CAPITOLUL I Memoriul justificativ Întrerupatoarele de înalta tensiune sunt aparate electrice automate destinate comutatiei circuitelor de înalta tensiune parcurse de curent.Sarcinile principale a acestor întrerupatoare sunt operatiile de stabilire siîntrerupere a curentului de sarcina normala, la interventia voita a operatorului si sa întrerupa cât mai rapid în mod automat, curentii de scurtcircuit în urma comenzilor primite de la protectia prin relee (declansatoare). La nevoie aceste întrerupstoare trebuie sa poata îndeplinii si operatia de reanclansare automata rapida, imediat dupa prima deconectare, sub actiunea comenzii primite de la dispozitivele RAR. În ultimele decenii s-au făcut progrese remarcabile în domeniul întreruptoarelor de înaltă tensiune. Dacă între 1965-1970, în majoritatea întreprinderilor se fabricau tipurile aşa-zise „clasice” constând din întreruptoare cu ulei puţin, aer comprimat, cu suflaj magnetic, cu ulei mult,etc. După această perioadă, se produce o schimbare, care constă în apariţia treptată în fabricaţia industrială, a întreruptoarelor ce utilizează ca mediu de stingere şi de izolare, hexafluorura de sulf. 1
81
Embed
Mentenanta Intreruptorulul Cu SF6. Tehnici Moderne
Mentenanta Intreruptorulul cu SF6. Tehnici Moderne
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CAPITOLUL I
Memoriul justificativ
Întrerupatoarele de înalta tensiune sunt aparate electrice automate destinate comutatiei
circuitelor de înalta tensiune parcurse de curent.Sarcinile principale a acestor întrerupatoare sunt
operatiile de stabilire siîntrerupere a curentului de sarcina normala, la interventia voita a
operatorului si sa întrerupa cât mai rapid în mod automat, curentii de scurtcircuit în urma
comenzilor primite de la protectia prin relee (declansatoare). La nevoie aceste întrerupstoare
trebuie sa poata îndeplinii si operatia de reanclansare automata rapida, imediat dupa prima
deconectare, sub actiunea comenzii primite de la dispozitivele RAR.
În ultimele decenii s-au făcut progrese remarcabile în domeniul întreruptoarelor de înaltă
tensiune.
Dacă între 1965-1970, în majoritatea întreprinderilor se fabricau tipurile aşa-zise
„clasice” constând din întreruptoare cu ulei puţin, aer comprimat, cu suflaj magnetic, cu ulei
mult,etc.
După această perioadă, se produce o schimbare, care constă în apariţia treptată în
fabricaţia industrială, a întreruptoarelor ce utilizează ca mediu de stingere şi de izolare,
hexafluorura de sulf.
Construcţia întreruptoarelor cu SF6 a apărut ca urmare a descoperirii proprietăţilor foarte
bune de stingere a arcului electric de comutaţie, pe care le posedă acest gaz. În afară de aceasta,
spre deosebire de alte materiale electroizolante care îşi pierd în timp calităţile de dielectric –
îmbătrânesc - SF6 nu îmbătrâneşte.
De asemenea, spre deosebire de alte medii de stingere a arcului electric, care sub acţiunea
temperaturii ridicate se descompun în gaze ce activează stingerea şi care apoi sunt evacuate din
întreruptor – pierzându-se deci la fiecare rupere, o parte din masa mediului de stingere – SF 6
după ce sub acţiunea temperaturii s-a descompus în elementele sale componente, ulterior
stingerii arcului electric acestea se recombină, păstrând practic neschimbată cantitatea de SF6 din
1
întreruptor. Aceste proprietăţi corelate cu cele de bun dielectric, permit realizarea unor instalaţii
şi aparate electrice de gabarit redus şi capsulate, adică fără comunicare cu mediul exterior.
O proprietate importantă a SF6 este aceea de gaz electronegativ, adică a cărui moleculă
neutră,în urma ataşării unui electron, formează un ion negativ stabil.
Pentru presiuni cuprinse între 1şi 9 bar ( 1 bar=105 N/m2 ), rigiditatea dielectrică a SF6 este – atât
la frecvenţa industrială, cât şi la unda de impuls de 1,2/ 50µs - de peste două ori mai mare decât
cea a aerului aflat la aceeaşi presiune [1].
