DIMENSIONAREA REELELOR I INSTALAIILORELECTRICE DE JOAS TENSIUNE.Elementele componente ale unei reele electrice de joas tensiune (RE-JT) sunt supuse la diferite pericole, n timpul fiincionrii.Prin dimensionare se urmrete alegerea i verifcarea fiecrui element component al RE-JT astfel nct, caracteristicile sale s permit asigurarea cerintelor privind:- stabilitatea termic i dinamic a elementelor RE-JT, parcurse de curenii de sarcin;- corelarea nivelului de izolaie cu treapta de tensiune;- parametrii de calitate ai energiei electrice, n punctul de delimitare cu abonatul i la fiecare receptor n parte;- rentabilitatea tranzitului de energie electric.n funcie de natura elementului RE-JT dimensionarea se face, pe lng o serie de cerine comune i pe seama unor cerine specifice.Aa cum s-a artat, o reea electric este n primul rnd, o cale de curent care asigur tranzitul energiei electrice de la surs la consumator (receptor). Din acest punct de vedere liniile electrice ale RE reprezint calea propriu-zis de curent. Aparatele electrice, pe lng rolul funcional bine definitreprezint i o cale de curent fiind parcurse, n regim normal sau de defect, de aceeai cureni ca i liniile electrice pe care se monteaz.Deci, fiecare element al unei RE va fi dimensionat, n primul rnd, s suporte solicitrile determinate de curenii de regim normal sau de defect, din cerina de a se asigura stabilitatea lor termic i dinamic (mecanic), precum i corelarea nivelului de izolaie cu treapta de tensiune.Cerina privind asigurarea parametrilor de calitate se asigur n mod difereniat pentru elementele RE-JT. Astfel, pentru liniile electrice este necesar verificarea ncadrrii pierderilor de tensiune n limitele admise. Aparatele electrice de conectare i de conectare i protecie au o influien deosebit asupra continuitii n alimentare, prin asigurarea unor conectri/deconectri selective i n anumite intervale de timp. Evident, intervalele de timp sunt impuse pe de o parte de asigurarea stabilitii termice n regim de scurt durat, iar pe de alt parte de transformarea unei ntreruperi n alimentare, eventual, ntr-un gol de tensiune.Cerina privind rentabilitatea tranzitului de energie electricse refer n principal la liniile electrice i la transformatoarele electrice de putere, elemente ale reelei cu valori semnifcative ale parametrilor electrici (R,X).Din cele de mai sus rezult c dimensionarea unui element al RE se face n dou etape :- prima, de alegere, cnd se stabilesc caracteristicile nominale ale elementului astfel nct acestuia s i se asigure o fimcionare stabil n regim normal;- a doua, de verificare, cnd se stabilesc eventual noi valori pentru caracteristicile rezultate n urma alegerii, precum i valori pentru alte caracteristici n funcie de naturaelementului (linieelectric, aparat electric, etc.)sauseintervineasupra configuraiei reelei (mai multeci decurent nparalel, schemelectricde distribuie, etc.). Se impune precizarea, pentruaparatele electrice, c acestea se monteaz (n tablourile electrice) n RE n funcie de tipul schemei electrice a acesteia, iar solicitrile lacaresunt supusesunt determinatei detipul schemei respectiv, decirculaiilede cureni ce se stabilesc n cazul trecerii pe o configuraie ce permite asigurarea rezervei n alimentare.DIMENSIONAREA CONDUCTOARELOR I CABLURILOR.Din punct de vedere a modului de determinare a puterii de calcul exist dou situaii distincte :- cnd elementul reelei electrice este parcurs de curentul unui singur receptor, fiind definit circuit electric respectiv, cnd se asigur alimentarea de la un tablou electric secundar (TS). Circuitele de iluminat i prize reprezint o excepie;- cnd elementul reelei este parcurs de curenii mai multor receptori, find definit coloan electric, care realizeaz legtura ntre tablourile electrice ale reelei.n urma dimensionrii unui conductor sau cablu rezult, pentru acesta, o anumit valoare a seciunii prii sale active (calea de curent).Alegerea seciunii conductoarelor i cablurilor se face pe seama puterii de calcul care se determin n fimcie da natura elementului reelei electrice.A) Alegerea seciunii circuitelor electrice.A-l. - de iluminat i prize.Pentru circuitele de iluminat i prize din cldiri civile ,dac se respect ncrcarea recomandat.Dac ncrcarea circuitelor este diferit atunci, se calculeaz valoarea curentului corespunztoare ncrcrii reale, pentru faza cea mai ncrcat : nLL CiP P1 unde : - n - numrul de corpuri de iluminat, locuri de lamp,montate pe un circuit- PLLI- puterea instalat a unui corp de iluminat (loc de lamp), iar curentul de calcul va fi :IC=PC / 220V [A] Pentru circuitele monofazate de prize, datorit caracterului aleator al receptorilor, se recomand respectarea numrului deprize alimentatedepe uncircuit,pentru care seciunea conductoarelor arevalori cepermit executarearelativuoarainstalaiei electrice interioare.A-2-de for.Pentru circuitele de for puterea de calcul se determin.B. Alegerea seciunii coloanelor electrice. B-1- de iluminat i prize.Pentru coloanele electrice din cldirile civile , dac se respect ncrcarea recomandat, iar dacncrcareaestediferitsecalculeaz ncrcarearealpentrufazaceamai ncrcat, a coloanei respective, innd cont de coeficientul de simultaneetate.B-2- de for.Pentru coloanele schemelor electrice ce alimenteaz receptori de for puterea de calcul se determin.Cunoscnd valoarea puterilor de calcul, Pc sau Ic, pentru un circuit sau coloan, alegerea seciunii, din condiia de asigurare a stabilitii termice a cii de curent ,se face innd cont i de condiiile concrete n care vor ftmciona aceastea. Productorul conductoarelor sau cablurilor indic o valoare admisibil a curentului, (Iad), pentru o anumit[ seciune, corespunztor unor condiii, de regul, de temperatur i n funcie de natura izolaiei.Pentru circuitele i coloanele care se monteaz n interior curentul admisibil (Iad) al productorului se corecteaz astfel:Iad = Iad xk

