 𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑛𝑛)=5,9𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝑢𝑢 𝐶𝐶𝐶𝐶: 𝑌𝑌0𝑑𝑑−5

18

CAPITOLUL 4
Calculul curenților de scurtcircuit necesari în vederea alegerii și verificării
echipamentelor electrice
4.1. Generalităț i
Determinarea curenților de scurtci rcuit care apar în urma scurtcircuitelor din SEE, se
efectuează în diferite scopuri. Fenomenele tranzitorii ce apar la scurtcircuite sunt deosebit de
complexe, din ace astă cauză determinarea exactă a curenților de scurtcircuit în cadrul
procesului tranzito riu pe cale de calcul să devină imposibilă. În acest fel, calculele se execută
în anumite ipote ze simplificatoare care micșorează precizia rezultatelor.
Curenții de scurtcircuit au un caracter aleator, ei apar în rețelele electrice ca urmare a
contactului între conductoarele diferitelor faze sau între conductoarele fazelor și pământ .
În cazul în care contactul între faze sa u între faze și pământ este net , adică rezistența contactului
este zero, scurtcircuitul se numește metalic.
În momen tul producerii scurtcircuitului, impedanța circuitului se micșorează ca urmare
a șuntării unei porțiuni de circuit, care are rezultatul, creșterea curenților.
În rețelele trifazate cu neutrul legat direct la pământ se pot prod uce: scurtcircuite
monofazate care apar în cele mai multe cazuri, având frecvență de apariție 65 %, scurtcircuite
bifazate, bifazate cu punere la pământ sau scurtcircuite trifazate respecti v trifazate cu punere la
pământ. Ultimele două sunt mai rar întâ lnite deoa rece sunt foarte periculoase având o frecv ență
de apariț ie 5% .
Valoarea curen tului de scurtcircuit este influențată de factori precum puterea surselor
care alimentează scurtcircuitul , și impedanța echivalentă a circuitului electric cuprinsă între
sursă ș i locul scurtcircuitului. Un alt factor important este timpul după apariția scu rtcircuitului
și tipul acestuia.
În cazul unui scurtcircuit, sistemul trece din regimul normal de funcționare în regim de
scurtcircuit. Curentul din circuit variază între valoarea nor mală și valoarea scurtcircuitului
stabilizat.
Scurtcircuitul este un regim tranzitoriu care are două componente , una aperiodică Iap și
una periodică Ip, urmat de un regim stabilizat de scurtcircuit . Până la stabilirea regimului
permanent procesul tranzitoriu durează 2- 5 s.
Valoarea efectivă a curentului total de scurtcircuit este:

19
22
st p apI II= +
Acest curent determină solicitarea termică a echipamentului instalațiilor.
După 0,01 s, suma dintre I p si I ap este maximă și reprezintă curentul de șoc (i șoc). Acest
curent determină solicitările d inamice ale echipamentelor din instalații.
4.2. Calculul curenților de scurtcircuit
În cazul CET de proiect, se vor calcula valorile maxime ale curenților de scurtciru it prin
ramurile schemei:
A. Scurtcircuit pe barele colectoare de 110 kV
B. Scurtcircuit pe barele colectoare de 10,5 kV
C. Scurtcircuit pe barele de SP de 6kV
În etapa următoare am stabilit caracteristicile nominale ale elementelor din schemă,
necesare calculului curenților de scurtcircuit:
 pentru generatoarele sincrone (G 1, G2)
𝑆𝑆𝑛𝑛=31,25𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛=10,5𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑐𝑐𝐶𝐶𝑠𝑠𝜙𝜙𝑛𝑛=0,8
𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)′′∗=0,13
𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)∗=2,12
𝑈𝑈𝐹𝐹𝑇𝑇𝑝𝑝 (𝑛𝑛)∗=2
 pentru transformatoarele de evacuare (T 1,T2)
𝑆𝑆𝑛𝑛=63𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑐𝑐=116𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖=10,5𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%=12
𝐼𝐼0%=1
𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶(𝑛𝑛)=265𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑃𝑃𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑛𝑛)=55𝑘𝑘𝑘𝑘
 pentru transformatoarele de servicii proprii bloc
𝑠𝑠𝑛𝑛 = 4 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑐𝑐=10𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖=6,3𝑘𝑘𝑘𝑘

20
𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%=12
𝐼𝐼0%=1
𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶(𝑛𝑛)=35𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑃𝑃𝐹𝐹𝐹𝐹(𝑛𝑛)=5,9𝑘𝑘𝑘𝑘

 pentru liniile electrice ( LEA 1,LEA 2)
𝑈𝑈𝑛𝑛=110𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑙𝑙1=𝑙𝑙2=65𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐶𝐶0=0,4𝛺𝛺/𝑘𝑘𝑘𝑘

 pentru liniile electrice (LES 1,LES 2, LES 3)
𝑈𝑈𝑛𝑛=6𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑙𝑙1=4𝑘𝑘𝑘𝑘,𝑙𝑙2=2𝑘𝑘𝑘𝑘, 𝑙𝑙3=5𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐶𝐶0=0,25𝛺𝛺 /𝑘𝑘𝑘𝑘
 pentru sistemul electroenergetic echivalent (S)
𝑈𝑈𝐵𝐵𝑛𝑛=110𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑆𝑆𝐾𝐾=1150 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀
 pentru consumatorii (C1, C2, C3)
𝑈𝑈𝑛𝑛=6𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑆𝑆𝐶𝐶1=12𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑆𝑆𝐶𝐶2=18𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑆𝑆𝐶𝐶3= 11 𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
 pentru receptoarele de servicii proprii ale unui bloc
𝑈𝑈𝑛𝑛=6𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑆𝑆𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
2 = 3,12
2 = 1,52 MVA
Modul de împărțire a schemei în zone ce au acel ași nivel de tensiune este rep rezentată
în schema de mai jos, Fig.4.1.
Se stabilesc mărimile de bază și se calculează valorile tensiunilor din baza II în funcție
de bIIU: 𝑆𝑆𝑏𝑏=100𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=10,5𝑘𝑘𝑘𝑘
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏∗𝑈𝑈𝑛𝑛𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑛𝑛=10,5∗110
10,5=110𝑘𝑘𝑘𝑘

21
𝑈𝑈 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏∗𝑈𝑈𝑛𝑛𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑛𝑛𝑛𝑛=10,5∗6
10,5=6,3𝑘𝑘𝑘𝑘
Calculul curenților de bază și a impedanțelor de bază:
𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑆𝑆𝑏𝑏
√3∗𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏=100
√3∗110=0,524𝑘𝑘𝑀𝑀
𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑆𝑆𝑏𝑏
√3∗𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=100
√3∗10,5=5,498𝑘𝑘𝑀𝑀
𝐼𝐼 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑆𝑆𝑏𝑏
√3∗𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=100
√3∗6,3=9.164𝑘𝑘𝑀𝑀

𝑍𝑍𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏2
𝑆𝑆𝑏𝑏=(110 )2
100=121𝛺𝛺
𝑍𝑍𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏2
𝑆𝑆𝑏𝑏=(10,5)2
100=1,102𝛺𝛺
𝑍𝑍 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏2
𝑆𝑆𝑏𝑏=(6,3)2
100=0,3962𝛺𝛺

Fig.4.1. Împărțirea schemei în zone cu același nivel de tensiune
Parametrii elementelor din schemă se calculează pentru regimul de scurtciruit
supratranzitoriu și stabilizat, astfel:
 pentru generatoarele sincrone –G1, G2
 regimul de scurtcircuit supratranzitoriu
𝑈𝑈1′′∗=𝑈𝑈2′′∗=𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏∗�(𝑐𝑐𝐶𝐶𝑠𝑠𝜙𝜙𝑛𝑛)2+(𝑠𝑠𝐶𝐶𝐶𝐶𝜙𝜙𝑛𝑛+𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)′′∗)2
𝑈𝑈1′′∗=𝑈𝑈2′′∗=10,5
10,5∗�(0,8)2+(0,6+0,13)2=1,083
𝑋𝑋1′′∗=𝑋𝑋2′′∗=𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)′′∗∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑛𝑛=0,13∗�10,5
10,5�2
∗100
31,25=0,416

22
 regimul de scurtcircuit stabilizat
 generatorul “aproape” de locul scurtcircuitului:
𝑈𝑈1∞∗=𝑈𝑈2∞∗=𝑈𝑈𝐹𝐹𝑇𝑇𝑝𝑝 (𝑛𝑛)∗∗𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=2∗10,5
10,5=2
𝑋𝑋1∞∗=𝑋𝑋2∞∗=𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)∗∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑛𝑛=2,12∗�10,510,5�2
∗100
31,25=6,78
 generatorul “departe” de locul scurtcircuitului:
𝑈𝑈 1∞∗=𝑈𝑈2∞∗=𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=10,510,5=1
𝑋𝑋1∞∗=𝑋𝑋2∞∗=0
 Curentul de scurtcircuit stabilizat critic al generatorului:
𝐼𝐼∞𝑐𝑐𝑐𝑐∗=𝑈𝑈𝐹𝐹𝑇𝑇𝑝𝑝 (𝑛𝑛)∗−1
𝐶𝐶𝑑𝑑(𝑛𝑛)∗∗𝑆𝑆𝑛𝑛
𝑆𝑆𝑏𝑏∗𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏
𝑈𝑈𝑛𝑛=2−1
2,12∗31,25
100∗10,510,5=0,147
 pentru transformatoarele de evacuare T1, T2
𝑋𝑋3′′∗=𝑋𝑋4′′∗=𝑋𝑋3∞∗=𝑋𝑋4∞∗=𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%
100∗�𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑛𝑛=12
100∗�10,510,5�2
∗100
63=0,190

Comportarea în cel e două regimuri de scurtcircuit este identică deoarece este un element
pasiv , intervine o rec tanță.
 pentru liniile electrice – LEA 1, LEA 2
𝑿𝑿𝟓𝟓′′∗=𝑿𝑿𝟔𝟔′′∗=𝑿𝑿𝟓𝟓∞∗=𝑿𝑿𝟔𝟔∞∗=𝒙𝒙𝟎𝟎∗𝒍𝒍
𝒁𝒁𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃𝒃=𝟎𝟎,𝟒𝟒∗𝟔𝟔𝟓𝟓
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏=𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟏𝟏𝟒𝟒

 pentru liniile electrice –LES 1, LES 2, LES 3
𝑿𝑿𝟕𝟕′′∗=𝑿𝑿𝟕𝟕∞∗=𝒙𝒙𝟎𝟎∗𝒍𝒍
𝒁𝒁𝒃𝒃𝒃𝒃𝑏𝑏=𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟓𝟓∗𝟒𝟒
𝟏𝟏,𝟏𝟏𝟎𝟎𝟏𝟏=𝟎𝟎.𝟗𝟗𝟎𝟎𝟕𝟕
𝑿𝑿 𝟖𝟖′′∗= 𝑿𝑿𝟖𝟖∞∗= 𝒙𝒙𝟎𝟎∗𝒍𝒍
𝒁𝒁𝒃𝒃𝒃𝒃𝑏𝑏 = 𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟓𝟓∗𝟏𝟏
𝟏𝟏,𝟏𝟏𝟎𝟎𝟏𝟏 = 𝟎𝟎,𝟒𝟒𝟓𝟓𝟒𝟒
𝑿𝑿 𝟗𝟗′′∗= 𝑿𝑿𝟗𝟗∞∗= 𝟎𝟎,𝟏𝟏𝟓𝟓∗𝟓𝟓
𝟏𝟏,𝟏𝟏𝟎𝟎𝟏𝟏 = 𝟏𝟏,𝟏𝟏𝟒𝟒𝟒𝟒
 pentru sistemul electroenergetic echivalent – S 1
𝑈𝑈10′′∗=𝑈𝑈10∞∗=𝑈𝑈𝐵𝐵𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏=110
110=1
𝑋𝑋10′′∗=𝑋𝑋10∞∗=�𝑈𝑈𝐵𝐵𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝐾𝐾=�110110�2
∗100
1150=0,095

 pentru consumatorul – C1

23
 regimul de scurtcircuit supratranzitoriu
𝑈𝑈11′′∗=0,85∗𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,85∗10
10,5=0,809
𝑋𝑋 11′′∗=0,35∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=0,35∗�10
10,5�2
∗100
12=2,645
 regimul de scurtcircuit stabilizat

𝑋𝑋11∞∗=1,2∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=1,2∗�10
10,5�2
∗100
12=9,070
 pentru consumatorul C 2
 regimul de scurtcircuit supratranzitoriu
𝑈𝑈12′′∗=0,85∗𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,85∗10
10.5=0,809
𝑋𝑋 12′′∗=0,35∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=0,35∗�10
10,5�2
∗100
18=1,763
 regimul de scurtcircuit stabilizat
𝑋𝑋12∞∗=1,2∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=1,2∗�10
10,5�2
∗100
18=6,046
 pentru consumatorul C 3
 regimul de scurticircuit supratranzitoriu
𝑈𝑈13′′∗=0,85∗𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,85∗10
10.5=0,809

𝑋𝑋 13′′∗=0,35∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=0,35∗�10
10,5�2
∗100
11=2,886
 regimul de scurtcircuit stabilizat

𝑋𝑋 13∞∗=1,2∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=1,2∗�10
10,5�2
∗100
11=9,894

Intervine printr- o reactanță având aceeași valoare în cel e două regimuri de scurtcircuit.
 Pentru transformatoarele de servicii propria bloc TSPB 1,TSP B2
𝑋𝑋14′′∗=𝑋𝑋15′′∗=𝑋𝑋14∞∗=𝑋𝑋15∞∗=𝑢𝑢𝑐𝑐𝑐𝑐(𝑛𝑛)%
100∗�𝑈𝑈𝑛𝑛𝑖𝑖
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑛𝑛=12
100∗�6,3
6,3�2
∗100
4=3
 pentru receptoarele de servicii proprii SP 1, SP 2
 regimul de scurtcircuit supratranzitoriu:
𝑈𝑈16′′∗=𝑈𝑈17′′∗=0,85∗𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,85∗6
6,3=0,809

