Pr AEEI

32
7/16/2019 Pr AEEI http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 1/32 Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale ___________________________________________________________________________________________________________ 1. Tema de proiect Să se proiecteze instalaţia de alimentare cu energie electrică a unui întreprinderi având receptoare electrice de joasă tensiune de categoria I,II şi III, ponderea receptoarelor de categoria I fiind de 20%. Postul de transformare (PT), proprietate a consumatorului amplasat în incinta acestuia va fi alimentat printr-o linie electrică subterană în cablu LEC, dintr-un pnct de alimentatare (PA) având tensiunea nominală kV  N 10 = , situat la distanţa L=1,8km şi  prevăzut cu un sistem de bare colectoare. Puterea de scurtcircuit, pe barele punctului de alimentare este  MVA SC 150 = iar echivalentul energetic al puterii reactive este var 124 , 0 e = Valoarea puterilor electrică activă şi reactivă sunt: var 397 Q  kW 385 P C C = = Proiectul va cuprinde: I. Piese scrise 1. Tema de proiectare 2. Memoriu justificativ 3. Breviar de calcul a). Calculul bateriei de condensatoare pentru îmbunătăţirea factorului de putere.  b). Alegerea numărului şi puterii transformatoarelor de putere din postul de transformare. c). Stabilirea regimului optim de funcţionarea a transformatoarelor. d). Dimensionarea liniei de alimentare a postului de transformare în regim nominal de funcţionare. e). Dimensionarea căii de curent dintre secundarul transformatorului şi tabloul general. f). Calculul curenţilor de scurtcircuit. g). Verificarea la stabilitatea termică şi dinamică a liniei de alimentare a postului de transformare şi a căii de curent de alimentare a tabloului general. h). Alegerea aparatelor de comutaţie de medie şi joasă tensiune. i). Alegerea aparatelor de măsurare pe medie şi joasă tensiune. II. Piese desenate 1. Schema electrică unifilară principală a raportului de alimentare. 2. Vederi şi secţiuni ale postului de transformare. 3. Desene explicative cuprinse în text. Data lansării temei săptămâna I sem. VII. Data susţineri şi predării proiectului săptămâna a XII-a sem. VIII Verificări pe parcurs: Verificarea I : Săptămâna XI-a sem. VII Verificarea II : Săptămâna XIII-a sem. VII Verificarea III : Săptămâna VII-a sem. VIII Penalizări: lipsa unei vize 1 punct, 3 şedinţe a 2 ore absentate 1 punct, 4 şedinţe sau mai multe absentate 2 puncte. 1

description

Proiect AEEIAlimentarea cu energie electrica a intreprinderilorAlimentarea cu energie electrica

Transcript of Pr AEEI

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 1/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

1. Tema de proiect

Să se proiecteze instalaţia de alimentare cu energie electrică a unui întreprinderiavând receptoare electrice de joasă tensiune de categoria I,II şi III, ponderea receptoarelor

de categoria I fiind de 20%.Postul de transformare (PT), proprietate a consumatorului amplasat în incinta

acestuia va fi alimentat printr-o linie electrică subterană în cablu LEC, dintr-un pnct dealimentatare (PA) având tensiunea nominală kV U N 10= , situat la distanţa L=1,8km şi prevăzut cu un sistem de bare colectoare.

Puterea de scurtcircuit, pe barele punctului de alimentare este MVAS SC 150= iar echivalentul energetic al puterii reactive este var 124,0 W k e =

Valoarea puterilor electrică activă şi reactivă sunt:var k 397Q kW385P CC ==

Proiectul va cuprinde:

I. Piese scrise1. Tema de proiectare2. Memoriu justificativ3. Breviar de calcula). Calculul bateriei de condensatoare pentru îmbunătăţirea factorului de putere. b). Alegerea numărului şi puterii transformatoarelor de putere din postul de transformare.c). Stabilirea regimului optim de funcţionarea a transformatoarelor.d). Dimensionarea liniei de alimentare a postului de transformare în regim nominal defuncţionare.e). Dimensionarea căii de curent dintre secundarul transformatorului şi tabloul general.

f). Calculul curenţilor de scurtcircuit.g). Verificarea la stabilitatea termică şi dinamică a liniei de alimentare a postului detransformare şi a căii de curent de alimentare a tabloului general.h). Alegerea aparatelor de comutaţie de medie şi joasă tensiune.i). Alegerea aparatelor de măsurare pe medie şi joasă tensiune.

II. Piese desenate1. Schema electrică unifilară principală a raportului de alimentare.2. Vederi şi secţiuni ale postului de transformare.3. Desene explicative cuprinse în text.

Data lansării temei săptămâna I sem. VII.

Data susţineri şi predării proiectului săptămâna a XII-a sem. VIIIVerificări pe parcurs:Verificarea I : Săptămâna XI-a sem. VIIVerificarea II : Săptămâna XIII-a sem. VIIVerificarea III : Săptămâna VII-a sem. VIIIPenalizări: lipsa unei vize 1 punct, 3 şedinţe a 2 ore absentate 1 punct, 4 şedinţe sau maimulte absentate 2 puncte.

1

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 2/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Bibliografie:

1. Iordănescu, I. şi Iacobescu, Gh.: Alimentare cu energie electrică a întreprinderilor EDP Buc. 1979.

2. Albert Hermina şi Florea, I: Alimentare cu energie electrică a întreprinderilor

industriale vol. I şi II EDP, Buc. 1982.3. Cristescu, D şi alţii : Centrale şi reţele elctrice EDP, Buc. 1982.4. Comşa ş. a. Proiectarea instalaţii electrice industriale EDP, Buc. 19835. Dimulescu, P şi Sisak, F : Instalaţii şi echipamente electrice EDP, Buc. 19816. Pietrănescu, E Agenda electricianului ET Buc, 1979.7. Costăchescu, T ş.alţii : Instalaţii electrice pentru construcţii.Ghid de proiectare.Ghid

de execuţie, Editura Scrisul Romănesc, Craiova, 1978.8. Cilinghir, V : Alimentarea cu energie electrica a întreprinderilor, Editura Universităţii

“Transilvania”, Braşov ,2000.

