-
1
PROIECTAREA STAIILOR DE CONEXIUNI I TRANSFORMARE Volumul I
Echipamente electrice
(Document de discuie, Proiect) 1. SCOP
..........................................................................................................................
5
2. DOMENIUL DE APLICARE
........................................................................................
5
3. TERMINOLOGIE I ABREVIERI
................................................................................
6
4. DOCUMENTE NORMATIVE DE REFERIN
.......................................................... 12
5. CRITERII GENERALE TEHNICE I ECONOMICE PENTRU ALEGEREA
SCHEMELOR ELECTRICE. PUTEREA GARANTAT
................................................ 16
5.1.Consideraii generale
.........................................................................................
16
5.2. Criterii generale tehnico-economice pentru alegerea
schemelor electrice . 17
5.3. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i a
elasticitii
schemelor
.................................................................................................................
27
5.4. Alegerea echipamentului
..................................................................................
28
6. SCHEME ELECTRICE LA STAIILE ELECTRICE DE TRANSFORMARE I
CONEXIUNI
...................................................................................................................
30
6.1.Consideraii generale
.........................................................................................
30
6.2.Clasificarea staiilor electrice
............................................................................
30
6.3. Scheme de conexiuni
........................................................................................
33
6.4. Scheme pentru staii de record adnc (SRA)
.................................................. 45
6.5. Sistemul de distribuie
......................................................................................
46
6.6. Principiile de autostructurare a reelelor de distribuie
................................ 56
7. SCHEME ELECTRICE PENTRU SERVICII PROPRII ALE STAIILOR
ELECTRICE
110/MT, INCLUSIV ELEMENTE DE DIMENSIONARE
................................................ 58
7.1. Condiii generale
...............................................................................................
58
7.2. Receptoarele instalaiei de servicii proprii
..................................................... 61
7.3. Evaluarea puterilor absorbite de receptoare
.................................................. 63
7.4. Alegerea i dimensionarea surselor de alimentare
........................................ 67
7.5. Schema de alimentare a serviciilor proprii
..................................................... 70
7.6. Alegerea cilor de curent, a izolatoarelor i a aparatajului
primar din
instalaia de servicii proprii
.....................................................................................
71
7.7. Sistemul de automatizare a instalaiei de servicii proprii
.............................. 73
7.8. Organizarea instalaiei electrice de servicii proprii
........................................ 75
-
2
7.9. Montarea transformatoarelor de servicii proprii i a
grupurilor de intervenie
...................................................................................................................................
76
8. ECHIPAMENTUL ELECTRIC I ALEGEREA ECHIPAMENTULUI.
TRANSFORMATOARE DE PUTERE
...........................................................................
77
8.1. Consideraii generale
........................................................................................
77
8.2. Clasificarea transformatoarelor
.......................................................................
92
8.3. Parametrii principali ai transformatoarelor
..................................................... 93
8.4. Elemente constructive
....................................................................................
103
8.5. Suprancrcarea transformatoarelor
.............................................................
112
8.6. Grupele de conexiuni ale transformatoarelor electrice
............................... 125
8.7. Rcirea transformatoarelor electrice
.............................................................
130
9. APARATAJUL ELECTRIC DIN CIRCUITUL PRIMAR
........................................... 136
9.1. Consideraii generale
......................................................................................
136
9.2. ntreruptoare
....................................................................................................
158
9.4. Separatoare de sarcin
...................................................................................
236
9.5. Transformatoare de curent
.............................................................................
253
9.6. Transformatoare de tensiune
.........................................................................
284
9.7. Tratarea neutrului prin bobin sau rezisten
............................................... 327
9.8. Sigurane fuzibile de nalt tensiune
.............................................................
344
9.9. Descrctoare
..................................................................................................
378
9.10. Baterii de
condensatoare..............................................................................
397
9.11. Echipamente sub anvelop metalic n izolaie
gazoas........................... 420
9.12. Aparataj electric de joas tensiune
.............................................................
432
10. CONDUCTOARE I IZOLATOARE
......................................................................
485
10.1. CONDUCTOARE NEIZOLATE
.......................................................................
485
10.2. CONDUCTOARE IZOLATE
............................................................................
555
10.3. IZOLATOARE
.................................................................................................
587
11. SOLUII CONSTRUCTIVE PENTRU STAIILE ELECTRICE DE 110 kV/MT
..... 632
11.1. Consideraii generale
....................................................................................
632
11.2. Alegerea amplasamentului i amenajarea general a
terenului................ 636
11.3. Instalarea cailor de curent
............................................................................
645
11.4. Soluii constructive pentru instalaii de tip exterior
................................... 647
11.5. Soluii constructive pentru instalaii de tip interior
suprateran ................ 663
11.6. Soluii constructive pentru instalaii de tip interior
subteran ................... 681
11.7. Soluii constructive pentru celule mobile de 110 kV
.................................. 686
-
3
11.8. Instalarea in interior a transformatoarelor de putere
................................. 687
11.9. Msuri de protecia mediului nconjurtor, prevenirea
riscurilor
tehnologice i msuri de securitate i sntate n munc
................................. 695
12. INSTALAII PENTRU PROTECII, AUTOMATIZRI I INFORMATIC DE
PROCES
.....................................................................................................................
697
12.1. Condiii generale pentru sistemele de protecie i de
automatizare. ....... 697
12.2. Structura sistemelor de protecie i automatizare
..................................... 703
12.3. Realizarea i implementarea sistemelor informatice necesare
realizrii
conducerii operative
..............................................................................................
725
12.4. Sisteme informatice destinate conducerii operative prin
dispecer .......... 738
13. INSTALAII AUXILIARE
.......................................................................................
749
13.1 Consideraii generale
.....................................................................................
749
13.2. Instalaii de servicii proprii de curent continuu
.......................................... 750
13.3. Instalaii de servicii proprii de curent alternativ
......................................... 770
13.4. Surse regenerabile de energie
.....................................................................
783
13.5. Instalaie de legare la pmnt
......................................................................
788
13.6. Instalaie de protecie mpotriva loviturilor de trsnet
............................... 792
13.7. Instalaie de ventilare
....................................................................................
792
13.8. Instalaie de aer comprimat
..........................................................................
794
14. INFRASTRUCTUR DE TRANSMISIE
VOCE/DATE........................................... 800
14.1. Consideraii generale
....................................................................................
800
14.2. Instalaii pentru telecomunicaii
...................................................................
802
14.3. Instalaii pentru sesizarea incendiului
......................................................... 805
14.4. Instalaii pentru televiziune aplicat
............................................................
808
14.5. Msuri de protecia mediului nconjurtor, prevenirea
riscurilor
tehnologice i msuri de securitate i sntate n munc
................................. 810
15. MODERNIZAREA (RETEHNOLOGIZAREA) I/SAU RETROFITUL STAIEI
ELECTRICE 110 kV/MT
..............................................................................................
812
15.1. Consideraii generale
....................................................................................
812
15.2. Modernizarea (retehnologizarea) staiei de 110 kV/MT
.............................. 820
15.3. Retrofitul staiei 110 kV/MT
...........................................................................
832
15.4. Msuri pentru protecia mediului, prevenirea i stingerea
incendiilor ..... 833
16. SIGURANA N FUNCIONARE
..........................................................................
838
16.1. Consideraii generale
....................................................................................
838
16.2. Clasificarea parametrilor de funcionare
..................................................... 841
-
4
16.3. Principalii indicatori utilizai pentru evaluarea numeric a
fiabilitii
instalaiilor electrice i de automatizare
..............................................................
844
16.4. Prevederi privind indicatorii de fiabilitate
................................................... 849
16.5. Metode i modele utilizate pentru determinarea fiabilitii
instalaiilor
electrice
...................................................................................................................
851
16.6. Managementul
fiabilitii...............................................................................
854
16.7. Creterea siguranei n funcionare a instalaiilor
electroenergetice prin
optimizarea acestora.
.............................................................................................
858
17. COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETIC
...................................................... 883
17.1. Consideraii generale
....................................................................................
883
17.2. Perturbarea electromagnetic
......................................................................
895
17.3. ncercri de imunitate
...................................................................................
907
17.4. Supratensiuni n reeaua de alimentare
...................................................... 915
17.5. Cerine de compatibilitate electromagnetic
.............................................. 917
17.6. Reducerea nivelului perturbaiilor exterioare
............................................. 924
17.7. Biocompatibilitate electromagnetic
........................................................... 936
ANEXE
........................................................................................................................
943
BIBLIOGRAFIE
.........................................................................................................
1253
-
5
1. SCOP
1.1. Normativul are drept scop stabilirea: a) Condiiilor i
principiilor de alegere, verificare i instalare a
echipamentelor
electrice n staiile electrice de transformare i conexiuni de 110
kV/MT; b) Soluiilor constructive pentru staiile electrice de 110
kV/MT; c) Modul de realizare i criteriile de alegere a
echipamentelor pentru instalaiile
pentru protecii, automatizri i informatic de proces; d)
Influenelor compatibilitii electromagnetice din instalaiile
electrice ale
staiilor de 110/MT e) Principiilor de realizare a
infrastructurii de transmisie voce/date; f) Dimensionarea
instalaiilor de servicii proprii ale unei staii electrice de
110
kV/MT g) Criteriilor generale care se impun la modernizarea
i/sau retrofitul staiilor
electrice de 110 kV/MT
2. DOMENIUL DE APLICARE
2.1. Prezentul normativ se aplic la:
a) Proiectarea staiilor electrice de transformare i conexiuni de
110 kV/MT noi sau care sunt supuse modernizrii;
b) Elaborarea i avizarea caietelor de sarcini pentru achiziia
transformatoarelor, aparatajului electric din circuitul primar i de
joas tensiune, precum i a echipamentelor din instalaiile auxiliare
i a celor pentru protecii, automatizare i informatic de proces,
aferente staiilor electrice de 110 kV/MT;
c) Avizarea normelor tehnice i a standardelor tehnice de produs,
pentru echipamentele aferente staiilor electrice de 110 kV/MT
2.2. Aplicarea prevederilor prezentului normativ la proiectarea
i realizarea lucrrilor retrofit n staiile de 110 kV/MT se va face
numai n msura n care nu sunt afectate instalaiile existente
adiacente. 2.3. Normativul nu se aplic la proiectarea staiilor
electrice de transformare i conexiuni cu tensiuni mai mari de 110
kV.
2.4. Aplicarea prezentului normativ se face cu respectarea
prevederilor tuturor normelor din sectorul energiei electrice i/sau
din legislaia sectoarelor adiacente, referitoare la linii aeriene i
la ncadrarea lor n mediul nconjurtor. Cerinele din prezentul
normativ sunt minimale. 2.5. n prezentul normativ se folosesc
urmtoarele moduri de indicare a gradului de obligativitate a
prevederilor coninute:
- trebuie, este necesar, urmeaz: indic obligativitatea strict a
respectrii prevederilor n cauz;
- de regul: indic faptul c prevederea respectiv trebuie s fie
aplicat n majoritatea cazurilor; nerespectarea unei astfel de
prevederi trebuie s fie temeinic justificat n proiect;
-
6
- se recomand: indic o rezolvare preferabil, care trebuie s fie
avut n vedere la soluionarea problemei; nerespectarea unei astfel
de prevederi nu trebuie justificat n proiect;
- se admite: indic o soluie satisfctoare, care poate fi aplicat
n cazuri particulare, fiind obligatorie justificarea ei n
proiect.