24
𝑋𝑋16′′∗=𝑋𝑋17′′∗=0,35∗�𝑈𝑈𝑛𝑛
𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏�2
∗𝑆𝑆𝑏𝑏
𝑆𝑆𝑐𝑐=0,35∗�6
6,3�2
∗100
3,125
=10.158
 regimul de scurtcircuit stabilizat:
𝑿𝑿𝟏𝟏𝟔𝟔∞∗=𝑿𝑿𝟏𝟏𝟕𝟕∞∗=𝟏𝟏,𝟏𝟏∗�𝑼𝑼𝒏𝒏
𝑼𝑼𝒃𝒃𝒃𝒃𝑏𝑏𝑏𝑏�𝟏𝟏
∗𝑺𝑺𝒃𝒃
𝑺𝑺𝒄𝒄=𝟏𝟏,𝟏𝟏∗�𝟔𝟔
𝟔𝟔,𝟒𝟒�𝟏𝟏
∗𝟏𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎
𝟒𝟒,𝟏𝟏𝟏𝟏𝟓𝟓=𝟒𝟒𝟒𝟒,𝟖𝟖𝟏𝟏𝟗𝟗

4.3. Scurtcircuit pe barele de 110 kV
4.3.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu

Fig.4.2. Schema echivalentă de calcul a lui I’’ la scurtcircuit pe barele de 110 kV

 Reactanțele X 7 și X 11 sunt în serie :
𝑋𝑋 18′′∗=𝑋𝑋7"∗+𝑋𝑋11"∗=0,907 +2,645 =3,552
 Reactanțele X 8 și X12 sunt în serie:

25
𝑋𝑋19"∗=𝑋𝑋8"∗+𝑋𝑋12"∗=0,453 +1,763 =2,216
 Reactanțele X 9 și X 13 sunt în serie:
𝑋𝑋 20"∗=𝑋𝑋9"∗+𝑋𝑋13"∗=1,134 +3,148 =7,116

 Ramurile (U11, X18) , (U12, X19) și (U 13,X20) sunt în paralel

𝑋𝑋21"∗=1
1
𝑋𝑋18"∗+1
𝑋𝑋19"∗1
𝑋𝑋20"∗=1
1
3,552+1
2,216+1
7,116=1,145

𝑈𝑈21"∗=𝑋𝑋21"∗∗�𝑈𝑈11"∗
𝑋𝑋18"∗+𝑈𝑈12"∗
𝑋𝑋19"∗+𝑈𝑈13"∗
𝑋𝑋20"∗�=1,145∗�0,809
3,552+0,809
2,216+0,809
7,116�=0,808
 Reactanțele X 14 și X 16 sunt în serie:
𝑋𝑋22"∗=𝑋𝑋14"∗+𝑋𝑋16"∗=3+10,158 =13,158
 Ramurile (U1,X1), (U 2,X2), (U 16,X22), (U 17,X22) și (U 21,X21) sunt în paralel

𝑋𝑋23"∗=1
1
𝑋𝑋1"∗+1
𝑋𝑋2"∗+1
𝑋𝑋22"∗+1
𝑋𝑋22"∗+1
𝑋𝑋21"∗
𝑋𝑋23"∗=1
1
0,416+1
0,416+1
13,158+1
13,158+1
1,145=0,170

𝑈𝑈23"∗=𝑋𝑋23"∗∗�𝑈𝑈1"∗
𝑋𝑋1"∗+𝑈𝑈2"∗
𝑋𝑋2"∗+𝑈𝑈16"∗
𝑋𝑋22"∗+𝑈𝑈17"∗
𝑋𝑋22"∗+𝑈𝑈21"∗
𝑋𝑋21"∗�
𝑈𝑈23"∗=0,170∗�1,083
0,416+1,083
0,416+0,809
13,158+0,809
13,158+0,808
1,145�=1,026

Schema redusă de calcul a lui I’’ la scurtcircuit pe barele de 110kV este prezentată în
Fig.4.3.
𝐼𝐼𝐿𝐿1"∗=𝐼𝐼𝐿𝐿2"∗=�𝑈𝑈10"∗
𝑋𝑋10"∗+𝑋𝑋5"∗
2�
2=�1
0,095 +0.107�
2=2,475

26
𝐼𝐼𝑇𝑇1"∗=𝐼𝐼𝑇𝑇2"∗=�𝑈𝑈23"∗
𝑋𝑋23"∗+𝑋𝑋3"∗
2�
2=�1,026
0,170 +0,095�
2=1,935

Fig.4.3. Schema redusă de calcul a lui I’’ la scurtcircuit pe barele de 110kV
Pentru determinarea valorilor maxime ale curenților de scurtcircuit supratranzitoriu prin
celulele racordate la barele de 110 kV se stabi lesc punctele de scurtcircuit ( Fig.4.4.)

27
I3 I4
BC 2
BC 1
I1 I2I8
T1 T2IT1 IT2IL1 IL2
110kVK6
K5
K1
K2K3K4LEA 1 LEA 2
K1

Fig.4.4. Stabilirea punctelor de scurtcircuit la nivelul de 110 kV
Calculul valorilor maxime ale curenților de scurtcircuit la nivelul de 110 kV prin:
 celulele de linie LEA 1, LEA 2
• scurtcircuit în K 3
𝐼𝐼𝐾𝐾3′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿1′′∗=2,475
• scurtcircuit în K 4
𝐼𝐼𝐾𝐾4′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿2′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗=2,475 +2∗1,935 =6,345
• valoarea maximă a curenților în unități absolute va fi:
𝐼𝐼𝐿𝐿1𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐿𝐿2𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "= 𝐼𝐼𝐾𝐾4 "∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏= 6,345 ∗ 0,524 =3,324𝑘𝑘𝑀𝑀
 celulele de transformator T 1, T2
• scurtcircuit în K 1
𝐼𝐼𝐾𝐾1′′∗=𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗=1,935
• scurtcircuit în K 2
𝐼𝐼𝐾𝐾2′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿2′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗=2∗2,475 +1,935 =6,885
• valoarea maximă în unități absolute
𝐼𝐼𝑇𝑇1𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝑇𝑇2𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐾𝐾2 "∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏= 6,885∗ 0.524 =3,607𝑘𝑘𝑀𝑀

 celula de cuplă transversală CT 1

28
Cupla transversală e cea mai solicitată în regim de funcționare cu toate circuitele
racordate la BC 1, atunci cand cupla e închisă.
În această situație, valorile curentilor de scurtcircuit sunt:
• scurtcircuit în K 5
𝐼𝐼𝐾𝐾5′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿2′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗=2∗2,475 +2∗1,935 =8,820
• scurtcircuit în K 6
''*
60KI=
• valoarea maximă în unități absolute:
𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐾𝐾5 "∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=8,820∗0,524 =4,621
 prin barele colectoare la nivelul de 110 kV
• valoarea maximă corespunde sumei tut uror curenților:
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=4,621𝑘𝑘𝑀𝑀
Puterea de scurtcircuit la nivelul barelor de 110 kV:
𝑆𝑆 𝐾𝐾(𝐵𝐵𝐶𝐶−110 )=√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛𝐵𝐵𝐶𝐶∗𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=√3∗110∗4,621 =880,418𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀

29
4.3.2 Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat

Fig.4.5. Schema echivalentă de calcul a lui I ∞ la scurtcircuit pe barele de 110 Kv
Generatoarele sincrone G 1, G2, le presupunem „aproape” de locul scurtcircuitului.
Cu ajutorul relațiilor de transfigurare vom reduce schema e chivalentă de calcul din
Fig.4.5.
 Reactanțele X 7 și X 11 sunt în serie :
𝑋𝑋18∞∗=𝑋𝑋7∞∗+𝑋𝑋11∞∗=0,907 +9,079 =9.986
 Reactanțele X 8 și X 12 sunt în serie:
𝑋𝑋19∞∗=𝑋𝑋8∞∗+𝑋𝑋12∞∗=0,453 + 6,046 =6,498
 Reactanțele X 9 și X 13 sunt în serie:
𝑋𝑋20∞∗=𝑋𝑋9∞∗+𝑋𝑋13∞∗=1,134 +9,894 =11,028
 Reactanțele X 14 și X 16 sunt în serie:
𝑋𝑋21∞∗=𝑋𝑋14∞∗+𝑋𝑋16∞∗=3+34,829 =37,829
 Reactanțele X 15 și X 17 sunt în serie:
𝑋𝑋22∞∗=𝑋𝑋15∞∗+𝑋𝑋17∞∗=3+34,829 =37,829

30
 Reactanțele X 18, X19,X20, X21 și X22 sunt în serie:
𝑋𝑋23∞∗=𝑋𝑋18∞∗+𝑋𝑋19∞∗+𝑋𝑋20∞∗+𝑋𝑋21∞∗+𝑋𝑋22∞∗=9,986 +6,498 +
11,028 +37,829 =65,341
 Ramurile (U 1, X1) și (U 2, X2) sunt în paralel:
𝑋𝑋24∞∗=1
1
𝑋𝑋1∞∗+1
𝑋𝑋2∞∗=1
1
6,68+1
6,68=3,34
𝑈𝑈 24∞∗=𝑋𝑋24∞∗∗�𝑈𝑈1∞∗
𝑋𝑋1∞∗+𝑈𝑈2∞∗
𝑋𝑋2∞∗�=3,34∗�2
6,68+2
6,68�=2

Fig.4.6. Schema echivalentă de calcul a lui I∞ la scurtcircuit pe barele de 110 kV
În baza schemei echivalente de calcul a lui I ∞ (Fig.4.6.) se scriu teoremele lui Kirchhoff,
rezultând un sistem de ecuații care prin rezolvare ne oferă soluția problemei.
12TTII=

𝐼𝐼24=𝐼𝐼23+𝐼𝐼𝑇𝑇1+𝐼𝐼𝑇𝑇2(1)
𝑈𝑈2=𝐼𝐼24∗𝑋𝑋24+𝐼𝐼23∗𝑋𝑋23(2)
𝑈𝑈2=𝐼𝐼24∗𝑋𝑋24+𝐼𝐼𝑇𝑇1∗𝑋𝑋3(3)

Din ecuația (2 ):55

31
𝑈𝑈2=𝐼𝐼24∗𝑋𝑋24+𝐼𝐼23∗𝑋𝑋23
2=𝐼𝐼24∗3,34+𝐼𝐼23∗65,431
𝐼𝐼23=2−3,34∗𝐼𝐼24
65,431=0,031−0,051∗𝐼𝐼24

Din ecuația (3 ):
𝑈𝑈2=𝐼𝐼24∗𝑋𝑋24+𝐼𝐼𝑇𝑇1∗𝑋𝑋3
2=𝐼𝐼24∗3,34+𝐼𝐼𝑇𝑇1∗0,190

𝐼𝐼𝑇𝑇1=2−3,34∗𝐼𝐼24
0,190=10,527−17,579∗𝐼𝐼24
Înlocuind în prima ecuație:
𝐼𝐼24=0,031−0,051∗𝐼𝐼24+2∗(10,527−17,579∗𝐼𝐼24)
𝐼𝐼24=0,031−0,051∗𝐼𝐼24+21,053−35,158∗𝐼𝐼24
36,209∗𝐼𝐼24=21,083
𝐼𝐼24=0,582
𝐼𝐼𝑇𝑇1=10,526−17,579∗0,582 =0,291
Curentul debitat de fiecare generator sincron este:
*
** 23
120,5820, 291
22GGIII∞
∞∞= = = =
Observăm că **
1G cr II∞∞>, deci generatoarele sunt “aproape” de locul scurtcircuitului,
ceea ce înseamnă că le- am introdus corect în calcule.
Utilizând schema din Fig.4.4. se calculează valorile maxime ale curenților de
scurtcircuit stabilizat prin celulele de 110 kV:
 prin celulele de linie LEA 1, LEA 2:
𝐼𝐼𝐿𝐿1∞∗=2,475
Valorile curenților prin aceste ramuri sunt identice în cele două regimuri de scurtcircuit
deoarece elementele din această zonă au comportare id entică
𝐼𝐼𝐾𝐾4∞∗=𝐼𝐼𝐿𝐿2∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2∞∗=2,475 +2∗0,307 =3,089
𝐼𝐼 𝐿𝐿1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐿𝐿2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐾𝐾4∞ ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏=3,089∗0,524 =1,618𝑘𝑘𝑀𝑀
 prin celulele de transformator T 1, T2:
𝐼𝐼𝐾𝐾2∞∗=𝐼𝐼𝐿𝐿1∞∗+𝐼𝐼𝐿𝐿2∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2∞∗=2∗2,475 +0,307 =5,257
𝐼𝐼 𝑇𝑇1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝐼𝐼𝑇𝑇2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐾𝐾2∞ ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏=5,257 * 0,524 = 2,754kA
 prin celula de cuplă transversală CT :
𝐼𝐼𝐾𝐾5∞∗=𝐼𝐼𝐿𝐿1∞∗+𝐼𝐼𝐿𝐿2∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2∞∗=2∗2,475 +2∗0,307 =5,564
𝐼𝐼 𝐶𝐶𝑇𝑇∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐾𝐾5∞ ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏=5,564∗0,524=2,915𝑘𝑘𝑀𝑀

32
 pentru barele colectoare de 110 kV
𝒃𝒃 𝑩𝑩𝑩𝑩∞𝒎𝒎𝒎𝒎𝒙𝒙 =𝟏𝟏,𝟗𝟗𝟏𝟏𝟓𝟓𝟗𝟗𝟗𝟗
4.3.3 Calculul curenților de șoc și a curenților echivalenți termici prin celulele de 110kV
Curentul de șoc (i șoc) reperezintă cea mai mare valoare momentană a curentului de
scutcircuit, care apare după o semiperioadă de la producerea scurtcircuitului, ceea ce pentru o
frecvență de 50Hz, înseamnă 10 ms.
Valoarea maximă a forțelor electrodinamice care se manifestă între conductoarele
fazelor instalației sunt proporționle cu valoarea maximă a cu rentului de scurtcircuit.
Cunoașterea valorii lui ișoc este necesară pentru verificarea la stabilitate electrodinamică
a aparatajului din centrala electrică și stația de evacuare.
Relația de calcul a cur entului de ș oc este următoarea: "2soc sociK I= ⋅⋅
unde: kșoc – factor de șoc , Pentru rețelele de înaltă și medie tensiune pentru k șoc se admite
valoarea aproximativă de 1,8 iar p entru rețelele de joasă tensiune k șoc variează
în intervalul (1, 3 1, 4)÷
I” – valoarea efectivă a curentului de scurtcircuit supratranzitoriu prin echipamentul
pentru care se calculează i șoc
Curentul echivalent termic de o secundă (Iet) reprezintă valoarea efectivă a acelui
curent, care parcurgând instalația timp de o secundă, produce același efect termic ca și curentul
real de scurtcircuit în timpul de scurtcircuit (t sc).
Relația de calcul al curentului echivalent termic: ()"
et sc I I mnt=⋅ +⋅ [kA∙s1/2]
unde: I” – valoarea efectivă a curentului de scurtcircuit supratranzitoriu prin echipament
pentru care se calculeaza I et
tsc – timpul de scurtcircuit, adică timpul scurs din momentul producerii scurtcircuitului
până în m omentul întreruperii curentului
m – coeficient de pendent de componenta aperiodică, se determină în funcț ie de t sc și
ksoc. În F ig4.7. este prezentată determi narea coeficientului m.
n – coeficient dependent de co mponenta periodică, se determină în funcț ie de t sc și
I’’/I ∞. În Fig4.8. este prezentată determinarea coeficientului n.