Datele de proiectare:

var][800703nQ

][11001205nP

[W/var]0,002n-0,15k

2,2kmL 200MVAS 20kVU 15

1,8kmL 150MVAS 10kVU]15,8[

1,2kmL 110MVAS 6kVU 8

2C

2C

e

SC N

SC N

SC N

k n

kW n

n

n

n

+−=

+−=

====>===∈===<

n - fiind numărul curent, al studentului în grupă.

n=13

7kvar 39Q 385kWP 1,8kmL 150MVAS 10 CCSC ===== kV U N

CUPRINS

I. Piese scrise:

2

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 3/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

1.Tema de proiect …………….…………………………………................................2. Memoriu justificativ………………………..…………………................................3. Breviar de calcul………………………………………………...............................

a). Calculul bateriei de condensatoare pentru îmbunătăţirea.factorului de putere...........................................................................................................................

b). Alegerea numărului şi puterii transformatoarelor de putere din postul de transformare…………………………………………………...................c). Stabilirea regimului optim de funcţionarea a transformatoarelor………………..d). Dimensionarea liniei de alimentare a postului de transformare în regim nominalde funcţionare…………………………………...........................................................e). Dimensionarea căii de curent dintre secundarul transformatorului şi tabloulgeneral…………………………………………………..............................................f). Calculul curenţilor de scurtcircuit…………………………...................................g). Verificarea la stabilitatea termică şi dinamică a liniei de alimentare a postului detransformare şi a căii de curent de alimentare a tabloului general……………...........h). Alegerea aparatelor de comutaţie de medie şi joasă tensiune…..............…...........

i). Alegerea aparatelor de măsurare pe medie şi joasă tensiune...................................

II. Piese desenate4. Schema electrică unifilară principală a raportului de alimentare.5. Vederi şi secţiuni ale postului de transformare6. Desene explicative cuprinse în text

2. Memoriu tehnic justificativ

3

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 4/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Lucrarea îşi propune proiectarea instalaţiei de alimentare cu energie electrică aunei întreprinderi industriale. Aceasta proiectare este realizată din punctul de vedere alfurnizorului. Acest lucru este pus în evidentă de faptul că nu se cunosc tipurile deconsumatori din cadrul întreprinderii, ci numai puterile electrice cerute. Astfel,

consumatorul solicită o putere electrică activă de 385kW şi o putere reactivă de 397kvar.Ca date cunoscute sunt introduse şi lungimea liniei de alimentare (1,8km) şi tensiuneanominală a postului de transformare (10kV).

De asemenea se ştie faptul că întreprinderea industrială este situată într-o zonăurbană. Amplasarea ei într-un teritoriu populat are multiple implicaţii socio-economice.Ca influentă socială, toate elementele instalaţiei de alimentare (punct de alimentare , linieelectrică de alimentare, post de transformare) trebuie astfel distribuite în spaţiu încât sănu creeze neplăceri locuitorilor. Impactul economic este materializat printr-o interacţiunecu celelalte societăţi economice din vecinătate. Evident, nu ne vom referi la impactul pozitiv, care reprezintă scopul pentru care va fi construită, ci la impactul negativ, care ar produce daune factorilor economici apropiaţi ca aşezare geografică.

Pentru a sublinia şi mai bine motivaţiile acestei proiectări, care au fost redate maisus, voi prezenta în continuare principalele elemente ale instalaţiei ce alimenteazăîntreprinderea.

Punctul de alimentare PA reprezintă elementul de legătură dintre instalaţia deracordare la sistem şi instalaţia de distribuţie de IT. El reprezintă de fapt o staţie detransformare de la ÎT (înalte tensiune) la MT (medie tensiune). Ţinând cont de valorile detensiune foarte mari vehiculate în acest punct, este amplasat într-o zonă retrasă, bineizolată, şi bine determinată de furnizor. Alimentarea se face în continuare printr-o linieelectrică. Punctul de alimentare dă elasticitate reţelei.

Atât punctul de alimentare cât şi postul de transformare servesc la distribuţiaenergiei electrice la consumator. Postul de transformare constituie treapta de transformare

pentru alimentarea receptoarelor de JT ale consumatorului. Postul de transformare esteconstituit din tablouri alcătuite la rândul lor din celule. Dimensionarea postului detransformare presupune parcurgerea următoarelor etape:- alegerea locului de amplasare a postului: se ţine cont de faptul că postul de transformarePT aparţine furnizorului şi pentru siguranţa lui se plasează în incinta întreprinderii;- determinarea puterii postului de transformare: se face după o prealabilă compensare a puterii reactive prin introducerea unei baterii de condensatoare;- determinarea numărului de transformatoare din postul de transformare: se face pe bazaasigurării continuităţii în alimentarea cu energie electrică a consumatorilor; trebuie precizat faptul că avem receptoare de categoria I şi II şi se vor alege douatransformatoare;- asigurarea regimului economic de funcţionare în paralel a transformatoarelor: estedeterminat de minimul pierderilor totale de putere.

Linia electrică serveşte la alimentarea postului de transformare, pe MT. Ţinândcont de faptul că întreprinderea este într-un mediu urban şi pentru a nu perturbaactivitatea locală se optează pentru o conductă subterană, deci o linie electrică în cablu(LEC). În vederea alegerii şi verificării echipamentelor electrice la stabilitate termică şidinamică , dimensionarea cablului presupune calculul mai întâi a curenţilor în regimnormal de funcţionare, şi apoi a curenţilor în regim de scurtcircuit trifazat. În regim

4

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 5/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

normal de funcţionare, ţinând cont de curentul impus de postul de transformare, se alegesecţiunea cablului de MT şi apoi este verificat la condiţiile de încălzire şi de pierdere detensiune. Calculul curenţilor de scurcircuit se face atât pe MT cit şi pe JT, în zonele celemai puternic afectate de astfel de defecte. Se va observa astfel ca vom avea pe MTscurtcircuite apropiate de locul de defect, iar pe JT vom avea scurtcircuite îndepărtate.

Aceste calcule se vor face ţinând cont de faptul ca pe MT avem o tensiune (10kV), iar peJT avem o tensiune (0,4kV) .Revenind la regimul normal de funcţionare, pe JT se va realiza dimensionarea

barelor colectoare ţinând cont de curenţii care circula prin bare.Alt element important îl reprezintă alegerea aparatelor de comutaţie. Acestea au

rolul de a deconecta sistemul în caz de scurtcircuit şi supratensiuni. Pe MT se alegîntrerupătoare IUP (cu ulei puţin) şi separatoare STIP care asigura în mod vizibil pentrumuncitor întreruperea circuitului. Pe JT se folosesc întrerupătoare automate OROMAX şiseparatoare STI cu rol de protecţie a lucratorilor.

În final se aleg aparatele de măsurat care verifică consumul de-a lungul instalaţieide alimentare. Ţinând cont de faptul ca postul de transformare aparţine furnizorului, toate

aceste aparate se vor monta în aval de PT, pe JT. Vom avea nevoie în primul rând detransformatoare de curent şi ampermetre pentru curenţi , voltmetre pentru tensiuni şicontoare de energie activă şi reactivă.

a. Calculul bateriei de condensatoare pentru îmbunătăţireafactorului de putere.

Puterea postului de transformare, şi deci a transformatoarelor componente, esteinfluenţata de tipul consumatorilor care cer o anumita putere activa, respectiv reactiva,ultima dovedindu-se a avea un caracter negativ. Transportul unei puteri reactive

importante duce la înrăutăţirea unor indicatori tehnico-economici ai elementelor sistemului şi este însoţit de o serie de consecinţe negative: creşterea pierderilor de putereşi de tensiune, diminuarea capacităţii de transport a reţelei.