unde : - k1 - coefcient de corecie dup temperatura mediului ambiant;-Iad - curentul admisibil al unei seciuni n regim permanent, pentru temperatura mediuluiambiantde+25C, nftinciedenaturaizolaieii numruldeconductoare montate ntr-un tub de protecie.Condiia de alegere este :Ic Iad unde : -Ic este curentul de calcul al coloanei sau circuitului electric, att din schemele de iluminat i prize ct i de fort.Pentru conductoarele i cablurile montate n exterior curentul admisibil (Iad) al productorului se corecteaz n fimcie de condiiile de pozare - n aer ;n subteran. La pozarea n aer curentul admisibilse corecteaz astfel: Iad=Iadxk1xk2 unde : - k1- coefcient de corecie m fimcie de modul de pozare n aer (pe perei, grtare, stelaje);- k2 - coeficient de corecie n funcie de temperatura mediului ambiant (la3O0C k2 = l). n cazul pozrii n pmnt: Iad=Iadxk1xk2xk3

unde : -k1 - coeficient de corecie n funcie de rezistena termic a solului;-k2-coeficientdecorecienfimciedenumrul cablurilorpozatedirect n pmnt;- k3 - coeficient de corecie n funcie de temperatura solului. Seciunea conductoruluisaucabluluicaresatisfacecerinadealegere estecea pentru care i se asigur acestuia stabilitatea termic n regim de lung durat.Verificarea seciunii conductoarelor i cablurilor.Seciunea aleas din cerina de asigurare a stabilitii termice a acesteia n regim normal ( de lung durat) se verific i din punct de vedere a celorlalte cerine enunate anterior.Dp =Ip/SPentrucircuiteleelectricecealimenteazmotoareelectriceoprimverifcare const n determinarea densitii de curent la pornire : unde : - Ip - curentul de pornire, determinat n funcie de condiiile de pornire : -Ip = (6-8) In - pornire direct; -Ip = 2,7 In - pornire cu comutator stea triunghi -Ip = 1,6 In- pornire cu reostat de pomire.- S - seciunea rezultat n urma alegerii.Verificarea seciunii din punct de vedere a stabilitii termice n regim de scurt durat se face prin corelarea curentului admisibil al acesteia cu cel nominal al fuzibilului siguranei ce o protejeaz .sau al curentului de reglaj al releului electromagnetic al ntreruptorului automat:Ir 4,5Iad Aa cum s-a precizat, conductoarele i cablurile (cii de curent) trebuie s fie astfel dimensionate nct s asigure parametrii de calitate ai energiei electrice, att n punctul de delimitare cu abonatul, ct i la fiecare receptor n parte.Parametrul de calitate care este determinat n mod direct de seciunea cilor de curent ale unei reele electrice este pierderea admisibil de tensiune.A. Pierderi admisibile de tensiune.Un receptor electric funcioneaz n condiii normale dac tensiunea la bornele sale este cea nominal sau se nscrie n limitele admise de productor. ntre surs (de regul, secundarul postului de transformare) i fiecare receptor n parte respectiv, pe reeaua electric de distribuie i alimentare, datorit circulaiei de cureni i a parametrilor electrici (R,X) ai elementelor reelei rezult o cdere de tensiune U, care, vectorial, are expresia:Inf 3Iad U=Usurs-Ureceptor Valorile admise ale modulului cderii de tensiune n regim normal sunt -pentru receptorii de iluminat 8 %;- pentru receptorii de fort( motoare electrice) - 10 %; - pentru receptorii de for aflai n regim normal de ftincionare, dar n timpul regimului de pornire al unui motor electric (alimentat pe o cale comun cu cele aflate n regim normal) - 12 %.Calculul modulului cderii de tensiune depinde de tipul reelei electrice respectiv, de regimul de ncrcare al acesteia.Admind c reeaua electric este echilibrat, cderile de tensiune ntr-un sistem electric trifazat pot reprezenta :- un sistem electric trifazat simetric, dac sistemul de cureni trifazai de sarcin este simetric;- un sistem electric trifazat nesimetric, dac sistemul de cureni trifazai de sarcm este nesimetric. n acest caz, se va calcula cderea de tensiune pe faza cea mai ncrcat.A.1 Calculul pierderilor de tensiune n reele electrice ncrcate simetric. A.1.1- cu o sarcin concentrat la capt.n fig. 12.2. se prezint schema electric corespunzatoare acestui caz. Adoptnd ca referin tensiunea de faz la receptor, Ur, fig.12.2.b, rezult: respectiv:deoarece n reele ncrcate simetric (pentru alimentarea receptorilor trifazai de for) curentul pe nul este zero : iar conductorul de nul nici nu exist.Diagrama fazorial corespunztoare fig.12.2.b.este prezentat n fig.12.3.a., unde s-a considerat RE prin impedana: Z=R+jX iar impedana sarcimi,fig.l2.3.b.:

Modulul cderii de tensiune ,U, conform fig.l2.3.b, este segmentul uw, adoptnd ca referin tensiunea la receptor. Rezult: Determinarea analitic a valorii acestui modul este posibil, dar dificil de efectuat. Deoarece, corespunztor valorilor admise ale cderilor de tensiune unghiul , dintre U i Ur ,are valori foarte mici,(24)0 electrice, se admite aproximarea . uw uv Ca urmare, valoareamodulului cderii detensiune se determincaproiecia componentelor acesteia pe direcia axei de referin (Ur). Aceast valoare este definit n literatura de specialitate drept pierdere de tensiune, iar modulul cderilor de tensiune se vor calcula ca pierderi de tensiune.Rezult, pentru pierderea de tensiune pe faza unei reele electrice trifazate simetrice, expresia analitic: Deoarece n practic se opereaz cu puterile trifazate, iar verificrile se efectueaz cu valorile procentuale, expresia (12.15) se poate transforma astfel: respectiv:unde: -P i Q sunt puterile trifazate, activ i reactiv, absorbite de sarcina concentrat la capt.AL2. - cu dou sarcini concentrate .Schema electric monofilar corespunztoare acestui caz se prezint n fig de mai sus; se adopt ca referin tensiunea la receptorul cel mai defavorizat (Ur) i rezult diagrama fazorial .n fig.de mai sus, cu i1 i i2 s-au notat curenii celor dou sarcini concentrate, iar 1 i 2 reprezint defazajul dintre aceti cureni i tensiunile care i determin, U1 i U2; cu r i x s-au notat parametrii unui tronson al reelei.Curenii pe tronsoanele reelei ,care determin cderile de tensiune, determinai de cei de sarcinsunt, fig.12.5:2 2i I 2 1 1i i I +

Pentru a calcula pierderea de tensiune ntre U1 i U2 , ca sum a pierderilor de tensiune corespunztoare cderilor de tensiune :) (2 2 2 12x j r I U + ) x j r ( I U1 1 1 01+

i adoptnd ca referin pe U2 , sunt necesareurmtoarele aproximri :-proiecia fazorului r1I1 pe direcia lui U2 se aproximeaz cur1I1cos1 , dei unghiul real nu este 1 ci unghiul dintreI1i U2 .-n mod similar proiecia fazorului x1I1 pe direcia lui U2 se aproximeaz cu x1I1sin1.Ca urmare, pierderea de tensiune n reele electrice trifazate ncrcate simetric cu dou sarcini concentrate are expresia analitic :2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1sin sin cos cos I x I x I r I r U + + + n cazul mai multor sarcini concentrate este admis aceeai aproximaie, deoarece eroarea de unghi cumulat nu depete valoarea unghiului menionat mai sus.Deoarece n practic se cunosc valorile curenilor absorbii de sarcini (i1, i2....in) expresia (12.20) se poate transforma, innd cont de (9.18) i notnd :1 1r R 2 1 2r r R +

i 2 ir ........ r r R + + 1 1x X 2 1 2x x X + i ix x x X .......2 1+ + carereprezintrezistenarespectiv, reactanadelasurspnlasarcinaconcentrat astfel: i i i i i ii X i X i X i R i R i R U sin ... sin sin cos .... cos cos2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1+ + + + +

iar dac se opereaz cu puterile trifazate ale sarcinilor (pi,qi):100) (%2Uq X p RUi i i i + [%] A.2. Calculul pierderilor de tensiune n reele electrice trifazate ncrcate nesimetric.Reelele electrice trifazate care alimenteaz i receptori monofazai (corpuri de iluminat i prize), pe de o parte ,au conductor de nul iar ,pe de alt parte, pe acesta circul un curent determinat de rezultanta sumei vectoriale, fig.12.2.,: Cderea total de tensiune pentru o faz va avea dou componente :

(12.25.)unde: - UFRST este cderea de tensiune pe conductorul de faz i care se calculeaz aa cum s-a artat anterior ;- UN=IN(RN+jXN) estecdereadetensiunepeconductorul denul care, n principiu, secalculeazsimilar cuceadepeconductorul defaz, dacsecunosc valorile curentului IN.Deoarece cderea detensiune totalestesumaadou mrimi vectoriale,estedificil Fig.12.5.determinarea valorii modulului acesteia i a valorii procentuale necesare verificrilor.Totodat, cderile de tensiune pentru cele trei faze sunt diferite din dou cauze :- pe de o parte, curenii pe faze sunt diferii:-pedealtparte, cdereadetensiunepenul esteunic, iarcderiledetensiunepe conductoare de faze formeaz un sistem electric trifazat..Pentrucalculeledeverificareestenecesar ssedeterminemodulul cderii de tensiune total pentru circuitul de faz cel mai ncrcat.Analitic se demonstreaz c, rezultanta sumei vectoriale a vectorilor ce formeaz un sistem trifazat are defazajul (direcia i sensul) mai mic n raport cu vectorul cel mai mare dintre cei trei i ca urmare, valoarea cea mai mare a cderilor de tensiune se va nregistra pe faza cea mai ncrcat. Deoarece calculul analitic riguros este laborios, n continuare se vor determina cderile de tensiune totale pentru un sistem electric trifazat nesimetric (cu patru conductoare) cu urmtoarele caracteristici particulare :- curentul este cel mai mare pe faza R;- sarcina are acelai caracter pe fiecare faz, nesimetria fiind determinat de inegalitatea modulelor impedanelor de sarcin;- se neglijeaz reactana liniilor n raport cu rezistena (admis n reele electrice de joas tensiune);- sistemul de tensiuni este practic simetric. naceste condiii particulare diagrama fazoriala curenilor este cea dinfig.12.7, iar curentul pe conductorul de nul are expresia : Adoptnd ca referin pe IR i nlocuind valorile curenilor Is i IT cu valoarea lor medie : rezult: unde I R/IR este vectorul unitar de referin, coliniar cu I R. Ca urmare, n cazul particular considerat (curentul pe nul este n faza cu cel de pe faza cea mai ncrcat, ceea ce permite determinarea cderii de tensiune totale pentru faza R ca sum algebric a celor dou componente), pierderea de tensiune va fi : Determinarea pierderii de tensiune totale n mod similar i pe celelalte dou faze nu este corect deoarece cele dou componente ale acesteia nu mai sunt coliniare (sunt defazate cu 2/3).Cazuri particulareDeoarece n practic se ntlnesc racorduri (derivaii) mono sau bifazate, de la o reea electric trifazat cu patru conductoare, n continuare se vor determina pierderilede tensiune pentru circuitul de faz cel mai ncrcat prin particularizarea expresiei:- racordul monofazat, fig. 12.8 .a, pentru notaiile din figur, rezult: rI I r I r UT N T f T2 +