3. TERMINOLOGIE I ABREVIERI 3.1. n sensul prezentului normativ
sunt valabile urmtoarele definiii i abrevieri generale:
Born de legare la
pmnt
Born fixat pe un aparat pentru a permite racordarea la
acesta
a unui conductor de legare la pmnt
Caracteristici nominale Ansamblu de valori nominale i de condiii
de funcionare.
Conductor de legare la
pmnt
Un conductor de mic impedan care asigur o legtur
electric ntre un punct al unui echipament, al unei instalaii
sau
unei reele i o priz de legare la pmnt
Coordonarea izolaiei Alegerea rigiditii dielectrice a unui
echipament n funcie de
tensiunile care pot apare n reeaua pentru care este destinat
echipamentul i lund n considerare caracteristicile
aparatelor
de protecie disponibile
Curent de scurtcircuit Curent superior celui nominal
(supracurent) rezultat dintr-un
scurtcircuit datorat unui defect sau unei legturi incorecte
ntr-un
circuit electric
Echipament electric Unitate constitutiv a unei instalaii
electrice formate din unul
sau mai multe elemente i materiale, cu rol funcional bine
definit n cadrul instalaiei. Termenul se utilizeaz i pentru
denumirea unor pri dintr-un ansamblu care ndeplinesc
anumite funcii n instalaiile electrice.
Frecvena nominal Valoarea frecvenei, exprimat n Hz, pe baza
creia se
stabilesc condiiile tehnice de funcionare a echipamentului
Grad de poluare Numr convenional bazat pe cantitatea de pulberi
conductoare
sau higroscopice, de gaze ionizate sau de sruri i pe
umiditatea relativ i pe frecvena sa de apariie conducnd la
absorbia higroscopic sau condensarea umiditii, avnd ca
-
7
rezultat diminuarea rigiditii dielectrice i/sau a rezistivitii
de
suprafa
Grad de protecie Nivel de protecie asigurat de o carcas mpotriva
accesului la
prile periculoase, mpotriva ptrunderii corpurilor solide
i/sau
mpotriva ptrunderii apei i verificat prin metode de ncercare
standardizate
Impuls de tensiune de
trsnet
Impuls de tensiune de form specificat, aplicat n timpul unei
ncercri dielectrice, cu durat convenional
Instalaie electric Ansamblu de elemente i echipamente electrice
legate
funcional ntre ele, amplasate pe un teritoriu comun i
deservite
de aceeai formaie de lucru
Instalaie de conexiuni
(staie de conexiuni)
Instalaie electric din cadrul unei staii electrice, care are
drept
scop primirea i cedarea energiei electrice la aceeai valoare
a
tensiunii
Izolaie
autoregeneratoare
Izolaia care i reface complet proprietile sale izolante dup
o
descrcare disruptiv
Izolaie extern Distanele de separaie n aer i la suprafeele
izolaiei solide n
contact cu aerul, ale unui echipament, care sunt supuse la
solicitri dielectrice i la influena condiiilor atmosferice sau
a
altor ageni externi, cum sunt poluarea, umiditatea,
animalele
etc.
Izolaie intern Prile interne solide, lichide sau gazoase ale
izolaiei unui
echipament care sunt protejate de efectele condiiilor
atmosferice sau ale altor ageni externi
Izolaie
neautoregeneratoare
Izolaie care i pierde proprietile sale izolante, sau nu i le
reface integral, dup o descrcare disruptiv
ntreinere Lucrare efectuat n scopul reparrii sau nlocuirii
prilor gsite
n afara toleranelor la inspecie, ncercare sau examinare, sau
conform manualului de mentenan al productorului, pentru a
readuce n stare de funciune acceptabil componenta i/sau
aparatajul
-
8
Lungimea liniei de fug Lungimea minim msurat pe suprafaa
izolaiei externe ntre
prile metalice cu potenial electric diferit. Cnd izolaia
este
compus din mai multe elemente separate prin pri metalice,
drept lungime a liniei de fug a izolaiei se consider suma
lungimilor liniilor de fug ale diferitelor elemente, exclusiv
prile
bune conductoare de electricitate.
Lungimea specific a
liniei de fug
Raportul dintre lungimea total a liniei de fug a
izolatorului,
exprimat n centimetri, i tensiunea cea mai ridicat a reelei,
exprimat n kilovoli (cm/kV)
Mentenan Ansamblu al tuturor aciunilor tehnice i administrative,
inclusive
operaiunile de supraveghere, destinate a menine sau a
readuce o entitate n starea care s-I permit a ndeplini o
funciune cerut
Nivel de izolaie Combinaia valorilor tensiunilor de ncercare (la
frecven
industrial i la impuls), care caracterizeaz aptitudinea
izolaiei
de a suporta solicitrile electrice. Este o caracteristic
definit
prin una sau dou valori care indic tensiunile de inere a
izolaiei
Poluare Orice material strin solid, lichid sau gazos (gaze
ionizate) care poate afecta rigiditatea dielectric sau
rezistivitatea de suprafa
Productor Pentru scopul acestui normativ, orice persoan,
societate comercial sau organizaie care are responsabilitatea final
pentru:
- verificarea conformitii cu standardul sau standardele
corespunztoare;
- furnizarea de informaii despre produs, conform cerinelor
utilizatorului (cumprtorului)
Not: productorul poate fi, de exemplu, societatea care a
efectuat asamblarea unui echipament n conformitate cu instruciunile
productorilor/furnizorilor de componente
Reea cu neutrul izolat Reeaua la care niciun punct neutru nu
este legat intenionat la
pmnt, exceptnd conexiunile de impedan mare destinate
dispozitivelor de semnalizare, de msur i/sau de protecie
Reea cu neutrul tratat Reeaua la care unul sau mai multe puncte
neutre sunt legate la
-
9
prin bobin de stingere pmnt printr-o bobin a crei reactan are o
asemenea
valoare, nct, n cazul unui defect ntre o faz a reelei i
pmnt curentul inductiv de frecven industrial, care circul
ntre locul de defect i bobin, compenseaz practic
componenta capacitiv de frecven industrial a curentului de
defect monofazat la pmnt
Not: ntr-o reea cu neutrul tratat prin bobin de stingere
curentul rezidual la locul de defect este limitat n aa fel
nct
arcul electric de punere la pmnt se stinge natural
Reea cu neutrul legat la
pmnt
Reeaua al crei punct neutru este legat la pmnt fie direct
(legat efectiv la pmnt), fie prin rezisten sau reactan de
valoare destul de mic pentru a reduce oscilaiile tranzitorii i
a
ameliora condiiile de funcionare selectiv a proteciei contra
defectelor la pmnt.
Note:
a. O reea trifazat cu neutral legat direct la pmnt ntr-un
punct determinat este o reea caracterizat de un factor de
defect la pmnt n acel loc, ce nu depete 80 %. Aceast
condiie este aproximativ realizat cnd raportul dintre
reactana
homopolar i cea direct este mai mic dect 3 i raportul dintre
rezistena homopolar i cea direct este mai mic dect 1, pentru
toate configuraiile reelei.
b. O reea trifazat al crui neutru nu este legat direct la
pmnt ntr-un punct determinat este o reea caracterizat de
un factor de defect la pmnt n acel loc, ce poate depi 80 %.
Scurtcircuit Cale conductoare accidental sau intenionat ntre dou
sau
mai multe pri conductoare, care face ca diferenele de
potenial dintre aceste dou pri conductoare s fie egale cu
zero sau aproape zero
Suprasarcin Condiii de funcionare care provoac un curent
superior celui nominal (supracurent) ntr-un circuit electric
nedeteriorat
Supratensiune Orice tensiune ntre faz i pmnt sau ntre faze a
crei
valoare de vrf depete valoarea de vrf corespunztoare
tensiunii celei mai ridicate pentru echipament
Supratensiune de
comutaie
Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze care apare ntr-un punct
dat al reelei datorit unei operaii de comutare, a unui defect sau
altor cauze i a crei form poate fi asimilat n ceea
-
10
ce privete coordonarea izolaiei cu cea a impulsurilor
standardizate utilizate pentru ncercrile cu impuls de tensiune de
comutaie. Supratensiunile de acest tip sunt, de obicei, puternic
amortizate i de scurt durat.
Supratensiune de trsnet Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze
care apare ntr-un punct dat al reelei datorit unei descrcri
atmosferice sau unei alte cauze i a crei form poate fi asimilat, n
ceea ce privete coordonarea izolaiei, cu cea a impulsurilor
standardizate utilizate pentru ncercarea la impuls de tensiune de
trsnet. Supratensiunile de acest tip sunt, de obicei, de o singur
polaritate i de durat foarte scurt.
Staie electric Ansamblu de instalaii electrice de conexiuni,
transformare, instalaii auxiliare i construcii anexe ce realizeaz
cel puin una din urmtoarele funciuni:
- evacuarea puterii electrice produse n centralele electrice la
aceeai tensiune cu cea de producere sau la tensiune diferit de cea
de producere;
- conexiunea unor linii electrice n vederea efecturii unui
tranzit de energie electric la aceeai tensiune;
- conexiunea unor transformatoare (autotransformatoare) de for n
vederea efecturii unui tranzit de energie electric la tensiuni
diferite;
- distribuia energiei electrice unor consumatori la aceeai
tensiune la care este primit sau la tensiune diferit de cea la care
este primit
Staie electric de
conexiuni
Staie electric ce primete i distribuie energia electric la
aceeai tensiune. Staia electric de conexiuni conine o singur
instalaie electric de conexiuni, precum i instalaiile anexe
i
construcii. Ea nu conine transformatoare de putere sau
autotransformatoare
Staie electric de
transformare
Staie electric ce realizeaz transformarea tensiunii energiei
electrice primite de la o valoare la alt valoare, cu
ajutorul
transformatoarelor sau autotransformatoarelor de for.
ntr-o staie electric de transformare energia este primit la
o
valoare a tensiunii i este cedat la o alt valoare sau alte
valori
ale tensiunii. n mod obinuit, o staie electric de
transformare
conine cte o instalaie electric de conexiuni la fiecare nivel
de
tensiune, legtura dintre ele fiind realizat de ctre
transformatoarele (autotransformatoarele) staiei
-
11
Sistem energetic naional
(SEN)
Ansamblul instalaiilor de producere, transport, distribuie i
utilizare a energiei electrice de pe teritoriul Romniei,
avnd
regim comun de funcionare. SEN funcioneaz interconectat cu
sistemele energetice ale altor ri n conformitate cu acordul
i
conveniile ncheiate cu rile respective sau izolat, cu
autoreglaj.
