Producerea_Transportul_si_Distributia_En.pdf

7/26/2019 Producerea_Transportul_si_Distributia_En.pdf

1/189

GG ii ll ll ii cc hh NN ii cc oo ll ee tt aa PP ii rr oo ii II oo nn

PP RROO DD UU CC EE RREE AA ,,TT RRAA NN SS PP OO RRTT UU LL

II DD II SS TT RRII BB UU II AA

EE NN EE RRGG II EE II EE LL EE CC TT RRII CC EE

Editura EFTIMIE MURGUReia, 2009


2/189


3/189

Cuprins

3

CuprinsCuprins........................................................................................................ 3Prefa......................................................................................................... 5

Capitolul 1. CONSIDERAII GENERALE ASUPRA ENERGETICII ISISTEMULUI ELECTROENERGETIC.............................................................71.1. Energia. Energia electric ..................................................................................71.2. Scurt istoric al evoluiei consumului de energie ................................................91.3. Evoluia energeticii n Banat ............................................................................111.4. Energia i mediul ambiant................................................................................181.5. Stadiul actual i perspective ale energeticii mondiale......................................211.6. Probleme prioritare ale energeticii romneti ..................................................23

1.7. Sistemul electroenergetic romnesc.................................................................261.8. Regimul insular de funcionare al centralelor ..................................................371.9. Aspecte privind funcionarea interconectat a sistemelor electroenergetice.... 37Capitolul 2. NOIUNI DESPRE INSTALAIILE PENTRU PRODUCEREA,TRANSPORTUL I DISTRIBUIA ENERGIEI ELECTRICE..................... 412.1. Instalaie electric. Echipament electric...........................................................412.2. Noiuni despre instalaiile de producere a energiei electrice............................432.3. Noiuni despre instalaiile de transport a energiei electrice .............................482.4. Noiuni despre instalaiile de distribuie a energiei electrice ...........................50Capitolul 3. PRODUCEREA ENERGIEI ELECTRICE..................................533.1. Producerea energiei electrice prin metode clasice ...........................................53

3.1.1. Centrale termoelectrice .................................................................... 53

3.1.2. Centrale nuclearoelectrice ................................................................ 583.1.3. Centrale geotermoelectrice ............................................................... 693.1.4. Centrale helioelectrice ..................................................................... 703.1.5. Centrale hidroelectrice ..................................................................... 76

3.2. Producerea energiei electrice prin metode neconvenionale............................893.2.1. Con vert oare fo to vo lt ai ce ............................................................ 893.2.2. Con vert oare t er moe le ct ri ce ....................................................... 913.2.3. Convertoarele termoionice ............................................................... 943.2.4. Convertoare electrochimice.............................................................. 943.2.5. Convertoare magnetohidrodinamice (MHD) ..................................... 96

Capitolul 4. TRANSPORTUL ENERGIEI ELECTRICE................................994.1. Elemente constructive ale liniilor electrice....................................................101

4.1.1. Elemente constructive ale liniilor electrice aeriene ......................... 1014.1.2. Elemente constructive ale liniilor electrice subterane ..................... 110

4.2. Parametrii electrici i schemele electrice echivalente ale elementelor dereea ............................................................................................................ 114

4.2.1. Parametrii electrici i scheme electrice echivalente ale liniilor electrice.. 1164.2.2. Parametrii liniilor electrice subterane ............................................. 1204.2.3. Schemele electrice echivalente ale liniilor electrice ........................ 123

4.3. Parametrii electrici i schemele electrice echivalente ale transformatoarelor iautotransformatoarelor electrice ...........................................................................124

4.3.1. Rezistena electric ........................................................................ 126


4/189

Producerea, transportul i distribuia energiei electrice

4

4.3.2. Reactana ....................................................................................... 1264.3.3. Conductana................................................................................... 1274.3.4. Susceptana.................................................................................... 127

4.4. Parametrii electrici i schema electric a reactoarelor ...................................1294.5. Parametrii electrici i schemele electrice echivalente ale consumatorilor .....1304.6. Elemente de calcul electric al liniilor electrice de transport ..........................131

4.6.1. Ecuaiile liniilor lungi n regim sinusoidal simetric ........................ 1314.6.2. Mrimile caracteristice ale liniilor lungi de transport ...................... 1354.6.3. Scheme electrice echivalente pentru linii lungi de transport ............ 136

4.7. Regimuri particulare ale liniilor lungi de transport........................................1384.7.1. Regimul de mers n gol .................................................................. 1384.7.2. Regimul de scurtcircuit .................................................................. 1404.7.3. Regimul de putere natural............................................................. 141

4.7.4. Regimul cu tensiuni egale la cele dou capete ................................ 143Capitolul 5. ELEMENTE DE CALCUL ELECTRIC AL LINIILORELECTRICE DE DISTRIBUIE.....................................................................1465.1. Cderi i pierderi de tensiune pe liniile de distribuie.................................... 1465.2. Calculul electric al liniilor de distribuie radiale............................................147

5.2.1. Calculul cderii i pierderii de tensiune pe linia cu un singurconsumator .............................................................................................. 1485.2.2. Calculul cderii i pierderii de tensiune pe linia cu mai muliconsumatori ............................................................................................. 1515.2.3. Determinarea seciunii conductoarelor liniilor electrice radiale....... 154

5.3. Calculul electric al liniilor de distribuie buclate ...........................................1575.3.1. Determinarea seciunii conductoarelor la reele simplu buclate ....... 158

5.3.2. Calculul electric al reelelor buclate complex ................................. 1625.4. Scheme de conexiuni ale reelelor electrice de transport i distribuie ..........163

5.4.1. Scheme de conexiuni ale reelelor electrice de transport ................. 1635.4.2. Scheme de conexiuni ale reelelor electrice de distribuie ............... 1645.4.3. Scheme de conexiuni ale reelelor de distribuie de joas tensiune .. 168

Capitolul 6. INSTALAII DE PROTECIE MPOTRIVAELECTROCUTRII..........................................................................................1736.1. Generaliti.....................................................................................................1736.2. Limite admise pentru curentul prin organismIh, tensiunea de atingere Ua itensiunea de pas Upas .............................................................................................1746.3. Protecia mpotriva electrocutrii prin atingere direct..................................1766.4. Protecia mpotriva electrocutrii prin atingere indirect...............................177

6.4.1. Protecia prin conectarea (legarea) la nul ........................................ 1786.4.2. Protecia prin conectarea (legarea) la pmnt ................................. 1796.4.3. Alte mijloace de protecie .............................................................. 182

6.5. Priza de pmntare .........................................................................................184Bibliografie ............................................................................................. 186


5/189

Prefa

5

PrefaEnergia electric, purttor de energie convenabil i partener esenial al

tehnologiilor de vrf, poteneaz valoarea resursei energetice fcnd-oatractiv, curat, universal, uor de manevrat, adaptabil la conversie ireciclare. Privilegiat fiind, la punctul de alimentare, de posibilitateamobilizrii tuturor tipurilor de resurse, energia electric ofer la punctul deconsum o multitudine de posibiliti de utilizare, care n combinaie curamificarea extrem asigurat de interconexiune garanteaz flexibilitate,stabilitate, continuitate i siguran n funcionare.

Prezenta lucrare, prin structura i coninutul su, n concordan cucurricula cursului predat studenilor de la Facultatea de Inginerie a

Universitii Eftimie Murgu din Reia, se constituie ca suport didacticdedicat studenilor facultilor tehnice, cu profil electric i ne-electric, precumi specialitilor din domenii conexe electroenergeticii, care trebuie s cunoascprincipalele aspecte ale energiei electrice, referitoare la producerea,transportul i distribuia acestui important purttor de energie.

Lucrarea conine ase capitole, n fiecare dintre acestea urmrindu-seprezentarea elementelor necesare nelegerii rolului fiecrei categorii deinstalaii electrice care concur la producerea, transportul i distribuiaenergiei electrice.

n capitolul 1 sunt prezentate consideraii generale asupra energieielectrice i energeticii n general, acordndu-se atenie i evoluiei energeticiin Banat. Este prezentat de asemenea impactul producerii energiei electrice

asupra mediului. Problemele prioritare ale energeticii romneti, sistemulelectroenergetic i interconectarea acestuia cu sistemul energetic europeansunt prezentate de asemenea succint, cu indicarea surselor de undecunotinele se pot completa i actualiza.

n capitolul 2 sunt prezentate generaliti despre instalaii pentruproducerea, transportul i distribuia energiei electrice.

n capitolul 3, sunt prezentate metodele de producere a energieielectrice, clasificate dup criteriul prezenei sau absenei formelorintermediare de energie. Astfel, au fost considerate metode clasice acelea careau ca form intermediar energia mecanic. Metodele neconvenionale cuprindconvertoarele directe a energiei primare n energie electric.