SF6 pur este un gaz incolor, inodor, nu este toxic şi nici inflamabil, este un gaz greu
densitate 38,8 g/ dm3 la 20oC şi presiune absolută 6 barr, mai dens de 5 ori decât aerul din care
cauză se dispersează greu în atmosferă.
Utilizarea lui se face în stare pură, procentele de impuritate admise( care rezultă din
procesul de fabricaţie este foarte strict controlat prin norme [2].
Impurităţile amintite constau din aer, apă, acizi, fluoruri, uleiuri minerale şi sunt admise
în cantităţi foarte mici, de ordinul câtorva p.p.m.( părţi pe milion).
Constatările fizico-chimice ale gazului SF6, i conferă superioritate faţă de hidrogen sau
azot, astfel:
a) ca izolant SF6, are următoarele proprietăţi:
- la p=5 barr, are o rigiditate dielectrică mai mare de circa două ori decât a aerului şi a
uleiului;
- se autogenerează spontan după o străpungere ( cu tendinţa de creştere ulterioară a
rigidităţii spaţiului străpuns); după o străpungere, creşterea de presiune e neglijabilă.
b)ca mediu de stingere, are următoarele proprietăţi:
- aviditatea pentru electroni;
- diametrul maxim al arcului electric în SF6 redus;
2
- constanta de timp în vecinătatea trecerii prin zero, este de două ordine de maxime mai
mică (1,7µs faţă de 110 µs la aer);
Date fiind cele descrise anterior, aleg soluţia de întreruptor cu presiune mică,cu suflaj
axial, cu loc de rupere pe pol.
Mecanismul de acţionare va fi de tipul, cu acumulare de energie, cu resoarte disc, cu
transmisia energiei la contactele mobile, prin intermediul unui fluid hidraulic.
Tendinţa pe plan mondial în domeniul construcţiei de aparate electrice, constă în a
extinde producţia şi utilizarea întreruptoarelor cu SF6 în detrimentul celor cu ulei puţin, respectiv
a celor cu aer comprimat. Aceasta deoarece în raport cu celelalte tipuri de întreruptoare, cele cu
SF6 prezintă următoarele avantaje, care devin decisive în cadrul unei analize tehnico-economice:
- reducerea numărului de camere de stingere pe pol, pentru aceeaşi valoare a lui Un şi Ir ;
- creşterea capacităţii de rupere pe unitatea de rupere (245kA, 50 kA.);
- reducerea gabaritului (1/10 la instalaţii capsulate în SF6 şi 1/2—1/4 la întreruptoarele cu
SF6);
- creşterea anduranţei între revizii;
- nu prezintă pericol de incendiu sau explozie.
3
CAPITOLUL II
Stadiul actual în construcţia întreruptoarelor de
înaltă tensiune în SF6.
În perioada 1980-1990, pe plan mondial, s-au optimizat construcţiile existente reducându-
se în continuare gabaritele, consumurile la constructor şi cheltuielile de întreţinere la utilizator.
Pe plan mondial s-a perfecţionat întreruptorul cu autosuflaj (se foloseşte energia aerului
pentru mişcarea contactului mobil) şi mecanismul de acţionare cu înmagazinare de energie în
arcuri disc. De remarcat că, transmiterea energiei de la arcurile disc la tija întreruptorului, se face
prin intermediul unui lichid hidraulic.
Într-o serie de ţări europene printre care şi ţara noastră,Un cea mai mare este 420 kV. În
alte ţări europene Un este 765 kV. Şi se efectuează cercetări pentru tensiune de 1100kV…1500kV
în vederea realizării interconectării sistemelor electro - energetice.
În S.U.A. tensiunea nominală cea mai mare este de 765kV, fiind realizate circa 6000km
de linii de transport la această tensiune.
În sistemele electro-energetice cu tensiuni nominale până la 500kV nivelul actual al
curentului de scurtcircuit este de 63 kA. În sistemele cu tensiunile nominale de 765kV, într-o
serie de cazuri este necesară instalarea unor întreruptoare cu capacitate nominală de rupere de
80kA. La tensiune de 1100…1500kV, această valoare va creşte probabil până la 100 140kA.