Stare normal de
funcionare
Stare de funcionare care ndeplinete urmtoarele criterii:
- parametrii de funcionare sunt parametri normali de
funcionare;
- este stare sigur de funcionare.
Temperatura aerului
ambiant
Temperatur, determinat n condiii prescrise, a aerului care
exist n vecintatea echipamentului dac acesta este furnizat
fr carcas, sau n vecintatea carcasei dac echipamentul
este furnizat cu o carcas
Tensiunea cea mai
ridicat pe echipament
Valoarea efectiv maxim a tensiunii ntre faze pentru care
echipamentul este proiectat din punctul de vedere al
izolaiei
acestuia ca i al altor caracteristici legate de aceast
tensiune
n standardele specificate ale echipamentului
Tensiune nominal de
inere la impuls de
comutaie (sau de
trsnet)
Valoarea de vrf a tensiunii de inere la impuls de comutaie
(sau de trsnet) prescris pentru echipament, care
caracterizeaz izolaia acestui echipament n ceea ce privete
ncercrile de inere.
Tensiune nominal de
inere la frecven
industrial
Valoarea efectiv a tensiunii sinusoidale de frecven
industrial
pe care izolaia unui echipament trebuie s o suporte n timpul
ncercrilor efectuate n condiii specificate i pentru o durat
specificat, care n general nu depete un minut.
Valoare nominal Valoarea unei mrimi fixat n general de ctre
productor,
pentru o funciune specificat a unei componente, a unui
dispozitiv sau a unui echipament
3.2. Terminologia specific instruciunilor tratate de prezenta
norm tehnic este prezentat n preambulul fiecrui capitol.
-
12
4. DOCUMENTE NORMATIVE DE REFERIN 4.1. Urmtoarele documente
normative conin prevederi care, prin menionarea lor n acest text,
constituie prevederi valabile pentru prezentul normativ. La
momentul publicrii prezentului normativ, ediiile indicate erau n
vigoare. 4.1.1. Acte normative
*** Legea nr.319/2006 a securitii i sntii n munc (cu modificrile
i completrile ulterioare
*** HGR nr.1425/2006 pentru aprobarea Normelor metodologice de
aplicare a prevederilor Legii securitii i sntii n munc nr.
319/2006
*** HGR nr.300/2006 privind cerinele minime de securitate i
sntate pe antierele temporare i mobile
*** HGR nr.971/2006 privind cerinele minime pentru semnalizarea
de securitate i sntate n munc
*** HGR nr.1091/2006 privind cerinele minime de securitate i
sntate pentru locul de munc
*** HGR nr.1048/2006 privind cerinele minime de securitate i
sntate pentru utilizarea de ctre lucrtori a echipamentelor
individuale de protecie la locul de munc
*** HGR nr.1051/2006 privind cerinele minime de securitate i
sntate pentru manipularea manual a maselor care prezint riscuri
pentru lucrtori, n special de afeciuni dorsolombare
*** Legea nr.265/2006 pentru aprobarea OUG 195/2005
*** OUG nr.195/2005 privind protecia mediului
*** Ordinul ANRE 129/2008 pentru aprobarea Regulamentului
privind stabilirea soluiilor de racordare a utilizatorilor la
reelele de interes public
*** Legea 307/2006 privind aprarea mpotriva incendiilor
*** HGR 918/2002 privind stabilirea procedurii cadru de evaluare
a impactului asupra mediului i pentru aprobarea listei proiectelor
publice sau private supuse acestei proceduri
-
13
*** HGR 856/2002 privind evidena gestiunii deeurilor i pentru
aprobarea listei cuprinznd deeurile, inclusiv deeurile
periculoase
4.1.2. Standarde
SR HD 472 S1:2002 Tensiuni nominale ale reelelor electrice de
distribuie public de joas tensiune
SR HD 478.2.2 S1:2002 Clasificarea condiiilor de mediu. Partea
2: Condiii de mediu prezente n natur. Precipitaii i vnt
SR EN 1991-1-3:2005/NA:2006
Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni
generale. ncrcri date de zpad. Anex naional
SR EN 1991-1-4:2006/NB:2007
Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni
generale. Aciuni ale vntului. Anex naional
SR EN 1991-1-5:2004/NA:2008
Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni
generale. Aciuni termice. Anex naional
SR 11100-1:1993 Zonare seismic. Macrozonarea teritoriului
Romniei
SR EN 60059:2002 Caracteristici ale curenilor standardizai de
CEI
SR EN 60068-3-3:1994 ncercri de mediu. Partea 3: Ghid. Metode de
ncercri seismice ale echipamentelor
SR EN 60071-1:2006 (inclusiv A1:2010)
Coordonarea izolaiei. Partea 1: Definiii, principii, reguli
SR EN 60071-2:1999 Coordonarea izolaiei. Partea 2: Ghid de
aplicare
SR EN 60085:2008 Izolaie electric. Evaluare i clasificare
termic
SR EN 60721-3-4:1996 Clasificarea condiiilor de mediu. Partea 3:
Clasificarea grupelor de ageni de mediu i a gradelor de severitate
ale acestora. Seciunea 4: Utilizarea staionar n spaii neprotejate
mpotriva intemperiilor.
SR CEI 60815:1994 Ghid pentru alegerea izolatoarelor n condiii
de poluare
-
14
SR EN 61140:2002 (inclusiv A1: 2007 i C91:2008)
Protecie mpotriva ocurilor electrice. Aspecte comune n instalaii
i echipamente electrice
STAS 4102-85 Piese pentru instalaii de legare la pmnt de
protecie
IEC 60038:2009 IEC standard voltages
4.1.3. Prescripii, normative, instruciuni
PE 003/79 Nomenclator de verificri, ncercri i probe privind
montajul, punerea n funciune i darea n exploatare a instalaiilor
energetice. Modificarea 1 (1984)
PE 006/81 Instruciuni generale de protecie a muncii pentru
unitile M.E.E.
PE 009/93 Norme de prevenire, stingere i dotare mpotriva
incendiilor pentru producerea, transportul i distribuia energiei
electrice i termice
PE 016/96 Normativ tehnic de reparaii la echipamentele i
instalaiile energetice
PE 022/3-87 Prescripii generale de proiectare a reelelor
electrice (republicate n 1993). Modificarea 1(1990)
PE 101/85 Normativ pentru construcia instalaiilor electrice de
conexiuni i transformare cu tensiuni peste 1 kV ( republicare n
1993).
PE 103/92 Instruciuni pentru dimensionarea i verificarea
instalaiilor electroenergetice la solicitri mecanice i termice n
condiiile curenilor de scurtcircuit
PE 116/94 Normativ de ncercri i msurtori la echipamente i
instalaii electrice
PE 126/82 Regulament de exploatare tehnic pentru echipamentele
electrice din distribuia primar. Modificarea 1 (1985)
PE 134/95 Normativ privind metodologia de calcul al curenilor de
scurtcircuit n reelele electrice cu tensiuni peste 1 kV
PE 148-94 Instruciuni privind condiiile generale de proiectare
antiseismic a instalaiilor tehnologice din staiile electrice
NTE 001/03/00 Normativ privind alegerea izolaiei, coordonarea
izolaiei i protecia
-
15
instalaiilor electroenergetice mpotriva supratensiunilor
1.RE-Ip 30-04 ndreptar de proiectare i execuie a instalaiilor de
legare la pmnt
FS 4-82 Executarea instalaiilor de legare la pmnt n staii,
posturi de transformare i linii electrice aeriene
4.2. Prevederile documentelor de referin (acte normative,
standarde, prescripii tehnice, instruciuni etc.) menionate n
prezenta norm tehnic reprezint cerine minimale. Utilizatorii
prezentei norme tehnice pot folosi i alte standarde i prescripii
prin care s se demonstreze respectarea cerinelor prevzute n
prezenta norm. 4.3. Pentru fiecare reglementare din prezenta norm
tehnic se utilizeaz: - standardele i prescripiile menionate n
aceasta, dac acestea sunt valabile la data aplicrii prevederilor
normei; - standardele i prescripiile cu care au fost nlocuite cele
menionate n norm, dac acestea din urm nu mai sunt valabile, i care
sunt n vigoare la data aplicrii prezentei norme. 4.4. Referinele
din textul tehnic al normei, nedatate, indic faptul c se aplic
ultima ediie a documentului de referin (nelegnd i eventualele
amendamente) sau a referinei cu care acesta a fost nlocuit.
4.5. Standardele, prescripiile i instruciunile anulate atrag
implicit abrogarea referirilor corespunztoare din cadrul prezentei
norme tehnice.
-
16
5. CRITERII GENERALE TEHNICE I ECONOMICE PENTRU
ALEGEREA SCHEMELOR ELECTRICE. PUTEREA GARANTAT
5.1. Consideraii generale 5.1.1. Instruciunile din prezentul
capitol se aplic la alegerea schemelor electrice, pe criterii
generale tehnice i economice, ale staiilor electrice de distribuie
de 6, 10 i 20 kV de tip interior, aferente staiilor electrice de
transformare. Instruciunile nu se aplic la proiectarea staiilor de
MT aferente centralelor electrice 5.1.2. Terminologie i abrevieri
specifice
Sistem de bare colectoare
Ansamblul pentru toate cele trei faze ale conductoarelor unei
staii la care se leag, prin aparate de conectare, circuitele ce se
ntlnesc n staie
Secie de bare colectoare O poriune dintr-un sistem de bare
colectoare ce poate funciona separat de restul instalaiei, avnd
conectate numai o parte din circuitele unei staii, dar ntotdeauna
legat prin aparate de conectare (cupl) la sistemul de bare
colectoare.
5.1.3. Referine normative specifice
SR EN 50160:2011 Caracteristici ale tensiunii n reelele
electrice publice de distribuie
SR EN 60060-2:2003 (inclusiv A11:2003)
Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 2: Sisteme de
msurare
SR EN 61000-2-2:2003 Compatibilitate electromagnetic (CEM).