Transportul i distribuia energiei electrice, constituie obiectul

urmtoarelor capitole 4 i 5, n care sunt tratate elementele constructive aleliniilor electrice aeriene i subterane, parametrii i schemele echivalente aleliniilor de transport i distribuie, precum i elemente de calcul electric alacestor linii.

n capitolul 6 sunt prezentate noiunile minime de protecie apersonalului mpotriva electrocutrii, accentundu-se limitele admise pentrucurentul prin organism i pentru tensiunea de atingere i de pas. n finalulcapitolului este prezentat rolul prizei de pmntare n instalaiile electrice.

Autorii s-au strduit s prezinte informaiile ntr -un stil cursiv, gradual,pentru ca acestea s fie ct mai accesibile cititorului.


6/189


6

S-a acordat o deosebit atenie notaiilor folosite n ecuaii i n figuri,ncercnd s se foloseasc cnd a fost posibil aceleai notaii de-a lungulntregii lucrri, pentru a uura urmrirea acestora. Unde a fost cazul s-auprezentat unitile de msur ale mrimilor pentru a obinui studenii cuasocierea mrimilor cu unitile lor de msur. Au fost realizate desene ctmai clare, care s ajute att nelegerea fenomenelor care au loc, ct i araionamentelor efectuate.

Tratarea tuturor problemelor s-a fcut n stil clasic, stabilind corelaii cnd a fost cazul cu elemente aparinnd altor discipline.

Autorii aduc mulumiri tuturor celor care au fcut observaii peparcursul elaborrii lucrrii de care s-a inut cont n lucrare. Mulumimcolegilor care ne-au ajutat ntr-o form sau alta la realizarea acesteilucrri, i n special domnului ing. dipl. Florin Pomoja, care a realizat

tehnoredactarea i grafica computerizat a lucrrii cu o grij deosebit.Mulumim profesorilor care ne-au format, n special domnilor:Academician Toma Dordea, prof. univ. dr. ing. Viorel Negru i regretatuluiprof. univ. dr. ing. Mircea Neme.

Reia, noiembrie 2009Autorii


7/189

Capitolul 1

7

C a p it o lu l 1 . C O NS I D ER A I I G E N E RA L EA SU PR A E N ER GE T IC II I SIST E M U L U I

E L E C T R OE N E R GE T IC

1.1. Energia. Energia electric

Energia o form fundamental de manifestare a materiei estecapacitatea unui sistem fizic de a efectua lucru mecanic atunci cnd are loco trecere (printr-o transformare) dintr-o stare a sa aleas ca stare dereferin ntr-o alt stare. Din punct de vedere fizic, energia este o funciede stare a sistemului pe care-l caracterizeaz i este precizat pn la oconstant arbitrar. n funcie de alegerea acestei constante, energia unuisistem fizic ntr-o anumit stare dat poate fi pozitiv, nul sau negativ.

Trecerea unui sistem fizic dintr-o stare a sa n starea de referindetermin sau este determinat de anumite modificri referitoare la poziia

relativ i proprietile sistemelor fizice din exteriorul su. Acestemodificri, denumite aciuni externe ale trecerii sistemului fizic dintr-o starea sa n starea de referin pot fi: schimbarea poziiei sau vitezei sistemuluifizic fa de alte sisteme de referin din exteriorul su, schimbarea striisale termice, a strii electrice sau magnetice ale sistemelor din exterior.

Lucrul mecanic prin a crui efectuare exclusiv s-ar putea produceaceste aciuni externe este numit echivalentul n lucru mecanic al acestoraciuni externe. Suma echivalenilor n lucru mecanic a tuturor aciunilorexterne determinate de (sau care determin) trecerea unui sistem fizic dintr-o stare a sa n alt stare (de referin) se numete energia sistemului fizic nstarea dat fa de starea de referin.

Lucrul mecanic nu caracterizeaz sistemele fizice ci doartransform-rile lor, deci nu este o form de energie.Conform teoriei relativitii, oricrei forme de energie a unui sistem i

corespunde o mas inert a sistemului, dat de relaia

],J[2cmE (1.1)

(ecuaia lui Albert Einstein) undeEeste energia sistemului de mas inertm [kg], iarc300.000103=3108 [m/s] este viteza luminii n vid.

Masa nu este deci o form special de energie, ci o mrime


8/189


8

determinat de aceasta, care corespunde oricrei forme de energie nsensul c dac un sistem fizic are o anumit energie are i o mas inertcorespunztoare, i reciproc.

Energia este denumit: dup sistemul fizic creia i aparine (de exemplu: energie

potenial, energie hidraulic, energia combustibililor, energie eolian,energie nuclear, energie de zcmnt etc.);

dup specificul strii sistemului la care se refer (de exemplu,energie de legtur chimic);

dup tipul unitilor de msur n care se exprim (energiemecanic, energie electric, energie magnetic, energie electromagnetic).

Energia potenial este acea parte din energia total a unui sistem

fizic n a crei expresie intervin numai mrimile care caracterizeazconfiguraia geometric a corpurilor sistemului. Energia potenial a unuisistem fizic depinde de poziiile relative ale corpurilor ce compun sistemuli de poziiile fa de exterior ale acestora.

Energia intern (sau energia interioar) a unui sistem fizic este aceaparte din energia sa total care depinde exclusiv de mrimile lui de stareintern.

Energia cinetic este acea parte din energia total a unui sistem fiziccare depinde exclusiv de masele inerte ale prilor componente alesistemului i de vitezele lor fa de un sistem de referin inerial, raportatla starea n care aceste viteze ar fi nule.

Energia de legtur este energia care trebuie cedat unui sistem fizicspre a-l descompune n elementele sale componente, separate ntre ele lainfinit.

Entalpia este o funcie de stare a unui corp, diferit de cldur, carereprezint coninutul de cldur al corpului. Ea caracterizeaz starea dedezordine a sistemului.

Energia electromagnetic este energia sistemelor fizice raportat la ostare de referin care difer de starea considerat numai prin valorilemrimilor de stare local a cmpului electromagnetic. Starea de referin

pentru energia electromagnetic este caracterizat de obicei prin valori nuleale mrimilor de stare local ale cmpului electromagnetic.

Energia electromagnetic a unui sistem fizic ntr-o anumit stare, caredifer de starea de referin, este egal cu echivalentul n lucru mecanic alaciunilor externe efectuate pentru a aduce sistemul din starea de referin nstarea considerat.

Energia electromagnetic se exprim n general n doi termeni:energia electricEe, care depinde numai de mrimi electrice;energia magneticEm, care depinde numai de mrimi magnetice.Deci energia electric a unui sistem fizic este partea din energia

total a acelui sistem n a crei expresie intervin numai mrimi electrice.


9/189

Capitolul 1

9

1.2. Scurt istoric al evoluiei

consumului de energie

Opiunea istoric a societii omeneti pentru strategia progresului i adezvoltrii a fost strict delimitat de posibilitile de satisfacere aconsumului de energie, n continu cretere, i n special a celui de energieelectric. n figura 1.11 este prezentat sintetic o evoluie n timp i pecategorii de consumatori a necesarului de energie pe cap de locuitor i cota

parte a acestor consumuri sub form de consum pentru: hran, activiticomerciale, activiti industriale i transport.

La nceputurile existenei umane consumul de energie, aferent omului

preistoric, se nscria numai n minimul de energie necesar asigurriitemperaturii constante a corpului i pentru deplasri, respectiv 1800 caloriipe zi-om, echivalent a 2 kWh/zi-om.

Primul salt n consumul energetic s-a produs cu aproximativ o sut demilenii n urm, cnd a nceput folosirea controlat a focului destinat

preparrii hranei, nclzirii i iluminrii locuinei, consumul de energieajungnd la 4-5 kWh/zi-om.