Diminuarea puterii reactive, respectiv îmbunătăţirea factorului de putere se face prin

introducerea în circuit a unei baterii de condensatoare. După cum se ştie , puterileelectrice activa şi reactiva cerute de consumator sunt: Pc=385kW şi Qc=397kvar.PA- punct de alimentarePT – post de transformareTG –tablou general.

Sc2 = Pc2 + Qc2

kVA02,553397385QPS 22

C

2

C

2C =+=+=

5

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 6/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Factorul de putere natural obţinut pe barele consumatorului:

02,1tg7,0553

385

S

Pcos nat

C

Cnat =ϕ⇒===ϕ

Se observa ca factorul de putere natural are o valoare scăzuta.

Furnizorul de energie electrica impune insa un factor de putere normalizat:426,0tg92.0cos neutralneutral =ϕ⇒=ϕ

Alegerea bateriilor de condensatoare

Pentru a îmbunătăţi factorul de putere natural, utilizatorul va conecta baterii decondensatoare pe barele consumatorului.

Puterea reactivă a bateriei de condensatoare se calculează ca o diferenţa între puterea reactivă ceruta având factorul de putere natural şi puterea reactivă calculată pentru factorul de putere normalizat. Acest lucru se face deoarece bateria decondensatoare compensează de fapt diferenţa dintre cei doi factori de putere:

−==

PCt

Ct

QQQ

PP

Diagrama de puteri a consumatorului arata ca în figura a):

Pe barele consumatorului se montează o instalaţie Q p putere relativă produsă.22)426,002,1(385)tgtg(PtgPtgPQQQ neutralnatCneutralCnatCtCP =−=ϕ−ϕ⋅=ϕ⋅−ϕ⋅=−=

CQ - energia electrică reactivă.

Condensatoare var k 20 ,15 Q0 =

Se alege condensator de tipul: CS 0,380-15-3

cu Qo=15 kvar

Un=380V

Numărul de condensatoare pe care trebuie sa le aibă bateria s-au calculat cu următoareaformula :

25,1515

7,228

Q

Qn

0

P===

Se aleg 16 baterii de condensatoare.

6

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 7/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

neutral,C

Cinb

222 batC

2C

0a bat

ales

cos926,078,415

385

S

Pcos

kVA78,415)240397(385)QQ(PS

var k 2401516QnQ

buc16n

'

C

ϕ>===ϕ

=−+=−+=

=⋅=⋅=

=

Puterea aparentă recalculată este: Sc’=416 kVA.

7

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 8/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

b. Alegerea numărului şi puterii transformatoarelor de puteredin postul de transformare.

Transformatorul reprezintă elementul de bază al postului de transformare fiindcărealizează reducerea nivelului de tensiune la 0,4kV. Transformatoarele de putere uzualesunt de tipul TTU-NL: transformatoare trifazate în ulei, fără reglaj sau cu reglaj înabsenţa tensiunii, cu circulaţia naturală a uleiului şi cu răcirea liberă (naturală) cu aer, deconstrucţie normală, cu două înfăşurări.

Pentru funcţionarea în paralel a transformatoarelor este necesară îndeplinireaurmătoarelor condiţii:

- tensiunile primare şi secundare şi deci raporturile de transformare, să fie egale;- tensiunile de scurtcircuit să fie egale;- raportul puterilor nominale să fie mai mic decât 3/1;

- să aibă aceeaşi grupă de conexiuni.

=

nn

înc

I

I

S

Sk înck - Coeficient de încărcare

unde: S este puterea de încărcareSn este puterea nominală.

Curba de randament a unui transformator este următoarea:

(0.6-0.7)Sn S

Se alege numărul minim de transformatoare 2n ≥ , se alege 2 transformatoare.Puterea nominală să fie standardizată. Pentru un timp scurt un transformator poatefuncţiona şi în supraîncărcare.

Supraîncărcarea transformatoarelor:Coeficientul de supraîncărcare: 1

S

Sk

T

S ≥=

8

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 9/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Durata de supraîncărcare a transformatorului de ulei .Sarcina deduratăanterioare în% din

putereanominală

Durara supraîncărcare pentru o supraăcărcare in %Din puterea nominaă10% 20% 30% 40% 50%h. h. h. min Min

50% 3 1,5 60 30 1575% 2 1,0 30 15 890% 1 0,5 45 8 4

Condiţia de alegere a transformatorului de putere este de:2

SS

'

CnT ≥

kVA208

2

416

2

SS

kVA78,415)240397(385)QQ(PS'C

nT

222 baterieC

2C

'C

==≥

=−+=−+=

Aleg un transformator cu puterea nominală de 400kV.130] pag3.28,Tabelul[4, kVA400SnT =

Coeficientul de încărcare:

52,0400

208

S

2S

nT

'

c ===α

Coeficientul de supraîncărcare:

h3t

04,1400

416

S

Sk

f

nT

'c

S

===

unde tf este timpul de funcţionare.Aleg 2 transformatoare de 400kVA de tipul: TTU-NL, cu puterea nominală de

kVA400SnT = .

Cu următoarea caracteristică:]kV[Un Reglaj

ÎT %Grupă deconexiuni

Pierderi nominale[ ]ooscU ][I o

o0

ÎT JT 0P∆ scP∆

10 0,4 ±5 DYn5 0,940 6,0 6 2,8

În cazul unui transformator randamentul variază cu gradul de încărcare atransformatorului (raportul ST/SnT). Pe de alta parte, un transformator poate fisupraîncărcat pentru perioade scurte de timp.

Curbele de sarcină zilnică arată că puterea absorbită de un consumator nu esteuniformă (sunt perioade de timp când încărcarea transformatorului este mai mica decâtîncărcarea nominala). Asta înseamnă ca uzura izolaţiei este mai mică, deci durata defuncţionare a transformatorului este mai mare. Pentru a aduce durata de funcţionare la

9

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 10/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

durata normata (transformatorul lucrează toata ziua la sarcina nominală), pe anumitedurate de timp putem supraîncărca transformatorul. Această supraîncărcare se numeştesuprasarcina admisibila.

c. Stabilirea regimului optim de funcţionare atransformatoarelor

10

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 11/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

O partea din etapa de dimensionarea a postului de transformare o reprezintăasigurarea regimului economic de funcţionare în paralel a transformatoarelor.În postul detransformare nu este totdeauna economic ca toate transformatoarele să funcţioneze în paralel, precum nu este totdeauna indicat să lucreze unul singur, chiar dacă sarcina nudepăşeşte puterea sa nominală. Prin regimul optim de functionare al transformatorului seînţelege regimul în care pierderile de putere activă în transformator şi în calea dealimentare a transformatorului sunt minime.Calea de alimentare este cuprinsă între punctul de alimentare şi transformatorul de putere.

Pierderile de putere activă în transformator pot fi scrise în felul următor:

s0

s0

qqq

p p p

+=

+=

în care:p0 şi q0 sunt pierderile de putere activă respectiv reactivă corespunzătoare

mersului în go la transformatorului;ps şi qs sunt pierderile de putere activă respectiv reactivă datorită sarcinii.