33

Fig.4.7. Determinarea coeficientului m

Fig.4.8. Determinarea coeficientului n
Durata scurtcircuit ului tsc este determinată de protecția de bază. La defectele în zonele
moarte ale protecției de bază acționează protecția de rezervă. În absența altor informații
referitoare la sistemele de protecție utilizate , se accep tă o valoarea a tsc =1,5 -care reprezintă o
valoare acoperitoare.

34
Rezultatele calculelor sunt prezentate sub formă tabelară – Tabelul 4.1 (ksoc=1,8)

Circuitul I”
[kA] I∞
[kA] ișoc
[kAmax] I”/I∞
– m
– n
– Iet
[kA]
Celulele de linie
LEA 1,LEA 2 3,324 1,618 8,461 2,054 0,05
0,60
3,282
Celulele de
transformator
T1,T2 3,607 2,754 9,181 1,309 0,05 0,85 4,190
Celula de C.T 1 4,621 2,915 11,763 1,585 0,05 0,7 4,901
Barele colectoare
de 110[kV]
SK=1142,963
MVA 4,621 2,915 11,763 1,585 0,05 0,7 4,901
Tabelul 4.1. Valorile curenților de scurtci rcuit prin celulele de 110 kV
4.4. Scurtcircuit pe barele de 10,5 kV
4.4.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu
Considerăm că scurtcircuitul se produce în punctul K 2 din Fig.4.1.
Curenții prin ramurile schemei sunt:
 prin T 1, T2
 Reactanțele X5 și X 6 sunt în paralel :
𝑋𝑋18′′∗=1
1
𝑋𝑋5′′∗+1
𝑋𝑋6′′∗=0,214
2=0,107
 Reactanțele X 18 și X 10 sunt în serie:
𝑋𝑋19′′∗=𝑋𝑋18′′∗+𝑋𝑋10′′∗=0,107 +0,095 =0,202
 Reactanțele X 3 și X 4 sunt în paralel :
𝑋𝑋20′′∗=1
1
𝑋𝑋3′′∗+1
𝑋𝑋4′′∗=0,190
2=0,095
𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗=𝑈𝑈10′′∗
𝑋𝑋19′′∗+𝑋𝑋20′′∗=1
0,202+0,095=3,367
𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗=𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗=3,367
2=1,683

35

Fig.4.9. Schema echivalentă de calcul a lui I’’pe barele de 10,5 kV
 prin LES 1
 Cele două reactanțe X 7 și X 11 sunt în serie :
𝑋𝑋21′′∗=𝑋𝑋7′′∗+𝑋𝑋11′′∗=0,907 +2,645 =3,552
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗=𝑈𝑈11′′∗
𝑋𝑋21′′∗=0,809
3.552=0,227

 prin L ES2
 Cele două reactanțe X 8 și X12 sunt în serie:
𝑋𝑋22′′∗=𝑋𝑋8′′∗+𝑋𝑋12′′∗=0,453 +1,763 =2,216
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗=𝑈𝑈12′′∗
𝑋𝑋22′′∗=0,809
2,216=0,365
 prin LES 3
 Cele două reactanțe X 9 și X 13 sunt în serie:
𝑋𝑋23′′∗=𝑋𝑋9′′∗+𝑋𝑋13′′∗=1,134 +2,886 =4,02

36
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗=𝑈𝑈13′′∗
𝑋𝑋23′′∗=0,809
4,02=0,201

 prin SP 1, SP 2
 Reactanțele X 14 și X 16 sunt în serie:
𝑋𝑋23′′∗=𝑋𝑋14′′∗+𝑋𝑋16′′∗=3+10,158 =13,158
𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗=𝑈𝑈16′′∗
𝑋𝑋23′′∗=0,809
13,158=0,061
 prin G 1 și G 2
𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗=𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗=𝑈𝑈1′′∗
𝑋𝑋1′′∗=1,083
0,416=2,603

Fig.4.10. Schema redusă de calcul a lui I’’ la scurtcircuit pe barele de 10,5 kV
Pentru determinarea valorilor maxime ale curenților de scurtcircuit supratranzitoriu prin
echipamentele de la nivelul de tensiune de 6 kV se stabi lesc p unctele de scurtcircuit (Fig.4.11.)

37

Fig.4.11. Stabilirea punctelor de scurtcircuit la nivelul de 10,5 kV
Calculul valorilor maxime ale curenților de scurtcircuit la nivelul de 6 kV prin :
 celul ele de linie LES 1
• scurtcircuit în K 5
𝐼𝐼𝐾𝐾5′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗
𝐼𝐼𝐾𝐾5′′∗=0,365 +0,201 +2∗1,683 +2∗0.061 +2∗2,603 =9,26
• scurtcircuit în K 6
𝐼𝐼𝐾𝐾6′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗=0,227
• valoarea maximă a curenților în unități absolute va fi:
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐾𝐾5′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=9,26∗5,498 =50,911𝑘𝑘𝑀𝑀

 celula de linie LES 2
• scurtcircuit în K 9
𝐼𝐼𝐾𝐾9′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗
𝐼𝐼𝐾𝐾9′′∗=0,227 +0,201 +2∗1,683 +2∗0,061 +2∗2,603 =9,122
• scurtcircuit în K 10
𝐼𝐼𝐾𝐾10′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗=0,365
• valoarea maximă a curenților în unități absolute va fi:
𝐼𝐼𝐿𝐿3𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾9 "∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼=9,122∗5,498 =50,152 Ka

38
 celula de linie LES 3

• scurtcircuit în K 11
𝐼𝐼𝐾𝐾11′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗
𝐼𝐼𝐾𝐾11′′∗=0,227 +0,365 +2∗1,683 +2∗0,061 +2∗2,603 =9,286
• scurtcircuit în K 12
𝐼𝐼𝐾𝐾12′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗=0,201
• valoarea maximă a curenților în unități absolute va fi:
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 "=𝐼𝐼𝐾𝐾11′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=9,286∗5,498 =51,054𝑘𝑘𝑀𝑀

 celulele de transformator T 1, T2
• scurtcircuit în K 1
𝐼𝐼𝐾𝐾1′′∗=𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗=1,683
• scurtcircuit în K 2
𝐼𝐼𝐾𝐾2′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗
=7,804
• valoarea maximă în unități absolute
𝐼𝐼𝑇𝑇1𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝑇𝑇2𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾2′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼=7,804∗5,498 =42,906 𝑘𝑘𝑀𝑀

 celulele de transformator TSPB 1, TSPB2
• scurtcircuit în K 3
𝐼𝐼𝐾𝐾3′′∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗=0,061
• scurtcircuit în K 4
𝐼𝐼𝐾𝐾4′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗
=9,426
• valoarea maximă în unități absolute:
𝐼𝐼𝑆𝑆𝑃𝑃1𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑃𝑃2𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾4′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼=9,426∗5,498 =51,824 𝑘𝑘𝑀𝑀

 celulele de generator G 1, G2
• scurtcircuit în K 13
𝐼𝐼𝐾𝐾13′′∗=𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗=2,603
• scurtcircuit în K 14

39
𝐼𝐼𝐾𝐾14′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗
=6,884
• valoarea maximă în unități absolute:
𝐼𝐼𝐺𝐺1𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐺𝐺2𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾13′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼=6,884∗5,498 =37,848 𝑘𝑘𝑀𝑀

 celula de cuplă transversală CT 2
Cupla transversală e cea mai solicitată în regim de funcționare cu toate circuitele
racordate la BC 3, atunci cand cupla e închisă. În acest caz, valorile curentilor de scurtcircuit
sunt:
• scurtcircuit în K 7
𝐼𝐼𝐾𝐾7′′∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇1′′∗+𝐼𝐼𝑇𝑇2′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1′′∗+𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆2′′∗+𝐼𝐼𝑛𝑛1′′∗
+𝐼𝐼𝑛𝑛2′′∗=9.487
• scurtcircuit în K 8
''*
80KI=
• valoarea maximă în unități absolute:

𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾7′′∗∗ 𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼=9,487∗5,498 =52,159 𝑘𝑘𝑀𝑀

 prin barele colectoare la nivelul de 6 kV
• valoarea maximă corespunde sumei tut uror curenților:
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶′′∗=52,159 𝑘𝑘𝑀𝑀

Puterea de scurtc ircuit la nivelul barelor de 6 kV:
𝑆𝑆𝐾𝐾(𝐵𝐵𝐶𝐶−6)=√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛𝐵𝐵𝐶𝐶∗ 𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = √ 3∗6*52,159 = 542,052 MVA

40
4.4.2 Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat

Fig.4.12. Schema echivalentă de calcul a lui I ∞ la scurtcircuit pe barele de 10,5kV

Curenții prin ramurile schemei sunt:
 prin celulele de transformator T 1, T2
Elementele din această zonă a schemei se comportă identici în cele două regimuri de
scurtcirtcuit, deci valoarea cur entului de scurtcircuit rămâne neschimbată:
𝐼𝐼𝑇𝑇1∞∗=𝐼𝐼𝑇𝑇2∞∗=1,683
 prin celula de linie LES 1 , LES 2,LES 3
Zona respectivă din schemă conține doar elemente pasive racordate între două noduri de
potențial nul.Ca urmare:
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1∞∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2∞∗=𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3∞∗=0
 prin celulele de SP 1, SP 2
Zona conține doar elemente pasive racordate între două noduri de potențial nul. Deci:
**
12 0SP SPII∞∞= =

41
Curentul debitat pe fiecare generator sincron este:
𝐼𝐼𝑛𝑛1∞∗=𝐼𝐼𝑛𝑛2∞∗=𝑈𝑈1∞∗
𝑋𝑋1∞∗=2
6,78=0,294
Curentul critic al generatoarelor este : 𝐼𝐼𝑐𝑐𝑐𝑐∞∗=0,147
Observăm că * *
1 ∞ ∞≥cr G I I , deci generatoarele sunt „aproape” de locul defectului, ceea
ce înseamnă că le -am introdus corect în calcule .
Utilizând schema din Fig.4.11. se determină valorile maxime ale curentului de
scrutcircuit stabilizat prin celulele de 6 kV:
 celulele de linie LES 1
𝐼𝐼𝐾𝐾5∞∗=4,63
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾5 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=4,63∗5,498 =25,455𝑘𝑘𝑀𝑀
 celula de linie LES 2
𝐼𝐼𝐾𝐾9∞∗=4,561
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾9 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=4,561∗5,498 =25,076𝑘𝑘𝑀𝑀
 celula de linie LES 3
𝐼𝐼𝐾𝐾11∞∗=4,643
𝐼𝐼𝐿𝐿𝑇𝑇𝑆𝑆3∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾11 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=4,643∗5,498 =25,527𝑘𝑘𝑀𝑀
 celulele de transformator T 1, T2
𝐼𝐼𝐾𝐾2∞∗=3,902
𝐼𝐼𝑇𝑇1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝑇𝑇2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾2 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=3,902∗5,498 =21,453𝑘𝑘𝑀𝑀
 celulele de transformator TSP1,TSP2
𝐼𝐼𝐾𝐾4∞∗=4,713
𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾4 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=4,713∗5,498 =25,912𝑘𝑘𝑀𝑀
 celula de cuplă transversală CT 2
𝐼𝐼𝐾𝐾7∞∗=4,743
𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐶𝐶𝑇𝑇2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾7 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=4,743∗5,498 =26,079𝑘𝑘𝑀𝑀

 celula de generator G 1,G2
𝐼𝐼𝐾𝐾14∞∗=3,442
𝐼𝐼𝑛𝑛1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝑛𝑛2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆=𝐼𝐼𝐾𝐾14 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=3,442∗5,498 =18,924𝑘𝑘𝑀𝑀

 barele colectoare la nivelul de 10,5 kV
𝒃𝒃𝑩𝑩𝑩𝑩∞𝒎𝒎𝒎𝒎𝒙𝒙 =𝟏𝟏𝟔𝟔,𝟎𝟎𝟕𝟕𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗𝟗

42
4.4.3. Calculul curenților de șoc și a curenților echivalenți termici prin celulele racordate
la barele de 10,5kV
Circuitul I”
[kA] I∞
[kA] ișoc
[kAmax] I”/I∞
– m
– n
– Iet
[kA]
Celul a de linie
LES 1 50,911 25,455 129,598 2 0,05 0,57 49,096
Celula de linie
LES 2 50,152 25,076 127,666 2 0,05 0,57 48,364
Celula de linie
LES 3 50,154 25,527 127,671 1,964 0,05 0,49 45,138
Celulele de
transformator
T1,T2 42,906 21,453 109,220 2 0,05 0,57 41,377
Celulele de TSP1,
TSP2 51,824 25,912 131,922 2 0,05 0,57 49,977
Celulele de
generator G 1 , G2 37,848 18,924 96,824 2 0,05 0,57 36,499
Celula de C.T 2 52,159 26,079 132,775 2 0,05 0,57 50,300
BC 10 kV
SK=1051,004 MVA 52,159 26,079 132,775 2 0,57 50,300
Tabelul 4.2. Valorile curenților de scurtcircuit prin circuitele racordate la barele de 10,5 kV
4.5. Scurtcircuit pe barele de SP de 6 kV
4.5.1. Calculul curenților de scurtcircuit supratranzitoriu
Considerăm că scurtcircuitul se produce în punctul K 3 din Fig.4.1.
Cu ajutorul relațiilor de transfigurare vom reduce schema echivalentă de calcul din Fig.4.13.