dac se consider : r r rN f - racordul bifazat, fig.12.8.b, :

rIII r I r U UN f S T5 , 120 ,`

.| + + pentru c , n acest caz , rf =rN.Verificarea cilor de curent (seciunii conductoarelor i cablurilor) n regim normal de funcionare se finalizeaz prin controlul inegalitii:admisibil TotalU U unde :- UTotal este pierderea de tensiune ntre receptorul cel mai deprtat, din punct de vedere electric i surs, calculat aa cum s-a artat mai sus;- Uadmisibileste pierderea de tensiune admisibil a receptorului, cu valorile menionate anterior.Acesta este ns cazul consumatorilor care au surs (post de transformare) propriu. ncazul consumatorilorracordai lareeauadedistribuiedejoastensiune valorileadmise de receptori rmn aceleai ns UTotal are dou componente:- una pe reeaua furnizorului Ufurnizor ;- una pe reeaua consumatorului U consumator(pn la fiecare receptor n parte). Prin reglementri tehnice s-a stabilit pentru U furnizor = 5% i ca urmare, pentru U consumator rezult diferenele n raport cu valorile admise de receptori (3%-receptori de iluminat i prize ; 5% receptori de for).Pierderile de tensiune n regim de pomire, n prmcipiu se calculeaz ca mai sus, ns cu valorile corespunztoare ale curenilor de circulaie, respectiv :- pentru circuite : Ip=kp.Imotor

pentru coloane :Ip=Ipmax+) 1 n (CI unde : - kp - coefcient de pornire ;- Ipmax - curentul de pornire al celui mai mare motor alimentat prin coloana respectiv;(n-i) -curentul de calcul pentru cei (n-1) receptori ce fimcioneaz n regim normal i sunt alimentai prin aceeai coloan.

Dacpierderilede tensiuneastfel calculate nuse nscriun limitele admisibile atunci, sunt posibile urmtoarele soluii:- meninerea seciunilor, dar adoptarea, dac este posibil, a altei scheme electrice (de ex.radial- arborescent n loc de magistral sau cascad);- cretereaseciunii conductoarelor i cablurilor, adicadoptareaunor seciuni tehnice mai mari dect cele nominale adoptate n urma etapei de alegere.Dimensionarea aparatelor de conectare i separare.Avnd rolul de a conecta / deconecta cureni de regim normal, (n scopul punerii /scoaterii desubtensiune, saudecomand) dimensionarealor sefacenfunciede solicitrilederegimnormal. Pelngsolicitrilespecificeunei ci decurent aceste aparate sunt solicitate i de arcul electric, specific operaiilor de conectare / deconectare.Solicitrile la care sunt supuse sunt similare cu cele ale conductoarelor i cablurilor de pe circuite i coloanele n care se intercaleaz.Pe seama rolului lor funcional aceste aparate pot fi montate :- pe intrarea ntr-un tablou electric de distribuie, avnd rolul de a-1 pune i scoate de sub tensiune; acionarea sa se recomand s se efectueze cnd curentul de sarcin este nul;- pe circuitul de alimentare a unui receptor, avnd rolul de a executa funcia decomand a acestuia; de regul, n tabloul secundar (TS) din care este alimentatreceptorul, pe circuitul acestuia nu se monteaz aparate de conectare (AC) deoarece, de regul, funcia de comand o au AC montate pe receptor (utilaj), fig;- n amonte, n raport cu un aparat de protecie, avnd rol de separare vizibil a scoaterii de sub tensiune a acestuia.Alegerea aparatelor de conectare i separare.Condiiadealegere, careasigurstabilitateatermicnregimdelungdurat (regim normal), este : C naI I

- Ina - este curentul nominal al aparatului;-Ic-curentulcerut, calculataacums-aartat, nmoddifereniatpentrucircuitei coloane electrice.Deoarece curentul nominal al aparatului se definete pentru anumite condiii de mediu, n situaia n care acestea nu corespund celor din mediul n care se monteaz, se vor aplica coreciile adecvate.Verificarea aparatelor de conectare i separare.Dei nu au rolul de a conecta / deconecta cureni de defect (scurtcircuit), aparatele de conectare au, de regul, capacitatea de a conecta / deconecta cureni mai mari dect curenii lor nominali deoarece, ndeosebi laconectare, sepoatestabili uncurent de scurtcircuit (solicitarea la conectare este mai mic dect la deconectare).De regul, pentru aparatele de conectare nu se impune verificarea capacitii de rupere, este ns necesar asigurarea stabilitii termice n regimde scurt durat (scurtcircuit) care se verifc astfel:tdk ltlt dt i t I02 2