0Fe0 P p p ∆==

nT2*

O

2*O

2nT

0 S pi3

UG3q ⋅−=

=

nT

0

nT

0*

0

oo

0

nT

o*

0

S

P

S

P p

100

i

I

Ii

∆==

==

Unde pFe --sunt pierderile în fier; *

0i --curentul relativ de mers în gol;

*

0 p --pierdere de mers în gol a transformatorului;

nTS --puterea nominală a transformatorului.

11

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 12/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

2TS IR 3 p = =3R Tα2In

2=α2 psc dar psc=∆Psc [4,Tabelul 3.28,pag.130]

nTnT S

S

I

I==α α -- coeficient de încărcare al transformatorului.

I – curentul de sarcină al transformatorului.

nT

sc

nT

sc*

sc

oo

sc

NT

sc*

sc

nT

2*

sc

2*

sc

2

sc

22

n

2

T

2

Ts

S

P

S

P p

100

u

U

Uu

S puqIX3IX3q

∆==

==

⋅−α=α=α==

Pierderile totale datorită pierderilor proprii ale transformatorelor şi datorită circulaţiei puterii reactive în calea de alimentare vor fi:

( )

( )

( )Sf p

S

Sqk pqk p p

S

Sqk pqk p p

t

2nT

2

ses0e0t

nT

scesc

2

oe0t

=

⋅+++=

+α++=

Unde psc sunt pierderi de putere activă la funcţionarea în scurtcircuit;k e —echivalentul energetic al puterii active în reţea datorită circulaţiei puterii

reactive consumată de transformator în calea de alimentare.Se fac următoarele notaţii:

nS

kq pmkq p

2

nT

ss

oo

=+

=+

2t nSm p += - reprezentarea parabolei care are vârful jos şi concovitatea sus sunt egală.

Pierderile totale în ambele transformatoare sunt egale:

( ) ( )2

2nT

2

2se2s02e022

1nT

2

1se1s01e01t

S

Sqk pqk p

S

Sqk pqk p p +++++++=

Se face ipoteza că transformatoarele se încarcă cu puterile lor nominale deci încărcareacelor două transformator este acelaşi:

1nT1nT1nT1nT

21

2nT

2

1nT

1

SS

S

SS

SS

S

S

S

S

+

=

+

+==

( ) ( )[ ]( )22nT1nT

2

2sc1sce2sc1sc0201e0201t

SS

Sqqk p pqqk p p p

++++++++=

2

2

2nT1nT

2nT2

2

2nT1nT

1nT121t S

SS

Sn

SS

Snmm p ⋅

+⋅+

+⋅++=

12

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 13/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

nnn

mmm

SSS

21

21

nT2nT1nT

==

==

==

2

t

2t

nSm p

S2

nm2 p

+=

+=

( )AS,0S∈ - funcţionarea unui transformator va fi optim( )ATA S,SS∈ - iar în această parte cele două transformatoare vor funcţiona optim.

Calculele:kVA400SnT =

p0=∆P0=0,940 psc=∆Psc=6

00235,0400

94,0

S

P

S

P p

02,0100

2

100

i

I

Ii

nT

0

nT

0*

0

oo

0

nT

o*

0

==∆

==

====

015,0400

6

S

P

S

P p

06,0100

6

100

u

U

Uu

nT

sc

nT

sc*

sc

oo

sc

NT

sc*

sc

==∆

==

====

var k 237,23400015,006,0S puq

var k 944,740000235,002,0S piq

22

nT

2*

SC

2*

SCsc

22

nT

2*

o

2*

oo

=⋅−=⋅−=

=⋅−=⋅−=

kW105,55400

10237,23124,0106

S

qk pn

kW925,110944,7124,01094,0qk pm

6

2

33

2

nT

scesc

33oeo

−⋅=⋅⋅+⋅=+=

=⋅⋅+⋅=+=

k e- echilibru de energie.

2

1

2

22

2

S nm p

S n

m p

t

t

⋅+=

⋅+=

Punctul de intersecţie A este la valoarea A=263. Deci Sε(0,263) pentru un singur transformator iar în Sε(263,800) pentru 2 transformatoare.

Sn 0 100 200 300 400Pt1 1,925 2,48 4,145 6,92 10,805

S 0 100 200 300 400 500 600 700 800Pt2 3,85 4,127 4,96 6,347 8,29 10,787 13,84 17,447 21,61

13

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 14/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

0

5

10

15

20

25

0 2 0

0 4 0 0

6 0 0

8 0 0

S

Pt

d. Dimensionarea liniei de alimentare a postului detransformare în regim nominal de funcţionare.

Dimensionarea unei reţele presupune:a). Dimensionarea izolaţiei electrică al reţelei. b). Alegerea secţiuni conductoarelor.

Linia electrică de alimentare asigură distribuirea energiei electrice atât de lafurnizor către postul de transformare, pe MT, cât şi spre consumatori, pe JT. Conducteleelectrice se clasifica în funcţie de alimentarea pe care o deserveşte în:

- coloane: servesc la alimentarea tablourilor de distribuţie- circuite: servesc la alimentarea receptoarelor Materializarea conductelor electrice poate fi realizată prin: cablu electric, cordon

flexibil, şi conductoare izolate trase prin tuburi de protecţie. Cablul electric se compunedin următoarele elemente principale: conductoare izolate, substanţa de umplutură întreacestea, manta de etanşare şi învelişurile exterioare. În vederea alegerii şi verificăriiechipamentelor electrice, conducta se dimensionează în doua regimuri de funcţionare:regim normal şi regim de scurtcircuit. În continuare vom dimensiona cablul în regimnormal de funcţionare, urmând ca verificarea la scurtcircuit sa se facă la punctul următor.Toate elementele din stânga transformatorului se calculează la tensiunea n1U V.Toate elementele din dreapta transformatorului se calculează la tensiunea n2U V.

Calculul conductei în regim normal de funcţionare

14

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 15/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

În primul rând vom stabili modul de pozare a conductei. Ştim că ea poate să fie atâtsubterană cât şi supraterană. Ţinând cont de faptul ca întreprinderea este situata într-unmediu urban, conducta va fi în cablu. Deci linia electrica va fi în cablu (LEC). Deasemenea ea alimentează doua transformatoare, deci va avea două cabluri.