43

Fig.4.13. Schema echivalentă de calcul a lui I’’pe barele de SP -6 kV
 Reactanțele X 5 și X 6 sunt în paralel:
𝑋𝑋18"∗=1
1
𝑋𝑋5"∗+1
𝑋𝑋6"∗=0,214
2=0,107
 Reactanțele X 18 și X 10 sunt în serie:
𝑋𝑋 19"∗=𝑋𝑋18"∗+𝑋𝑋10"∗=0,107 +0,095 =0,202

 Reactanțele X 3 și X 4 sunt în paralel :
𝑋𝑋20"∗=1
1
𝑋𝑋3"∗+1
𝑋𝑋4"∗=0,190
2=0,095
 Reactanțele X 20 și X 19 sunt în serie:
𝑋𝑋21"∗=𝑋𝑋20"∗+𝑋𝑋19"∗=0,095 +0,202 =0,297
 Reactanțele X 7 și X 11 sunt în serie :
𝑋𝑋22"∗=𝑋𝑋7"∗+𝑋𝑋11"∗=0,907 +2,645 =3,552
 Reactanțele X 8 și X 12 sunt în serie:
𝑋𝑋23"∗=𝑋𝑋8"∗+𝑋𝑋12"∗=0,453 +1,763 =2,216

44
 Reactanțele X 9 și X 13 sunt în serie:
𝑋𝑋24"∗=𝑋𝑋9"∗+𝑋𝑋13"∗=1,134 +2,886 =4,02
 Reactanțele X 15 și X 17 sunt în serie:
𝑋𝑋25"∗=𝑋𝑋15"∗+𝑋𝑋17"∗=3+10,158 =13,158
Schema echivalentă de calcul într -o primă etapă de reducere este prezentată în Fig.4.14.

Fig.4.14. Schema echivalentă de calcul a lui I” la scurtcircuit pe barele de SP -6kV,
într-o primă etapă de reducere
 Se observă că ramurile (U 1,X1), (U 2,X2), (U 10,X20), (U11,X22),
(U12,X23),(U13,X24), (U17,X25), sunt în paralel.
𝑋𝑋26"∗=1
1
𝑋𝑋1"∗+1
𝑋𝑋2"∗+1
𝑋𝑋20"∗+1
𝑋𝑋22"∗+1
𝑋𝑋23"∗+1
𝑋𝑋24"∗+1
𝑋𝑋25"∗
𝑋𝑋26"∗=1
1
0,416+1
0,416+1
0,297+1
3,552+1
2,216+1
4,02+1
13,158=0,108
𝑈𝑈26"∗=𝑋𝑋26"∗∗�𝑈𝑈1"∗
𝑋𝑋1"∗+𝑈𝑈2"∗
𝑋𝑋2"∗+𝑈𝑈10"∗
𝑋𝑋20"∗+𝑈𝑈11"∗
𝑋𝑋22"∗+𝑈𝑈12"∗
𝑋𝑋23"∗+𝑈𝑈13"∗
𝑋𝑋24"∗+𝑈𝑈17"∗
𝑋𝑋25"∗�
𝑈𝑈26"∗=0,108∗�1,083
0,416+1,083
0,416+1
0,297+0,809
3,552+0,809
2,216+0,809
4,02+0,809
13,158�
=1,018
 Reactanțele X 26 și X 14 sunt în serie:

45
𝑋𝑋27"∗=𝑋𝑋26"∗+𝑋𝑋14"∗=0,108 +3=3,108
Schema redusă de calcul a lui I’’ la scurtcircuit pe barele de SP -6kV este prezentată în Fig.4.15.

Fig.4.15. Schema echivalentă de calcul a lui I” la scurtcircuit pe barele de SP – 6kV
Curenții prin ramurile schemei sunt :
𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1"∗=𝑈𝑈26"∗
𝑋𝑋27"∗=1,018
3,108=0,327

𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆"∗=𝑈𝑈16"∗
𝑋𝑋16"∗=0,809
10,158=0,079
Pentru a determina valorile maxime ale curenților de scurtcircuit supratranzitoriu prin
celulele racordate la barele de SP de 6 kV se stabilesc punctele de scurtcircuit conform Fig.4.16.

Fig.4.16. Stabilirea punctelor de scurtcircuit pentru celulele racordate la barele de SPG – 6 kV

46
Calculul valorilor maxime ale curenților de scurcircuit supratranzitoriu pe barele de SP:
 prin celulele de transformatoare de servicii proprii TSP 1,TSP 2
• scurtcircuit în K 1:
𝐼𝐼𝐾𝐾1"∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1"∗=0,079
• scurtcircuit în K 2:
𝐼𝐼𝐾𝐾2"∗=𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1"∗=0,327
• valoarea maximă:
𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑃𝑃1𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑃𝑃2𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾2 "∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼=0,327∗9,164 =2,996kA

 prin celula de cuplă longitudinală CL:
• scurtcircuit în K 3:
"*
30KI=
• scurtcircuit în K 4:
𝐼𝐼𝐾𝐾4"∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1"∗+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1"∗=0,079 +0,327 =0,406
• valoarea maximă:
𝐼𝐼𝐶𝐶𝐿𝐿𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐾𝐾4 "∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼=0,406∗9,164 =3,720𝑘𝑘𝑀𝑀

 prin barele de SP de 6 kV:
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑃𝑃1 "∗+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑃𝑃1 "∗=0,079 +0,327 =0,406
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "=𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "∗+𝐼𝐼𝑏𝑏𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼=0,406∗9,164 =3,720𝑘𝑘𝑀𝑀

Puterea de scurtcircuit la nivelul barelor de SPG de 6 kV este:

𝑆𝑆𝐾𝐾(𝑆𝑆𝑃𝑃) "=√3∗𝑈𝑈𝐶𝐶𝑆𝑆𝑃𝑃∗𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 "∗=√3∗6∗3,720 =38,659𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀
6
4.5.2. Calculul curenților de scurtcircuit stabilizat
Schema echivalentă de calcul a lui I ∞ este prezentată în fig.4.17.
Generatoarele sincrone G 1, G2, le presupunem „aproape” de locul scurtcircuitului.

47

Fig.4.17. Schema echivalentă de calcul a lui I ∞ la scurtcircuit pe barele de SP – 6 kV

Cu ajutorul relațiilor de transfigurare vom reduce schema echivalentă de calcul din Fig.4.17.

 Reactanțele X 5 și X 6 sunt în paralel:
𝑋𝑋18∞∗=1
1
𝑋𝑋5∞∗+1
𝑋𝑋6∞∗=1
1
0,214+1
0,214=0,107
 Reactanțele X 18 și X 10 sunt în serie:
𝑋𝑋19∞∗=𝑋𝑋18∞∗+𝑋𝑋10∞∗=0,107 +0,095 =0,202
 Reactanțele X 3 și X 4 sunt în paralel:
𝑋𝑋20∞∗=1
1
𝑋𝑋3∞∗+1
𝑋𝑋4∞∗=1
1
0,190+1
0,190=0,095
 Reactanțele X 20 și X 19 sunt în serie:
𝑋𝑋21∞∗=𝑋𝑋20∞∗+𝑋𝑋19∞∗=0,095 +0,202 =0,297

48
 Reactanțele X 7 și X 11 sunt în serie :
𝑋𝑋 22∞∗=𝑋𝑋7∞∗+𝑋𝑋11∞∗=0,907 +9,079 =9,986
 Reactanțele X 8 și X 12 sunt în serie:
𝑋𝑋23∞∗=𝑋𝑋8∞∗+𝑋𝑋12∞∗=0,453 +6,046 =6,449
 Reactanțele X 9 și X 13 sunt în serie:
𝑋𝑋24∞∗=𝑋𝑋9∞∗+𝑋𝑋13∞∗=1,134 +9,894 =11,118
 Reactanțele X 22, X23,X24 sunt în paralel :
𝑋𝑋25∞∗=1
1
𝑋𝑋22∞∗+1
𝑋𝑋23∞∗+1
𝑋𝑋24∞∗=1
1
9,986+1
6,449+1
11,118=2,897
 Reactanțele X 17 și X 15 sunt în serie:
𝑋𝑋26∞∗=𝑋𝑋17∞∗+𝑋𝑋15∞∗=3+34,829 =37,829
 Reactanțele X 25 și X 26 sunt în paralel :
𝑋𝑋27∞∗=1
1
𝑋𝑋25∞∗+1
𝑋𝑋26∞∗=1
1
2,897+1
37,829=2,690
 Ramurile (U 1, X1) și (U 2, X2) sunt în paralel:
𝑋𝑋28∞∗=1
1
𝑋𝑋1∞∗+1
𝑋𝑋2∞∗=1
1
6,68+1
6,68=3,34
𝑈𝑈28∞∗=𝑋𝑋28∞∗∗�𝑈𝑈1∞∗
𝑋𝑋1∞∗+𝑈𝑈2∞∗
𝑋𝑋2∞∗�=3,34∗�2
6,68+2
6,68�=2
Schema redusă de calcul a lui I∞ la scurtcircuit pe barele de SP -6kV este prezentată în Fig.4.18.
În baza schemei echivalente de calcul a lui I ∞ (Fig.4.18.) se scriu teoremele lui
Kirchhoff,rezultând un sistem de ecuații care prin rezolvare ne oferă soluția problemei.
10SPI∞=- ramură pasivă racordată între două noduri de potențial nul

𝐼𝐼28+𝐼𝐼21=𝐼𝐼27+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1(1)
𝑈𝑈10=𝐼𝐼21∗𝑋𝑋21+𝐼𝐼27∗𝑋𝑋27(2)
𝑈𝑈10=𝐼𝐼21∗𝑋𝑋21+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∗𝑋𝑋14(3)

49

Fig.4.18. Schema echivalentă de calcul a lui I∞ la scurtcircuit pe barele de SP – 6kV
𝑈𝑈28=𝐼𝐼28∗𝑋𝑋28+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∗𝑋𝑋14(4)
Din ecuația (2):
𝑈𝑈10=𝐼𝐼21∗𝑋𝑋21+𝐼𝐼27∗𝑋𝑋27
1=𝐼𝐼21∗0,297 +𝐼𝐼27∗2,690
𝐼𝐼27=1−0,297∗𝐼𝐼21
1,664=0,372−0,110∗𝐼𝐼21

Din ecuația (3):
𝑈𝑈10=𝐼𝐼21∗𝑋𝑋21+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∗𝑋𝑋14
1=𝐼𝐼21∗0,297 +𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∗3

𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1=1−0,297∗𝐼𝐼21
3=0,333−0,099∗𝐼𝐼21
Înlocuind în ecuația 4:
𝑈𝑈28=𝐼𝐼28∗𝑋𝑋28+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∗𝑋𝑋14
2=𝐼𝐼28∗3,34+(2,716−0,553∗𝐼𝐼21)∗3

𝐼𝐼28=2−1+0,297∗𝐼𝐼21
3,34=0,299 +0,088∗𝐼𝐼21
Înlocuind în prima ecuație:
0,299 +0,088∗𝐼𝐼21+𝐼𝐼21=0,372−0,11∗𝐼𝐼21+0,333−0,099∗𝐼𝐼21
1,297∗𝐼𝐼21=0,406

50
𝐼𝐼21=0,313
𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝐵𝐵1=0,333−0,099∗0,313 =0,303
𝐼𝐼28=0,299 +0,088∗0,313 =0,326
Curentul debitat de fiecare generator sincron este:
𝐼𝐼𝑛𝑛1∞∗=𝐼𝐼𝑛𝑛2∞∗=𝐼𝐼28∞∗
2=0,326
2=0,163
Observăm că **
G crII∞∞> , deci generatoarele sunt “aproape ” de locul scurtcircuitului,
ceea ce înseamnă că le- am introdus corect în calcule.
Utilizând schema din Fig.4.16. se calcul ează valorile maxime ale curenților de
scurtcircuit stabilizat prin celulele racordate la barele SP de 6 kV:
 celulele de transformatoare de servicii proprii TSP B1,TSPB 2:
𝐼𝐼 𝐾𝐾2∞∗=𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1∞∗=0,303
𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝐵𝐵1∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆2∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐾𝐾2 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,303∗9,164 =2,775𝑘𝑘𝑀𝑀

 celula de cuplă longitudinală CL:
𝐼𝐼𝐾𝐾4∞∗=𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1∞∗+𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆𝐵𝐵1∞∗=0+0,303 =0,303
𝐼𝐼𝐶𝐶𝐿𝐿∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝐾𝐾4 ∗∗𝐼𝐼𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏=0,303∗9,164 =2,775𝑘𝑘𝑀𝑀

 barele colectoare de 110 kV
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝐼𝐼𝑆𝑆𝑆𝑆1 ∗∗𝐼𝐼𝑇𝑇𝑆𝑆𝑆𝑆1=0+0,303 =0,303
𝐼𝐼𝐵𝐵𝐶𝐶∞𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =2,775 𝑘𝑘𝑀𝑀

4.5.3. Calculul curenților de șoc și a curenților echivalenți termici prin celu lele racordate
la barele de SP de 6 kV
Rezultatele calculului sunt prezentate în tabelul de mai jos .