Cu apte milenii naintea erei noastre se produce al doilea salt nconsumul de energie al omenirii prin apariia activitii agricole organizate,care ofer omului un plus de energie fa de cea strict necesar, ridicndu-lla aproximativ 8 kWh/zi-om.

ncepnd cu secolul al XIV-lea se folosete din ce n ce mai multconversia energiei eoliene i hidraulice n energie mecanic, procedeecunoscute i parial utilizate chiar naintea erei noastre. Consumul deenergie pe om-zi se ridic la 30 kWh/zi-om, din care se utilizeaz: 7kWh/zi-om pentru prepararea hranei, 14 kWh/zi-om n activiti comerciale,8 kWh n scopuri industriale i 1 kWh/zi-om destinat transportului.

Etapa societii industriale debuteaz dup anul 1800, cnd ncepeutilizarea intens a crbunelui i se introduc n circuitul economic mainilecu aburi. Se construiesc i pun n funciune motoarele cu explozie care atragn circuitul economic un consum din ce n ce mai mare a resurselor

petroliere.

Consecina acestor evoluii conduce la creterea consumului deenergie pe om-zi la 87 kWh/zi-om din care: 7-8 kWh/zi-om pentru hran, 36kWh/zi-om pentru consum casnic, 27 kWh/zi-om n scopuri industriale i 16kWh/zi-om pentru transport.

Conversia energiei termice i mecanice n energie electric ncepe lasfritul secolului al XIX-lea; continu i se amplific n ultimul secol almileniului doi, reprezentnd un procent din ce n ce mai mare din totalul

1 Buta, A.Energetica general i conversia energiei curs, Litografia IPTV, Timioara, 1982.


10/189


10

consumului de energie al omenirii (aproximativ 20% la nceputul deceniuluinou al secolului XX). Consumul de energie se ridic la 270 kWh/zi-om.Din acesta 11 kWh/zi-om este destinat hranei, 75 kWh/zi-om activitiicomerciale, 112 kWh/zi-om celei industriale i 72 kWh/zi-om transportului.

Este de remarcat c acest consum de energie pe zi-om este difereniatde la ar la ar, fiind mai ridicat n cele avansate i mai redus n cele mai

puin dezvoltate. Consumuri specifice de energie ntre 200-300 kWh/zi-omse ntlnesc n ri puternic dezvoltate, precum Suedia, S.U.A. i Canada,ceea ce reprezint doar 1% din populaia globului. La nivel mondial senregistreaz 71% din populaie cu consum sub 24 kWh/zi-om, 22%consum 24-50 kWh/zi-om, iar restul de 6% au un consum de pn la 200kWh/zi-om. Media consumului de energie n Europa se cifreaz la 120kWh/zi-om.

O dominant a consumului de energie n prezent i n viitor o

constituie utilizarea pe scar larg a electricitii, purttor de energieconvenabil i care ofer n cele mai multe cazuri o eficien economicgeneral mai ridicat dect cea obinut prin utilizarea direct acombustibililor fosili. La baza acestei evoluii st necesitatea conservriienergiei, reducerea rezervelor disponibile de petrol i gaze, reducereasubstanial a consumului de energie pe ansamblu, n cazul creterii celui deenergie electric.

n oricare domeniu de utilizare, folosirea energiei electrice n loculcombustibilului, conduce la o scdere a consumului de energie pe ansamblu,

Anul

Consum

specific

[kWh/zi-om]

-106

-105 -

7103 1400 1800 2000

Omul

primitiv

Omul

agricultor

Omul

agricultor-meteugar

Omul

preistoric

Omul

industrial

Omul

tehnologic

100

200

300

Consum hran

Consumcomercial

Consum

industrial

Consumtransport72

112

75

11

68

78

68

8

1

8

14

7

44

2

32

Fig. 1.1 Evoluia n timp a consumului specific de energie.


11/189

Capitolul 1

11

potenialul de economisire a energiei fiind mai ridicat n special acolo unde

procesele sunt energointensive.Creterea consumului de electricitate ca nlocuitor al combustibiluluin consumurile unor procese tehnologice este nsoit n subsidiar deavantaje suplimentare pentru mediul ambiant. Transferarea la un numr micde instalaii generatoare (nepoluante), larga dispersare a riscurilor de poluarelegat de arderea direct a combustibililor fosili, anihileaz completobieciile mpotriva construiri unor centrale electrice suplimentare.

Partener esenial al tehnologiilor de vrf, unde valoarea este potenatprintr-o proiectare complex, care economisete materiale i necesar deenergie electricitatea se ofer n acelai timp ca purttor de energieatractiv, curat, universal, uor de manevrat, simplificnd adeseori procesele

de producie pe care le eficientizeaz direct sau indirect.Invocarea randamentului sczut n producerea energiei electricereprezint un aspect nefondat, ntruct toate procesele de transformare acombustibilului n cldur sau lucru mecanic sunt risipitoare n diversegrade, multe dintre ele risipind energia primar n proporie mai mare dect

procesul generrii energiei electrice. Progresele realizate i cele ce se vornregistra, procedeele de conversie direct a energiei chimice n cldur saufor, vor diminua sau chiar elimina pierderile de energie cunoscute i binecontrolate n centralele electrice.

Adaptat mai bine pentru conversie i reciclare dect combustibilii,energia electric ofer n numeroase cazuri posibilitatea asigurrii de soluii

eficiente i inovatoare, n timp ce purttorii de energie fosil, mpovrai deo flacr asociat inevitabil la utilizarea lor, pot permite numai reglarea

presiunii i temperaturii flcrii, procesul arderii realizndu-se cu randamentsczut i nsoit de emisii de gaze arse. n procesele de nclzire industriale,

printre care se numr i multe procese din metalurgie, randamentul flcriieste mediocru, n timp ce energia electric se utilizeaz cu randamenteaproape de unitate.

Energia electric fiind privilegiat la punctul de alimentare de faptulc poate mobiliza toate resursele de energie (vechi sau noi), ofer la punctulde consum o multitudine de posibiliti care n combinaie cu ramificareaextern asigurat de interconexiuni garanteaz: flexibilitate, stabilitate isigurana alimentrii.

1.3. Evoluia energetici i nBanat

n cele ce urmeaz sunt prezentate unele elemente privind evoluiaistoric a zonelor industriale din Banatul Montan: Reia, Anina i Boca,


12/189


12

din punct de vedere al electroenergeticii, i n principal a producerii deenergie electric.

n zona Reia, dup preluarea uzinelor de ctre S.T.E.G. (1854), bazaenergetic a acestora s-a asigurat de ctre mainile cu abur. Aburii necesariacionrilor erau produi n cazane nclzite cu crbuni minerali sau parial

prin recuperarea gazelor de ardere.n 1890 la uzinele din Reia funcionau n total 107 maini cu aburi,

cu o putere de 9.556 CP. Aburul necesar funcionrii acestora a fost asiguratde 92 de cazane, cu o suprafa de 6.858 m2.

Ctre sfritul secolului al XIX-lea, odat cu perfecionareaelectrotehnicii, n spe a acionrilor electrice, i la Reia ncepe s seutilizeze energia electric. n jurul anilor 1883-1886 s-au folosit mici

grupuri energetice locale, constituite din maini cu aburi ce acionaudinamuri. Grupurile funcionau separat, deservind numai utilaje instalate peo raz de aciune limitat.

Pentru asigurarea acestei forme de energie pentru uzine, n anii 1901-1904 s-au executat lucrri de amenajare hidraulic a bazinului ruluiBrzava, construindu-se centrala hidroelectric din Reia, denumitGrebla, cea mai mare hidrocentral la acea dat de pe teritoriul rii.

n anii 1907-1909 s-a construit barajul de la Vliug, cu un lac deacumulare de 1.200.000 m3, iar n anul 1916 centrala electric de laBreazova, n apropierea barajului Vliug. Aceste amenajri hidraulice auavut scop dublu: de a produce energie electric i de a asigura transportul

lemnelor prin plutire, din pdurile din jurul Vliugului.Pentru producerea energiei electrice s-a realizat o cdere a ruluiBrzava, ntre Vliug i Reia, ntr-un canal de deviaie. Barajul de laVliug s-a construit n vederea regularizrii debitului de ap i alimentriicanalului de deviaie.

Uzina electric Grebla din Reia a utilizat cea mai mare parte adiferenei de nivel (210 m), numai o mic poriune de 38,1 m din amontefiind valorificat printr-un canal separat ntr-o uzin hidroelectric mai micla Breazova, n imediata apropiere a barajului.