Secţiunea conductoarelor se alege ţinând seama de încărcarea acestora în regim

normal de funcţionare. în regim de scurtcircuit ele sunt protejate de aparate care izoleazădefectul în timp foarte scurt.Secţiunea trebuie aleasă, astfel încât să fie satisfăcute următoarele condiţii:

- încălzirea conductoarelor să nu depăşească limitele admise;- pierderile de tensiune să nu depăşească valorile maxim admise, pentru a asigura

calitatea energieifurnizate consumatorului;

Criterii de alegere:- tensiunea nominală: MT – 10kV- traseul cablului: e îngropat, tratat împotriva agenţilor chimici

Izolaţia uzuală a conductoarelor este hârtia impregnată cu ulei. În cazulmontajului denivelat, această izolaţie prezintă dezavantajul scurgerii uleiului în părţile joase, din care cauză scade nivelul de izolaţie al cablului. Pentru evitarea acestui fenomens-a recurs la fabricarea cablurilor cu izolaţie de cauciuc sau diverşi compuşi ai acestuia;în prezent pentru izolaţia cablurilor până la 20kV se folosesc şi materiale plastice – policlorura de vinil (PVC) şi polietilena (PE).

Determinarea secţiunea conductorului la încălzire.

a. Condiţia de încălzire:

admC II ≤

admI - intensitatea maximă admisibilă.

mad321'

mad Ik k k I =

1k - coeficient ce cine cont rezistenţa termică al solului2k - numărul de cabluri pozate în pământ;3k - temperatura solului

AkV

kVA

U

S

I n

nT

C 094,23103

400

3 11 =⋅=⋅=

1k =1,11 [4,Tabel. 4.39, Pag 306]2k =0,85 [4,Tabel. 4.41, Pag 307]3k =1,05 [4,Tabel. 4.42, Pag 308]

A426,505005,185,013,1Ik k k I `mad321

'mad =⋅⋅⋅==

Se alege pentru conductor electrică cablul de MT cu izolaţie de hârtie şi mantă de plumb.

15

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 16/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Temperatura mediului ambiant este de C20° . Natura conductorului: AlSecţiunea conductorului rezultă din tabelul 3.13 [4,Tabel. 3.13,Pag 108]

147]Pag3.38,Tabel[4, km

0,142X

145]Pag3.36,Tabel[4, km,583R

kV10UlaA50Icumm10S

0

0

1nadm2

Ω=

Ω=

===

b. Condiţia pierderii de tensiune.

Se pune condiţia că la traversarea de către curentul de calcul să nu producă o pierdere de tensiune mai mare decât cea admisibilă: %U%U adm∆<∆

Pierderile admisibile în reţele de MT 5%Uadm =∆

2

n

U

XQRP100%U

+⋅=∆

P,Q - puterea vehiculate pe linieR,X - rezistenţa şi reactanţa conductorului linieiAdmitem că factorul de putere pe barele consumatorului rămâne la valoarea

factorului de putere neutral chiar în cazul că sarcina comutatorului se amplifică până lacea corespunzătoare transformatorului.

50242,010100

8,150255,04,37044,6100%U

255,08,1142,0LXX

44,68,158,3LR R

VAr 8,150377,0400sinSQ

W4,370926,0400cosSP

6

m0

m0

nT

imbnT

imb

<=⋅⋅+⋅

⋅=∆

=⋅=⋅==⋅=⋅=

=⋅=ϕ==⋅=ϕ=

Ω

Ω

În acelaşi timp cu alegerea curentului admisibil se face şi o alegere a cablului.Conductoarele se confecţionează din Cu sau Al, sub formă de fire multiple “funie”.Deoarece Al este mai ieftin decât Cu, se alege un cablu cu conductoare din Al. Izolaţiauzuală a cablurilor este hârtia pe care o alegem şi noi deoarece avem o tensiune de 10 kV.Deoarece cablul este subteran trebuie sa fie rezistent la lovituri. Folosim izolaţie dehârtie. Cum traseul cablului poate fi prin zone corozive folosim protecţia cu manta de plumb.

Cablul pe care l-am ales este de tipul ACYP.

16

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 17/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

e. Dimensionarea căii de curent dintre secundarultransformatorului şi tabloul general.

Alegerea conductelor electrice implică examinarea şi respectarea unui şir de posibilităţi şi condiţii, care se încheie prin determinarea corespunzătoare a secţiuniiconductoarelor.

a) Materialul conductelor utilizate în instalaţia electrică de JT pe care o proiectămeste Al. El trebuie să asigure alimentarea receptoarelor de categoria I si II de laconsumator.

b) Felul instalaţiei trebuie luat în considerare în corelaţie cu categoriile deîncadrare a locului de montare din punct de vedere al caracteristicilor mediului şi al pericolului de incendiu şi explozie. Ţinând cont că instalaţia de JT este în incinta

întreprinderii, vom utiliza izolaţii din mase plastice, apreciate ca greu combustibile.c) Domeniul de utilizare reprezintă un criteriu fundamental pentru alegereaconductelor. Din acest punct de vedere avem conducte pentru transportul energieielectrice către consumatori.

d) Modul de montare se corelează cu punctele de mai sus. Barele vor fi montatecapsulat. Modul de montare influenţează într-o măsură hotărâtoare condiţiile de răcire aleconductelor şi prin aceasta alegerea secţiunii, determinând în acelaşi timp tehnologia deexecuţie a instalaţiei.

17

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 18/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

AU

S I

kV U

n

nT

n

n

35,5774003

10400

3

4,0

3

2

2

2

=⋅

⋅=

⋅=

=

Ic=577ALa valoarea aşa de mare şi distanţa este mică, se aleg bare dreptunghiulare din

aluminiu neizolate. Aşezarea barelor se face pe lat.Condiţiile care trebuie îndeplinit sunt următoarele:a. Condiţia de încălzire:

adm2n II ≤

b. Condiţia de pierderea da tensiune:%U%U adm∆≤∆

Se alege bare de aluminiu 50x5=250 mm2

Pentru aceste bare curentul admisibil este A I adm 645= .Acest curent admI trebuie corectat.

adm3|

adm Ik I ⋅=

3k -ţine cont de modul de aşezare a barelor.9,03 =k

A I adm 5,5806459,0| =⋅=

Verificare: 15,580577 admc I I =≤=

18

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 19/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

f. Calculul curenţilor de scurtcircuit

Prin scurtcircuit se înţelege contactul accidental a doua sau mai multe conductoareaflate sub tensiune. Valoarea curenţilor de scurtcircuit depinde de :- puterea surselor ce alimentează scurtcircuitul;- impedanţa echivalenta a circuitului electric cuprins intre sursa şi locul scurtcircuitului;- timpul scurs de la momentul apariţiei scurtcircuitului;- tipul scurtcircuitului;

Valoarea ridicată a curentului de scurtcircuit provoacă scăderea generală a

tensiunii în sistem şi deteriorarea utilajului electric prin efectele sale termice şielectrodinamice. Calculul curenţilor de scurtcircuit este necesar pentru verificareaelementelor componente ale instalaţiilor electrice la stabilitate termică şi dinamică,alegerea şi reglarea instalaţiilor de protecţie.

Pentru calculul curenţilor de scurtcircuit s-a ales metoda directă cea utilizată lainstalaţia joasă tensiune. Schema electrică echivalentă a instalaţiei este prezentată înfigura de mai jos:

19

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 20/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Pentru verificarea conductelor şi echipamentelor electrice la solicitările curenţilor de scurtcircuit, este necesar să se determine curentul de scurtcircuit de şoc soci care produce efectul termic.