Circuitul I”
[kA] I∞
[kA] ișoc
[kAmax] I”/I∞
– m
– n
– Iet
[kA]
Celulele de
TSP1,TSP2 2,996 2,775 7,626 1,079 0,05 0,9 3,576
Celula de cuplă
longitudinală (CL) 3,720 2,775 9,469 1,340 0,05 0,72 3,997
BC de SP de 6 kV
SK=226,278 MVA 3,720 2,775 9,469 1,340 0,05 0,72 3,997
Tabelul 4.3. Valorile curenților de scurtcircuit prin circuitele racordate
la barele de SP de 6 kV

51
Circuitul I”
[kA] I∞
[kA] Isoc
[kAmax] Iet
[kA]
Celulele de linie
LEA 1, LEA 2 3,324 1,618 8,461 3,283
Scurtcircuit pe
barele de 110 kV Celulele de transformator
T1, T2 (110 kV) 3,607 2,754 9,181 4,190
Celula de cuplă
transversală CT 1 (110 kV) 4,621 2,915 11,763 4,901
BC de 110 kV
SK=1142,963 MVA 4,621 2,915 11,763 4,901
Celulele de linie LES 1 50,911 25,455 129,598 49,096
Scurtcircuit pe
barele de 10,5 kV Celula de linie LES 2 50,152 25,706 127,666 48,364
Celula de linie LES 3 50,154 25,527 127,671 45,138
Celulele de trafo
T1, T2 (10 kV) 42,906 21,453 109,220 41,377
Celulele de SP1, SP 2 51,824 25,912 131,922 49,977
Celule le de generator
G1,G2 37,848 18,924 96,824 36,499
Celula de cuplă
transversală CT 2 (6kV) 52,159 26,079 132,775 50,300
BC de 10,5 kV
SK=1051,004 MVA 52,159 26,079 132,775 50,300
Celule le de trafo
TSP 1, TSP 2 2,996 2,775 7,626 3,756
Scurtcircuit pe
barele de SP B
6 kV Celula de cupl ă
longitudinală 3,720 2,775 9,469 3,997
BC de SP 6 kV
SK=226,278 MVA 3,720 2,775 9,469 3,997
Tabel ul 4.4. C entralizator

52
CAPITOLUL 5
Alegerea și verificarea aparatelor electrice din circuitele primare

5.1. Introducere
Alegerea unui aparat electric se face pe baza unor verificări cu privire la corespondențele
dintr e performanțele garantate de constructor și solicitările pe care aparatul se așteaptă să fie
supus în expl oatare.
Pentru alegerea unui aparat electric trebuie să ținem cont de o serie de condi ții
specifice fiecărui tip de aparat, dar și un set de condiții generale valabile parțial sau total pentru
întreaga instalație.
5.1.1.Condiții ambientale de funcționare
5.1.1.1.Tipul constructiv al instalației
Instalațiile electrice din centrale și stații se construie sc de tip interior sau exterior.
În cazul instalațiilor interioare care sunt în general cele de medie și joasă tensiune , se
realizează într-un spațiu închis , fiind protejate împotriva intemperiilor. În stațiile interioare,
datorită riscului de explozie se recomandă a fi instalate echipamente cu volum mic de ulei
pentru a preîntâmpina producerea de incedii și explozii de proporții datorate defectării acestor echipamente.
La nivelul de înaltă și foarte înaltă tensiune, unde instalațiile electrice se realizează, în
special de tip exterior, aparatele electrice având tensiuni nominale mai mari de 110 kV, se
fabrică numai în varianta pentru exterior.
5.1.1.2.Altitudinea la care funcționează instalația
Constructorii garantează caracteristicile nominale ale aparatelor în cazul folosirii
acestora la altitudini de pana la 1000 m, la altitudini mai mari, datorită micșorării denstității aerului apar influențele nefavorabile .
Altitudinea la care funcționează instalația are influe nțe negative asupra comportării
izolației externe, a eficienței răcirii elementelor care se încălzesc î n funcționare, mărimii
câmpului electric de apariției a descărcării coron a. Totodată se pot înrăutăți stingere ale arcului
electric la întrerupătoarele cu stingere în aer liber dar și pentru separatoarele care sunt folosite

53
pentru separarea vizibilă și pentru întreruperea curenților mici al unui transformator sau a unei
linii.
5.1.1.3.Condițiile climatice
Valoare temperaturii influențează condițiile de răci re, deci încărcările admisibile
ale căilor de curent precum și starea unor mat eriale electroizolante. D atorită temperaturi ridicate
ce duc la accelerarea procesului de îmbăt rânire , sau în cazul temperaturilor mai scăzute
materialele devin casante datorită frigului.
Pentru condițiile existente la noi în țară se iau în considerare următoarele temperaturi:
valoarea medie a temperaturilor în 24 de ore +35șC; valoarea maximă absolută +40 șC; valorile
minime absolute în instalațiile interioare -5 ș iar în instalațiile exterioare
-30 șC.
Umiditatea relativă a aerului influențează com portarea izolației și stingerea
arcului electric. În România, valoarea maximă a umidității relative se consideră 70% în
instalațiile interioare și 100% în cele exterioare.
Precipitațiile influențează comportarea izolației ș i a anumitor materiale. Zăpada
și gheața pot înrăutăți deschiderea și închiderea contactelor la separatoarele din instalațiile
exter ioare.
Viteza vântului poate exercita presiune asupra aparatelor din instalațiile exterioare. În
România se consideră că viteza vântului este între 13-40 m/s.
Protecțiile climatice –în mod oboșnuit apar atele s e construiesc pentru condițiile
temperate, dar suplimentar pot fi prevăzute cu protecții climatice speciale adică pentru clima
tropicală ume dă, uscată dar și pentru clima rece.
5.1.1.4.Gradul de poluare al atmosferei
Existența prafului, fumului, a vaporilor unor substanțe chimice, a săru rilor din
atmosfera marină sau alte condiții ambientale neobișnuite poate determina poluarea atmosferei.
Efectele unei atmosfere poluante poate conduce la acțiuni nocive aupra unor materile din
construcția aparatelor și la înrăutățirea comportării izolație i externe. În cazul unor astfel de
atmosfere pentru a evita aceste efecte negative proiectantul trebuie să consulte cu fabrica
constructoare când se alege aparatul. [4]
Pentru aparatele care am ales în acest capitol, condiții le ambientale (altitudine,
temperatură, umiditate, precipitații, viteza vântului, grad de poluare) le considerăm în limitele
normale.

54
5.1.2.Caracteristicile constructive ale aparatului
5.1.2.1.Tipul constructiv al aparatului
Când alegem aparatul trebuie să ținem cont de condițiil e ambienta le și electrice în care
va fi exploatat aparatul.
La alegerea tipului constructiv se iau în considerare următoarele aspecte specifice:
 principiul de funcționare a aparatului împreună cu implicațiile pe care acesta le
poate avea supra construcției și funcționării instalației
 modul de încadrare a aparatului în concepția constructivă preconizată pentru
instalație adică prin construcția sa, aparatul să contribuie la compactarea
instalației și la operativitatea efectuării lucrărilor de întreținere s au reparații în
exploatare
5.1.2.2.Destinația sau clasa aparatului
Acest criteriu se aplică mai rar, adică la puține categorii de aparate, atunci când acesta
se produce în mai multe variante distincte cu destinații diferite.
5.1.2.3.Numărul de poli sau de unități constructive
În cazul aparatajului de comutație, numărul de poli se alege în concordanță cu numărul
de faze al circuitului și cu specificul legăturii respective. În cazul transormatoarele de curent
sau de tensiune, numărul de unită ți constructive se alege în funcție de aparatele de măsură și
protecție pe care trebuie să le alimenteze trasformatoarele respective.
5.1.3.Frecvența nominală
Aparatele trebuie folosite în domeniul de frecvențe indicat de constructor, iar acest
domeniu trebuie să corespundă frecvenței rețelei. În țara noastră frecvența nominală în cadrul
sistemului electroenergetic este de 50 de Hz.
5.1.4.Condiții de tensiune
Aceste condiții se referă la: tensiunea nominală (U n) a aparatului care trebuie să
corespundă tensiunii nominale a rețele i (STAS 930/75) , tensiunea maximă de funcționare (U ms)
a aparatului care trebuie să fie cel puțin egală cu tensiunea de serviciu a rețelei și nivelul de izolație a aparatului care se definește prin valorile tensiunilor de încercare la impuls și la
frecvență industrială precum și prin linie de fugă a izolatoarelor.

55
Valorile tensiunii nominale (U n) și ale tensiunilor maxime de serviciu (U ms) ale
rețelelor în care se vor intercala aparatele electr ice sunt indicate în Tabelul 5.1.
Condiții le referitoare la nivelul de izolație ale aparatelor pe care le vom alege le
considerăm satisfăcute.
5.1.5.Condiții privind curenții de trecere
• Curentul nominal al circuitului (I nc) în care se intercalează aparatul ce urmează a fi ales.
Valorile calculat e sunt prezentate în Tabelul 5.1.
• Curentul maxim de durată (I md) al circuitului și valorile calculate sunt prezentate în
Tabelul 5.1.
• Curenții de scurtcircuit supratranzitoiu și stabilizat (I’’, I∞) prin circuitele pe care se
montează aparatele alese au valorile indicate în Tabelul 5.1.
5.2. Stabiirea condițiilor de funcționare ale aparatelor electrice
Curenții nominali ai ci rcuitelor (I nc) se calcu lează astfel :

 pentru celulele de linie LEA 1, LEA 2:
Cele două linii sunt dimensionate 2×100% (fiecare linie poate transporta întreaga
energie electrică evacuată).
Puterea maximă vehiculată printr -o linie este:
𝑆𝑆𝑆𝑆𝐿𝐿𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 =2∗𝑆𝑆𝐶𝐶𝐺𝐺𝑆𝑆−𝑆𝑆𝑆𝑆𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 =2∗31,25−3,12=59,38𝑀𝑀𝑘𝑘 𝑀𝑀

𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=59,38
√3∗110=0,311𝑘𝑘𝑀𝑀 =311 𝑀𝑀
 pentru celulele de transformator T1, T2 (la 110 kV):
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛1
√3∗110=63
√3∗110=0,330𝑘𝑘𝑀𝑀 =330 𝑀𝑀
 pentru cupla transversală CT 1 (la 110 kV) :
Regimul normal de funcționare al schemei este cu toate circuitele racordate la BC 1, BC 2
în rezervă caldă, ca urmare curentul nominal al CT va fi egal cu valoarea celui mai mare curent
nominal al circuitelor racordate la barele de 110 kV:
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=330𝑀𝑀
 pentru barele colectoare de 110 kV:
Plasare optimă a circuit elor de -a lungul barelor este c ea care conduce la o încărcare cât
mai uniformă a tronsoanelor barelor. Soluția optimă este prezent ată în Fig.5.1.

56
Regimul cel mai solicita nt pentru bare, ilustrat în figura de mai jos este când întreaga
putere este evacuată din sistem prin LEA 1

Fig.5.1. Plasarea optimă a a circuitelor de -a lungul barelor de 110 kV
și stabiliarea regimului cel mai solicitant
Puterile vehiculate prin tronsoanele barelor sunt:
SAB = 59,39 MVA
SBC = 59,38- 0 = 59,38MVA
SCD = 59,38 + 0= 59,38MVA
SDE = 59,38- 59,38 = 0MVA
Tronsonul cel mai încărcat este S AB, ca urmare:
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐴𝐴𝐴𝐴
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=59,38
√3∗110=0,311𝑘𝑘𝑀𝑀 =311𝑀𝑀
Pentru celulele de linie LES 1,LES 2, LES 3
 pentru celula de linie LES 1
𝑆𝑆𝐿𝐿𝑘𝑘𝑚𝑚𝐶𝐶 =𝑆𝑆𝐶𝐶=12𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀

𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=12
√3∗10,5=0,650kA= 659 A
 pentru celula de linie LES 2:
𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝑆𝑆𝐶𝐶=18𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=18
√3∗10,5=0,989𝑘𝑘𝑀𝑀 =989𝑀𝑀
 pentru celula de linie LES 3
𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 =𝑆𝑆𝐶𝐶=11𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐿𝐿𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=11
√3∗10,5=0,604𝑘𝑘𝑀𝑀 =604𝑀𝑀

57
 pentru celula de SP 1, SP 2 :
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=3,12
√3∗6=0,300𝑀𝑀
 pentru celulele de transformator T1, T2 (de 10,5 kV):
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛1
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=63
√3∗6=6,062𝑘𝑘𝑀𝑀 =6062𝑀𝑀
 pentru celulele de generator G 1, G2:
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=31,25
√3∗6=3,007𝑘𝑘𝑀𝑀 =3007𝑀𝑀
 pentru cupla transversală CT 2 (la 10,5 kV):
Regimul normal de funcționare al schemei este cu toate circuitele racordate la BC 3, BC 4
în rezervă caldă, ca urmare curentul nominal al CT va fi egal cu valoarea celui mai mare curent
nominal al circuitelor racordate la b arele de 10,5 kV:
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=6062𝑀𝑀
 pentru barele colectoare de 10,5 kV:
Plasare optimă a circuit elor de -a lungul barelor este c ea care conduce la o încărcare cât
mai uniformă a tronsoanelor barelor. Soluția optimă este prezent ată în Fig.5.2.

Fig.5.2. Plasarea optimă a a circuitelor de -a lungul barelor de 10,5 kV
și stabiliarea regimului cel mai solicitant

Puterile vehiculate prin tronsoanele barelor sunt:
SAB = 31,5MVA
SBC = 0 – 31,5= -31,5MVA
SCD = -31,5 + 18= -13,5MVA
SDE = -13,5 + 3,12= -10,38 MVA

58
SEF = -10,38 + 31,5 = 21,12MVA
SFG=21,12 + 0 =21,12MVA
SGH=21,12 + 0 =21,12MVA
SHI=21,12 – 31,5 = -10,38MVA
SIJ=-10,38 + 11 =0,62MVA
Tronsonul cel mai încărcat este S EF, ca urmare:
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=21,12
√3∗10,5=1,161𝑘𝑘𝑀𝑀 =1061𝑀𝑀
 pentru celulele de TSP 1, TSP 2 :
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑆𝑆𝑆𝑆
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=3,12
√3∗10,5=0,171𝑘𝑘𝑀𝑀 =171𝑀𝑀
 pentru celula de cuplă longitudinală CL (la 6 kV):
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝑛𝑛𝐴𝐴𝑛𝑛
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=3,12
√3∗6=0,300𝑘𝑘𝑀𝑀 =300𝑀𝑀
 pentru barele colectoare de SP de 6 kV:
Plasarea optimă a circuitelor de -a lungul barelor de S PB este prezentată în Fig.5.3.