Partea 2-2: Mediu nconjurtor. Niveluri de compatibilitate pentru
perturbaiile conduse de joas frecven i transmisia de semnale n
reelele publice de alimentare de joas tensiune
SR HD 588.1 S1:2003 Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea
1: Definiii generale i prescripii referitoare la ncercri
PE 011/82 Normativ privind calcule comparative tehnico-economice
la instalaiile de producere, transport i distribuie a energiei
electrice i termice
PE 132/95 Normativ pentru proiectarea reelelor electrice de
distribuie public
PE 143/94 Normativ privind limitarea regimului nesimetric i
deformant n reelele electrice
-
17
5.2. Criterii generale tehnico-economice pentru alegerea
schemelor electrice
5.2.1. Alegerea schemelor electrice
Criteriile avute n vedere la alegerea unei scheme de comutaie
electric, sunt de natur tehnico-economic. n acest sens, n alegerea
schemelor electrice se ine seama de: 5.2.1.1. Condiiile concrete de
funcionare ale sistemului electroenergetic n punctul respectiv (se
refer la tensiunile necesare, circulaiile de cureni n diverse
regimuri, puterile i curenii de scurtcircuit, necesitile de
secionare pentru izolarea anumitor consumatori, condiiile legate de
comportarea n timpul avariilor, posibilitile de extindere
(elasticitate n timp), prevederea de instalaii de reglaj etc.);
5.2.1.2. Categoria consumatorilor alimentai:
a) consumatorii de categoria I-a (o ntrerupere n alimentarea cu
energie electric poate duce la pierderi de viei omeneti i
importante pagube materiale, ca de exemplu, n industria minier,
chimic, spitale etc.);
b) consumatori de categoria a-II-a a cror ntrerupere se soldeaz
n general cu mari pagube materiale, de exemplu n cazul industriei
textile etc.;
c) consumatori de categoria a-III-a reunete toi consumatorii mai
puin importani a cror oprire nu conduce la pagube nsemnate, cum ar
fi n cazul consumatorilor electrocasnici etc.;
Pe lng sigurana n funcionare, n conceperea schemelor din punctul
de
vedere al consumatorilor alimentai, se va ine cont : - de
posibilitile de realizare a mai multor ci de alimentare; - de
limitarea efectelor unei avarii prin izolarea zonelor avariate i
nlocuirea n
scurt timp a aparatajului avariat; - de necesitatea atenurii
ocurilor de putere asupra altor consumatori ori
centrale electrice apropiate, etc.
5.2.1.3. Caracteristicile aparatului folosit, care afecteaz
sensibil structura schemei. 5.2.1.4. Condiiile de exploatare;
acestea se refer la forma terenului, prezena factorilor poluani n
zon, de faptul c schema trebuie s permit n condiiile concrete de
exploatare o izolare rapid a elementelor deteriorate. 5.2.1.5.
Criteriul economicitii este cel care n final va decide ntre mai
multe variante de scheme electrice judicios selectate pe baza
factorilor de mai sus. Este introdus prin intermediul unui
indicator tip de eficien economic. Natural, o schem este bine s fie
ieftin (investiii reduse) dar, fiind prea simpl, va conduce la
ntreruperi accidentale exagerate. Soluia optim reprezint deci
compromisul optim ntre volumul investiiilor, cheltuielilor anuale i
numrul de ntreruperi medii probabile.
5.2.1.6. Sintetiznd, alegerea schemei de conexiuni se face innd
seama de funcia staiei i ncadrarea ei n sistemul energetic, de
categoria, numrul i puterea consumatorilor alimentai i o serie de
condiii particulare, cum sunt: caracteristicile aparatajului,
posibilitile de realizare constructiv etc.
5.2.1.7. Alegerea schemei de conexiuni pentru staiile de
distribuie de reea i urbane se va face innd seama de perspectiva
dezvoltrii reelelor de distribuie pe o perioad
-
18
de cinci ani de la intrarea n funciune a primei etape a staiei i
verificnd condiiile de ncadrare n sistem pe o perioad de 10-15
ani.
5.2.1.8. Se va urmri simplificarea schemelor, reducerea numrului
de aparate de comutare, n vederea obinerii unei eficiene economice
sporite i simplificrii exploatrii.
Adoptarea schemei se va face n urma calculelor tehnico-economice
comparative ale mai multor variante, acestea trebuind s
asigure:
- sigurana n funcionare necesar; - elasticitatea n exploatare,
caracterizat prin capacitatea schemei de a
permite conectarea circuitelor din staie dup necesiti; -
simplificarea schemelor de protecie i automatizare; - reducerea
volumului de investiii i a cheltuielilor de exploatare i ntreinere;
- reducerea duratelor de montaj.
5.2.1.9. Schema de conexiuni trebuie s conin elementele necesare
respectrii normelor de protecie a muncii pe timpul exploatrii
staiei, executrii lucrrilor de revizie sau de reparaie la
echipamentul din staie.
Se vor evita schemele complicate, cum sunt: - barele duble
secionate cu cuple longitudinale; - barele duble secionate cu cuple
longitudinal i transversal. Secionarea barelor se va prevedea, de
regul din considerente de limitare a
puterilor de scurtcircuit. 5.2.2. Criterii de alegere a
schemelor i structura reelelor de distribuie Prin alegerea
structurii i arhitecturii unei reele electrice de distribuie public
urbane sau rurale se nelege alegerea configuraiei schemei reelei n
raport cu tensiunea nominal a acesteia i dimensionarea optim a
elementelor componente. 5.2.2.1.Criteriile de alegere a schemelor i
structurii reelelor electrice sunt urmtoarele:
a) asigurarea n perspectiva de lung durat (1020 ani) a
consumului de energie electric a zonei alimentate;
b) optimizarea indicatorilor de eficiena economic; c) realizarea
siguranei necesare i asigurarea continuitii n funcionarea
instalaiilor de alimentare cu energie electric; d) reducerea
numrului i duratei de ntrerupere a consumatorilor; e) asigurarea
calitii energiei furnizate consumatorilor conform SR EN 50160
precum i limitarea n cadrul valorilor admisibile a perturbaiilor
provocate de consumatori n funcionarea reelelor electrice de MT i
JT (PE 143 i SR EN 61000-2-2);
f) asigurarea funcionrii economice a reelelor de distribuie
public.
5.2.2.2. Pentru fiecare sistem de distribuie public, alegerea
schemelor reelelor de 110 kV, 20 kV i joas tensiune, a staiilor i
posturilor de transformare, a arhitecturii reelelor i a soluiilor
constructive se face numai pe baza unui studiu de dezvoltare i
modernizare n perspectiv, pe o durat de minim 10 ani a reelei
electrice, studiu fundamentat tehnico-economic. Soluiile alese
trebuie s permit dezvoltarea instalaiilor i dup aceast perioad, fr
modificri eseniale, cu integrarea elementelor principale ale
reelelor existente. Studiile de dezvoltare se vor reactualiza
periodic i ori de cte ori se modific semnificativ ipotezele de
baz.
-
19
Experiena acumulat n ultimii ani privind comportarea n
exploatare a unor reele de distribuie public va fi hotrtoare la
fundamentarea i reactualizarea studiilor de perspectiv. Aceast
experien se va baza pe evidena, pentru o perioad de 5-10 ani, a
datelor statistice referitoare la regimurile de funcionare a
elementelor principale ale instalaiilor i ale instalaiilor de
rezerv.
5.2.2.3. Soluiile stabilite la proiectarea reelelor electrice de
distribuie (RED) se vor ncadra n perspectiva stabilit prin studiile
de fundamentare a strategiei de dezvoltare i modernizare a RED, cu
etapizarea realizrii lucrrilor, corelat cu datele de evoluie a
consumului (stabilite conform precizrilor din PE 132). 5.2.2.4.
Alegerea schemei electrice i a profilului staiilor de transformare
de IT/MT de distribuie public se va face numai n ansamblul reelei
de distribuie de nalt tensiune (reeaua de alimentare a staiilor) i
de medie tensiune (reeaua de consum). 5.2.2.5. Structura schemelor
electrice primare i soluia constructiv pentru instalaiile
tehnologice primare ale staiile de transformare se va stabili ca
urmare a concluziilor unui studiu de fezabilitate prin care se vor
compara din punct de vedere tehnico-economic soluiile de echipare
clasice cu cele care utilizeaz echipamente compacte,
multifuncionale, de gabarit redus, avnd indicatori de fiabilitate
superiori, mediu de stingere a arcului electric n SF6 sau vacuum i
izolaie compozit. 5.2.2.6. Reeaua de distribuie de medie tensiune
poate s constituie, prin concepia ei, rezerva de alimentare a
consumatorilor conectai n regim normal pe barele de medie tensiune
ale unei staii de transformare de IT/MT, situaie care trebuie luat
n considerare la stabilirea schemei electrice i a numrului i
puterii transformatoarelor din staie. 5.2.2.7. Schema reelei de
joas tensiune i modul de asigurare a rezervrii la nivelul
consumatorilor influeneaz schema i parametrii reelei de medie
tensiune. 5.2.2.8. Analiza modului in care schema reelei de medie
tensiune rspunde la continuitatea alimentrii consumatorilor se va
face numai n corelare cu modul de rezolvare a acestei probleme i la
nivelul reelei de joas tensiune. Se recomand aducerea mediei
tensiuni ct mai aproape de consumatori, avnd ca scop reducerea
lungimii plecrilor de joas tensiune (innd seama de condiiile impuse
de cderea de tensiune maxim admis, asigurarea selectivitii
proteciilor) i a consumului propriu tehnologic (CPT) 5.2.2.9. n
funcie de condiiile de continuitate cerute de consumatori,
alimentarea din sistemul electroenergetic se va realiza prin una
sau dou ci de alimentare, dimensionate fiecare corespunztor puterii
economice n regim normal de funcionare i la capacitatea maxim
admisibil n regim de avarie. 5.2.2.10. n cazul n care un consumator
solicit o alimentare continu cu energie electric, acesta i va
prevedea surse auxiliare de alimentare independente de RED.
5.2.2.11. Consumatorii casnici i teriari din localitile urbane vor
fi alimentai pe joas tensiune, de regul, ntr-o schem buclat, cu
funcionare radial n regim normal, separaia realizndu-se n puncte
optime pe criteriul CPT minim i al proteciilor
-
20
selective. Consumatorii casnici i teriari din mediul rural vor
fi alimentai, de regul, n schem radial.
5.2.3. Schema cu bare colectoare simple
5.2.3.1. Bara simpl colectoare asigur colectarea energiei de la
circuitele de injecie (transformatoarele T1i T2) redistribuindu-se
apoi de exemplu pe linii, ca n figura 6.5. din capitolul 6.
5.2.3.2. Avantajele utilizrii schemei cu un sistem de bare
colectoare:
a. schema cu un sistem de bare colectoare se remarc printr-un
volum minim de investiii i un volum de spaiu redus n raport cu alte
scheme la un numr echivalent de circuite;
b. numrul redus de aparate de comutaie (mai puine surse
probabile de defect) la care se adaug claritatea deosebit a schemei
i faptul c separatoarele se manevreaz ntotdeauna fr sarcin a fcut
ca numrul greelilor de manevr n exploatarea acestei scheme s fie
minime;
c. schema proteciei prin relee este substanial simplificat.
Toate aceste avantaje au fcut uneori ca schema cu o bar colectoare
s fie
preferat in locul altor scheme mai complicate. 5.2.3.3.
Dezavantajele utilizrii schemei cu un sistem de bare
colectoare:
a. cu ocazia reviziei sau avariei unicei bare colectoare sau a
oricruia dintre separatoarele de bare, ntreaga staie trebuie retras
din exploatare.
b. pe timpul reviziei oricrui ntreruptor, circuitul respectiv nu
mai asigur tranzitul de energie;
n consecin, schema se remarc printr-un grad de elasticitate
redus servind n
general pentru alimentarea consumatorilor de categoria a III-a
de la o singur surs de putere modest.