În punctul K1 scurtcircuitul este depărtat.

kA66,810103

10150

U3

SII

IU3S

MVA150S

3

6

1n

sc psc

scnsc

sc

=⋅⋅

⋅===

=

=

kA045,2266,828,1I2k i pşocsoc =⋅⋅==

Calculul curentului de scurtcircuit în punctul K2.

2

2

2

2

1

2

=′⇒=

λ

λ λ

λ

λ

n

nnn

U

U Z Z

Z

U

Z

U

kV10U

kV4,0U

1n

n2

=

=

( )Ω⋅=

⋅⋅

==⋅=

=′ −3

6

232

2

2

1

2

2

2

1

2

1

2 10066,110150

104,0

SC

n

n

n

SC

n

n

n sS

S

U

U

U

S

U

U

U X X

Ω⋅=

⋅⋅⋅=

⋅⋅=

⋅=′ −3

2

3

32

n1

n2o

2

n1

n2LL 1031,10

1010

104.08,158,3

U

ULR

U

UR R

Ω⋅=

⋅⋅

⋅⋅=

⋅⋅=

⋅= −3

2

3

32

n1

n2o

2

n1

n2L

`

L 10408,01010

104.08,1142,0

U

ULX

U

UXX

Ω⋅=⋅

⋅=⋅=′ −3232

2 1024400

)104,0(

100

6

100

%

nT

n sc

T

S

U U X

20

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 21/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

kA Z

U I I

X R Z

j X X X X

R R

n p sc

T LS

L

405,810475,273

104,0

3

10475,2710468,2531,10

1008,11

1045,6

3

32

332222

3

3

=⋅⋅

⋅===

Ω⋅=⋅+=+=

Ω⋅=′+′+′=

Ω⋅=′=

−Σ

−−ΣΣΣ

−Σ

−Σ

28,128,01111 271,110468,25

1031,1014,3

3

3

=+=+=+=+= −⋅⋅

⋅−− −

Σ

Σ

eeek j X

R

şoc

π

MVA I U S

A I k i

scn sc

p şoc şoc

823,510405,8104,033

10214,1510405,8228,12

33

2

33

=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅=

⋅=⋅⋅⋅=⋅=

g. Verificarea la scurtcircuit a căii de alimentare a posturilorde transformare.

În cazul scurtcircuitelor elementele instalaţiilor electrice se verifică la:a).Stabilitate termică.b).Stabilitate dinamică.

Caracteristici tehnice ale cablurilor electrice:

Caracteristica termică ale cablului electric de 1,6, 10 kV izolaţie cu hîrtie impregnate şi manta de plumb.Tensiunea nominală al

cablului kV1 6 10

Temperatura maximă admisăîn conductor - Regim nominal- Regim în scurt

80160

80160

65140

Numărul conductorului 2,3,4 3 3

Secţiunea nominală, mm2

25÷240 25÷185 25÷185Coeficient de stabilitatetermică:

-cupru-aluminiu

14590

Caracteristica termică ale cablului electric de 1,6, 10 kV izolaţie şi manta din PVC.Tensiunea nominală al

cablului kV1 6 10

21

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 22/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Temperatura maximă admisăîn conductor - Regim nominal- Regim în scurt

70160

70160

60140

Numărul conductorului 2,3,4 1,3 1,3Secţiunea nominală, mm2 25÷240 25÷185 25÷185

Coeficient de stabilitatetermică:

-cupru-aluminiu

12283

Caracteristica termică ale cablului electric de 20 kV cu izolaţie polietilene nominală şi manta din PVCA2YSY

Tensiunea nominală alcablului kV

20

Temperatura maximă admisăîn conductor - Regim nominal- Regim în scurt

70150

Numărul conductorului 1Secţiunea nominală ,mm2 50÷150Coeficientul de stabilitatetermică:

-cupru-aluminiu

10470

Valoarea temperatura maximă admisibilă şi a coeficientul de încălzire a conductorului de scurtcircuit.

Tipul şi materialul conductelor Temperaturamaximă

admisibilă lascurtcircuit

Temperaturamaximăadmisă înregim normal

Coeficientul C

Bare de cupru 200 70 165Bare din aluminiu 200 70 90Bare din oţel (fără legăturădirectă cu aparatele)

400 70 66

Bare din oţel (cu legătură directăcu aparatele)

300 70 60

Verificarea cablurilor .

Condiţia de stabilitate termică este îndeplinită dacă secţiunea cablului verifică relaţia:

C

t I S

sc

scmedp

Unde cu s-a notat secţiunea cablului în mm2. Iscmedp=I p=8,66 kA. Durata scurtcircuitului este tsc=tap+td [s].

tap –este timpul de acţionare al protecţiei prin relee;td --timpul de declanşare al întreruptorului automat.

22

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 23/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

td am ales din catalog în funcţie de întreruptor. t d=0,065 s la întreruptorul automat IO-10-400.Fiindcă am cablu electric de 10 kV cu izolaţie de hârtie impregnată şi manta de plumb Al,coeficientul de stabilitate termică C=90.

tsc=0,5+0,065=0,565 [s]

326,7290571,066,8 =⋅=⋅≥

C t I S sc

scmedp mm2

Secţiunea aleasă trebuie să îndeplinească condiţiile şi în regim normal de funcţionare şi înregim de scurtcircuit.Aleg o secţiune de 95 mm2 S=95 mm2.Pentru această secţiune curentul admisibil este de:

Icadm=190 A. [4,Tabel 3.13,Pag. 108]La acest curent am rezistenţă şi reactanţă:

R 0=0,376X0=0,098

Ssc=150 MVA ,SnT=400 kVA.

Cu aceste date noi recalculez scurtcircuitul în punctul K 2:.

Verificare barelor de Al.

Secţiunea barei de aluminiu este:S bară=50x5=250 mm2

Ic=577 AIadm=580,5 A

Am ales întreruptorul un întreruptor cu ulei puţin de tipul IUP-M 10-630 cu următoarelecaracteristici:

U N=10 kVIn=630 Atd=0,16 sPrupere=200 MVA

Condiţia care trebuie verificată este:

C

t I S

sc

scmedp≥

tsc=td+tap=0,16+0,5=0,66 sC=90

171,7890

66,01066,8250

3 =⋅⋅≥=barăS mm2

23

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 24/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

h. Alegerea aparatelor de comutaţie de medie şi joasă tensiune.

Echipamentul electric al unei instalaţii electrice trebuie astfel ales încât săsatisfacă următoarele condiţii:a. parametrii nominali ai echipamentului sa corespunda parametrilor locului în care seinstalează; b. să reziste supratensiunilor şi curenţilor de scurtcircuit ce pot să apară în regimurile de

avarie;Curenţii de scurtcircuit solicită elementele echipamentului din punct de vedere

dinamic şi termic. Solicitarea termică este determinată de valoarea curentului descurtcircuit şi de durata acestuia, iar solicitarea dinamică de curentul de scurtcircuit deşoc.