Fig. 5.3. Plasarea opti mă a circui telor de -a lungul barelor de SP
și stabilirea regimului cel mai solicitant pentru bare
Puterile vehiculate prin tronsoanele barei SP sunt:
SAB = 1,56 MVA
SAC = 1,56 MVA
𝐼𝐼𝑛𝑛𝑐𝑐=𝑆𝑆𝐴𝐴𝐴𝐴
√3∗𝑈𝑈𝑛𝑛=1,56
√3∗6=0,150𝑘𝑘𝑀𝑀 =150𝑀𝑀

59
Circuitul în care se
instalează
aparatul Condiții de funcționare
Ambient Frecv Tensiune Curenții de trecere
– fn
[Hz] Un
[kV] Ums
[kV] Inc
[A] Imd
[A] I”
[kA] I∞
[kA]
Celule le de linie
LEA 1, LEA 2 exterior 50 110 123 311 311 3,324 1,618
Celule de trafo T1, T2
(110 kV) exterior 50 110 123 330 429 9,181 4,190
Celula de cuplă
transversală (CT 1) exterior 50 110 123 330 330 11,763 4,901
Barele colectoare
de 110 kV exterior 50 110 123 311 311 11,763 4,901
Celul a de linie
LES 1 interior 50 10,5 12 659 659 129,598 49,096
Celul a de linie
LES 2 interior 50 10,5 12 989 989 127,666 48,364
Celula de linie
LES 3 interior 50 10,5 12 604 604 127,671 45,138
Celule de trafo
T1, T2 (10,5 kV) interior 50 10,5 12 6062 7880 109,229 41,377
Celule de serv. pr.
SP1, SP 2 interior 50 6 7,2 721 721 131,922 49,977
Celula de cuplă
transversală (CT 2) interior 50 10,5 12 6062 6062 132,775 50,300
Barele colectoar e
de 10,5 kV interior 50 10,5 12 1061 1061 132,775 50,300
Celule de generator
G1, G2 interior 50 10,5 12 3007 3007 96,824 36,499
Celule de trafo
TSP 1, TSP 2 interior 50 6 7,2 171 223 7,626 3,756
Celula de cupla
longitudinal ă (CL) interior 50 6 7,2 300 300 9,469 3,997
Barele colectoare de
SP de 6 kV interior 50 6 7,2 150 150 9,469 3,997
Tabelul 5.1. Condițiile de funcționare ale aparatelor electrice
5.3. Alegerea și verificarea întreruptoarelor
5.3.1. Alegerea întreruptoarelor
Întreruptoarele se aleg pe baza urmăroarelor caracteristici:
 condiții ambientale de funcționare
 frecvența nominală
 tensiunea nominală
 curentul nominal
 capacitatea de rupere nominală

60
Aceste mărimi se indică în cataloagele întreruptoarelor. De asemenea se ține cont, dacă
întreruptoarele sunt destinate instalaților interioare sau exterioare.
Frecvența nominală a întrerup torului trebuie să corespundă frecvenței nominale a rețelei
adică 50 Hz. T ensiunea nominală a întreruptorului trebuie să corespundă tensiunii nominale a
circuitului în care se intercalează, respectiv trensiunea maximă de funcționare a întreruptorului
trebu ie să fie cel puțin egală cu tensiunea m aximă de serviciu a rețelei.C urentul nominal al
întreruptorului trebuie să fie mai mare sau egal cu (I md) curentul maxim de durată al circuitului
în care se intercalează întreruptorul.
Curentul de rupere este cel ma i mare curent, care poate fi întrerupt de întrerupător în condiții
bune la o tensiune dată.[7]
Pe baza condițiilor de funcți onare, sintetizate în Tabelul 5.1. și a metodologiei de alegere
a întreruptoarelor [1], se aleg întrerupt oarele având caracter istici le indicate de producător [9,
10] prezentate în Tabelul 5.2.
Tabelul 5.2. Caracteristicile întreruptoarelor alese Celula în care se
găsește
întreruptorul Între-
rup-
torul Tip Un
[kV] Umax
[kV] In
[A] IPrn
[kA] Ild
[kAmax] Ilt
[kA] tlt
[s]
Celule le de linie
LEA 1, LEA 2 I3,I4 AREVA
GL311 F 110 123 3150 31,5 80 63 1
Celule de tra fo
T1, T2 I1,I2 AREVA
GL311 F 110 123 3150 40 100 40 3
Celula de cuplă
transversală CT 1 I8 AREVA
GL311 F 110 123 3150 31,5 80 63 1
Celule la de linie
LES 1 I5 HVX -F
12-50-31F 10 12 3150 125 300 70 3
Celula de linie
LES 2 I6 HVX -F
12-50-31F 10 12 3150 125 300 70 3
Celula de linie
LES 3 I7 HVX -F
12-50-31F 10 12 3150 125 300 70 3
Celule de trafo
T1,T2 (10,5 kV) I10,I11 HVX -G
12-50-31G 10 12 8000 125 300 70 3
Celule de serv.
pr. SP 1 ,SP 2 I16,I17 HVX -E
12-50-31E
Debroșabil 10 12 3150 125 300 70 3
Celula de cuplă
transversală CT 2 I9 HVX -G
12-50-31G 10 12 8000 125 300 70 3
Celule de
generator G 1, G2 I12,I13 HVX -F
12-50-31F 10 12 3150 125 300 70 3
Celule trafo
TSP 1, TSP 2 I14,I15 HVX
12-20-06-E 12 28 630 20 50 20
3
Celula de cuplă
longitudinal (CL) I18 HVX
12-20-06-E
Debroșabil 12 28 630 20 50 20
3

61
5.3.2. Verificarea întreruptoarelor
Valorile curenților de șoc și ale curenților echivalenți termic i de o secundă au fost
calculate în capitolul anterior. Verificarea întreruptoarelor alese la stabilitate termică și
electrodinamică se face în Tabelul 5.3.
Toate î ntreruptoarele alese satisfac condițiile de mai jos, deci prezintă stabilitate termică
și dinamică. șoc ldiI≤ 22 et lt ltI It≤
Întreruptorul Stabilitate electrodinamică Stabilitate termică
ișoc
[kA max] Ild
[kA] Iet2
[kA] Ilt2∙tlt
[kA]
I1,I2 9,181 100 17,556 3969
I3, I4 8,461 80 10,770 4800
I5 129,598 300 2410,41 14700
I6 127,666 300 2339,07 14700
I7 127,671 300 2037,43 14700
I8 11,763 80 24,01 3969
I9 132,775 300 2530,09 14700
I10, I11 109,220 300 1708,74 14700
I12, I13 96,824 300 1328,52 14700
I14, I15 7,626 50 14,10 1200
I16,I17 131,922 300 2499,70 14700
I18 9,469 50 15,97 1200
Tabelul 5.3. Verificarea întreruptoarelor
5.4. Alegerea și verificarea separatoarelor
5.4.1. Alegerea separatoarelor
Separatoarele se aleg pe baza următoarelor caracteristici:
 condiții ambientale de funcționare;
 frecvența nominală;
 tensiunea nominală;
 curentul nominal;
 sistemul de acționare.
În Tabelul 5.4. sunt puse în evidență caracteristicile tehnice ale separatoarelor alese.
De asemenea, la alegerea separatoarelor se ține cont de factul că se utilizează în cadrul
instalaților interioare sau exterioare.
Tensiunea nominală a separatorului trebuie să coresp undă tensiunii nominale a rețelei,
curentul nominal al separatorului trebuie să fie cel puțin egal cu curentul maxim de durată al
circuitului (I md) în care se intercalează.

62
Sistemul de acționare al separatorului este de două tipuri. Prima metodă este cu
acționarea manuală la care se utilizează cuțitele de legare la pământ separatoarele care au
exclusiv funcția de separare electrică a unei părți din instalație.
A doua metodă este cea mecanică unde se utilizează separatoarele care au funcția de
comutare și care se poate manevra rapid de la distanță .
Tabelul 5.4. Caracteristicile tehnice ale separatoarelor alese
5.4.2. Verificarea separatoarelor
Valorile curenților de șoc și ale curenților echivalenți termici de o secundă calculate
în capitolul anterior , precum și curenții limită dinamici și termici, sunt indicate în T abelul 5.5. Celula Separa –
tor Tip Un
[kV] Umax
[kV] In
[A] Ild
[kA max] Ilt
[kA] tlt
[s] Disp.
de acț.
Celulele de linie
LEA 1, LEA 2 SB5,SB 6,
SB7,SB 8, SMEm 110 123 1600 100 40 1 servo –
motor
SL1,SL 2, STEPm 110 123 1600 100 40 1 servo –
motor
Celule de trafo
T1, T2 SB1,SB 2,
SB3,SB 4, SMEm 110 123 1600 100 40 1 servo –
motor
Cupla transv .
CT 1 SB15,SB 16 SMEm 110 123 1600 100 40 1 servo –
motor
Celul a de linie
LES 1 SB9,SB 10, STIn 10 12 2000 175 70 1 servo –
motor
SL3 STIPn 10 12 2000 175 70 1 Pneu –
matic
AP-4
Celula de linie
LES 2 SB11,SB12 STIn 10 12 2000 175 70 1 servo –
motor
SL4 STIPn 10 12 2000 175 70 1 Pneu –
matic
AP-4
Celula de linie
LES 3 SB13,SB 14 STIn 10 12 2000 175 70 1 servo –
motor
SL5 STIPn 10 12 2000 175 70 1 Pneu –
matic
AP-4
Celule de
transformator
T1, T2 SB19,SB 20
SB21,SB 22 STIn 10 12 8000 300 120 1 servo –
motor
Cupla transv .
CT 2 SB17,
SB18 STIn 10 12 8000 300 120 1 servo –
motor
Celule de
generator G 1,G2 SB23,SB 24
SB25,SB26 STIn 10 12 3150 175 70 1 servo –
motor
Celule de trafo
TSP 1, TSP 2 SB27,SB 28
SB29,SB30 STIn 10 12 630 38 15 1 servo –
motor

63
Conform valorilor din T abelul 5.5. se constată că pentru toate separatoarele alese sunt
satisfăcute condițiile : șoc ldiI≤ și 22 et lt ltI It≤ , deci ele prezintă stablitate termică și
electrodinamică.
Separator Stabilitate electrodinamică Stabilitate termică
ișoc
[kA max] Ild
[kA max] Iet2
[kA] Ilt2∙tlt
[kA]
SB1, SB2, SB3, SB4 9,818 100 17,556 1600
SB5, SB6, SB 7, SB8, 8,461 100 10,770 1600
SL1, SL2, 8,461 100 10,770 1600
SB9, SB10 129,598 175 2410,41 4900
SL3 129,598 175 2410,41 4900
SB11, SB12 127,666 175 2339,07 4900
SL4 127,666 175 2339,07 4900
SB13, SB14 127,661 175 2037,43 4900
SL5 127,661 175 2037,43 4900
SB15, SB 16 11,763 100 24,01 1600
SB17, SB 18 132,775 300 2530,09 14400
SB19, SB20, SB21, SB22 109,220 300 1712,05 14400
SB23, SB24, SB25, SB26 96,824 300 1332,17 4900
SB27, SB28, SB29, SB30 7,626 38 14,107 225
Tabelul 5.5. Verificarea la stabilitate termică și electrodinamică a separatoarelor alese
5.5. Alegerea și verificarea barelor colectoare
5.5.1. Alegerea barelor colectoare
5.6.1.1.Alegerea barelor colectoare de 110 kV
Curentul maxim de durata I md este 311A confor m Tabelului 5.1.
Considerând că temperatura maximă a aerului +30șC, temperatura barelor realizate din
conductoare multifilare de OL -AL este de 70 șC.
Alegem acel conductor pentru care ()da mdII≥ .
𝐼𝐼𝑆𝑆𝑑𝑑= 311𝑀𝑀
𝑆𝑆𝑖𝑖𝑐𝑐𝑖𝑖𝑆𝑆𝑡𝑡/𝑆𝑆𝑐𝑐𝑖𝑖𝐹𝐹𝑡𝑡 =150/25
𝐼𝐼 𝑑𝑑𝑆𝑆= 420𝑀𝑀
r = 6,56 mm

64
5.4.1.2.Alegerea barelor colectoare de 10,5 kV
Barele colectoare de 6 kV vor fi realizate din bare dreptunghiulare de aluminiu vopsite,
așezate pe mu chie. Considerăm temperatura aerului +25oC și temperatura barelor 70oC, alegem
o bară cu următoarele caracteristici :
𝐼𝐼 𝑆𝑆𝑑𝑑= 1061𝑀𝑀
h x b= 70×3[mm]
S=631 mm2
Ida=1545 A
5.4.1.3.Al egerea barelor colectoare de SP – 6 kV
Barele colectoare de SP vor fi realizate din bare dreptunghiulare de aluminiu vopsite,
așezate pe mu chie. Considerăm temperatura aerului +25oC și temperatura barelor 70oC, alegem
o bară cu următoarele caracteristici :
𝐼𝐼 𝑆𝑆𝑑𝑑= 150 A
h x b= 16×1,5 [mm]
S=68,3 mm2

Ida=295 A
5.5.2. Verificarea barelor colectoare
Verificarea la stabilitate termică a barelor alese în subcapitolul 5.6.1. este prezentată
în Tabelul 5.8. De nsitatea de curent admisibilă la scurtcircuit (j t) se determină din Fig.5.4.