Verificareastabilitiimecanice, laaciunea electrodinamic acurentului de oc, ioc, const n :oc ldi I;

unde lld este curentul limit dinamic al aparatului.Dimensionarea aparatelor de conectare de protecie.Aparateledeprotecieutilizatenreeleleelectricedejoastensiune. Datorit principiului diferit de aciune a siguranelor fuzibile, fa de ntreruptorul automat i dimensionarea lor este diferit.Alegereaaparatelor electrice de conectare de protecie.A. Sigurane fuzibile Alegerea siguranei fuzibile se face din urmtoarele cerine :- fuzibilul snusetopeasclaaciuneacurentului deregimnormal (IC) al elementului pe care l protejeaz :C nfI I

- fuzibilul s se topeasc nainte ca temperatura elementului protejat s ajung la valoarea limit : /ad nfI I

unde: = 1 -n cazul reelelor electrice ce sunt exploatate de personal calificat; = 1,25- n caz contrar (locuine, etc.).B. ntreruptorul automatntreruptorul automat fiind un aparat de conectare cu capacitate de rupere mare, asociat cu relee termice i electromagnetice ,alegerea se efectueaz att pentru aparatul de conectare ct i pentru releele de protecie. Pentru releele de protecie alegerea const n verificarea cerinei de a nu aciona n regim normal (sigurana n neacionare) :( )C sig C rI k I IRT 12 , 1 05 , 1 >

ad sig ad rI k I IREM 25 , 4 unde2 , 1sigk- sunt coeficieni de siguran (nneacionare) care desensibilizeaz curentul de reglaj (acionare) al releelor n raport cu valorile curenilor de regim normal REM RTr rI I , sau admii de elementul reelei electrice pe care l protejeaz.Verificarea aparatelor de conectare de protecie.A.- sigurane fuzibileOprimverificareafuzibilului constnverificareaneacionrii lui (snuse topeasc) la aciunea unor cureni de oc respectiv, a curenilor de pornire. Se impune condiia: C I Ip nf/

unde: -Ipse calculeaz pentru circuit sau coloan;- Ccoeficient ce ine seama de condiiile de pornire ale motorului : - 2,5- n cazul unor porniri normale, uoare i rare; -1,6 2 -n cazul unor porniri grele ( n sarcin i fr limitarea curentului de pornire).Oaltverificare, esenialpentruosiguranfuzibil, fiindocaracteristica camerei de stingere, este a capacitii de rupere :k rupI Isig

unde: - sigrupI este valoarea curentului de rupere indicat de productor pentru patronul siguranei fuzibile; - kIcurentul de scurtcircuit ( valoare efectiv) maxim ce strbate sigurana fuzibil, n locul su de montare. Aceast cerin asigur integritateasiguranei fuzibile, protejarea elementului deprotejat seasigurpeseamacaracteristicilordefuziuneasiguranei fuzibilei a limitei de stabilitate a elementului protejat.B.- ntreruptorul automat Pentru aparatul de conectare al ntreruptorului automat, (IA), se verific capacitatea de rupere a acestuia :k rupi Ia Pentru releele electromagnetice cu care se echipeaz IA se verific parametrii de calitate specifici aciunilor automatei anume :-sensibilitatea (sigurana n acionare): sens k rk I Ireleu/min unde : - min kI , este valoarea cea mai mic a curentului de scurtcircuit pe caretrebuie s-l deconecteze IA;- sensk , coeficient de sensibilitate, cu valori recomandate n funcie de natura elementului protejat.-rapiditatea , estimat prin intervalul de timp td(10.5710.64) n care este deconectat elementul cu defect respectiv, durata solicitrii termice de scurtdurat.Pentrureleeletermicesecomparcaracteristicalui deacionareculimitade stabilitate a elementului protejat .Pelngverificrileindividualealeaparatelor decomutaiedeprotecie, este necesar i o verificare la nivelul ansamblului acestora, n strns legtur ns cu tipul schemei electrice de distribuie n care sunt montate. Aceast verificare urmrete asigurarea acionrii selective a aparatelor electrice de conectare de protecie.Deoarecenregimdescurtcircuit mai multeaparatedeconectaredeprotecie (ACP) sunt parcursedeacelai curent dedefect (saucomponentealeacestuia), din cerina de limitarea zonei afectate(asigurarea continuitii n alimentare),se impune acionarea numai a unui ACP sau a unui numr limitat ; este deci necesar o acionare selectiv a ACP.Verificarea acionrii selective se efectueaz pentru cte dou ACP, din aval spre amonte i n funcie de tipul schemei electrice de distribuie.Sunt prezentate cele patru cazuri posibile de asociere a celor dou tipuri de ACP i cumtrebuiesccorelatecaracteristicilelor deacionare, pentruaaveaoacionare selectiv:a) n cazul a dou sigurane SF1i SF2, avnd In1>In2, acionarea selectiv se obine dac :-cele dou caracteristici de topirenu se ntlnesc sau se ntlnesc la un curent mai mare dect curentul de scurtcircuit maxim ce le poate parcurge pe amndou;-ntre duratele de acionare exist diferenele menionate, pentru valorile curenilor ce le strbat.Practic, aceste condiii sunt asigurate dac ntre curenii nominali ale celor dou sigurane fuzibile exist o diferen de minim dou trepte.b) n cazul a dou ntreruptoare automate, IA1; IA2, selectivitatea RT este asigurat dac 2 1 RT RTr rI I >.Releele electromagnetice, avnd caracteristic de acionare independent de curent, vor aciona practic concomitent. Acionarea selectiv se obine prin temporizarea acionriiREMalIA1 , din amonte.c) Acionarea selectiv a IA aflat n amonte de o siguran fuzibil, se obine dac cele dou caracteristici nu se ntlnesc sau se ntlnesc la un curent mai mare dect Ik maxim ce lepoateparcurge pe amndou simultan, pentru acesta (Ik ) se impune un sec 4 , 0 t ntre duratele de acionare.Dac curentul nominal al siguranei fuzibile este prea mare (caracteristica ntrerupt) poate s apar un triunghi de neselectivitate.c) Acionarea selectiv a unei sigurane fuzibile aflate n amonte de un ntreruptorautomat, se obine n mod similar, ca la punctul c) i dac se respect t menionat pe figur.Dac curentul nominal al siguranei fuzibile este prea mic poate s apar i n acest caz un triunghi de neselectivitate.Practic acionarea selectiv se asigur dacrRT nsigI I 3 .Dimensionarea aparatelor electrice de msur.Dimensionarea transformatoarelor de msur de curent.nfurareaprimaratransformatorului demsurdecurent, TC, nseriatn reeaua electric, este solicitat ca orice cale de curent i ca urmare, trebuie aleas i verificat din punct de vedere a solicitrilor termice i electrodinamice. Ca urmare, se procedeaz la alegerea curentului nominal primar pe seama : sarcina nI IpTCmax unde : - Imax sarcineste valoarea maxim a curentului ce trebuie msurat corect ( cu clasa de precizie impus) .