Valoarea maximă a curenţilor nominali ai întreruptoarelor de serie mare cu SF6 este de
4000A. Firma Siemens a mărit curentul nominal al întreruptorului cu SF6 pentru instalaţii
capsulate la 765kV până la 8000A.
Firma Toshiba livrează întreruptoare cu SF6 la 330şi 500kV cu curenţi nominali până la 8000A
desfăşurând cercetări pentru mărirea curentului nominal până la 12000A. curenţii nominali de
4
rupere ai întreruptoarelor cu SF6 sunt de 50 63kA. Toate firmele producătoare de astfel de
întreruptoare desfăşoară o intensă activitate în sensul sporirii capacităţii lor de rupere.
Firma B.B.C. are comenzi de staţii complet capsulate cu curenţi de rupere de 70…80 kA.
Firma Merlin-Gerin urmăreşte o creştere a curenţilor de rupere în următorii 2…3 ani
până la 80…100 kA.
Creşterea continuă a cererii de energie electrică şi dezvoltarea reţelelor de înaltă tensiune
au avut ca rezultat creşterea curenţilor de scurt circuit. Ca o consecinţă, întreruptoarele utilizate
în reţele trebuie să fie capabile să întrerupă curenţi de scurt circuit din ce în ce mai mari.
Utilizarea SF6 ca agent de stingere şi de izolare a condus la rezolvarea cu succes a
problemelor. Deci, atenţia constructorilor de întreruptoare s-a îndreptat asupra creşterii
performanţelor camerelor de stingere în condiţiile reducerii gabaritului şi numărului de puncte de
rupere.
În prezent s-a renunţat la construcţia de întreruptoare cu dublă presiune (presiune joasă pentru
izolare şi presiune înaltă pentru stingerea arcului) şi s-a dezvoltat intens construcţia de
întreruptoare cu autocompresie. Această construcţie utilizează SF6 ca agent de izolare şi de
stingere a arcului la o presiune unică.
5
CAPITOLUL III
PERFORMANTE ,TENDINTE
Tendinta actuala în ceea ce priveste constructia întreruptoarelor de înalta tensiune cu SF6 pe plan
mondial vizeaza: realizarea unei capacitati de rupere marite la 100kA; realizarea etansarilor cu
ferofluide magnetice; optimizarea mecanismelor de actionare pentru asigurarea comenzilor
sincrone prin prevederea unor dispozitive electronice; computerizarea sistemelor de
protectie, comanda si diagnoza pentru cresterea fiabilitatii întrerupatoarelor; cresterea perioadei
de revizie la 20-30 de ani; proiectarea asistata de calculator a întrerup_toarelor. Astazi se
realizeaza întrerupatoare capsulate cu SF6 ce cuprind într-un lot unitar barele colectoare,
separatoarele, întrerupatorul de putere, reductoarele de tensiune si curent. Introducerea în
exploatare a acestor instalatii, ce reprezinta solutia cea mai favorabila pentru domeniul înaltei
tensiuni, fapt justificat de urmatorii factori: necesitatea de transfera energieelectrica în centrele
industriale _i în ora_ele mari cu o tensiune nominal_ cât mai ridicata si de a afecta un spatiu cât
mai redus pentru statia de conexiune sau de transformare; eliminarea defectelor posibile din
cauza poluarii în zonele industriale sau cu atmosfera salina; cresterea gradului de securitate,
carcasele metalice fiind legate la pamânt; eliminarea pericolului de explozie; exploatare mai
simpla si fiabilitate ridicata.
6
Figura 4.21. Anduranta întrerupstoarelor de înalts tensiune
Datorita proprietatilor dielectrice bune, aceste întrerupatoare s-au dezvoltat în variantele cu
autocompresie, ce folosesc deplasarea contactului mobil la deconectare pentru comprimarea
gazului. Firma Electroputere Craiova a realizat 1979 primul întrerupator capsulat cu SF6 de 123
kV/2000A, iar în 1984 a realizat un întrerupator integral în constructie independenta cu
autocompresie de 145kV (3150A si putere de rupere 40kA). În anul 1986 s-a realizat un
întrerupator de 170kV/ 3150A/ 40kA. Principiul functionarii camerelor de stingere cu
autocompresie este prezentat în figura 4.20. exemplificat pentru o camera de stingere folosita la
întrerup atoarele AEG la tensiuni între 72,5 kV si 765kV. Presiunea gazului SF6
în interiorul camerei este de 5 bari.