Fig.5.4. Densitatea de curent admisibilă la scurtcircuit (j t): a) pentru conductoare din cupru;
b) pentru conductoare din aluminiu sau oțel -aluminiu

65
Barele colectoare S
[mm2] θi
[oC] θsc
[oC] jt
[A/mm2] Iet
[A] Iet/jt
[mm2]
Barele colectoare de 110 kV 95 70 160 75 4901 65,346
Barele colectoare de 10,5 kV 631 70 180 81 50300 620,98
Barele colectoare de SP de 6 kV 68,3 70 180 81 3997 49,34
Tabelul 5.8. Verificarea la stabilitate termică a barelor colectoare alese
Pe baza valorilor din Tabelul 5.8. se constată că pentru toate barele alese este verificată condiția
et
tIS
j≥ , deci barele alese prezintă stabilitate termică.
Verificarea la efect corona se face doar pentru barele de 110 kV, realizate din
conductoare multifilare din oțel -aluminiu (m=0,82) și având raza conductorului: r = 5,22 mm.
Valoar ea critică a intensității câmpului electric de la care apar descărcări corona este:
𝐸𝐸𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐=19,3∗�1+0,299
√𝑐𝑐�∗𝑘𝑘=19,3∗�1+0,299
√0,656�∗0,82=21,675𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑐𝑐𝑆𝑆
Media geometrică a distanțelor dintre axele conductoarelor la tensiunea de 110 kV este :
cm a a a a 992,125 100*200*100 * *3 3
23 13 12 = = =
Intensitatea câmpului electric la suprafața conductorului fascicular este :
𝐸𝐸=𝑈𝑈𝑆𝑆𝑛𝑛
√3∗1
2,3∗𝑐𝑐∗𝑡𝑡𝑙𝑙𝑆𝑆
𝑟𝑟=123
√3∗1
2,3∗0,656∗𝑡𝑡𝑙𝑙125 ,992
0,656=20,594𝑘𝑘𝑀𝑀
𝑐𝑐𝑆𝑆
Se observă că E<E cor, deci barele astfel alese prezintă stabilitate la efect corona.
5.6. Proiectarea circuitelor de măsură
Circuitele de măsură fac parte din categoria circuitelor de control care servesc la
stabilirea valorilor parametrilor principali ai energiei electrice: curent, tensiune, frecvență,
energie activă și reactivă, putere activ și reactivă.
Aceste aparate de măsură se împart în două categorii: circuite de curent, alimentate din
înfășurările secundare al e transformatoarelor de curent și circuite de tensiune alimentate din
înfăsurările secundare ale transformatoarelor de tensiune.
Proiectarea circuitelor de măsură constă în:
 stabilirea aparatelor de măsură care se instalează pe fiecare circuit
 amplasarea în schema centralei și a stației de evacuare a transformatoarelor de măsură
 alegerea și verificarea transformatoarelor de măsură
 întocmirea schemelor circuitelor de măsură

66
5.6.1. Stabilirea aparatelor de măsură și amplasarea în schemă a transformatoarelor de
măsură
Apara tele de măsură care sunt montate pe fiecare circuit și amplasarea lor în schemă se
realizează conform recomandărilor din literatur a de specialitate.[1 ]
Modul de amplasare în schemă a transformatoarel or de măsură și a aparatelor de măsură
instalate pe fiecare circu it, este prezentat în Fig.5.5.
5.6.2. Alegerea transformatoarelor de curent
Transformatoarele de curent se montează în imediata vecinătate a fiecărui întrerupător,
permițând alimentarea protecției prin relee a acestuia, respectiv oriunde este necesară măsurarea
curentului, a puterii sau a energiei.
Transformatorul de curent se caracteriează prin următoarele mărimi:[6]
Un – tensiunea nominală
I1n – curentul nominal primar
I2n – curentul nominal secundar
S2n – sarcina secundară nominală
ks(n) – coeficientul de saturație
– clasa de pricizie
În general, transformatoarele de curent sunt realizate cu două sau mai multe miezuri
magnetice, pe fiecare miez câte o înfășurare distinctă. Numărul și performanțele miezurilor magnetice se selectează în funcție de aparatele pe care urmează să le alimenteze.

Un transformator de curent poate să funcționeze ca un aparat de măsură dar în unele cazuri ca
și un aparat de protecție prin relee.
În consecință, numărul faz elor pe care se instalează tran sformatoarele de curent depinde
atât de aparatele de măsură, cât și de cele de protecție și automatizare pe care trebuie să le alimenteze. În cazul instalării pe o singură fază, se alege faza S, iar în cazul instalării pe două
faze, se aleg fazele R și T.
În literatu ra de specialitate [1] se recomandă că pe circuitele de generator să se monteze
transformatoare de curent pe toate cele trei faze iar pentru alimentarea aparatelor de măsură din
sala mașinilor se face prin transformatoare de curent distincte.
În cazul circuitelor de transformator/ autotransformator se montează transformatoare de
curent pe cele trei faze. Dacă sunt prevăzute transformatoare de curent distincte pentru sistemul de măsură, ele se pot m onta numai pe două faze.

67
Pe circu itele liniilor electrice cu tensiuni sub 20 kV se montează transformatoare de
curent pe două faze, iar pe circuitele liniilor electrice cu tensiuni ce depășsc 20 kV se montează
transformatoare de curent pe cele trei faze, această cond iție fiind impusă de si stemul de
protecție.
Pe circuitele de cuplă longitudinală și transversală se montează transformatoare de
curent pe două faze, exceptând cazul în care se impune montarea câte un transformato r de curent
pe fiecare fază (trei transformatoare), care sunt folosite și pentru alimentarea circuitelor de
măsură.
Valorile orientative ale puterii absorbite pe fază de ap aratele de măsură sunt indicat
în Tabelul 5. 9.

Tabelul 5.9. – Consumurile orientative, pe fază, ale aparatelor de măsură
Pentru alegerea transformatoarelor de curent pe lângă condițiile de funcționare
prezentată în Tabelul 5.1. se impune stabilirea condițiilor specifice de funcționare prezentate
în Tabelul 5.10.

68

Fig.5.5.A mplasarea în schemă a transformatoarelor de măsură și a aparatelor de măsură

69
Circuitul în
care se
intercalează
TC Transfor –
matoarele
de curent Nr.
de TC Număr
de
miezuri Curentul
secundar
nominal
Isn[A] Sarcina
secun –
dară
Zs[Ω] Puterea
secun –
dară
Ss [VA] Observații
Celule de
transformator
T1,T2
(110 kV) TC 1, TC 2 3
1/fază 3 5 1,468 36,7 –
TC 3, TC 4 11 2 5 – – Doar pentru
alimentarea
protecțiilor
Celule de
transformator
T1,T2
(10,5 kV) TC 5, TC 6 3 2 5 – – Doar pentru
alimentarea
protecțiilor
Celule de linie
LEA 1,LEA 2 TC 7, TC 8 3 2 5 1,468 36,7 –
Celula cuplă
transv . CT 1 TC 9 3 2 5 1,404 35,1 –
Celul a de linie
LES 1 TC 10 3 2 5 1,404 35,1 –
Celula de linie
LES 2 TC 11 3 2 5 1,404
Celula de linie
LES 3 TC 12 3 2 5 1,404 35,1 –
Celula cuplă
transv . CT 2 TC 13 3 2 5 1,404 35,1 –
Celul e de
generator
G1, G2 TC 14, TC 15 3 3 5 1,512 37,5 –
TC 16,
TC 17 3 2 5 – – Doar pentru
alimentarea
protecțiilor
Celule de trafo
TSP 1, TSP 2 TC 18, TC 19 3 3 5 1,468 36,7 –
TC 20,
TC 21 3 2 5 – – Doar pentru
alimentarea
protecțiilor
Celula cuplă
longitud . CL TC 22 3 2 5 1,404 35,1 –
Tabelul 5.10 . Condițiile specifice de funcționare ale transformatoarelor de curent

Calculul încărcărilor secundare (Z S, respectiv S S) la transformatoarelor de curent:
 pentru TC 1, TC 2
Schema de conectare a aparatelor de măsură (bobinele de curent) în secundarul
transformatoarelor de curent TC 1, TC 2 este prezentată în Fig 5.6 .

70
RST
NW var
AWh varh

Fig.5.6. Schema de conectare a aparatelor de măsură în secundarul TC 1, TC 2
()N CO cont ci ia si R R R R Z−+++=∑ , {}TSRi ,,=
Reactanțele electrice ale bobinelor de curent ale aparatelor de măsură sunt :
21,10,044
25aW
aW
snSR
I= = = Ω
var
var 21,10,044
25a
a
snSR
I= = = Ω
20,50,020
25aWh
aWh
snSR
I= = = Ω
var
var 20,50,02025ah
ah
snSRI= = = Ω
220,08025aA
aA
snSRI= = = Ω
() var 0,044 0,020 0,020 0,084a aW aWh a hRR RR R=++ = + + = Ω∑
() var var 0,044 0,044 0,020 0,108a aW a a hTR RR R=++ = + + =Ω∑
() var 0,044 0,020 0,080 0,144a a aWh aASR RRR= + += + + = Ω∑
Pentru calculul rezistenței conductoarelor de legătură, considerăm că acestea au o lungime
aproxima tiv 90 m și secțiunea 2,5 mm2, fiind realizate din cupru :
90* 0,017* 0,612
2,5CR CS CT CO NlRRRR
Sρ− = = = = = = Ω
Rezistența de contact este aproximativ :
Rcont=0,100 Ω
Sarcinile secundare pe faze vor fi :

71
0,084 0,612 0,100 0,612 1, 408
0,144 0,612 0,100 0,612 1, 468
0,108 0,612 0,100 0,612 1, 432SR
SS
STZ
Z
Z=+++=Ω
=+++=Ω
=+++=Ω
Cele mai încărcate sunt faza S deci :
1, 468SZ= Ω
Puterea secundară va fi :
22* 1, 468*5 36,700S S snS Z I VA = = =
Similar, se determină Z s și S s și pentru celelalte transformatoare de curent, valorile
obținute fiind indicate în T abelul 5.10.
Pe baza condițiilor de funcționare a transformatoarelor de curent și a recomandărilor din
literatura de specialitate , se aleg tra nsformatoarele de curent având caracteristicile prezentate
în Tabelul 5.11.

T.C. Caracteristicile tehnice ale transformatoarelor de curent alese
Tip Un
[kV] Umax
[kV] Ipn
[A] Isn
[A] Ssn
[VA] Clasa
precizie n Ild
[kA max] Ilt
[kA] tlt
[s]
TC 1
TC 2 CESo-
145 110 145 2×200 5 60 0,2 <10 40 20 1
TC 3
TC 4 CESo –
145 110 145 2×200 5 60 0,2 <10 40 20 1
TC 5
TC 6 CIRTim 10 12 6300 5 60 0,5 <10 150 60 1
TC 7
TC 8 CESo –
145 110 145 2×200 5 60 0,2 <10 40 20 1
TC 9 CESo –
145 110 145 2×200 5 60 0,5 <10 85 60 1
TC 10 CIRTim 10 12 750 5 15 0,5 <15 250 100 1
TC 11 CIRTim 10 12 1000 5 30 0,5 <15 150 60
TC 12 CIRTim 10 12 750 5 15 0,5 <15 250 100 1
TC 13 CIRTim 10 12 6300 5 60 0,5 <10 150 60 1
TC 14
TC 15 CIRTim 10 12 6300 5 60 0,5 <10 150 60 1
TC 16
TC 17 CIRTim 10 12 4000 5 30 0,5 <15 150 60 1
TC 18
TC 19 CIRTim 10 12 200 5 10 1 <10 150 60 1
TC 20
TC 21 CIRTim 10 12 750 5 15 0,5 <15 250 100 1
TC 22 CIRTim 10 12 400 5 10 0,5 <10 150 60 1
Tabelul 5.11 . Caracteristicile tehnice ale transformatoarelor de curent alese

72
5.6.3. Verificarea transformatoarelor de curent
Transformatorul de
curent Stabilitate electriodinamică Stabilitate termică
ișoc
[kA max] Ild
[kA] Iet
[kA] Ilt
[kA]
TC 1, TC 2 9,181 40 4,190 60
TC 3, TC 4 – 40 – 12
TC 5, TC 6 109,220 150 41,377 100
TC 7, TC 8 8,461 40 3,283 60
TC 9 11,763 85 4,901 60
TC 10 129,598 250 49,096 200
TC 11 127,666 150 48,364 200
TC 12 127,671 250 45,138 200
TC 13 132,775 150 50,300 200
TC 14, TC 15 96,824 150 36,499 100
TC 16, TC 17 96,824 150 36,499 100
TC 18, TC 19 7,626 150 3,756 100
TC 20, TC 21 131,922 250 49,977 100
TC 22 9,469 150 49,977 100
Tabelul. 5.12. Verificarea la stabilitate electrodinamică și termică a
transformatoarelor de curent alese
Conform valorilor din tabelul 5.12. se constată că pentru toate transformatoarelor de
curent alese sunt satisfăcute condițiile : șoc ldiI≤ și 22 et lt ltI It≤ , deci ele prezintă stablitate
termică și electrodinamică.
5.6.4. Alegerea transformatoarelor de tensiune
Transformatoarele de tensiune se racordează la bornele generatoarelor, pe fiecare secție
de bare sau sistem de bare colectoare care pot funcționa independent , sau pe toate circuitele
schemei . Spre deosebire de transformatorul de curent, cel de tensiune nu se plasează pe fiecare
circuit în care se impune măsurarea tensiunii,frecvenței și a puterii.
Transformtoarele de tensiune au tensiunea secundară în condiții normale de funcționare
proporțională cu tensiunea primară și defazată în raport cu acestea cu un unghi apropiat de zero.
Racordarea transformatoarele de tensiune de medie tensiune se face prin siguranțe și
separatoare , iar la înaltă tensiune siguranțele lipsesc. Siguranțele fuzibile au rolul ca în cazul
defectelor din transformatorul de tensiune să nu afecteze rețeaua primară. Pentru protecția
personalului secundarul transf ormatorului se leagă la pământ.[3]
Există două tipuri de transformatoare de tensiune: transformatoare de tensiune
inductive, la care înfășurarea primară se alimentează direct cu tensiunea primară, și

73
transformatoare capacitive, la care înfășurarea primară se alimentează de la un divizor de
tensiune capacitiv, căruia i se aplică tensiunea primară.
Alegerea transformatoarelor de tensiune se face pe baza următoarelor crit erii [1]:
 condiții ambientale de funcționare
 numărul fazelor și conexiunea înfășurărilor
 frecvența nominală
 tensiunea primară nominală
 tensiunea secundară nominală
 clasa de precizie
 puterea secundară nominală
Transformatoarele de tensiune de înaltă tensiune sunt realizate de tip exterior, i ar cele de
medie medie tensiune de tip interior.
Valorile tensiunilor primare a le transform atoarelor de tensiune se stabil esc în funcție de
modul de conectare, ș i sunt indicate în Tabelul 5.13.
Transformatoa rele de tensiune destinate alimentării aparatelor de măsură au clasă de
precizie de 0,5.
Puterea secundară nominală a transformatorului de tensiune trebuie astfel aleasă încât
să verifice condiția următoare: ,sn s sn 0 25 S S S⋅≤≤ unde S s este putere a aparentă
consumată
Condiția de mai sus trebuie sa fie obligatoriu satisfacută pentru ca transformatorul de
tensiune să lucreze în limitele de eroare date de clasa de precizie.
Pentru alegerea transformatoarelor de tensiune se impune stabilirea unor condiții
specifice de funcți onare prezentate în Tabelul 5.13.
5.5.4.1. M etodologia de calcul a puterii secundare (Ss)
 pentru transformatoarele de tensiune TT 1 și TT 2.
Schema de conectare a bobinelor de tensiune ale aparatelor de măsură din secundarul
transformatorului de tensiune este prezentat ă în Fig. 5.7.