Verificarea stabilitii termice i mecanice se realizeaz;curenii limit termic i dinamic sunt ai TC.Din punct de vedere a nfurrii secundare, se verific corelarea dintre sarcina secundar i clasa de precizie.Dimensionarea transformatoarelor de msur de tensiune.Dei sunt mai puin utilizate n RE-JT, datorit directei accesibiliti a instrumentelor de msur la tensiunea reelei, transformatoarele de msur de tensiune, n cazul utilizrii lor, (pentru adaptarea tensiunii la valoarea unificat a tensiunii instrumentelor de msur 100 V) se aleg dup tensiunea reelei i se verific corelarea sarcinii secundare cu clasa de precizie Dimensionarea transformatoarelor dintr-un post de transformare.Pentru consumatorii racordai la reeaua electric de distribuie de medie tensiune a furnizorului, este necesar i dimensionarea transformatoarelor ce se vor monta n postul de transformare (PT) .O

Dimensionarea const n stabilirea puterii necesare a se instala n PT respectiv, determinarea numrului (n) i a puterii nominale a transformatoarelor (PnT). Cerinelece se au n vedere sunt :- asigurarea stabilitii termice a nfurrilor transformatorului;- rentabilitatea tranzitului de putere;- asigurarea rezerveirespectiv, satisfacerea unei anumite puteri la consumator.Determinarea puterii instalate.Aceast putere se determinpe seama cerinei de asigurare a stabilitii termice a nfurrilor transformatorului i are ca date primare caracteristicile consumatorului:- puterea maxim de iarn Pmax i (cel mai mare maxim);- puterea maxim de var Pmax v (cel mai mic maxim);- coeficientul de utilizare a puterii maxime ku ;- med, temperatura medie anual a zonei geografice n care se va instala transformatoruli particularitile transformatoarelor de for respectiv, capacitatea de a suporta anumite suprasarcini, anumite intervale de timp;- Pmaxi i Pmaxv , sunt valori caracteristice ale curbei anuale ale maximelor zilnice, ncarepeabscissunt cele365zilealeunui an, iarpeordonatmaximul fiecreicurbezilnicedesarcin. Dinpunctdevedereasolicitriitermicea transformatorelor Pmax are semnificaia din [2] pentru un anumit Toptim Capacitii de a suportasuprasarcini, se estimeazprin :- regula celor trei procente, conform creia un transformator de for suport o suprasarcin de 3% ( n raport cu putereanominal) pentru 10% diminuare a lui ku n raport cu unitatea, deci : ( )PTnec iP P3 max1 + unde :( )uk 11033 -PTnecP- putereanecesar a se instala n PT.Datoritvariaiei puterii maximedelaozi laalta, transformatorul suporto suprasarcin iarna, datorit subncrcrii din timpul verii, n limita a 15 %; aceasta este regula celorpprocente.Pe seama acesteia :% 15 100maxPTPTnecv necpPP P Ca urmare, innd cont de cele dou capaciti de suprancrcare rezult : ( )PTnec p iP P + + 3 max1

iarprinexplicitarealui3ip rezult :

( )uv ineckP PPPT ++11032max max Puterea necesar a se instala ,PTnecP, se asigur cu un numr n de transformatoare de for cu puterea unitarnTP respectiv : PTnec nTP nP Pentru nTP se efectueaz corecia ,dup med, cu:

,`

.| 100510medi ca urmare devine :( )]]]

++uv inTkP PnP11032max max Optimizarea produsului nTnPse face pe seama celorlalte dou cerine menionate;cu(12.52)seefectueazdoaralegereadinpunctdevedereastabilitii termice.Regimul optim de ncrcare al transformatoarelor de for.Regimul optim de ncrcare al unui transformator de for.Tranzitul unei puteri S printr-un cuadripol , n general, printr-un transformator de for, nparticular, este nsoit de pierderi de putere activ (p) i reactiv (q): CU 0p p p +

CUq q q0 + unde:- 0p i 0q ,sunt pierderi pe elementele transversale ( z) i nu depind de sarcina S. - CU CUq , p ,sunt pierderi pe elementele longitudinale (2 1, z z) fiind dependente de S. Productorul indic pentrunCUnCUq . i p valorile corespunztoare sarcinii nominale (Sn).Pentru o sarcin oarecare S, pierderile totalede putere activ sunt : ( ) SSSpnp p pnCU