7
1- piston fix, 2- cilindru de compresie, 3- piesa de contact, 4- contact pentru contactul nominal,
5- ajutaj izolant, 6- piesa de contact pentru arcul electric,
7- flanae de racord, 8- cavitate, 9- filtru de alumina (Al2O3).
În pozitia închis a) se stabileste continuitatea circuitului prin contactul fix tubular 6 si contactul
mobil de tip tulipa 4. Prin actionarea asupra tijei de comanda, solidara cu cilindrul de
autocompresie 2 si contactul mobil 4 apare arcul electric între contactul fix si contactul de arc din
interiorul tulipei 6. Contactul mobil împreuna cu cilindrul de autocompresie se deplaseaza în
directia pistonului fix 1, comprimând gazul si obligându-l sa treaca prin orificiile de cilindru si sa
patrunda în zona arcului electric unde se realizeaza un puternic suflaj longitudinal datorita formei
duzei 5, ceea ce contribuie la rapida stingere arcului electric. Capacul prins de camera de stingere
prin intermediul flansei 7 cuprinde un filtru de alumina 9, rolul de a curata gazul de florurile
metalice ce se formeaza. Refacerea rapida a rigiditatii dielectrice a gazului SF6, ofera acestui tip
de întrerupator posibilitatea de a fi utilizat la deconectarea sarcinilor capacitive.
8
Utilizând principiul modulului pot fi construite întrerupatoare pentru tensiuni foarte înalte cu mai
multe camere de stingere. Actionarea acestor întrerupatoare se face pneumatic cu ajutorul
cilindrului 16 si a pistonului solidar cu tija 15. Duzele din materiale conductoare sunt executate
din metale sau grafit. În prezent duzele la întrerupatoare se fac cel mai adesea din teflon care
Prezinta niste proprietati speciale: rezistenta mecanica mare, prelucrabilitateusoara, rezistenta la
temperaturi ridicate. Întrerupatoarele cu autocompresie impun anumite cerinte asupra
mecanismului de actionare. Astfel pentru a învinge blocajul ajutajului si presiunea dinamica a
arcului electric pistonul trebuie antrenat de energie în resoarte, sau mecanisme oleopneumatice,
astfel încât pretul de cost al întrerupatorului creste.
Aspecte ale comutaţiei în hexafluorura de sulf
În principiu, un aparat trebuie să stingă atât arcul electric de curent intens, cât şi pe cel de curent
redus. Acest deziderat se realizează printr-o construcţie corectă a ajutajului, care la curenţii
intenşi trebuie să majoreze debitul de gaz şi să evite refularea arcului electric. Refacerea rapidă a
rigidităţii dielectrice, datorită proprietăţilor gazului SF6 , oferă acestui tip de întreruptor
posibilitatea de a fi utilizat la deconectarea sarcinilor capacitive.
Principalele metode de întrerupere a curentului, folosite pentru întreruptoarele cu mare
putere de rupere în SF6 , sunt aşa-numitele:
Metoda „ dublă presiune”
Metoda „autocompresiei”
Întreruptorul cu autocompresie are un ancombrament relativ mai mic decât alte tipuri de
întreruptoare şi nu necesită o întreţinere dificilă. Revizia unui astfel de aparat poate fi făcută la
câţiva ani, cu care ocazie se examinează sistemul de contacte, se înlocuieşte filtrul de alumină, se
verifică garniturile de etanşare şi se reumple cu gaz proaspăt.
9
Coloana arcului în flux longitudinal de SF6
Caracteristicile coloanei arcului în procesul de stingere depind de proprietăţile plasmei şi
de factori externi.
Arcul electric în SF6 are nişte particularităţi ce decurg din proprietăţile fizico-chimice ale
acestui gaz. În primul rând, are o mare importanţă repartiţia temperaturii în secţiunea arcului în
SF6 .
Particularităţile fizico-chimice ale plasmei de SF6 , constau în faptul că temperatura sa de
disociere, de 2100K, este mult inferioară temperaturii de 4000K , la care are loc o creştere
vertiginoasă a conductibilităţii datorită conductibilităţii sulfului.