74
R
S
T
N
f
VV-V f-f Sy W var Wh varht
s
r
0V
2W + 3W 2var + 2var 5Wh 5varh

Fig. 5.7. Schema de conectare a aparatelor de măsură în secundarul transformatoarelor de
tensiune T 1, T2
Între faze și nul nu este conectat nici un aparat :
00
' ' '' ' '
======
T S RT S R
Q Q QP P P

Între fazele R și S avem: (cosφ=0,8, tgφ=0,75)
( )
( )'
var
'2* 3* 5* 5* *cos
15 7 2*0,5 3*6 5*1 5*1 *0,8 40,8RS aVinr afinr aWind aWinr aWh a h
RSPS S S S S S
PWφ = ++ + + +
= ++ + + + =
''* 40,8*0, 75 30, 6RS RSQ P tg VAr φ= = =
Între fazele R și T avem :
( )
( )'
var var
'2* 2* 5* *cos
2 1 6 2*0,5 2*6 5*1 *0,8 21 ,6RT aV V af f aSy a ind a inr aWh
RTPS S S S S S
PWφ−−= + ++ + += +++ + + =
''* 21,6*0,75 16, 2RT RTQ P tg VAr φ= = =
Între fazele S și T avem :
( )'
var var var
'( 2* 3* 2* 2* 5* )*cos
2 1 2*0,5 3*6 2*0,5 2*6 5*1 *0,8 32ST aVind afind aWind aWinr a ind a inr a h
STPS S S S S S S
PWφ = ++ + + + +
= + ++ ++ + =
''* 32*0,75 24ST STQ P tg VAr φ= = =
Încărcările fazelor transformatorului de tensiune sunt următoarele :

75
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*40,8 3*21,6 3 *30,6 3 *16, 20 35,356
66 6 6RS RT RS RT
RRPP Q QPP W+− +−= ++ = + + =
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*30,6 3*16, 2 3 *40,8 3 *21,60 17,858
66 6 6RS RT RS RT
RRQQ P PQ Q VAr+ −+ +−+=++ = + + =
()()22 2235,356 17,858 39,610R RRS P Q VA = += + =
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*40,8 3*32 3 *30,6 3 *240 34, 495
66 66RS ST RS ST
SSPP Q QPP W+−+ +− += ++ = ++ =
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*30,6 3*24 3 *40,8 3 *320 24,759
66 66RS ST RS ST
SSQQ P PQ Q VAr+ −+ +− += ++ = ++ =
()()22 2234, 495 24,759 42, 461S SSS P Q VA = += + =
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*21,6 3*32 3 *24 3 *16, 20 24,549
66 66ST RT ST RT
TTPP Q QPP W+−+ +−+= ++ = ++ =
'' ' '
'3* 3* 3* 3* 3*24 3*16, 2 3 *32 3 *21,60 23,102
66 66ST RT ST RT
TTQQ P PQ Q VAr+− +−= ++ = ++ =
()()22 2224,549 23,102 33,709T TTS P Q VA = += + =
Se observă că faza S este cea mai încărcată, deci :
42, 461SS VA=
Procedând în mod asemănător se determină puterea secundară (Ss) și pentru celelalte
transformatoare de tensiune, valorile obținute fiind prezentate în T abelul 5.13.
Conform recomandărilor din literatura de specialitate, e obligatorie satisfacerea condiției :
,sn s sn 0 25 S S S⋅≤≤
Pentru transformatoarele de tensiune racordate la nivelul de 110 kV (TT 1-TT4) avem
SSn = 100 VA, pentru cele racordate la 10,5 kV (TT 5- TT 10) avem S Sn = 30 VA .
Observăm că la transformatoarele de tensiune TT 3, TT 4 condiția de mai sus nu a fost
îndeplinită, ca urmare în secundarele acestor transformatoare se vor introduce niște rezistențe
suplimentare, pe care le vom dimensiona mai jos.
 pentru transformatoarele de tensiune TT 3 și TT 4

76
Încărcarea minimă este:
,* ,* Smin Sn S 0 25 S 0 25 100 25VA= = =
min2
2
Sn
S
S100
U 3R 135
S 25
= = ≅Ω
Puterea secundară devine:
SS 27VA=
Condițiile specifice de funcționare ale transformatoarelor de tensiune sunt prezentate în tabelul
de mai jos, iar caracteristicile tehnice ale transformatoarelor de tensiune alese sunt prezentate
în Tabelul 5.14.
Tabelul 5.13 . Condițiile specifice de funcționare a transformatoarelor de tensiune

Circuitul în care
se intercalează
transformatorul
de tensiune Transf.
de
tensiune Numărul
fazelor și
conexiunea
înfașurărilor Aparatele conectate în
secundarul T .T. Puterea
secundară
Ss [VA]
Celulele de
măsură și
descărcător
racordate la
barele de 110 kV TT1,TT 2 3TT
monofazate
conectate în
stea fV
V-V1;
V 1;f-f 1;
1;1; Sy 1;
W W
var 2;Wh 5;varh2;varf 1;
5;3; 2;
43,034
Celulele de linie
LEA 1, LEA 2 TT3,TT 4 1TT
monofazat pe
faza S V 1;
2 (fără R S)
27 (cu R S)
Celulele de
măsură și
descăr cător
racordate la
barele de 10,5 kV TT5,TT 6 3TT
monofazate
conectate în
stea fV
V-V1;
V 1;f-f 1;
1;1; Sy 1;
W W
var 2;Wh 8;varh2;varf 1;
5;3; 4;
47,173
Celulele de
generator TT7,TT 8 3TT
monofazate
conectate în
stea
V
V-V1; f-f 1;
1; Sy 1; W
Wh 2;varh2;
varf 1;
2; 4;
9,609
Celule de SP 1,
SP2 TT9,TT 10 3TT
monofazate
conectate în
stea V 1;V 1;0
3,5

77

Transformator
de tensiune Caracteristicile tehnice ale transformatoarelor de tensiune alese
Tip Upn
[kV] Umax
[kV] USn
[kV] SSn
[VA] Clasa de
precizie
TT1, TT 2 TEH-123 110/√3 123/√3 100/√3 100 0,5
TT3, TT 4 TEH-123 110/√3 123/√3 100/√3 100 0,5
TT5, TT 6 TIRMi -A 10/√3 12/√3 100/√3 60 0,5
TT7, TT 8 TIRMi -A 10/√3 12/√3 100/√3 60 0,5
TT9, TT 10 TIRMi -A 6/√3 7,2/√3 100/√3 30 0,5
Tabelul 5.14 . Caracteristicile tehnice ale transformatoarelor de tensiune alese
5.6.5. Alegerea descărcătoarelor cu rezistență variabilă
Descărcătoarele cu rezistență variabilă sunt aparate care protejează instalația electrică
înpotriva supratensiunilor și au caracteristică tensiune- curent neliniară. Materialul de bază a
rezistenței neliniare este carborundul. La acest material rezistența ohm ică scade la creșterea
tensiuni aplicată. [8]
În general d escărcătoarele cu rezistență variabilă se montează alăturat transformatorului
de tensiune în celulele de măsură și descărcător și în grupurile de măsură și descărcător .
La alegerea descărcătoarelor cu rezistența variabilă trebuie îndeplinite următoarele conditții:
 tensiunea nominală a descărcătorului să corespundă tensi unii nominale a rețelei în care
se instalează
 tensiunea maximă admis ibilă aplicată descărcătorului în regim normal, să nu
depășească valoarea admisă (U admmax). Tensiunea maximă aplicată descărcătorului, având în
vedere faptul că acesta se conectează între fază și pământ.
Se calculează cu relația: max3msUU= unde : Ums este tensiunea maximă de serviciu a rețelei
în care se montează descărcătorul .
Se impune verificarea condi ției: max maxadm UU≤
Pe baza condițiilor de funcți onare, prezentate în Tabelul 5.15 . am ales descarcatoarele
având ca racteristicile indicate de produc ător [1 1] prezentate în Tabelul 5. 16.

78
Circuitul în care este amplasat DRV -ul Descărcatorul Un
[kV] Ums
[kV] Umax
[kV]
Celulele de măsură și descărcător racordate
la barele de 110 kV DRV 1, DRV 2 110 123 71
Celulele de măsură și descăr cător racordate
la barele de 10,5 kV DRV 3, DRV 4 10 12 20
Neutrul transformatoarelor T1, T2 DRV 5, DRV 6 110 123 71
Tabelul 5.15. Condițiile de funcționare ale descărcătoarelor cu rezistență variabilă

Descărcător Tip
Un
[kV] Uadm max
[kV] Imd
[kA max]
DRV 1, DRV 2 PLEXIM R -Y
123 110 102 10
DRV 3, DRV 4 PLEXIM R -Y
12 24 18 10
DRV 5, DRV 6 PLEXIM R -Y
123 110 102 10
Tabelul. 5.16. Caracteristicile tehnice ale descărcătoarelor cu rezistență variabilă alese
Schema monofilară completă a centralei și stației de evacua re este prezentată în Planșa A 1.

79
CAPITOLUL 6
Stabilirea soluției constructive pentru stația electrică de evacuare

Stația electrică de evacuare poate fi realizată în două variante constructive: de tip exte-
rior sau de tip interior. Datorită avantajelor economice pe care le implică (consum redus de
materiale de construcție, risc redus de extindere a avariilor datorită distan țelor mari între faze
și între circuite, timpi de execuție mai reduși, vizibilitate bună a echipamentelor și acces ușor la echipamente pentru exploatare, înlocuire etc.), stația electrică de evacuare se realizează în majoritatea cazurilor la exterior, acea sta fiind și soluția pe care o vom aplica în cazul acestui
proiect [1].
Din punc t de vedere al soluției constructive , după înălțime a față de sol, putem deosebi
trei variante ale stați ei de evacuare . Prima soluție este de tip înalt , ace asta presupune costuri
mari pentru cadrele de susținere și o serie de dificultăți în exploatare ,a doua soluție este de tip
semiînalt unde separatoarele se montează la înălțimea de 2,5m și ultima soluț ie de tip secund
unde echipamentele se montează la pământ , din acest motiv cadrele de susținere sunt mai simple
și ieftine.
În acest proiect am ales o soluție de tip semiî nalt. Pentru a diminua suprafața ocupată
de stație, una din barele colectoare o vom realiza în „U”, astfel , din fiecare pas de celulă să
avem pl ecări în ambele direcții. Varianta constructivă aleasă este cu separatoarele de bare
așezate în linie longitudinal – Planșa A 2.
Căile de curent și întreaga aparatură de pe teritoriul stației trebuie dispuse astfel încât
să se asigure nivelul de izolare necesar între diferitele elementele aflate sub tensiune. Distanța
minimă între faze la n ivelul de 110 kV este de 1000mm iar între fază și pământ 900 mm.
În cazul conductoarelor flexibile , distanțele minime se suplimentează cu distanțele de
deplasare a conductoarelor, datorate sarcinilor la care sunt supuse acestea (vânt, chiciură,
zăpadă etc.).
Soluția constructivă adoptată pentru stația electrică de evacuare a energiei electrice este
de tip semiînalt, la care separatoarele de bare se montează pe suporți înalți de până la 2,5m, i ar
întreruptoarelor ș i transformatoarelor de curent se amplasează pe fundamente joase pentru a
ușura transportul, manipularea ș i exploatarea lor.
Am ales acest tip constructiv pentru că presupune o serie de avantaje, precum accesul
ușor la echipamente , ca urmare se pot schimba, revizui și repara relativ ușor. Se aplică la o

80
gamă largă de tensiune, d in acest m otiv, aceasta variantă constructivă este des întâlnită în stațiile
electrice de înaltă tensiune din Romania.

81 BIBLIOGRAFIE
[
1] Bendea, G. – Partea electrică a centralelor electrice. Îndrumător de proiectare, Litografia
Universității din Oradea, 2000
[
2] Bendea, G. – Partea electrică a centralelor , Editura Universității din Oradea, 2007
[
3] Coroiu Nicolae – Stații și posturi de transformare, Editura Universității din Oradea, 1999
[
4] Buhuș, P. – Partea electrică a centralelor electrice, Editura Didac tică și Pedagogică,
București, 1983
[5]H
einrich, I. – Partea electrică a centralelor și stațiilor electrice, Editura Institutul Politehnic
“Traian Vuia” Timisoara Facultatea Electrotehnică, 1977
[6] Pietrăreanu, E. ș. a .- Agenda electricianului, ediția a IV-a revăzută și completată, Editura
Tehnică, București 1986
[7
] Comanescu, G. – Partea electrică a centralelor și stațiilor, Editura Proxima, București 2005
[8
] Buhuș, P. ș. a. – Partea electrică a centralelor, stațiile electrice și posturile de transformare.
Îndreptar pentru lucrări de exploatare a instalațiilor electrice din SEN , Litografia I. P.
București, 1990
[9]
* * * – Catalog de produse AREVA
[
10]* * * – Catalog de produse Schneider https://www.se.com/ro/ro/product- category/88025-
componente -tablouri -mt/?filter=business -6-distri butie -electrica-de- medie -tensiune -si-
automatizari
[11
] * * * – Catalog de produse ABB: https://search.abb.com/library/Download.aspx?
DocumentID=1HSM954312- 00en&LanguageCode=en&DocumentPartId
=&Action=Launch

82