Aparatele de comutaţie şi protecţie care vor fi utilizate sunt separatoarele şiîntrerupătoarele.

24

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 25/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

Întrerupătoarele sunt cel mai important aparat de comutaţie din circuitele primare. Servesc la conectarea şi deconectarea manuală sau automată a circuitelor electrice. Întrerupătoarele de înaltă tensiune utilizate în posturile de transformare sunt:

- în ulei mult IUM.- în ulei puţin IUP, acţionate prin dispozitive manuale DMI, electromagnetice

DSI, cu aer comprimat DPI.- cu ortoejector IO, acţionare prin dispozitivul cu servomotor.- cu aer comprimat- cu hexafulure de sulf - cu sulfaj magnetic- cu vidDispozitivul de acţionare al întrerupătorului pot fi:- cu acţiune unilaterale- cu acţiune bilaterale

Separatoarele sunt aparate de conectare care asigura pentru motive de securitate,

în poziţia deschis, o distanta de izolare vizibila în cadrul circuitului electric din care fac parte. Separatoarele permit o separare vizibilă a circuitului faţă de bare, având rolul de a proteja personalul de exploatare; pentru a evita manevrarea în prezenţa sarcinii,separatorul se blochează mecanic sau electric în raport cu întrerupătorul circuituluirespectiv.

Separatorul ne având dispozitiv de stingere a arcului electric, nu se deschide subsarcina, deschiderea separatorului trebuie să fie precedată de deconectareaîntrerupătorului corespunzător.

Se pot face mai multe clasificări ale separatoarelor:1. După locul în care se montează separatoarele pot fi:

- de tip interior (la instalaţia interioare)-

de tip exterior (la instalaţia exterioare)2. După numărul de poli:- monopolare- bipolare- tripolare

3. După modul de deplasare ale contactelor mobile:- separatoare cuţit având un contact fix şi un contact mobil- separatoare rotative având două contacte mobilă- separatoare basculante- separatoare pantograf

4. După absenţa sau prezenţa dispozitivului de legare la pământ există

separatoare cu sau fără cuţit de legare la pământ.Simbol: S-separator, M-monopolar, T- Tripolar, I- Interior, E- Exterior, P- cuţit de legarela pământ.

Transformatoarele de măsurare sunt aparate electromagnetice care transformăvaloarea curentului şi tensiunii la valori convenabile pentru alimentarea aparatelor demăsurare de protecţie şi de reglaj 100 sau 110 V respectiv 5 sau 1A.

Transformatoarele de măsurare se clasifică după următoarele criterii:

25

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 26/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

1. În funcţie de parametrul a cărui valoare reduc, există:- transformatoare de curent (TC) a căror înfăşurare primare se conectează în serie

cu circuitul primar, iar bobinajul secundar alimentează releele de curent, ampermetrele, bobinele de curent ale wattmetrelor, contoarelor, fazmetrele etc.

- transformatoare de tensiune (TT) a căror înfăşurari primare se conectează în

paralel cu circuitul primar, iar înfăşurarea secundar alimentează releele de tensiune,voltmetrele, bobinele de tensiune ale wattmetrelor, contoarelor, fazmetrele etc.2. După numărul înfăşurărilor secundare:- cu o singură înfăşurare secundare.- cu două sau mai multe înfăşurare secundare.3. După felul instalaţiei în care se poate monta:- transformatoare de tip interior – simbol I.- transformatoare de tip exterior – simbol E.4.După modul în care se montează:- transformatoare de trecere, simbol T.- transformatoare tip suport, simbol S.

Siguranţe fuzibile sunt destinate protecţiei instalaţiilor electrice împotrivascurtcircuitelor şi suprasarcinilor.

Pot clasifica:- siguranţe fuzibile de tip interior – simbol FI, FIT- siguranţe fuzibile de tip exterior – simbol FE, FET(F-fuzibil, I-interior, E-exterior, T-pentru transformator de tensiune).

A. Alegerea întrerupătoarelor de medie tensiune

Se folosim montare în interior.În urma condiţiilor impuse enumerate mai sus, alegem întrerupătorul din seriaIUP-M10-630Întrerupătoare de ulei puţin modernizat. [4, Tabel 3.14, Pag 110]Cu următoarele caracteristici:

Întrerupătoare de ulei puţin modernizat.Tensiunea nominală a întrerupătorului 10kVCurentul nominal 630ACurentul limită termic 30kACurentul limită dinamic 30kAPuterea de rupere în MVA la 10kV tensiuni de serviciu este 200MVA.

Verificare:a. UnUnap ≥

10kV≥10kV napU - tensiunea nominală al aparatului.

b. IcInap≥

630A≥577A

26

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 27/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

napI - curentul nominal al aparatului.c. SCr SS ≥

200MVA>150MVAr S - puterea de rupere.

d. Stabilitatea limită dinamic:şocldiI

76,5kA>22,045kAldI - curentul limită dinamic.

e. Stabilitatea limită termică:SCmedplt II ≥

30kA>8,66kAltI - curentul limită termică.

B. Alegerea separatoarelor de medie tensiune

S-a ales separator de tip STI-10-800 în montaj interior [4, Tabel 3.19, Pag 113]

Separatoare tripolare de tip interior.Cu următoarele caracteristicile:Tensiunea nominală 10kVCurentul nominal 800 AValoare efectivă a curentului limită termic 20 kAValoarea de vârf a curentului limită dinamic 50 kA

Verificare:a. nnap UU ≥

10kV≥10kV napU - tensiunea nominală al aparatului.

b. IcInap≥

800A>577AnapI - curentul nominal al aparatului.

c. Stabilitatea limită dinamic:socld iI ≥

50kA>22,045kAldI - curentul limită dinamic.

d. Stabilitatea limită termic:SCmedplt II ≥

20kA>8,66kA ltI - curentul limită termic.