Centrala hidroelectric Grebla era instalat ntr-o cldire de 5525 mi cuprindea 3 grupuri electrogene formate din turbine Pelton gemene de

2.500 CP cu acuplare direct, elastic, dup sistemul Zodel Voith i 3alternatori trifazici de 1.800 kW, 5500 V, 20,8 Hz; 8 turbine Pelton de 170CP cuplate cu cte un dinam excitator de 95 kW, putnd aciona i unalternator auxiliar de 48 kW i o turbin Pelton de 35 CP cuplat cu undinam de 120 V i 82 A pentru iluminat. Iniial reglajul turbinelor se fcea

prin servomotoare comandate de regulatoare centrifugale; ulteriorregulatoarele au fost schimbate prin altele, acionate cu ulei comprimat.

Hidrocentrala de la Breazova cuprindea o turbin Francis de 400 CP,cuplat cu un alternator trifazic de 350 kW.


13/189

Capitolul 1

13

Amenajrile hidraulice efectuate cu aceast ocazie au cuprins:

canalele Znoage, Semenic, Prislop - Izvorul Ru i Gozna, Canalul de Sus,care se ntinde de la Vliug pn la Breazova, Castelul de Ap ihidrocentrala Breazova, jilipul de ocol pentru transportul lemnelor, barajelerezervoare Klause i Vliug, canalul principal ce se ntinde de la Breazova

pn la Ranchina, jilipul de ocol din Valea Sodol, canalele colectoareBreazova, Gropos i Crainic, canalul lateral de rezerv, castelul de ap icentrala hidroelectric Grebla din Reia. La construirea canalelor a fostnecesar s se execute o mulime de tuneluri i apeducte, impuse deconformaia terenului.

Din complexul de amenajri hidraulice de mai sus, cea mai importantconstrucie a fost barajul rezervor de la Vliug, construit n anii 1907-1909

i amplasat la 3,4 km n aval de localitatea Vliug. Barajul colecta apele depe un bazin de 76,9 km2. Suprafaa apei la nivelul deversorului era de 12,6ha, lungimea lacului de 1,95 km, cu o capacitate de acumulare de 1,2milioane m3 de ap. El a fost construit n arc, cu o nlime de 27 m, olungime de 91 m i o grosime la baz de 18 m, iar la vrf de 3 m. Laconstruirea lui s-a folosit piatr brut gneis de mare rezisten.

Pentru a utiliza gazele de furnal, n anul 1905 s-a construit la Reia ocentral termoelectric care cuprindea 4 maini cu gaz, sistem Erhart-Sehmer de 1.500 CP, cuplate cu alternatoare trifazice de cte 1.050 kW la5.500 V, 115 A, 20,8 Hz.

Dezvoltarea reelelor electrice a fost determinat de dezvoltarea

economico-social a zonei geografice i de dezvoltarea surselor de produciea energiei electrice.

n anul 1904 a fost dat n exploatare Centrala Hidroelectric Greblalng Reia, cu puterea instalat de 4,5 MW (turbine Pelton 22.500 CP,8170 CP i 135 CP) i care reprezenta la acea dat cea mai mare centralhidroelectric.

n 1905 s-a construit la Reia o central termoelectric cu gaze defurnal: 4 turbine de 1.500 CP antrennd alternatoare trifazice de 1.050 kW,115 A, 20,8 Hz.

n anul 1916 a fost construit linia electric de nalt tensiune CETAnina - Uzinele Reia, un traseu de 24 km cu dublu circuit i cu tensiuneanominal de 55 kV. Centrala electric de la Anina, construit n anul 1897, afost mrit i a atins n 1920 puterea de 7,1 MW.

Centralele hidroelectrice i termoelectrice ale Uzinelor de Fier iDomeniilor Reia (U.D.R.) funcionau ntr-un sistem energetic local ncdin deceniul al treilea al secolului XX, alimentnd cu energie consumatoriiuzinelor din Reia i ai minelor de crbune din Anina, Secu i Doman.Acest sistem local funcionnd la frecvena de 20,8 Hz se amplific princonstruirea de noi centrale : CTE Velox de 8 MW cu combustibil lichid i ocentral termoelectric cu gaze de 4 MW.


14/189


14

Spre sfritul deceniului 5 i nceputul deceniului 6 apar consumatorila frecvena de 50 Hz, alimentai de centrale noi, iniial grupuri Diesel, apoide CHE Crnicel, dotate cu agregate produse la Reia (2 turbine Pelton de 3MW fiecare i 2 turbine Francis de 1,2 MW), i CTE Reia cu o putereinstalat de 14 MW.

Se creeaz astfel dou subsisteme locale la Reia, care pentru oelasticitate sporit n funcionare se interconecteaz printr-un convertizor defrecven de 8 MW ce asigur transferul bidirecional de putere, ntregulsistem local interconectndu-se n 1956 la SEN (sistemul electroenergeticnaional).

Alimentarea consumatorilor la dou frecvene diferite continu pnn anul 1962, cnd toi consumatorii uzinelor din Reia sunt racordai la

reeaua de 50 Hz.n perioada anilor 1950-1961 s-a materializat planul de electrificare alRomniei i s-a realizat Sistemul Energetic Naional interconectat.

La Anina, n contextul intrrii n funciune a topitoriei de fier de laReia (1771), dezvoltarea topitoriilor de aram de la Oravia i Sasca,

precum i nevoilor exploatrilor miniere din aceste pri ale Banatului deMunte, descoperirea huilei (1790) a dus la organizarea unor exploatri dectre Direcia Minier Bnean n acest perimetru.

Exploatarea sistematic i evoluia tehnicilor de extracie susinute decreterea crescnd de energie necesar diverselor acionri s-au evideniatodat cu preluarea exploatrilor de la Anina de ctre S.T.E.G. n 1854.

O foarte succint comparaie cu ceea ce se ntmpla n domeniulindustriei miniere din Imperiul Habsburgic este elocvent. Dac la nceputulperioadei, la transportul minereurilor erau folosite preponderent foraoamenilor i a animalelor, introducerea mainii cu aburi care a nlocuitroata hidraulic a avut loc masiv abia dup jumtatea secolului al XIX-lea.

Numrul mainilor cu abur din industria carbonifer transilvan ibnean a crescut de la 6 n 1858 la 12 n 1867. n aceeai perioad(imediat dup 1855) la Anina existau dou maini cu aburi, deci 33,33% dintotalul mainilor cu aburi din ntreaga industrie carbonifer transilvan i

bnean.Investiiile mari fcute de S.T.E.G. la minele de crbuni de la

Steidorf-Anina le-a dus n postura celor mai avansate mine pe care ledeinea S.T.E.G., unde la sfritul secolului erau n uz 13 maini cu aburi cuo capacitate total de 2.200 CP. Aceste maini erau folosite ndeosebi latransportul minereului, scoaterea apei din min sau aerisire, dar aproape deloc la activitatea productiv nemijlocit.

Odat cu construirea n 1897 a centralei electrice cu aburi de la Anina,noua form de energie va fi introdus treptat n toate minele din Anina,astfel c pn la 1910 folosirea energiei electrice era generalizat la acestemine.


15/189

Capitolul 1

15

Astfel, n 1897 s-a instalat primul grup electrogen constituit dintr-o

main cu aburi de 100 CP, care utiliza aburii produi de dou cazanerecuperatoare instalate la cocseria din Anina i dou dinamuri de curentcontinuu de 220 V, 22 kW, grupul alimentnd o instalaie de iluminat.

n anul 1898 s-a nceput construirea slii cazanelor i slii mainilorpentru centrala care se nfiina, iar n 1900 se monteaz patru cazaneTischbein cu ardere de gaz de cocserie, fabricate la Reia i un grupgenerator compus dintr-o main cu aburi tip Lang de 1.000 CP, cucondensaie, i un alternator trifazic tip Lang de 750 kW, 5.500 V, 20,8 Hz.

Noua central intr n serviciu n anul 1901.Pentru alimentarea cazanelor au fost prevzute dou injectoare i dou

pompe cu piston antrenate de motoare electrice prin angrenaje de roi

dinate. Excitatricea alternatorului era separat, fiind cuplat direct la omain cu aburi vertical de 250 CP.n 1903 se mai monteaz 4 cazane Tischbein i dou agregate de cte

1.000 CP, la fel ca cele existente, iar n 1907 bateria a fost mrit cu alte 6cazane Tischbein, puterea mainilor fiind majorat cu nc un grup identiccu cele precedente.

n 1909 s-a montat i pus n funciune un grup turboalternator fabricatA.E.G., constnd dintr-o turbin sistem Curtis, cuplat direct cu unalternator trifazic de 1.780 kW, 5,5 kV, 1.428 rot/min, 20,8 Hz i ogeneratrice cuplat direct.