Pentru nlturarea celor dou dezavantaje sunt prezentate n
continuare anumite mbuntiri care se pot aduce schemei cu un singur
sistem de bare colectoare. 5.2.3.4. Secionarea barelor colectoare
Se folosete pentru a compensa primul dezavantaj al schemei
menionate mai sus. Secionarea longitudinal a barei colectoare n dou
secii de bare colectoare (SBC 1.2), se face cu unul, cu dou
separatoare sau cu o cupl longitudinal n funcie de gradul de
elasticitate dorit, figura 6.6.a,b,c din capitolul 6 al prezentului
normativ.
5.2.3.4.1. Secionarea longitudinal cu separatoare prezint totui
un grad de elasticitate modest, caracterizat prin aceea c orice
defect pe una din seciile de bare conduce la declanarea ntregii
staii, iar funcionarea seciei neavariate este reluat dup izolarea
seciei defecte prin deschiderea cuplei.
5.2.3.4.2. Deoarece n costul unei celule, ponderea principal
revine ntreruptorului, pentru reducerea cheltuielilor cu echiparea
staiei se caut soluii de micorare a numrului de ntreruptoare. n
acest scop se pot utiliza mai multe tipuri de cuple
longitudinale:
- cupla longitudinal cu un separator, presupune a investiie
minim dar ofer o elasticitate n exploatare foarte redus, deoarece
cuplarea/decuplarea
-
21
celor dou secii de bare se poate face numai n absena sarcinii
(dup deconectarea surselor de alimentare);
- cupla longitudinal cu doua separatoare; in cazul unor manevre
greite cu separatorul cuplei sau in cazul revizuirii acestuia,
trebuie scoase din funciune ambele secii de bare; acest ultim
dezavantaj poate fi parial remediat prin prevederea unui al doilea
separator de cupl;
- cupla longitudinal cu doua separatoare i un ntreruptor ofer
elasticitate i siguran maxim n exploatare; conectarea/deconectarea
longitudinal a seciilor se face in acest caz numai cu ajutorul
ntreruptorului (capabil sa sting arcul electric).
5.2.3.4.3. Creterea elasticitii este realizat prin prezena
ntreruptorului de cupl longitudinal ofer elasticitate sporit
(varianta1, figura 6.6.c din capitolul 6 al prezentului normativ).
Din motive de limitare a plafonului curenilor de scurtcircuit pe
bar, uneori cupla include i un reactor (varianta 3, figura 6.6.c
din capitolul 6 al prezentului normativ). 5.2.3.4.4. Cnd se dorete
o elasticitate i o siguran sporit a circuitului de cupl, se nseriaz
dou ntreruptoare, (varianta 4, figura 6.6.c din capitolul 6 al
prezentului normativ). Aceast schem electric de conexiuni a cptat o
larg rspndire mai ales la medie tensiune. Bara colectoare, executat
de obicei din eav de aluminiu, contribuie la reducerea
cheltuielilor de ntreinere ale staiei electrice. 5.2.3.5. Schema cu
o bar colectoare i o bar de ocolire (1 BC + BOc)
Introducerea barei de ocolire i a circuitului de cupl de ocolire
(figura 6.7. din capitolul 6 al prezentului normativ) se face
pentru nlturarea celui de al doilea dezavantaj al schemelor cu bare
colectoare simple.
5.2.4. Schema cu bare colectoare duble
Schema cu bare colectoare duble a cptat o larg rspndire. n
comparaie
cu schema cu sistem simplu de bare, schema cu sistem dublu de
bare colectoare ofer un grad de elasticitate sporit i posibilitatea
racordrii circuitelor aferente la oricare din cele dou bare
colectoare. Cel mai des ntlnite sunt schemele cu bare duble i un
ntreruptor pe circuit, dar s-au construit i staii cu sistem dublu
de bare la care unui circuit racordat i revine mai mult de un
ntreruptor.
5.2.4.1. Schema electric cu dublu sistem de bare colectoare i un
ntreruptor pe circuit
Fiecare circuit se racordeaz la sistemul dublu de bare
colectoare prin intermediul ntreruptorului i a dou separatoare de
bare (figura 6.8. din capitolul 6 al prezentului normativ). Exist
dou versiuni primare ale schemei cu bare duble, funcie de
amplasarea pe teren. n prima versiune, figura 6.8. din capitolul 6
al prezentului normativ, staia realizat ocup incorect terenul care
prin extinderea staiei i mrete repede dimensiunea paralel cu BC. n
varianta din figura 6.9. din capitolul 6 al prezentului normativ,
terenul este bine ocupat, cu condiia s existe plecri n ambele
direcii. Staia este mai compact. 5.2.4.1.1. Avantajele utilizrii
sistemelor de bare duble colectoare:
-
22
- revizia barelor colectoare se face pe rnd, circuitele barei n
revizie fiind transferate barei n funciune;
- avarierea unui sistem de bare nu implic retragerea din
exploatare a circuitelor aferente (circuitele se trec pe sistemul
rmas sub tensiune, funcionarea fiind ntrerupt pentru un scurt timp
necesar manevrelor de transfer);
- sursele pot alimenta orice consumatori afereni barelor
colectoare.
5.2.4.1.2. Dezavantajele schemei cu bare duble: - n primul rnd
este mai scump cu circa 20-40 % fa de schema echivalent
cu bar colectoare simpl datorit circuitului de cupl, a numrului
suplimentar de separatoare de bar, a celei de a doua bare
colectoare, a spaiilor mai mari ocupate n plus;
- numrul sporit de aparate de comutaie pe lng faptul c reprezint
o investiie suplimentar reprezint totodat surse probabile de
manevre greite;
- manevrele sunt mai complexe; - retragerea din exploatare, n
scopul reviziei reparaii, a unui ntreruptor
implic dou ntreruperi n funcionarea continu a circuitului
respectiv;
5.2.4.2. Schema cu bare colectoare duble i bar de ocolire
Ultimele dou dezavantaje ale schemei cu sistem dublu de bare
colectoare pot fi nlturate prin introducerea suplimentar a unui
sistem de ocolire i a cuplei respective, figura 6.10. din capitolul
6 al prezentului normativ. Introducerea barei de ocolire (transfer)
nu se justific dect pentru staii importante care vehiculeaz mari
cantiti de energie pe mai multe linii. 5.2.4.3. Secionarea
longitudinal a barelor colectoare duble
Secionarea longitudinal a ambelor sau numai a uneia dintre cele
dou sisteme de bare se realizeaz din aceleai motive ca n cazul
schemelor cu un sistem de bare colectoare. De obicei se secioneaz
numai un sistem (denumit bar de lucru) n dou sau trei secii
longitudinale, cellalt sistem (denumit bar de rezerv) rmnnd
nesecionat. Cu ocazia avarierii unei secii longitudinale,
funcionarea este preluat de bara de rezerv prin intermediul
circuitelor de cupl, figura 6.11., a, b din capitolul 6 al
prezentului normativ. Uneori se secioneaz ambele BC prin cte dou
separatoare nseriate sau numai una din ele, cealalt bar fiind
secionat printr-un ntreruptor, figura 6.11.c din capitolul 26 al
prezentului normativ. n anumite situaii, n scopul realizrii unor
economii de investiii prin reducerea numrului de celule de cupl, se
folosesc cuple combinate longo-transversale, figura 6.12.a, b, c,
d, e din capitolul 6 al prezentului normativ. 5.2.4.3.1.Toate
aceste variante economice de realizare a cuplei longo-transversale
prezint ns dou importante dezavantaje:
a. realizarea fizic implic soluii constructive mai complicate,
necesitnd spaiu relativ mare sau ncruciri de conductoare care
sporesc probabilitatea de apariie a avariilor cu urmri grave n
special pentru cazul celulelor de cupl;
b. cuplele combinate ndeplinind mai multe funciuni, n timpul
exploatrii pot aprea situaii n care cupla rmne blocat ntr-o anumit
poziie i devine indisponibil pentru cea de a doua poziie.
-
23
5.2.4.4. Scheme cu bare duble cu mai mult de un ntreruptor pe
circuit Folosirea mai multor ntreruptoare pe circuit s-a introdus
cu scopul de a crete
sigurana n funcionare a schemei. ns, exist o corelae ntre
aspectele de simplitate i siguran: schemele mai simple sunt mai
puin supuse erorilor de manevr i comport mai puine surse probabile
de defect. Toate consideraiile relative la sporirea numrului de
ntreruptoare pe circuit n schemele urmtoare trebuie fcute n lumina
celor dou aspecte, a interdependenei acestora. 5.2.4.4.1. Cu cele
dou ntreruptoare ale sale, fiecare circuit continu funcionarea
nentrerupt cu ocazia reviziei unui ntreruptor. Dac apare un defect
chiar ntr-unul din ntreruptoare, dup izolarea acestuia prin
separatoare aferente, circuitul respectiv i reia funcionarea prin
cellalt ntreruptor, figura 6.13. din capitolul 6 al prezentului
normativ. n acest mod se face economie de un circuit de cupl,
pentru c oricare din celulele racordate prin dou ntreruptoare poate
realiza performanele cuplei. 5.2.4.4.2. n cazul unui scurtcircuit
pe una din bare, funcionarea nu este ntrerupt pentru c declaneaz
toate ntreruptoarele racordate la bara respectiv, iar circuitele
rmn n continuare n funciune. n cazul unui defect pe un circuit
declaneaz ambele ntreruptoare aferente. Toate manevrele de comutare
se execut numai cu ntreruptoare, fapt ce contribuie la creterea
siguranei n funcionare. 5.2.4.4.3. n cadrul acestor scheme se
dubleaz practic echipamentul, aa nct, prin natura sa mai complicat
este supus erorilor de manevr i prezint un important efect contrar
celui scontat (de cretere a siguranei). Din aceste motive schema nu
s-a extins prea mult.
Cele dou ntreruptoare aferente unui singur circuit pot cumula i
funcia de
secionare a barelor, ca n figura 6.13.b din capitolul 6 al
prezentului normativ.
5.2.4.4.4. Pentru reducerea investiiei din cazul schemei cu
ntreruptor dublu s-au ncercat mai multe variante :
a. Schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit care cumuleaz practic
principalele avantaje ale schemei cu dou ntreruptoare pe circuit
(la un defect pe una din bare, funcionarea continu a staiei nu este
perturbat; retragerea din exploatare pentru revizie a oricrui
ntreruptor se poate face fr ntreruperea alimentrii circuitului
respectiv). Aceste avantaje sunt obinute cu mai puin de dou
ntreruptoare pe circuit. Totui, spre deosebire de schema precedent
dac se face revizia ntreruptorului 1 de exemplu, (transformatorul
T1, alimentat de la BC1 prin ntreruptoarele 2 i 3), la un
scurtcircuit pe circuitul de pe aceeai ramur al liniei L1 ,
declaneaz ambele ntreruptoare 2 i 3, iar transformatorul T1, este
ntrerupt (pentru scurt timp ns), figura 6.14. din capitolul 6 al
prezentului normativ.