Datorită acestui fapt în coloana arcului se formează 2 zone:- una centrală( nucleul arcului
9 şi una periferică( stratul superficial). Nucleul arcului conductor are o conductibilitate foarte
ridicată. În acest nucleu, datorită pierderilor, plasma se încălzeşte la temperaturi ridicate.
Stratul superficial nu este conductor dar are o conductibilitate termică foarte mare. O
astfel de structură a coloanei arcului este caracteristică gazelor moleculare. Pentru coloana
arcului stabilit într-un tub sau răcită slab în azot, nucleul se formează dacă temperatura atinge
temperatura de disociere ( 7500K ). Această condiţie se îndeplineşte la curenţi suficienţi de mari.
Statul superficial în azot are o temperatură ridicată, dar sub 7500 K şi deci plasma este parţial
conductoare. Astfel, formarea unui nucleu în gazele moleculare obişnuite, se produce uneori la
curenţi mari, pe când la SF6 , acest nucleu se observă şi la curenţi foarte mici. Din această cauză
rezultă că repartiţia radicală a temperaturii în SF6 şi azot se prezintă la aceeaşi secţiune a arcului.
O asemenea repartiţie a temperaturii este folosită pentru explicarea proprietăţilor de stingere ale
SF6 . Diametrul porţiunii conductoare a arcului în SF6 este mult mai mic decât diametrul arcului
în azot.
La trecerea curentului prin zero procesul de destrămare a coloanei în SF6 va fi mai intens
decât în azot sau în aer, datorită faptului că în volumul conductor de SF6 e conţinută o cantitate
mai mică de căldură decât la aer. Rezultă că stingerea este mai uşoară în SF6 decât în aer.
Capacitatea SF6 de a stinge este condiţionată de proprietăţile termo-chimice ale plasmei.
10
Proprietăţile termo- chimice ale gazului se manifestă în mod diferit, funcţie de intensitatea
suflajului, la suflaj slab rolul preponderent avându-l proprietăţile termo-chimice, iar la suflaj
intens rolul preponderent îl are electronegativitatea.
Stingerea arcului în zona trecerii prin zero a curentului în suflaj longitudinal de SF6.
Caracteristica arcului răcit cu aer şi SF6, diferă puţin în condiţii identice. Cu toate acestea
capacitatea de stingere este de 4-5 ori mai mare. Rezultă că, proprietăţile specifice ale SF 6, se
manifestă la sfârşitul semiperioadei ( la trecerea curentului prin zero ), când valoarea acestuia
scade la 1—5 A. În procesul de stingere, la trecerea prin zero a curentului, înalta sa capacitate de
stingere se îmbină cu rigiditatea dielectrică în SF6.
Experimental s-a constatat că la stingerea cu aer, înaintea trecerii curentului prin zero,
coloana arcului capătă o structură fărâmiţată. Procesul de disipaţie a coloanei are un caracter
sporadic, apărând turbioane şi întreruperi. În acest caz apar, condiţii mai favorabile de schimb
între plasarea coloanei arcului şi jetul de gaze rece.
La suflajul cu SF6 , la trecerea curentului prin zero, coloana arcului îşi păstrează structura
compactă, până când curentul ajunge la zero. Urmele de întrerupere şi turbulenţa, lipsesc chiar
pentru valori foarte mici ale curentului.
În SF6 are loc o scădere bruscă a diametrului şi o oarecare creştere a densităţii de curent,
iar la aer schimbarea diametrului arcului este neînsemnată, densitatea fiind relativ mică şi scade
monoton. Spre deosebire de suflajul cu aer, la răcirea arcului în jet longitudinal de SF6 , se
creează condiţii oarecum diferite de acţiune a pulsaţiilor turbulente din partea jetului de gaz
asupra coloanei. Se poate stabili comparativ turbulenţa în cele două medii. Dacă se ia în primă
aproximaţie curgerea plan paralelă şi egalitatea gradienţilor:
atunci, raportul turbulenţelor poate fi reprezentat prin:
11
Unde: = densitatea
j = densitatea de curent ( A/m )
Corespunzător concentraţiei electronilor:
n0 =
Pentru coloana de arc în SF6, câmpul magnetic propriu poate fi un factor suplimentar,
formator de structuri compacte a coloanei, spre deosebire de coloana arcului de aer, la dare spre
sfârşitul semiperioadei densitatea de curent este relativ mică. Rezistenţa arcului în SF6 practic nu
variază în timp până la 6…8µs, înaintea trecerii prin zero a curentului.