,`

.| + 20 Fiind o funcie de variabil S, pierderilepvor avea un extrem (minim) pentru un S=Soptim. Pentru funciap(S) (12.54) se obine : nppn optS S SnCU Deci din cerina de rentabilizare a tranzitului de puteretransformatorul trebuie s se ncarcedoar cu puterea Sopt Regimul optim de ncrcare al mai multor transformatoare de for.Dacntr-un PT sunt montate un numr n de transformatoare de for, din punct de vedere al rentabilitii tranzitului ,se pune problema numrului de transformatoare cu care trebuie s se funcioneze pentru o anumit putere S tranzitat respectiv, a puterii critice (Scr) la care s se treac de lanlan+1transformatoare. sau invers. Valoarea Scr rezult din condiia : ( ) ( ) 1 + n p n prespectiv:( ) ( )( )nCU OnCU Op2nTcrp2nTcrp pS 1 nS. 1 n 1 nnSSn n ]]]

++ + +

,`

.| + de unde :

( )nCUOppnT crn n S S+ 1

Cerinaprivindcontinuitateanalimentarerespectiv, determinarealui n, se asigur n funcie de categoria consumatorului n ansamblu su, sau a ponderii receptorilor vitali ai acestuia.Fundamentarea deciziei de investiii n mediu cert1. Fundamentarea alocrii eficiente a capitalurilor n proiecte de investiii (capital budgeting, nenglez) pornetedelaasumarea, apriori, aunui set de ipotezeprivinda)mediul cert, determinist, b)piafinanciarperfectsaucel puin eficient, c) independena dintre decizia de investiii i decizia de finanare etc. Teoretic i practic, cel mai bine fundamentat i robust criteriu de selecie a proiectelor de investiii eficiente este cel al valorii actuale nete = VAN, respectiv, plusul de valoare pe care proiectele noi de investiii promit c l aduc la valoarea existent a ntreprinderii. Selecia celor mai performante proiecte de investiii se va face deci n raport cu maximizarea valorii actuale nete.Plusul de rentabilitate pe care l aduc proiectele de investiii cuVAN maximnraport curatanormalderentabilitatevacontribui lamaximizarea valorii ntreprinderii, a averii investitorilor i deci la realizarea obiectivului major de finane. Complementar VAN, proiectele de investiii cele mai eficiente au i rentabiliti interne (RIR) mai mari dect rentabilitatea medie a pieei monetare, aleas ca referin.Conceptul deinvestiieestecomplexi definit dindiferiteunghiuri de vedere: tehnic, contabil, financiar, managerial. Din toate acestea putem conchide c investiia reprezint o alocare durabil de capitaluri n achiziia de active fizice (reale) i/sau financiare, care s permit desfurarea unor activiti cu rentabilitate superioar ratei de rentabilitate normal (medie) pentru clasa de risc a respectivei afaceri.Tipologia investiiilor este de mare diversitate. Avem deci investiii tehnice, comerciale, financiare, social-umaneetc. Dinperspectivaanalizei financiarese privilegiazclasificareaacestoran raportcuriscul implicit pe carelpresupun investiiile noi comparativ cu portofoliul de investiii adoptate anterior de ntreprindere. Investiiile de nlocuire a activelor firmei nu aduc un risc suplimentar, cele demodernizare auunrisc redus, ntimpce investiiile de dezvoltare i cele strategice sunt nsoite de riscuri mai mari. n raport cu riscul se structureazi surseledefinanarecelemai recomandate: mprumutatepentru riscuri mai mici i proprii (autofinanareai majorri decapital social) pentru riscuri mai mari.2. Evaluarea proiectelor de investiii nvederea selecionrii celor mai eficiente apeleaz mai degrab la conceptul de valoare actual (prezent, Present Value = PV, n englez) a cash-flow-urilor viitoare ale investiiei dect la conceptul de valoare viitoare (Future Value = VF, n englez). Valoarea prezent (V0) msoar cash-flow-urile viitoare promise (CFt) de investiia nou la puterea de cumprare a capitalurilor alocate iniial (I0) n aceast investiie. Pentru aceasta are loc unproces de actualizare, de discontare a cash-flow-urilor viitoare n funcie de rata de dobnd a pieei monetare (k), aleas ca referin pentru selecia investiiilor eficiente:nnn1 ttt0k) (1VRk) (1CFV++n care:t = 1,2 ... n ani de exploatare a investiieiVRn = cash-flow estimat din lichidarea investiiei la finele exploatriin condiii de constan a cash-flow-urilor (CFt) sau a creterii lor constante (cu rata anual g) i de perpetuitate a lor, calculul valorii actuale se poate simplifica sub forma:a) rentei perpetue: kCFV0 b) creterii perpetue: g kDIVV10c) anuiti:V0 = CF a, cu kk) (111an+3. Teoria i practica financiar a sintetizat dou criterii principale i complementare n selecia investiiilor:1. VAN > 0i2. RIR > kPrin robustee teoretic i caracter sintetic, criteriul Valoarea Actualizat Net (VAN, Net Present Value = NPV, n englez) este cel mai important pentru evaluareai seleciainvestiiiloreficiente. VANsedetermincadiferenntre valoarea actual (V0) a cash-flow-urilor viitoare i cheltuielile iniiale de capital (I0) n respectiva investiie: VAN = V0 I0Vor fi selectate proiectele de investiii cu VAN maxim. Criteriul VAN > 0 i maxim se construiete pe ipoteza c piaa financiar este nelimitat n atragereaiplasareabanilorla ratak dedobndipe ipoteza dereinvestire a cash-flow-urilor anuale la aceast rat k.Rata intern de rentabilitate (RIR, Internal Rate of Return =IRR, n englez) este rata