Datorit investiiei mai reduse (este mai scump ns dect schema cu
1 ntreruptor/circuit) i al avantajelor remarcabile, schema a cptat
o larg acceptare. Este privit ca o schem aparent tot att de sigur
ca i cea cu dou ntreruptoare pe circuit dar la un pre mai redus.
Schema are o siguran mai mare n funcionare fa de cazul unui singur
ntreruptor pe circuit. ns operaiile de comutaie i protecia prin
relee sunt mai complicate ceea ce crete probabilitatea apariiei
unor erori de manevr. De asemenea, la fel ca n schema precedent, cu
ocazia unui defect pe un circuit, deconecteaz
-
24
dou ntreruptoare pentru a-l izola, ceea ce conduce la uzur
sporit. Cu alte cuvinte, schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit,
reproduce la scara unei investiii mai reduse principalele avantaje
i dezavantaje ale schemei cu 2 ntreruptoare pe circuit.
b. Aceleai considerente se aplic i n cazul schemei cu 4/3
ntreruptoare pe
circuit din figura 6.15. din capitolul 6 al prezentului
normativ. Trebuie adugat faptul c schema prezint un risc i mai mare
al erorilor de manevr. De asemenea necesit o dispoziie constructiv
mai dificil de realizat. Aceasta explic de ce schema cu 4/3
ntreruptoare, s-a folosit mai rar dect schema cu 3/2 ntreruptoare
pe circuit.
5.2.4.5. Schema de conexiuni hibride cu sistem dublu de bare
colectoare
Circuitele aferente unei staii nu se bucur de o aceeai importan.
n acest
sens, prevederea de aparate de comutaie n mod difereniat, n
acord cu importana fiecrui circuit n parte aduce efecte economice
binevenite (retrageri accidentale din exploatare minime i investiii
mai reduse). 5.2.4.5.1. n exemplificarea din figura 6.16. din
capitolul 6 al prezentului normativ, se observ c se acord o
importan sporit alimentrilor din sistemul electromagnetic S (2
ntreruptoare pe circuit). Barele colectoare, secionate elastic
(celulele de injecie pot juca un rol de cupl transversal) i rigid
(longitudinal, prin cele dou circuite de cupl normal deschise,
controlate prin AAR) ofer o bun elasticitate n efectuarea
manevrelor i un grad superior de siguran n funcionarea continu. O
parte din circuitele de importan moderat (2, 3, 3', 4') sunt
alimentate rigid de la o singur secie de bare cu avantajul imediat
al reducerii investiiei i a posibilitilor de manevrare greit cu
separatoare de bare. 5.2.5. Scheme far bare colectoare
5.2.5.1.Scheme n punte
Se folosesc unde exist o configurauraie cunoscut a staiei pentru
care se prevd, n general extinderi viitoare. Schema a cptat o larg
extindere n cazul staiilor electrice de nalt i foarte nalt tensiune
n cazul particular a dou blocuri transformator-linie (4 circuite),
figura 6.17. din capitolul 6 al prezentului normativ.
5.2.5.1.1. Schemele n punte implic o investiie sensibil mai
redus fa de schema obinuit cu un ntreruptor pe circuit.
Introducerea punii aduce imediat avantaje: - crete elasticitatea
schemei; - se mbuntete nivelul tensiunilor (legturi electrice n
paralel); - crete gradul de continuitate n alimentare; - retragerea
din exploatare pentru revizie-reparaie a ntreruptorului unei ramuri
nu duce la ntreruperea funcionrii elementelor dac schema se
completeaz cu puntea suplimentar realizat cu separatoare nseriate
(desenat punctat).
5.2.5.1.2. Schemele cu punte spre linie sunt indicate staiilor
de transformare unde se realizeaz mai des manevre pe partea
transformatoarelor, sau acolo unde probabilitatea defectelor pe
linie este redus. Schemele H superior se mai recomand n cazul n
care se face un tranzit de energie important ntre cele dou
linii.
-
25
5.2.5.1.3. n concluzie, schemele se remarc prin aceea c elimin
barele colectoare i se realizeaz o economie de ntreruptoare fa de
schema obinuit de bare colectoare.
Din pcate, schemele n punte (denumite i "scheme H") nu sunt
potrivite dect pentru configuraii particulare de staii. n plus, nu
permit extinderi facile, fapt pentru care schemele H sunt indicate
atunci cnd nu sunt perspective de extindere ulterioar a staiei
electrice de conexiuni.
5.2.5.2. Scheme de comutaie poligonal 5.2.5.2.1. Scheme
poligonale
Cunoscute i sub numele de scheme n inel, realizeaz fr bare
colectoare propriu- zise o bun parte din avantajele schemei cu dou
ntreruptoare pe circuit, dei sunt realizate fizic doar cu un
ntreruptor pe circuit. Sunt denumite i scheme n ptrat, hexagon,
decagon, etc. dup cum numrul ntreruptoarelor este 4, 6, 10 etc.
De fapt barele colectoare sunt dispuse n inel i secionate cu
ajutorul ntreruptoarelor dup numrul de circuite. La plecrile din
inel nu se pun ntreruptoare ci doar separatoare. Fiecare ntreruptor
deservete dou circuite (figura 6.18. din capitolul 6 al prezentului
normativ).
Schemele n inel permit revizia ntreruptoarelor fr ntreruperea
alimentrii (ca
la schemele cu bare duble i dou ntreruptoare pe circuit), ns
protecia prin relee a unui circuit deconecteaz ambele ntreruptoare
adiacente cu ocazia apariiei unui defect.
Avantajele schemei poligonale constau n: a) economisirea unui
ntreruptor fa de schema echivalent cu bare duble
(este vorba de circuitul de cupl) (odat cu creterea numrului de
laturi acest avantaj se diminueaz);
b) fiecare circuit este deservit de dou ntreruptoare a cror
revizie pe rnd se realizeaz fr ntreruperea circuitului
respectiv;
c) lipsa barelor colectoare nseamn de fapt lipsa punctelor
slabe. Dezavantajele schemei constau n: a) cu ocazia unui defect pe
unul din circuite deconecteaz dou ntreruptoare; b) n general,
protecia prin relee i schema de comutaie prin natura sa sunt
mai complicate, de unde pot rezulta erori de manevr ale
personalului - aspect care poate anula avantajul scontat de sporire
a siguranei;
c) un defect ntr-un ntreruptor scoate din funciune nu un singur
circuit, ci ambele circuite adiacente;
d) sursele de alimentare trebuie dispuse pe ct posibil alternat
deoarece exist riscul izolrii lor ca rezultat al dublei secionri cu
ocazia unui defect;
e) este mai uor totui de extins o schem cu bare colectoare. Din
acest motiv schema se folosete la tensiuni nalte i foarte nalte
unde aparatajul este foarte scump (nu se folosete la tensiuni
medii).
Observaie
Uneori din motive economice, schema poligon poate s aib cte un
ntreruptor pentru mai multe circuite. n figura 6.16. din capitolul
6 al prezentului normativ, cu ocazia declanrii n avarie a unei
linii are loc deconectarea automat i a transformatorului
adiacent.
-
26
5.2.5.2. Scheme bipoligonale Acestea rezult din dezvoltarea
schemelor poligonale. Dou poligoane sunt
legate ntre ele printr-o singur punte, de obicei cnd numrul
laturilor este mai mic, figura 6.20a din capitolul 6 al prezentului
normativ, pentru un numr mai mare de laturi sunt create dou puni,
figura 6.20b din capitolul 6 al prezentului normativ.
Se observ c schemele bipoligonale rezolv una din principalele
dificulti de extindere.
5.2.5.3. Scheme cu poligoane jumelate
Aceste scheme rezult din alipirea a dou sau mai multe poligoane
formnd o bucl multipl, mai usor extensibil.
Datorit avantajelor remarcabile, schemele poligonale au cptat o
extindere apreciabil la tensiuni nalte i foarte nalte unde costul
ntreruptoarelor este mai ridicat i se cere o siguran i elasticitate
n funcionare deosebit.
5.2.6. Scheme pentru staii de record adnc (SRA)
5.2.6.1. O soluie economic pentru alimentarea consumatorilor
industriali sau urbani este staia de racord adnc (SRA). Aceasta
alimenteaz din barele staiilor de 110 220 kV de conexiuni sau
transformare ale sistemului energetic i sunt dimensionate n ideea
rezervrii 100% att a racordurilor ct i a transformatoarelor de
putere. 5.2.6.2. Transformatoarele de putere amplasate aproximativ
n centrul de greutate al consumatorului (de unde i denumirea de
racord adnc) se leag fr bare colectoare pe partea de nalt tensiune
i fr alte legturi ntre cile de alimentare, figura 6.21. din
capitolul 6 al prezentului normativ.
5.2.6.3. n cazul ieirii din funciune a unuia dintre racorduri,
sistemele de bare de medie tensiune se cupleaz automat prin AAR pe
secia cu racordul n funciune, dimensionat s preia i aceast sarcin
suplimentar. 5.2.6.4. SRA, de obicei, se deservete fr personal de
exploatare permanent. Comenzile operative (cuplare, decuplare,
supravegherea funcionrii SRA) se efectueaz de la staia principal
din sistemul energetic, printr-un fir pilot. Tot prin firul pilot
se transmit semnale preventive referitoare la funcionarea
transformatoarelor cobortoare (semnale gaze, supratemperaturi), a
proteciei ntreruptoarelor etc. Se poate renuna la firul pilot, mai
ales cnd SRA are un separator de scurtcircuit SSC montat n locul
celui de linie din schema bloc-linie-transformator cobortor i
separatoare cu deconectare SDA rapid care permit izolarea
defectului (figura 6.22. din capitolul 6 al prezentului normativ).
Pe de alt parte, schema prezint aparate suplimentare cum sunt
separatoarele de scurtcircuitare care necesit revizii dese
(dezavantaje). 5.2.6.5. Schemele electrice pentru staiile de
distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT de tip
reea
Pentru staiile de distribuie de tip reea de 6-10 kV se vor
prevedea, de regul, celule de medie tensiune de tip nchis. Pentru
staiile de distribuie de 20 kV se vor utiliza celule de tip nchis,
n schem cu bare simple i celule de tip deschis, n scheme cu bare
duble.
-
27
Pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare
de 110 kV/ MT de tip simplificat, cu un singur transformator, se
recomand schema de bare nesecionate.
Pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare
de 110 kV/MT cu dou transformatoare se recomand (n ordine
preferenial) schemele: bar simpl secionat i bar dubl nesecionat cu
cupl transversal. Alegerea schemei se va face ns n funcie de datele
de proiectare.
5.2.6.6. Schemele electrice pentru staiile de distribuie din
cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT de tip urban
Staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110
kV/MT de tip urban se vor executa cu celule de tip urban (tip
deschis pe dou niveluri) sau cu celule de tip nchis. Alegerea
schemei i a tipului celulei este condiionat n cele mai multe cazuri
de configuraia, modul de funcionare i sensul dezvoltrii reelei
urbane din zon. 5.3. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i
a elasticitii
schemelor
5.3.1. Msuri pentru reducerea numrului circuitelor care ies din
funciune la un scurtcircuit pe barele colectoare:
a) n schemele cu sistem simplu de bare colectoare:
a.1.Secionarea barei colectoare
b) n schemele cu sistem dublu de bare colectoare: b.1.Secionarea
barelor colectoare; b.2.Regimul de lucru pe ambele sisteme de bare
colectoare.