Pentru t = 6µs avem:
- SF6 : Ra= k1∙ p0,3
- aer : Ra= k2∙ p0,7
Rezistenţa arcului în SF6 , rămânând sensibil mai mare ca în aer depinde mai puţin de
căderea de presiune. Această zonă de trecere a curentului prin zero, sen caracterizează deci
printr-o turbulenţă mai slabă în jet de SF6. proprietăţile dinamice ale curentului se pot caracteriza
prin variaţia temperaturii în secţiunea coloanei în timp, în condiţii date de mediu şi surse de
energie exterioare date.
O măsură comodă pentru aceasta o constituie constanţa în timp a arcului, care rezultă din
ecuaţia energetică a porţiunii de arc. Pentru constanta de timp rezultă relaţia:
12
Unde: r0= raza exterioară a arcului.
= viteza unghiulară a unui grup de particule în rotaţie;
V = viteza liniară a particulelor în direcţia jetului;
∙v = turbulenţa.
La aceeaşi temperatură şi presiune, densitatea în SF6 este de 5 ori mai mare decât
densitatea aerului şi raportul de mai sus este aproximativ egal cu 0,2. Deci, turbulenţa în SF 6 este
mai mică. Stratul superficial al arcului în SF6 are o temperatură de 2100 K şi este supus unei
turbulenţe slabe faţă de aer. Acest strat superficial, cu o constantă de timp mult mai mare ca a
coloanei conductoare înmagazinează căldură în faza de curent intens fiind astfel una din căile de
curent, prin care faza influenţează faza trecerii prin zero a curentului.
Întru-cât diametrul coloanei conductoare a arcului electric răcit în SF6 este relativ mic,
iar densitatea de curent este relativ mare, la trecerea prin zero a curentului în ultimele 6µs, se
poate presupune influenţa presiunii magnetice datorită câmpului propriu.
Presiunea hidrostatică în coloana arcului electric parcursă de curentul I, cu raza r, este
dată de formula:
p0 = n0∙k∙T = = 0,5 ∙ 10-7 ∙ I ∙ J
unde :
n0 = concentraţia de electroni în arcul coloanei;
k = 1,37 ∙ 10-23 J/grad
T = temperatura [k] ;
I = curentul;
13
a = ; pentru temperaturi de 5000K, a=70cm2/s.
În cazul SF6 secţiunea variază brusc, din care cauză se schimbă şi constanta de timp.
Procesele de schimb de căldură sunt neinerţiale şi arcul poate fi considerat cvasistaţionar
pentru intervale de timp oricât de mici. Astfel se explică faptul că la curenţi oricât de mici, se
păstrează coloana arcului coloana lui conductoare.
Curentul în care devine zero, atunci când, conductanţa arcului devine zero, adică la
temperatura plasmei de 4000K.
Conductanţa coloanei de arc în SF6 scade la zero în aproape 0,25µs înainte de trecerea
curentului prin zero, pe când la aer, în condiţii identice, conductanţa rămâne suficient de mare
chiar la trecerea prin zero, ducând la reaprinderea arcului.
Se observă că variaţia rigidităţii la SF6 este mult mai rapidă în special după 0,5µs de la
trecerea curentului prin zero. Aceasta explică faptul că întreruptoarele cu SF6 pot rupe curenţi
mult mai mari în condiţiile dure ale unor scurtcircuite apropiate fără utilizarea rezistenţelor de
şuntare.
Această evoluţie a proceselor din arc în zona trecerii curentului prin zero, are loc numai
dacă viteza la intrarea în duză are o valoare minimă dată de relaţia:
W1>W1 min=620∙
Altfel au loc reamorsări de arc.
Proprietăţile arcului electric de a păstra nucleu conductor până la curenţi foarte mici,
permite deconectarea sarcinilor mici inductive, fără apariţia unor supratensiuni mari.