Producerea aburului se realiza n 4 cazane Stirling, fabricaie

Nicholson - Budapesta. Un incendiu din octombrie 1909 aduce modificri lacazanele Tischbein; un alt incendiu n 12 mai 1910 distruge tabloul dedistribuie, alternatorii i transformatoarele de la serviciile proprii.

Pn n 1916 centrala electric deservea numai exploatrile minieredin Anina i anexele acestora. Activitatea forat din timpul rzboiului auzinelor metalurgice i atelierelor din Reia, necesitnd o cantitate deenergie electric mai mare dect posibilitile de producere a celor treicentrale electrice de aici, a dus la nceperea lucrrilor de construcie (n1915) a unei linii electrice de transport de 55 kV de la Anina la Reia.

Aceast linie, n lungime de 24 km, era echipat cu 6 conductoare defier zincat, ea fiind pus sub tensiune n septembrie 1916, transportulenergiei fiind unidirecional de la Anina la Reia. Este prima linie mpreuncu prima staie de 55 kV, cu cea mai mare tensiune nominal din ar la aceavreme.

Este de menionat faptul c exploatrile din Reia deservite decentrala din Anina constituiau o reea separat, funcionarea n paralel acentralei din Anina cu cele din Reia nefiind considerat ca posibil.Staiile de transformare pentru linia de transport au fost echipate att laReia, ct i la Anina, cu cte dou transformatoare de fabricaie Ganz, decte 2.100 kVA, 55/5,5 kV.


16/189


16

Mrirea cercului de consumatori de energie a centralei a necesitat dinnou mrirea puterii instalate. Astfel, n 1916 i 1918 au fost instalate cte uncazan Stirling, iar n 1919 s-a pus n funciune un grup turboalternatorcompus dintr-o turbin fabricaie Erste Brner Maschein A.G., sistemParsons, direct cuplat cu un alternator fabricaie Ganz de 2.400 kV, 5,5 kV,1.428 rot./min., 20,8 Hz, cu excitatrice n cap de arbore.

n aceast configuraie centrala avea s funcioneze pn n 1927,cnd necesitile de energie electric ale societii Uzinele i DomeniileReia SA au condus la o nou amenajare a centralei. Astfel, la acea datcerinele de energie electric erau acoperite de patru centrale principale:

centrala Anina, putnd debita o putere maxim de 7.100 kW; centrala cu gaz de furnal nalt din Reia, cu o putere maxim de

2.400 kW; centrala cu aburi din Reia, dotat cu un singur grup de 2.500 kW; centrala hidroelectric Grebla Reia, care de abia n perioada

apelor mari putea debita aproximativ 5.000 kW, pe cnd n regim hidrologicnormal nu putea produce mai mult de 100-200 kW.

n acest context, noua amenajare a centralei din Anina trebuia ssatisfac urmtoarele deziderate: producerea energiei electrice la un pre ctmai sczut; mrirea gradului de siguran general al instalaiilor electrice;mrirea puterii instalate totale, pentru a se putea acoperi vrfurile n modeconomic; crearea condiiilor de funcionare n paralel a centralei cucentralele din Reia, ameliorndu-le randamentul general, i gradul de

siguran n cadrul sistemului energetic al U.D.R.Toate acestea au fost ncurajate i de marile cantiti de deeuri decombustibil rezultate la exploatrile miniere i silvice din zona Anina.

Elaborarea proiectelor s-a fcut sub conducerea directorului tehnic deatunci al U.D.R., ing. Andrei Lupan, consultana tehnic pentru ansamblullucrrilor fiind prestat de firma A.E.G. Berlin.

Amenajarea trebuia s cuprind o instalaie de pulverizat crbuni,cazane noi pentru arderea de crbuni pulverizai, un nou grupturbogenerator, renovarea ansamblului de bare de 5,5 kV, i n plus toateaccesoriile legate de noile instalaii.

Astfel, instalaiile generatoare de abur s-au modificat prin

reconstruirea a dou cazane Stirling i construirea altor dou cazane Stirlingnoi (unul construcie Hanomag, al doilea fabricaie Babcock), pstrndu-sen plus i patru cazane Tischbein amenajate pentru ardere de gaz decocserie, celelalte cazane fiind desfiinate. Toate cazanele cu ardere decombustibil pulverizat au fost echipate cu aparate de msur necesare unuicontrol termotehnic amnunit: debitmetre pentru aburi, indicatoare de CO2,indicatoare de CO+H2, termometre, pirometre etc., asigurndu-se icontrolndu-se regimul de funcionare.

Sala mainilor era situat ntre sala cazanelor i tabloul de


17/189

Capitolul 1

17

distribuie, fiind deservit de un pod rulant acionat electric de 40 tf i

un pod rulant de mn de 10 tf.Pe lng cele dou grupuri existente A.E.G., respectiv Erste Brnner,a fost montat o main livrat de Vickers Metropolitan Co. compus dintr-o turbin cu dou corpuri, cu o putere de 10.200 CP, la 3.000 rot./min., i ungenerator sincron de 7.500 kW, 624 rot./min., 5,5 kV, 20,8 Hz, antrenat prinroi dinate.

Partea electric a centralei a fost renovat n ntregime prinremontarea celulelor, nlocuirea barelor colectoare i aparatajului,amenajarea camerei de comand, toate aceste lucrri desfurndu-se ntreanii 1927-1930.

ntreaga instalaie electric a fost realizat i livrat de A.E.G.

Berlin. Cldirea a fost structurat pe trei nivele, subsolul fiind ocupat debateriile de acumulatoare, bobinele de reactan ale barelor colectoare icanalele de cabluri.

Parterul cuprindea ntreruptoarele n ulei de 5,5 kV, mpreun cucapetele de cablu i transformatoarele de msur, precum i instalaiileserviciilor interne (tabloul de 500 V i transformatoarele acestora). Etajulsuperior era ocupat de barele generale de 5,5 kV cu separatorii afereni,

barele de 500 V, camera de comand, precum i birourile centralei. Deasemenea, o cldire anex adpostea staia de transformare de 5,5/55 kV, ceera racordat la linia de 55 kV Reia.

Barele de 5,5 kV au fost montate n sistem dublu, cu simpl secionare

prin intermediul unor bobine de reactan monofazice. Generatoarele au fostracordate direct pe bare: primele dou maini pe o secie de bare, iargeneratorul nou pe alt secie de bare. Barele erau protejate mpotrivasupratensiunilor de aparate tip Bendmann (compuse din eclatoare cu aer irezistene; ruperea arcului electric fcndu-de ns n ulei, nu n aer).ntreruptoarele erau echipate cu comand de la distan, care era dat dincamera de comand, n schimb separatoarele de bare erau acionate manual.

Protecia contra defectelor interne la generatoare era realizat cu releedifereniale, care comandau ntreruptorul general i ntreruptorul dincircuitul de excitaie.

Protecia contra defectelor externe se asigura prin relee maximale,care comandau ntreruptorul general, i prin relee de curent, care comandauexcitaia. Toate ntreruptoarele de linie erau echipate cu relee maximaletemporizate.

Staia de transformare ce alimenta linia de 55 kV Reia cuprindea treitransformatoare de 55/5,5 kV, 2.500 kVA, 20,8 Hz, la care ulterior s-a maiadugat o unitate de 5.000 kVA.

Astfel amenajat, centrala avea s-i mreasc an de an producia deenergie electric, comportndu-se foarte bine n exploatare. Dac n 1928 s-au produs 23.291.410 kWh, n 1930 energia produs avea s se ridice la


18/189


18

36.712.800 kWh.n zona Boca, n anul 1899 se ncheie lucrrile de construcie a

centralei hidroelectrice Boca n apropierea furnalelor, iar n 1900 are locpunerea n funciune a centralei hidroelectrice Boca. Centrala era echipatcu dou turbine Francis 2240 CP i dou generatoare de 200 kVA, 20,8Hz, avnd tensiunea de 5.500 V. Aceasta alimenta cu energie electricminele de la Ocna de Fier, vrria de la Colan, gara Boca Montan idireciunea local a S.T.E.G.

n 1910 o firm din Kikinda Mare (azi n Serbia) contracteaz cu cele3 primrii (Boca Romn, Boca Montan i Vasiova) amenajarea uneicentrale electrice pentru iluminatul casnic i public, contractul fiind ncheiat

pe o perioad de 50 de ani.