5.3.2. Msuri pentru meninerea n funciune a circuitelor pe timpul
reviziei la ntreruptorul celulei:
a) n schemele cu simplu sistem de bare colectoare:
a.1.Utilizarea sistemului de transfer
b) n schemele cu dublu sistem de bare colectoare: b.1.utilizarea
sistemului de transfer; b.2.utilizarea separatoarelor de untare;
b.3.nlocuirea ntreruptorului cu o legtur direct.
5.3.3. Puteri de scurtcircuit pentru staiile de medie tensiune
Puterile de scurtcircuit plafon i cele recomandate pentru
dimensionarea
staiilor de distribuie sunt incluse n tabelul 5.1. Tabelul
5.1.
Tensiunea nominal a reelei, kV 6 10 20 110 Puterile de
scurtcircuit recomandate, MVA 150 200 250
Puterile de scurtcircuit plafon (cazuri de excepie), MVA
250 (400)
350 (500)
500 (750)
5.3.3.1. Necesitatea reducerii puterii de scurtcircuit n reeaua
de distribuie, la depirea valorilor puterii de scurtcircuit
recomandate, se va stabili pe baz de calcul tehnico-economic, innd
seama, pe de o parte, de costul instalrii mijloacelor de
-
28
reducere a puterii de scurtcircuit, iar pe de alt parte, de
costul suplimentar datorat nivelului mai ridicat al puterii de
scurtcircuit. 5.3.3.2. n cazul n care rezult necesar reducerea
puterii de scurtcircuit pe bare, se vor lua n considerare
urmtoarele soluii:
- utilizarea transformatoarelor cu tensiune de scurtcircuit
mare; - secionarea barelor colectoare; - montarea bobinelor de
reactan.
5.4. Alegerea echipamentului 5.4.1. Circuitele primare
5.4.1.1. Echipamentele de circuite primare trebuie s ndeplineasc
condiiile de funcionare n regim normal i de scurtcircuit prevzute n
prescripiile i cataloagele n vigoare, cu precizrile din capitolul 5
al prezentului normativ. 5.4.1.2. Un circuit electric sub tensiune
nu poate fi ntrerupt dect de ntreruptor, sigurana fuzibil i
separatorul de sarcin. ntreruptorul este aparatul specializat
pentru stabilirea sau ntreruperea circuitului sub sarcin n regim
normal sau n regim de scurtcircuit, este aparatul care ofer
elasticitatea maxim n manevrarea unui circuit. Sigurana fuzibil
poate realiza deconectarea automat a circuitului extrem de rapid,
ceea ce poate conduce la supratensiuni periculoase. Din acest motiv
folosirea siguranei de nalt tensiune este limitat la maximum 35 kV.
Reluarea funcionrii necesit nlocuirea siguranei de ctre personalul
de exploatare deci este mai puin elastic n comparaie cu
ntreruptorul n manevrarea unui circuit electric. 5.4.1.3. Deoarece
ntreruptoarele sunt aparate relativ costisitoare s-a ncercat
nlocuirea lor cu separatoare de sarcin n anumite situaii, cum ar fi
cazul staiilor de distribuie de 6 - 20 kV. Separatoarele de sarcin
pot deconecta curenii nominali ai circuitelor respective i se pot
chiar conecta pe scurtcircuit. Nu pot ns deconecta curenii de
scurtcircuit. Uneori se combin un separator de sarcin cu o siguran
fuzibil spre a forma o unitate constructiv. 5.4.1.4. Separatorul
obinuit nu se poate manevra sub sarcin. De obicei un circuit conine
nseriate un ntreruptor i unul sau mai multe separatoare. 5.4.1.5.
Prevederea aparatajului de comutaie pe circuitele electrice de nalt
tensiune ale staiei trebuie judicios argumentat pentru fiecare
aparat n parte. Aceasta deoarece cu un numr insuficient de aparate
exploatarea normal nu este posibil. Contrar, un numr exagerat de
aparate pe lng faptul c sporete investiia suplimentar, este de
natur s diminueze sigurana schemei deoarece fiecare aparat n plus
reprezint o surs probabil de defect. 5.4.2.Circuitele secundare i
serviciile proprii
5.4.2.1. Proiectarea circuitelor secundare, inclusiv a
proteciilor prin relee i a automatizrilor, se va face n
conformitate cu PE 504, PE 026 i capitolul 8 al prezentului
normativ.
-
29
5.4.2.2. Proiectarea instalaiilor de servicii proprii de curent
continuu i curent alternativ se va face n conformitate cu
prevederile PE 112 i capitolului 13 al prezentului normativ.
-
30
6. SCHEME ELECTRICE LA STAIILE ELECTRICE DE TRANSFORMARE I
CONEXIUNI
6.1. Consideraii generale 6.1.1. Prezentele instruciuni se aplic
la alegerea schemelor electrice, pe criterii generale tehnice i
economice, ale staiilor electrice de distribuie de 6,10 i 20 kV de
tip interior, aferente staiilor electrice de transformare.
Instruciunile nu se aplic la proiectarea staiilor de MT aferente
centralelor electrice. 6.1.2. Terminologie i abrevieri
specifice
Instalaie electric Ansamblul de elemente i echipamente
electrice, legate funcional ntre ele, amplasate pe un teritoriu
comun i deservite de aceeai formaie de lucru.
Instalaie de conexiuni (staie de conexiuni)
Instalaie electric din cadrul unei staii electrice, care are
drept scop primirea i cedarea energiei electrice la aceeai valoare
a tensiunii.
Schema instalaiilor de conexiuni (schema de conexiuni)
Reprezentarea prin semne convenionale standardizate a
echipamentelor instalaiilor de conexiuni i a legturilor electrice
dintre acestea
6.1.3. Referine normative specifice
SR HD 588.1 S1:2003 Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea
1: Definiii generale i prescripii referitoare la ncercri
SR EN 60060-2:2003 (inclusiv A11:2003)
Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 2: Sisteme de
msurare
PE 011/82 Normativ privind calcule comparative tehnico-economice
la instalaiile de producere, transport i distribuie a energiei
electrice i termice
PE 132/95 Normativ pentru proiectarea reelelor electrice de
distribuie public
6.2. Clasificarea staiilor electrice 6.2.1. Staii electrice de
transformare 6.2.1.1. Dup locul de amplasare n cadrul sistemului
electroenergetic, staiile electrice pot fi:
1. Staii de central, care sunt amplasate lng centralele
electrice.
-
31
2. Staii de reea, care sunt amplasate n diferite puncte ale
sistemului electroenergetic.
6.2.1.2. Dup funciile pe care le ndeplinesc n cadrul sistemului
electroenergetic, staiile pot fi:
1. Staii de evacuare, care au funcia de a realiza injecia n
sistemul electroenergetic a puterii produse n centralele electrice,
fr a alimenta direct vreun consumator. n general, staiile de
evacuare sunt staii de centrale.
2. Staiile de transfer, care au funcia de a realiza transferul
de putere ntre dou sau mai multe zone ale sistemului
electroenergetic, fr a alimenta direct consumatori concentrai.
3. Staii de distribuie, care au funcia de a alimenta direct
consumatorii. Cele mai simple, dar i cele mai numeroase staii de
distribuie sunt posturile de transformare. Posturile de
transformare sunt staii de distribuie de importan local, care conin
unul sau mai multe transformatoare de for, prin intermediul crora
se modific tensiunea de la o valoare medie (20 [kV],10 [kV],6 [kV]
) la o valoare joas (0,4 [kV] ).
Figura.6.1 Schema structural a unei staii electrice de
transformare cu
instalaii de conexiuni la toate nivelele de tensiune
Observaii:
1. Exist situaii n care staia electric de transformare nu conine
instalaii electrice de conexiuni la toate nivelele de tensiune. La
unele nivele de tensiune, bornele transformatorului de for se leag
direct fie cu generatorul electric (figura. 6.2.a), fie cu linia
electric (Figura. 6.2.b), n aa-zisele scheme bloc. 2. Staia
electric de transformare, la care instalaia de conexiuni cu
tensiunea superioar de 750, 400 sau 220 kV este un nod de reea cu
minimum trei circuite de linii, reprezint o staie electric de
importan deosebit.
-
32
Figura 6.2. Structuri de scheme bloc pentru staii de
transformare: a) - schem bloc generator-transformator; b) - schem
bloc transformator-linie
6.2.2. Staii electrice de conexiuni
Figura 6.3. Schema structural a unei staii electrice de
conexiuni 6.2.2.1. Clasificarea staiilor de conexiuni
Din punct de vedere electric, o staie (instalaie) de conexiuni
reprezint un nod
electric (NE), unde se ntlnesc prile constitutive ale reelei
electrice de transport de la surse cu cele spre consumator (Figura
6.4.).
-
33
Figura 6.4. Semnificaia unui nod electric (NE) al sistemului
electroenergetic
Nodul electric propriu zis poate fi realizat sub urmtoarele dou
forme: 1. Nod electric realizat sub form de sisteme de bare
colectoare, caz n
care barele colectoare reprezint nodul de conexiuni extins n
spaiu i realizat cu conductoare rigide sau flexibile. n acest caz
nodului electric i corespunde o instalaie de conexiuni cu bare
colectoare.
Din punctul de vedere al schemelor de conexiuni exist dou
categorii de
instalaii de conexiuni cu bare colectoare, i anume: a) Instalaii
de conexiuni cu unul sau mai multe sisteme de bare colectoare i
un
ntreruptor pe circuit: - instalaii cu simplu sistem de bare
colectoare; - instalaii cu dublu sistem de bare colectoare; -
instalaii cu triplu sistem de bare colectoare.
b) Instalaii de conexiuni cu dou sisteme de bare colectoarea n
care unui
subansamblu de N circuite le revin N+1 ntreruptoare: - instalaii
cu dou ntreruptoare pe circuit; - instalaii cu 3/2 ntreruptoare pe
circuit; - instalaii cu 4/3 ntreruptoare pe circuit.
2. Nod electric realizat sub forma unui ansamblu de ntreruptoare
i
separatoare n diferite conexiuni. n acest caz nodului electric i
corespunde o instalaie de conexiuni fr bare colectoare.
Din punctul de vedere al schemelor de conexiuni exist dou
categorii de
instalaii de conexiuni fr bare colectoare, i anume: a) instalaii
de conexiuni n H; b) instalaii de conexiuni poligonale
6.3. Scheme de conexiuni
Schemele instalaiilor electrice de conexiune (schemele de
conexiuni) pot fi
scheme de conexiuni monofazate (sau monofilare) i scheme de
conexiuni trifazate (trifilare).