Un conţinut de până la 20% aer în SF6, duce la o scădere de 10% a vitezei de creştere a
temperaturii de restabilire. La conţinut mai mare de aer, acest parametru se înrăutăţeşte simţitor,
dar chiar la 30% aer valoarea absolută a vitezei de creştere a tensiunii de restabilire poate fi de
6KV/ µs.
14
CAPITOLUL IV
CONCEPTE PRIVIND MENTENANŢA ŞI TEHNOLOGII UTILIZATE
PENTRU SIGURANŢA S.E.N.
Prezentul capitol abordează corelarea privind alegerea tipului de mentenanţă funcţie de:
tehnologiile de realizare a staţiilor de transformare, starea tehnică a instalaţiilor electrice
existente, dotările referitoare la monitorizarea parametrilor de la ansamblurile funcţionale şi
existenţa bazei de date dedicate aferente comportării în exploatare a acestora. Apreciind cât mai
corect riscul asumat de proprietarul/gestionarul instalaţiilor electrice se pot adopta soluţii din
faza de proiectare a staţiilor de transformare care să necesite o mentenanţă redusă dar cu
costuri de investiţii iniţiale mari atât pentru staţii noi cât şi pentru cele retehnologizate.
Cuvinte cheie: tehnologii de staţii, mentenanţă, risc, siguranţă.
4.1. GENERALITĂŢI
15
Astăzi, când presiunea asupra proprietarilor/ gestionarilor de instalaţii electrice a crescut
datorită cerinţelor crescânde de mentenabilitate şi eficienţă care trebuie asigurate în condiţiile
dezvoltării pieţei de energie şi exigenţelor impuse de interconexiunile dintre marile sisteme
electroenergetice, alegerea din faza de proiectare a unor concepte de staţii electrice care să
conducă la siguranţă şi flexibilitate mărită în exploatare, precum şi la o mentenanţă redusă,
devine o preocupare deosebită pentru producătorii, transportatorii, distribuitorii şi furnizorii de
energie electrică.
4.2. CONSIDERAŢII PRIVINDTEHNOLOGIILE DE REALIZARE ASTAŢIILOR DE
TRANSFORMARE
Performanţa unei staţii este dată în principal de trei factori: calitatea ansamblurilor
funcţionale din componenţa acesteia, tipul de schemă monofilară şi sistemul de exploatare
adoptat. Nivelul de performanţă al unei staţii de transformare trebuie să aibă în vedere:
importanţa acesteia pentru sistemul electroenergetic (de interconexiune, de
evacuarea puterii din centrale etc.) natura consumatorilor alimentaţi, riscul asumat de
proprietar/gestionar şi impactul asupra mediului inclusiv asupra populaţiei. Pentru a analiza ce
soluţii tehnologice se impugn la proiectarea staţiilor noi sau la retehnologizarea celor existente,
se vor prezenta principalele tipuri de staţii existente în România şi cerinţele actuale impuse
proprietarilor/gestionarilor acestor staţii în condiţiile unei dezvoltări durabile. În România, la
nivelul anului 2008, cca. 99% din staţiile existente au fost realizate după tehnologia cu izolaţie în
aer (A.I.S) terminologie care a avut la bază IEC 60.050 capitolul 605 şi IEC 60.694, 3.1.2.
Principalele scheme monofilare utilizate în staţiile existente cu tensiuni peste 110 kV inclusiv
sunt de următoarele tipuri: bară simplă secţionată, dublu sistem de bare (cu diverse variante
constructive) bare duble şi bare de transfer, schemă H şi poligonală.
Aparatajul din componenţa staţiilor existente are ca mediu izolant aerul, SF6 şi uleiul
electroizolant iar carcasele şi izolatorii support sunt de porţelan sau materiale compozite.
Indicatorii de fiabilitate ai unei astfel de staţii depind în principal de: flexibilitatea schemelor
monofilare şi performanţele tehnice ale aparatajului, echipamentelor şi materialelor utilizate în
construcţia acestora, inclusiv pentru partea de comandă, control şi protecţie, starea tehnică a
acestora, solicitările dielectrice,
16
energia vehiculată, condiţiile atmosferice, zona de seismicitate şi de poluare şi nu în ultimo rând
de modul cum se execută exploatarea şi mentenanţa acestora. Staţiile în tehnologia A.I.S
sunt de trei tipuri: construcţie normală, compactă (Fig.1) şi cele care combină mai multe