de rentabilitate specific proiectului de investiii analizat. Este acearatdeactualizare(discontare) acash-flow-urilor viitoarecarear egaliza valoarea actual (V0) cu investiia iniial (I0). Sub ipoteza implicit a reinvestirii cash-flow-urilor la o rat egal cu RIR, rata intern de rentabilitate se determin ca soluie a ecuaiei de grad superior (n) privind egalitatea V0 = I0 sau a ecuaiei V0 I0 = VAN = 0. Calculul complex se poate face a) manual, prin tatonarea unor rate deactualizaredinvecintateaVAN=0i prininterpolarepeintervalul dintre aceste rate sau b) automat, cu ajutorul calculatorului electronic i a programelor adecvate. Sub criteriul RIR, vor fi selecionate proiectele de investiii cu RIR ct mai mare fa de rata k de dobnd aleas ca rat de referin (medie performant). nipotezamairealistareinvestiriicash-flow-urilorviitoarelaoratde rentabilitate rispecific ntreprinderii n ansamblul ei se poate calcula RIR modificat:1IVR ) r (1 CFRIRMn0nt ni t+ +n afara RIRM mai pot aprea i alte probleme cu criteriul RIR:a) investire(cheltuiredecapital =cash-out-flow, plat) urmatdeosuitde venituri viitoare (cash-in-flow, ncasare) sau finanare (intrare de capital = cash-in-flow) urmat de o suit de cash-out-flow-uri viitoare care pot avea aceeai VAN > 0, dar RIR de mrimi opuse: RIR > k i RIR < k;b) RIRmultiple pentru acelai proiect de investiii dac au loc mai multe modificri de semn algebric al cash-flow-urilor: vor exista attea RIRcte schimbri de semn nregistreaz suita de cash-flow-uri a investiiei;c) RIR pentru investiii cu n (durat) redus > RIR pentru investiii cu n ridicat, n timp ce VAN pentru n redus < VAN pentru n ridicat. Se recomand selecia dup criteriul VAN;d)RIRpentruI0(investiiiiniiale)reduse>RIRpentruI0ridicate, ntimpce VANpentruI0reduse2315).Se ateapt n mod necesar sfritul anului trei, valorificarea activelor rmase ale investiiei (VR) i numai dup aceea recuperarea integral a investiiei iniiale. Rezult deci c TR = 3 ani, egal cu durata de exploatare a investiiei.Metoda termenului de recuperare actualizat (Tract.) rezolv problema valorii timpabanilor, darnui asuccesiunii decash-flow-uri ceurmeazdupacest termen. n felul acesta pot fi selectate proiecte de investiii care recupereaz rapid investiiainiialndetrimentul altoramai eficiente, dar petermenmai lung. Eroareadeseleciedevineevidentprincomparareaadouproiecteselectate altfel dect dup criteriul VAN:ProiectI0CF1CF2CF3A7000 4800 4320B7000360043203456Prin actualizare (discontare) la o rat de 20%, situaia celor dou proiecte se prezint dup cum urmeaz:ProiectI0CF1/(1+k)CF2/(1+k)2CF3/(1+k)3TRact.VANA70004000 3000 2 ani0B70003000 3000 20002,5 ani1000ConformcriteriuluiTRact.sereineproiectulA, ntimpcecriteriulVAN (mai pertinent) recomand selecia proiectului B cu durat de exploatare mai mare, dar mai rentabil (VAN = 1000).n concluzie, metoda TR i TRact. asigur o alegere a variantelor de investiii n funcie de rapiditatea recuperrii capitalului investit. Este o metod simpl de luare a deciziei de investiii care evalueaz riscurile. Prin aceast modalitate de calcul se penalizeaz investiiile care recupereaz capitalul investit ntr-o perioad mai mare de timp, pentru c riscul de nerecuperare crete proporional cu aceast perioad. Se urmrete ca termenul de recuperare s fie mai mic dect durata de via a investiiei, ndeosebi mai mic dect durata sa comercial. Metoda pay-back prezint ns un mare inconvenient: elimin de la selecie proiectele de investiii cu o bun rentabilitate, dar pe termen lung i care pot fi eseniale pentru prosperitatea ntreprinderii.Indicele de profitabilitate (IP, Profitability Index, n englez) exprim rentabilitatea relativ a investiiei pe ntreaga durat de via a acesteia, respectiv valoarea actual net (VAN) scontat pentru o cheltuial iniial de investiii egal cu 1.Se calculeaz conform cu ecuaia*:0IVANIP Sunt reinute acele proiecte de investiii care au IP > 0. Dup acest criteriu vor fi selectate proiectele de investiii care au cel mai mare indice de profitabilitate (evident pozitiv). Raportnd valoarea actual net la cheltuiala iniial de investiii (I0), indiceledeprofitabilitateavantajeazproiectelecucheltuieli iniialemici, chiar dac celelalte (cu cheltuieli iniiale superioare) au valoarea actual net mai mare.Aa, spre exemplu, proiectele A i B fac parte din aceeai clas de afaceri, deosebireadintreeleesteunadeordindemrime: proiectul Bpornetecuo investiie iniial pe jumtate fa de proiectul A, dar n exploatare se dovedete a fi mai rentabil.* n literatura de specialitate se recomand i calculul indicelui de profitabilitate ca raport ntre valoarea actual (V0) i investiia iniial (I0)1IVANII VANIVIP0 0000+ + (pentru n ani)ProiectI0CF0CF2CF3IPVAN (20%)A70003600432034560,1431000B35001800216021600,214750Criteriul IP recomand proiectul B, iar criteriul VAN recomand proiectul A. Care va fi selecia cea mai bun? Chiar dac proiectul A este mai puin rentabil, prin criteriul VAN el se dovedete a fi mai valoros i se recomand a fi acceptat.Estedeci oportunsreinemtot criteriul VANpentruseleciacelormai buneproiectedeinvestiii, ntruct maxVANconducelamaximizareavalorii ntreprinderii.