C. Alegerea transformatoarelor de curent S-a ales transformatoare de curent de tip CIPS-10-150 150/5/5

[4, Tabel 3.25, Pag 122]Transformator de curent cu izolaţie de protecţie tip suport pentru montaj interior.Cu următoare caracteristică:a. Tensiunea nominală kV10U 1n =

nnap UU ≥

27

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 28/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

10kV≥10kV b. Curentul nominal A150I 1n =

IcInap≥

150A>23,094Ac. Clasa de precizie 0,5/3

d. Puterea nominală W30/15P n2 =e. Curentul limită dinamic

şoc1nld iI250I ≥⋅=

kAkA 03,532150250045,22 =⋅<

f. Curent limită termicSCmedpn1lt II100I ≥⋅=

A A 333 101515010010035,71

66,01066,8 ⋅=⋅<⋅=⋅⋅

D. Alegerea transformatoarelor de tensiune

S-a ales transformatoarelor de tensiune de tip TIBU-10 [4, Tabel 3.26, Pag 125]

Transformator de tensiune bifazat, pentru montaj interior, cu izolaţie din ulei.Cu următoare caracteristică:a). Tensiunea nominală kV U n 121 =

12kV≥10kV b). Raportul de transformare 15/0,1 [kV/kV]c). Clasa de precizie 0,5d). Puterea nominală 80VA

E. Separator pentru transformator de măsurare de tensiune.

S-a ales separator de tip STIP-10-630 [4, Tabel 3.19, Pag 113]Separatoare monopolar interior Cu următoarea caracteristică:a). Tensiunea nominală kV10U 1n =

10kV≥10kV b). Curentul nominală 630c). Curentului limită termic 15kAd). Curentului limită dinamic 30kA

F. Siguranţă fuzibilă de medie tensiune pentru transformator

SFIT-10 cu FIT-10 [4, Tabel 3.22, Pag 116]Siguranţă fuzibilă de interior pentru transformator de tensiune.Cu următoare caracteristică:- Tensiune nominală 10kV.- Tensiune maximă de serviciu 11,5kV- Putere de rupere trifazată 1000MVA

28

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 29/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

- Curentul maxim de rupere la tensiune nominală 50kA

h. Alegerea aparatelor de joasă tensiune.

A I n 094,232 =

kV U n 4,02 =

kA I şoc 214,15=

A. Întrerupătoare automate

S-a ales întrerupătoare de tip OROMAX-0,5-1600 [4, Tabel 3.19, Pag. 260]Cu următoare caracteristică:Tensiunea nominală a întrerupătoarelor automate kV5,0Un =

Curent nominal A1600In =

Curent de rupere kA50Ir =

Curent limită dinamic kA125Ild =

Curent limită termic kA55Ilt = la s1tlt =Verificare:

a. nnap UU ≥

0,5kV>0,4kV napU - tensiunea nominală al aparatului.

b. n2nap II ≥

1600A>577AnapI - curentul nominal al aparatului.

c. SCr II ≥ 50kA>8,405A

r I - curentul de rupere.d. Stabilitatea limită dinamic:

şocld iI ≥

29

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 30/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

125kA>15,214kAldI - curentul limită dinamic.

e. Stabilitatea limită termică:SCmedplt II ≥

kAkA 035,7

1

66,066,855 =⋅>

ltI - curentul limită termică.

B. Separatoare

S-a ales separator de tip STI-3-2000 [6, Tabel 5.1.1.1., Pag. 275]Separator tripolar de interior Cu următoare caracteristică:

Tensiunea nominală a separatorului kV3Un =

Curentul nominal a separatorului A2000In =

Curentul termic kA70It =

Curentul dinamic kA175Id =

Verificare:a. nnap UU ≥

3kV>0,4kV napU - tensiunea nominală al aparatului.

b. n2nap II ≥

2000A>577AnapI - curentul nominal al aparatului.

c. Stabilitatea limită termică:SCmedplt II ≥

kAkA 035,7166,066,870 =⋅>

ltI - curentul limită termică.d. Stabilitatea limită dinamic:

şocld iI ≥

175kA>15,214kAldI - curentul limită dinamic.

C. Transformatoare de curent pentru joasă tensiune

S-a ales transformatoare de curent de tip CIT-0,5t-1500/5A [4, Tabel 3.25, Pag. 121]

Reductor de curent interior de trecereCu următoare caracteristice:

Tensiune nominală al transformatorului de curent kV5,0Un =

Curentul nominal A1500In =

Clasa de precizie CP1Puterea nominală VA15Pn =

Curentul termic nt I60I ⋅=Verificare:

30

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 31/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

a. nnap UU ≥

0,5kV>0,4kV b. n2nap II ≥

1500A>577Ac. 2n2 PVA15P >=

d. Stabilitatea limită termică:SCmedplt II ≥

kA66,81090150060 3 >⋅=⋅

i. Alegerea aparatelor de măsurareTransformatoare de măsură

După mărimea pe care o transportă, transformatoarele de măsură pot fi:transformatoare de măsură curent, transformatoare de măsură de tensiune.- Măsurarea tensiunii:

Pentru măsurarea tensiunii se folosesc voltmetre tip E8 cu caracteristicile:- domeniul de măsurare 0...380V- clasa de precizie 1.5

- Măsurarea curentuluiSe folosesc ampermetre tip E8 cu caracteristicile:- domeniu de măsurare 0...5A- clasa de precizie 1.5

Separat de ampermetru, se montează şi un transformator de curent cu rol dereductor pentru a măsura curenţii de pe JT, de tip CIS 0,5kV cu raportul de transformare1000/5. Transformatorul tip CIS 0,5kV este de interior, tip suport şi se execută cu osingură înfăşurare secundara de 5A.

Măsurarea energieiPentru măsurarea energiei electrice se folosesc două tipuri de contoare un tip pentru

energia activă şi celălalt pentru energia reactivă. Vom folosi contoare electrice trifazatetip CA-43B si CR-43B, primul pentru energia activă, al doilea pentru energia reactivă.Caracteristic acestor contoare sunt tensiunea de 380V, curentul de 5A. Pentru a puteamăsura şi la curenţi mai mari, are încorporat un transformator de curent cu rol dereductor. Raportul de transformare este de 1000/5. Mai trebuie precizat faptul că acestreductor are două înfăşurări secundare: una pentru măsurare şi a doua pentru protecţie(releu de curent). De asemenea trebuie specificat că scara de precizie a acestui tip decontor este 2

31

7/16/2019 Pr AEEI

http://slidepdf.com/reader/full/pr-aeei 32/32

Alimentarea cu energie electrică al întreprinderilor industriale___________________________________________________________________________________________________________

A. Pe partea de medie tensiune

1. Contoare de energie electrică active şi reactive

S-a ales contoare de energie electrică active de tip T-2CA32P 3x100V CP1S-a ales contoare de energie electrică reactive de tip T-2CR32P 3x100V CP1[6, Tabel 5.3.4, Pag. 362]

T-legate prin intermediul reductor de tensiunea2-reductor de curent montat pe 2 fazeCA- contor de energie activeCR- contoare de energie reactive3-reţeaua cu 3 conductor 2-două echipament mobilP-de precizieCP1 clasa de precizie unu.

2. VoltmetruDomeniul de măsurare 0-6000/100V

3. AmpermetreDomeniul de măsurare 0-150/5A

B. Pe partea de joasă tensiune

1. Contoare de energie electrică active şi reactive.

S-a ales contoare de energie electrică active de tip T-2CA43 380V CP2S-a ales contoare de energie electrică reactive de tip T-2CR43 380V CP2[6, Tabel 5.3.4, Pag. 362]

4-reţeaua cu patru conductoare3-numărul echipament mobil

2. VoltmetreDomeniul de măsurare 0-400V

3. AmpermetreDomeniul de măsurare 0-1500/5A

4. Comutatoare voltmetre