Se pune n funciune pe 8 mai 1911 centrala electric Boca, care eradotat cu dou grupuri Diesel, fiecare de 100 CP, grupuri ce antrenau dougeneratoare de 75 kVA i tensiunea de 3.000 V. Distribuia energieielectrice se realizeaz printr-o reea trifazic de 3220/127 V.

n anul 1920 la moara Bichitin se monteaz o turbin de 80 CP, careantreneaz un generator debitnd sincron cu cele dou grupuri diesel alecentralei electrice Boca.

Uzina electric Boca cu instalaiile aferente este trecut nproprietatea Plasei Boca Montan din anul 1940. Totodat se dezafecteazgrupurile Diesel, contractndu-se energie electric de la Uzinele iDomeniile Reia SA.

Astfel, reeaua existent se racordeaz la fabrica de maini agricoleBoca Romn, care la rndul ei era alimentat printr-o linie electricaerian de 22 kV din sistemul energetic al U.D.R., ce funciona la ofrecven de 20,8 Hz.

Pentru a rezolva impedimentul legat de frecvena diferit a celor doureele, instalaiile din Boca (care funcionau la 50 Hz) erau alimentate

printr-un generator cu tensiunea de 3 kV, antrenat de un motor de 500 V i20,8 Hz. La aceast dat reeaua iluminatului public numra 138 corpuri deiluminat.

n 1948 se construiete o linie electric aerian (LEA) de 35 kV ntreReia i Boca, precum i o staie de 35/6 kV n incinta fabricii de poduri

Boca. Tensiunea de distribuie n ora se trece la 3380/220 V, iar din 1956reeaua i posturile de transformare din Boca Montan se trec la 6 kV.

1.4 . Energia i mediul ambiant

De-a lungul secolelor, omul a folosit din rezervele de energie alenaturii mai multe forme de energie, care i erau accesibile n funcie degradul de cunotine tehnice pe care le poseda la un moment dat.


19/189

Capitolul 1

19

Dintre toate formele de energie, energia electric are un rol de

nenlocuit n dezvoltarea industrial, din urmtoarele motive:a) manevrabilitatea deosebit a energiei electrice n fazele de generarei utilizare, reflectat de:

posibilitatea de a fi generat economic din orice surs de energieprimar i de a fi convertit cu randamente mari n orice formuzual de energie; posibilitatea de a fi generat n centrale de puteri foarte mari itransmis economic la distane de ordinul miilor de kilometri; faptul c utilizarea ei nu creeaz probleme pentru mediul ambiant; faptul c se poate doza precis; faptul c n multe aplicaii este unica form posibil de energie.b) reducerea investiiilor specifice n centralele electrice;c) descreterea preului energiei electrice, ca urmare a optimizrii

alegerii purttorilor de energie primar (cderi de ap i combustibilnuclear, surse regenerabile), a creterii eficienei generrii, transportului idistribuiei;

d) extinderea consumului casnic ca urmare a necesitilor determinatede progresul social-economic;

e) avantajele utilizrii ei n anumite cicluri de producie fa de alteforme de energie;

f) dezvoltarea tehnologic.n generarea i utilizarea energiei electrice n diferite domenii rmne

determinant preul acesteia. Preul este un instrument economic cedetermin atragerea unor noi surse de energie primar, reducerea cererii deelectricitate n special n orele de vrf i creterea randamentuluireceptoarelor de energie electric, cu condiia de a fi folosit corespunztor,fr ingerine de conjunctur.

Extracia surselor de energie primar, transformarea i gospodrireaacestora, precum i a reziduurilor rezultate pun n eviden o strnslegtur ntre aceste produse i mediul ambiant. Poluarea apei, aerului,solului, poluarea fonic nu se datoreaz numai produciei i conversieienergiei, ci i activitilor de fabricaie, comer, transport etc. Planificarea pe

termen lung trebuie s adapteze structura surselor de energie la cerineleeconomice i la normele de calitate a mediului. Aceste norme trebuie s fien concordan cu cerinele reale, normele excesiv de restrictive putndfrna dezvoltarea economico-social.

Exploatrile de crbune, iei, gaze etc. pot duce la surpri de terenuri,deteriorri ale vegetaiei, mutaii n viaa faunei. Reziduurile de latermocentrale infesteaz aerul cu dioxid de sulf, nclzind atmosfera. Printresoluiile de ameliorare a situaiei se pot enumera: folosirea gropilor pentrudepozitarea cenuii de la termocentrale, ameliorarea mediului prin plantarea


20/189


20

de arbori, irigaii, crearea de zone de agrement, reciclarea deeurilor n locde stocarea acestora, incinerarea deeurilor soluie ce permite obinereaunei energii utile.

Tratarea deeurilor radioactive constituie o preocupare relativ nou,dar de o deosebit importan. Soluia pentru stocarea definitiv a acestoraconst n unele ri (Suedia) n introducerea lor n containere de cupru ndepozite subterane, n roci cristaline, la peste 500 m adncime.

Creterea consumului de combustibili fosili pe plan mondial adeterminat creterea emisiei anuale de dioxid de carbon de la 100 milioanetone de carbon n anul 1860 la circa 5.000-6.000 milioane tone de carbon pean n prezent! Concentraia de dioxid de carbon n atmosfer constituie o

problem deosebit de ngrijortoare datorit efectului de ser, efect nsoit

de creterea temperaturii atmosferei globului terestru. Msurile de reducerea polurii aerului nu mai sunt din acest motiv probleme ale unei anumiteri, ci constituie o problem global a omenirii. Explozia reactorului de lacentrala nuclear Cernobl din 26 aprilie 1986, cu consecinele ei pentruntreaga planet, a dovedit din pcate nc o dat acest lucru.

Tehnologiile destinate reducerii polurii au cunoscut n ultimii aniprogrese evidente, concomitent cu coordonarea de ctre organismeleinternaionale de protecie a mediului a programelor de reducere a poluriin majoritatea rilor lumii.

Sunt interesant de cunoscut unele norme de protecie a aerului dinJaponia, nainte de iniierea Protocolului de la Kyoto:

- pentru SO2 media zilnic a valorilor orare nu trebuie s depeasc0,04 ppm (pri pe milion), iar valoarea orar s nu depeasc 0,1 ppm;- pentru CO2 media zilnic a valorilor orare nu trebuie s depeasc

10 ppm, iar media valorilor orare pentru 8 ore consecutiv s nu depeasc20 ppm;

- pentru particule n suspensie: media zilnic a valorilor orare nutrebuie s depeasc 0,10 mg/m3, iar valoarea orar s nu depeasc0,20 mg/m3;

- pentru NOx media zilnic a valorilor orare trebuie s fie cuprinscel mult ntre 0,04 i 0,06 ppm;

- pentru oxidani fotochimici valorile orare nu trebuie s depeasc

0,006 ppm.Normele din ara noastr chiar dac au fost stabilite mai indulgent

nu au fost i nc nu sunt respectate. Pentru comparaie se pot aminti:- pentru SO2 media zilnic a valorilor orare nu trebuie s

depeasc 0,2 ppm;- pentru particule n suspensie: media zilnic a valorilor orare nu

trebuie s depeasc 0,15 mg/m3.Principalele msuri luate n Japonia pentru reducerea polurii sunt

urmtoarele:


21/189

Capitolul 1

21

- pentru SOx: couri de fum cu nlimi de 180-200 m, precum i

aplicarea de procedee de desulfurare cu randamente de 90%;- pentru NOx: modificarea condiiilor de ardere i utilizarea unorsisteme de denitrificare a gazelor arse;

- pentru pulberi: filtre electrostatice de joas i de nalt temperatur.Unele reglementri n domeniu referitoare la emisiile de gaze

poluante au fost stabilite prin Protocolul de la Kyoto, la 11 decembrie1997, protocol ce urmeaz a fi ratificat de toate rile planetei.