Dac n schema electric de conexiuni a unui circuit trifazat, cu
faze identice din punct de vedere constructiv, se reprezint numai
elementele unei singure faze i legturile dintre ele, atunci acea
schem este o schem electric de conexiuni monofazat sau monofilar a
circuitului trifazat respectiv.
Dac n schema electric de conexiuni a unui circuit trifazat, cu
faze identice
sau neidentice din punct de vedere constructiv, se reprezint
elementele i legturile dintre ele pentru toate cele trei faze i
pentru conductorul de nul (dac acesta exist), atunci acea schem
este o schem electric de conexiuni trifazat sau trifilar a
circuitului trifazat respectiv. n general circuitele primare ale
staiilor electrice sunt circuite trifazate, iar fazele lor sunt
identice din punct de vedere constructiv, ceea ce permite ca n
schemele lor electrice de conexiuni s se reprezinte numai
elementele unei faze.
-
34
Dac ntr-o anumit zon a circuitului fazele nu sunt echipate
identic, acea zon
se va reprezenta trifilar (trifazat).
Pentru reprezentarea unei scheme de conexiuni este necesar a se
parcurge patru etape n urmtoarea ordine:
a) se reprezint structura nodurilor de conexiuni (sistemele,
respectiv seciile barelor colectoare) corespunztoare tipului
schemei;
b) se reprezint celulele tipice schemei (celulele de cupl); c)
dac instalaia de conexiuni este cu celule de msur i descrctori,
se
reprezint aceste celule; d) se reprezint celulele de circuit
corespunztoare instalaiei de conexiuni.
6.3.1. Schemele instalaiilor de conexiuni cu unul sau mai multe
sisteme de bare colectoare
Instalaiile de conexiuni cu unul sau mai multe sisteme de bare
colectoare i un
ntreruptor pe circuit se caracterizeaz prin aceea c nodul
electric este realizat sub form de sistem de bare colectoare. Bara
colectoare, constructiv este un nod extins n spaiu, pentru a se
crea condiiile necesare racordrii mai multor circuite primare i
poate fi realizat att cu conductoare de tipul barelor rigide, ct i
cu conductoare flexibile de tipul celor funie care se folosesc la
liniile electrice aeriene. Barele rigide se ntlnesc, de obicei, n
cadrul instalaiilor de conexiuni de medie tensiune, iar cele
flexibile n cadrul instalaiilor de conexiuni de nalt tensiune. n
cadrul acestor instalaii, circuitele primare se racordeaz la
sistemul de bare colectoare prin intermediul celulelor.
Celula este o parte component a unei instalaii de conexiuni cu
bare
colectoare, care conine echipamentul aparinnd unui singur
circuit (celule de circuit), unui dispozitiv de legtur ntre diverse
pri ale instalaiei de conexiuni (celule tipice schemei), unui
dispozitiv de msur sau protecie (celule auxiliare) i care
constituie din punct de vedere constructiv i al spaiului pe care l
ocup o unitate distinct.
Din punctul de vedere al modului n care se racordeaz la barele
colectoare, celulele se mpart n dou grupe:
- celule serie, care sunt parcurse de energia electric n drumul
ei de la surse spre consumatori, iar circuitele pe care le
deservesc constituie laturi ale reelei electrice a sistemului
electroenergetic. Aceste celule sunt prevzute cu ntreruptor, care
are rolul de a nchide respectiv ntrerupe curentul pe latura
respectiv.
- celule derivaie, care nu sunt parcurse de energia electric n
drumul ei de la surse spre consumatori, fiind racordate ntre faz i
pmnt. Aceste celule nu au prevzut ntreruptor.
Din categoria celulelor serie fac parte celulele de circuit i
celulele tipice
schemei, iar din categoria celulelor derivaie, celulele
auxiliare. Celulele de circuit deservesc circuitele primare prin
care se aduce energia
de la surse, respectiv se d energie spre consumatori i poart
numele circuitului pe care l deservesc. Astfel, se ntlnesc:
- celule de generator (CG), prin care se racordeaz generatoarele
la barele colectoare;
-
35
- celule de linie (CL), prin care se racordeaz liniile electrice
la barele colectoare;
- celule de (auto)transformator (CAT sau CT), prin care se
racordeaz (auto)transformatoarele la barele colectoare;
Celulele tipice schemei nu au rol de a deservi un circuit anume
ci de a stabilii
legtura electric ntre diferitele bare colectoare ale aceleiai
instalaii de conexiuni. Trebuie avut n vedere c exist instalaii de
conexiuni la care nodul electric (sistemul de bare colectoare)
constructiv este divizat n mai multe seciuni (sisteme i/sau secii
de bare) care pot lucra fie cuplate fie necuplate ntre ele. Aceste
celule sunt aa zisele celule de cupl i funcie de rolul pe care l
au, pot fi :
- celule de cupl longitudinal (CL); - celule de cupl transversal
(CCT); - celule de cupl de transfer sau ocolire (CCTr), respectiv
combinaii ale
acestora numite cuple combinate.
Celulele auxiliare au rolul de a permite racordarea
transformatoarelor de tensiune i a descrctoarelor la barele
colectoare i poart numele elementului pe care l deservesc,
astfel:
- celul de msur (CM), prin care se racordeaz transformatoarele
de tensiune la barele colectoare;
- celul de descrctor (CD), prin care se racordeaz descrctoarele
la barele colectoare.
6.3.2. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i a
elasticitii schemelor
Msuri pentru reducerea numrului circuitelor care ies din
funciune la un scurtcircuit pe barele colectoare:
1. n schemele cu sistem simplu de bare colectoare: 1.1.
Secionarea barei colectoare
2. 2.n schemele cu sistem dublu de bare colectoare: 2.1.
Secionarea barelor colectoare; 2.2. Regimul de lucru pe ambele
sisteme de bare colectoare.
Msuri pentru meninerea n funciune a circuitelor pe timpul
reviziei la
ntreruptorul celulei: 1.n schemele cu simplu sistem de bare
colectoare:
1.1.utilizarea sistemului de transfer 2.n schemele cu dublu
sistem de bare colectoare:
2.1.utilizarea sistemului de transfer; 2.2.utilizarea
separatoarelor de untare; 2.3.nlocuirea ntreruptorului cu o legtur
direct.
6.3.3. Scheme cu un sistem simplu de bare colectoare i un
ntreruptor pe circuit 6.3.3.1. Sistem simplu de bare colectoare
nesecionat (utilizat n special la joas tensiune)
-
36
Figura 6.5. Schema unei staii cu bare colectoare simple
nesecionate
Schema se remarc printr-un grad de elasticitate redus servind n
general pentru alimentarea consumatorilor de categoria a-III-a de
la o singur surs de putere modest. 6.3.3.2. Sistem simplu de bare
colectoare secionat
Figura 6.6 Secionarea longitudinala Aceast schem (varianta 4,
figura. 6.6.c) electric de conexiuni a cptat o
larg rspndire mai ales la medie tensiune.
-
37
6.3.3.3. Schema cu o bar colectoare i o bar de ocolire (1 BC +
BOc)
Figura 6.7. Schema principal a unei staii cu BC si BOc
Pentru ca circuitul aferent unui ntreruptor s asigure tranzitul
de energie pe durata reviziei acetuia se folosesc bare de ocolire
sau transfer. 6.3.4. Scheme cu sistem dublu de bare colectoare i un
ntreruptor pe circuit 6.3.4.1. Scheme cu sistem dublu de bare
colectoare
Exist dou versiuni primare ale schemei cu bare duble, funcie de
amplasarea pe teren. n prima variant, figura. 6.8., staia realizat
ocup incorect terenul care prin extinderea staiei i mrete repede
dimensiunea paralel cu BC. n varianta din figura. 2.6., terenul
este bine ocupat, cu condiia s existe plecri n ambele direcii.
Staia este mai compact.
Figura 6.8. Schem cu bare colectoare duble - amplasament
extins
-
38
Figura 6.9. Schem cu bare colectoare duble - amplasament mai
compact
6.3.4.2. Schema cu bare colectoare duble i bar de ocolire
Figura 6.10. Schem cu bare colectoare duble i bar de ocolire
6.3.4.3. Secionarea longitudinal a barelor colectoare duble
-
39
Figura 6.11. Scheme cu bare duble secionate a-schem cu bare
duble cu doua secii longitudinale b-schem cu bare duble cu trei
secii longitudinale c-schem cu bare duble cu ambele bare
secionate
6.3.4.4. Scheme cu bare duble cu mai mult de un ntreruptor pe
circuit
n cadrul acestor scheme se dubleaz practic echipamentul, aa nct,
prin
natura sa mai complicat este supus erorilor de manevr i prezint
un important efect
-
40
contrar celui scontat (de cretere a siguranei). Din aceste
motive schema nu s-a extins prea mult.
Figura 6.12. Schem cu bare duble cu dou ntreruptoare pe
circuit
Cele dou ntreruptoare aferente unui singur circuit pot cumula i
funcia de
secionare a barelor, ca n figura. 6.13.
Figura 6.13. Schem cu bare duble cu dou ntreruptoare pe circuit
cu secionarea unei bare
Pentru reducerea investiiei din cazul schemei cu ntreruptor
dublu s-au ncercat
mai multe variante :
c. schem cu 3/2 ntreruptoare pe circuit (figura. 6.14).
-
41
Figura 6.14. Schem cu bare duble i 3/2 ntreruptoare pe
circuit
Datorit investiiei mai reduse (este mai scump ns dect schema cu
1 ntreruptor/circuit) i al avantajelor remarcabile, schema a cptat
o larg acceptare. d. schem cu 4/3 ntreruptoare pe circuit din
figura 6.15.
Trebuie adugat faptul c schema prezint un risc i mai mare al
erorilor de manevr. De asemenea necesit o dispoziie constructiv mai
dificil de realizat. Aceasta explic de ce schema cu 4/3
ntreruptoare, s-a folosit mai rar dect schema cu 3/2 ntreruptoare
pe circuit.
Figura 6.15. Schem cu bare duble i 4/3 ntreruptoare pe circuit
6.3.4.5. Schema de conexiuni hibride cu sistem dublu de bare
colectoare
-
42
Circuitele aferente unei staii nu se bucur de o aceeai importan.
n acest
sens, prevederea de aparate de comutaie n mod difereniat, n
accord cu importana fiecrui circuit n parte aduce efecte economice
binevenite (retrageri accidentale din exploatare minime i investiii
mai reduse).
Figura 6.16. Schem hibrid
6.3.5. Scheme ale instalaiilor de conexiuni fr bare
colectoare
6.3.5.1.Scheme n punte Se folosesc unde exist o configuraie
cunoscut a staiei pentru care se prevd,
n general extinderi viitoare. Schema a cptat o larg extindere n
cazul staiilor electrice de nalt i foarte nalt tensiune n cazul
particular a dou blocuri transformator-linie (4 circuite), figura
6.17.
a) b)
Figura 6.17. Schem de conexiuni n puncte: a-cu punte spre linie
(H superior);
b-cu punte spre transformator (H inferior). Schemele cu punt