Pe plan mondial se menioneaz urmtoarele tehnologii utilizatepentru reducerea polurii aerului:

procedee de desulfurare n flacr cu calcar i var stins; controlul parametrilor arderilor (temperatura de ardere, concentraia

de oxigen i configuraia flcrii n camera de ardere) n vedereareducerii emisiilor de NOx fr modificarea echipamentelor; perfecionarea arztoarelor; arderea n strat fluidizat; folosirea selectiv a gazelor naturale; utilizarea biogazului.Referitor la biogaz trebuie menionate urmtoarele: cea mai bun cale de exploatare a biomasei const n producerea

biogazului, ntruct arderea direct a biomasei produce o cantitate de cldurdin care se folosete doar 10%;

ca urmare a folosirii biomasei pentru producerea biogazului s-a

redus numrul bacteriilor care pot provoca apariia unor epidemii: folosirea biogazului ca surs de energie nepoluant contribuie la

restabilirea echilibrului ecologic.

1.5. Stadiul actual iperspect ive ale energet ici i mondiale

Conferina Mondial a Energiei important organizaie tehnico-tiinific internaional neguvernamental din domeniul energetic are

printre sarcinile ce i le-a propus i pe aceea de a ntocmi prognoze privindevoluia energeticii mondiale, pornind de la auditurile energetice ale rilorlumii.

Energetica mondial se refer la acea parte a energiei planetei careeste controlat i utilizat de om. Dei aceasta se compune preponderent dinenergia obinut din combustibilii fosili acumulai de-a lungul a milioane deani, ea nu este echivalent dect cu a 20.000-a2 parte din totalul energiei

primite continuu de la Soare de planeta noastr. Deci Soarele va rmne

2 ENERGEnergie, economie, recuperare, gospodrire, vol. 1, Ed. Tehnic, Bucureti, 1986.


22/189


22

marea speran a omenirii n ceea ce privete acoperirea necesaruluimereu n cretere de energie. Acesta emite n spaiul din jurul su oenergie de 1034 J anual, din care pe Pmnt ajung 51024 J anual.

Consumul de energie n diferite zone ale lumii n anul 1982 eracuprins ntre 18 GJ/locuitor/an n Africa tropical i Asia de sud-est icirca 280 GJ/locuitor/an America de Nord (S.U.A. i Canada). Exista omare difereniere ntre zonele nordice i cele sudice, care nu poate fiexplicat doar prin sporul de 30% corespunztor nevoilor de nclzire dinemisfera nordic. Pentru a ridica nivelul consumului energetic din zonelecele mai slab dezvoltate la doar circa 100 GJ/locuitor/an (corespunztorEuropei sudice) ar fi fost necesar o cretere a produciei mondiale totale deenergie cu 60%!

Consumul de energie electric la nivelul anului 1980 varia ntre 12kWh/locuitor/an n Nepal i 18.289 kWh/locuitor/an Norvegia. Lanivelul anului 2004 n aceleai ri consumul de energie electric era de 86kWh/locuitor/an, respectiv de 26.657 kWh/locuitor/an3. Pentru a ridicaconsumul de energie electric din zonele mai puin dezvoltate la nivelulconsumului din sudul Europei de circa 7.000 kWh/locuitor/an ar fitrebuit dublat producia mondial de energie electric, i aceasta n ipotezac populaia globului ar fi rmas constant, adic de 4,14 miliarde locuitori(cifr valabil pentru anul 1982).

Populaia Terrei a crescut ns de la circa 1,6 miliarde locuitori n1900, la 6.749.665.900 n anul 2008, luna decembrie4. Pentru a reduce

disproporia actual dintre consumurile de energie pe locuitor, avnd nvedere i evoluia probabil a populaiei, ar fi necesar o cretere de circa

patru ori a consumului total de energie pe ntreaga planet pn n anul2020. n anumite regiuni ale globului consumul total ar trebui s creasc de10 ori! ns nicio prognoz asupra consumului de energie efectuat nultimii ani nu indic o astfel de cretere5.

Prognoza cea mai plauzibil indic o cretere a consumului de energien anul 2020 dup cum urmeaz:

- n Africa tropical consumul va atinge circa 20 GJ/locuitor/an;- n Asia de sud consumul va atinge circa 32 GJ/locuitor/an;- n China consumul va atinge circa 112 GJ/locuitor/an, depindu-se

astfel cu puin consumul existent n 1982 n Europa de sud;- n Africa de nord consumul va atinge circa 64 GJ/locuitor/an;- n Orientul Mijlociu consumul va atinge circa 138 GJ/locuitor/an;- n America Latin consumul va atinge circa 64 GJ/locuitor/an.Dup cum se constat, n nici una dintre zonele subdezvoltate nu se

va atinge n anul 2020 nivelul consumului existent n anul 1982 n

3 Human Development IndicatorsEnergy and the environment, 2007/2008 Report.4 United Nations Statistics Division Social Indicators, Dec. 2008.5 ENERGEnergie, economie, recuperare, gospodrire, vol. 2, 3, 4, Ed. Tehnic, Bucureti, 1987.


23/189

Capitolul 1

23

Europa (circa 172 GJ/locuitor/an) i cu att mai puin cel al Americii de

Nord (280 GJ/locuitor/an).n ceea ce privete sursele primare de energie, crbunele i gazelenaturale vor deine nc o pondere nsemnat, fiind ns depite de energianuclear i de sursele noi de energie.

n rile dezvoltate, consumul de energie pe cap de locuitor va cretecu circa 20%, aceast cretere urmnd s fie asigurat n cea mai mare parte

pe seama energiei nucleare i pe perfecionarea tehnologiilorneconvenionale de producere a energiei.

1.6. Probleme prioritare ale

energetici i romneti

Pentru a putea nelege prioritile energeticii romneti i roluldiverilor purttori de energie primar, trebuie nti s cunoatem ctevadate referitoare la trecutul i prezentul energeticii n ara noastr.

n urm cu aproximativ 35 de ani, energia electric produs pe baz dehidrocarburi reprezenta circa 80% din energia electric obinut ntermocentrale. n anul 1985 acest raport a sczut la 67% (47% gaze naturale,20% petrol)6.

n viitor este important a se accentua utilizarea crbunilor pentru

producerea de energie electric i termic n concordan cu Protocolul de laKyoto, valorificarea potenialului hidroenergetic tehnic amenajabil,construirea de centrale nuclearoelectrice, utilizarea noilor surse de energie i,nu n ultimul rnd, mbuntirea organizrii i exploatrii sistemuluielectroenergetic naional, concomitent cu introducerea de tehnologii modernecu randament ct mai mare n toate sectoarele economice.

Centralele termoelectrice vor deine i n urmtorii ani o importanmajor n sistemul energetic, avnd n vedere:

cerina de valorificare raional a 80-100 milioane tone de crbuneinferior indigen; ponderea important pe care o are livrarea de cldur prin

termoficare; anumit independen n producerea energiei electrice fa decapriciile naturii (seceta din anii 2000 i 2003 a demonstrat ccentralele hidroelectrice care produc energie electric ieftin aurmas parial fr energie primar).Dezvoltarea centralelor termoelectrice convenionale continu pe baza

realizrilor industriei de echipamente energetice: realizarea de metale



24/189


24

rezistente la presiuni i temperaturi nalte, implementarea tehnicilor dereglare-automatizare i cunoaterea strii instalaiilor, perfecionarea

proceselor de ardere etc.Direciile tehnologizrii centralelor termoelectrice sunt urmtoarele: reducerea consumului net de cldur la producerea energieielectrice din surse termice, n condiii de siguran; mrirea manevrabilitii grupurilor din centralele termoelectrice; prelungirea duratei de via a echipamentelor existente, prinretehnologizarea i modernizarea lor; mbuntirea procesului de ardere; reducerea noxelor emise conform normelor ce au n vedere proteciamediului nconjurtor;

introducerea tehnicilor automate de conducere i exploatare acentralelor termoelectrice.Centralele hidroelectrice vor avea de asemenea un rol nsemnat n

producerea de energie electric. Lucrrile hidrotehnice n ansamblu suntdeosebit de eficiente pentru economia naional la nivelul sectoarelorconexe (sisteme de irigaii i mbuntiri funciare, navigaie etc.).

Valorificarea energiei apelor a nceput nc n perioada interbelic,dar n anul 1938 puterea instalat n centralele hidroelectrice era de numai53 MW, ns consumatorii electrici din ntreaga ar reprezentau o putereinstalat de 501 MW.

Dup al doilea rzboi mondial, pe msur ce a crescut numrul

consumatorilor industriali cu putere instalat tot mai mare, a fost necesarconstruirea de centrale electrice cu putere instalat tot mai ridicat. n acestsens se pot aminti centrala hidroelectric Bicaz intrat n funciune n anul1960 cu o putere instalat de 210 MW, centrala hidroelectric Ciunget peLotru (cu o cdere de 900 m), cu o putere instalat de 510 MW, centralahidroelectric Mrielu pe Some, cu o putere instalat de 220 MW, centralahidroelectric Vidraru pe Arge, cu o putere instalat de 220 MW, centralahidroelectric Porile de Fier I pe Dunre, cu o putere instalat total de2.100 MW etc.7

n anul 1988 puterea instalat n centralele hidroelectrice era de 5.300MW. Astfel, se valorifica circa 38,5% din potenialul hidroenergetic tehnic

amenajabil al rurilor interne, potenial care este estimat la 40 miliarde kWh.n acest domeniu, sarcinile ce stau n faa hidroenergeticienilor pentru

urmtorii ani ai secolului XXI se pot structura pe urmtoarele direcii: realizarea n continuare de mari amenajri hidrotehnice, precum iexploatarea i ntreinerea celor existente; scurtarea duratei de construcie a hidrocentralelor la 5-6 ani, prin

promovarea unor noi tehnologii de construcie;



25/189

Capitolul 1

25

determinarea mai exact i controlul scurgerilor de materiale solide

pe ruri, pentru corecta dimensionare a lucrrilor hidrotehnice; creterea calitii procesului de exploatare prin conduceredispecerizat-automatizat la nivel de bazin hidrografic i la nivelnaional; modernizarea i repararea capital a hidrocentralelor de pe rurileinterioare, avndu-se n vedere expirarea perioadei de exploatare amultora dintre ele (de exemplu, centralele de pe Oltul inferior).Centralele nucleare. Introducerea energeticii nucleare n ara noastr

a condus la o mutaie n distribuia producerii de energie pe diferite tipuri decombustibili. Astfel, din cei cca 8.500 MW necesari consumatorilor din aranoastr, 1.400 MW sunt furnizai de ctre CNE Cernavod. La aceast

central lucrrile de construcie au nceput n anul 1979. Proiectul iniialavea n vedere cinci grupuri de cte 706 MW(e) de tip CANDU. Dinacestea:

primul grup funcioneaz la parametrii proiectai din 07.11.19968 (la02.12.1996 grupul a intrat n exploatare comercial);

al doilea grup a fost dat n exploatare la 28.09.2007.n prezent cele dou uniti nucleare asigur circa 18% din necesarul

de energie electric al Romniei. Strategia energetic a rii noastre pn n2020 prevede finalizarea i punerea n funciune a unitilor trei i patru

pn n anii 2014-2015.Alegerea de ctre Romnia a centralelor nucleare de tip CANDU a

fost determinat de caracteristicile economice i de securitate nuclearfoarte bune, disponibilitatea mare n funcionare, dar i de politica deindependen energetic a rii, susinut de posibilitile industrieiromneti de a produce echipamente, combustibil nuclear i ap grea.

Energia solar este utilizat n prezent n ara noastr pentrunclzirea apei i a aerului pentru industrie, agricultur i n domeniulcasnic. De asemenea, se experimenteaz diverse tipuri de celule pentruconversia direct a acestei energii, dar randamentul lor este nc redus i

puterea instalat este de asemenea foarte mic.Energia eolian prezint interes doar pentru zonele n care vitezele

medii ale vntului sunt mai mari de 4 m/s, dar fr ca diferena dintrevitezele extreme s fie prea mare. Din acest motiv, centrale eoliene sentlnesc n ri aezate la rmurile oceanelor, unde briza ndeplinetecondiiile de mai sus. n zonele unde vntul bate n rafale, energia eolianeste foarte dificil de exploatat.

Astfel, pe Muntele Semenic nainte de anul 1989 au fost construitedou grupuri eoliene, primul grup de 300 kW ajungnd chiar s funcionezeciva ani. n anul 2000 niciun grup nu a produs energie electric, investiia

8 PRIS (Power Reactor Information System) at 08/14/2003.


26/189


26

fcut aici nu va putea fi deci recuperat.n prezent mai multe firme europene cu experien prospecteaz

diverse zone ale Romniei pentru a monta centrale eoliene moderne. nacest sens, se studiaz instalarea de centrale eoliene pe rmul Mrii Negre,n zona Moldova Nou etc.

Utilizarea potenialului eolian la scar industrial este avantajoas princonstruirea de centrale eoliene cu generatoare de 300-5.000 kW.

Energia geotermal utilizabil n ara noastr este estimat la circa1.000.000 tce (tone combustibil echivalent), fiind vorba de ape termale cutemperaturi cuprinse ntre 50C i 120C, folosite n special pentrutermoficare i furnizare de ap cald menajer9.

Biogazul face mai raional utilizarea masei lemnoase i a deeurile

organice. n acest sens, n Romnia este necesar constituirea unor societicomerciale specializate n realizarea de instalaii pentru producerea debiogaz, prin tehnologia corespunztoare. Fa de aceast tehnologieprocedeul de ardere direct a masei lemnoase valorific doar circa 10% dinconinutul energetic al acesteia.

Ar trebui amplificate n urmtorii ani cercetrile n domeniul obineriihidrogenului n instalaii complexe de electroliz a apei, n domeniulobinerii energiei electrice din energiile solar i eolian i n domeniulfolosirii tehnologiilor MHD (magnetohidrodinamice).

1.7. Sistemul electroenergeticromnesc

Ansamblul instalaiilor electromecanice de pe un anumit teritoriu,organizat unitar n scopul producerii, transportului i distribuiei energieielectrice este denumit sistem electroenergetic.

Teritoriul unui sistem energetic poate fi mai mult sau mai puin ntins,putnd coincide cu ntreg teritoriul unei ri, caz care se poate vorbi desistem energetic naional (SEN). Sistemul energetic naional este un vastansamblu tehnic, constituit n principal din centrale electrice

(termoelectrice, hidroelectrice, nuclearoelectrice etc.) i reele electrice caresunt interconectate n scopul obinerii unor condiii de funcionare ct maisigure, mai bune i mai economice.

Interconectarea centralelor electrice permite mbuntirea indiciloreconomici prin reducerea puterii totale instalate a centralelor, mrirea

puterii unitare a grupurilor i creterea randamentului de producere aenergiei electrice.

n funcie de rolul i timpul de funcionare n cadrul sistemului i de



27/189

Capitolul 1

27

acoperirea puterii cerute de curba de sarcin (Fig. 1.2) se disting

urmtoarele tipuri de centrale electrice:a) Centrale electrice de baz centralele care particip la acoperireabazei curbei de sarcin electric cu putere constant, ntr-un interval de timpmare. Durata anual de utilizare este de 5.000-7.000 ore/an.

b) Centrale electrice de semibaz centralele care particip laacoperirea curbei de sarcin electric cu putere variabil n cursul zilei sauanului. Durata anual de utilizare este de 3.000-5.000 ore/an.

c) Centrale electrice de vrf centralele care particip la acoperireavrfurilor curbei de sarcin electric cu puteri variabile de la un minim i

pn la un maxim n interval de o zi. Durata anual de utilizare este de1.500-3.000 ore/an. Datorit funcionrii intermitente, acestea trebuie s

aib un timp de pornire ct mai scurt.d) Centrale electrice de rezerv centrale destinate s acopere

parial sau total rezerva n sistemul energetic din care fac parte.Deoarece la nivel industrial energia electric nu se poate stoca, pentru

alimentarea consumatorilor este necesar s cunoatem n afar de puterea

cerut i modul de variaie al acesteia n timp. Aceast informaie estenecesar pentru a permite productorului de energie s furnizeze energianecesar n fiecare moment. Pentru aceasta, att la furnizorul ct i laconsumatorul de energie electric se ridic curbele de sarcin, carereprezint modul de variaie a puterii absorbite ntr-o perioad de timpdeterminat tc

10.Curbele de sarcin se pot determina pentru energie electric activ i

reactiv i pentru energie termic. Dup mrimea duratei tc la care se refer

10 Mircea, I.Instalaii i echipamente electrice, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1996.

Putereasiguratdecentraledebaz

Putereasiguratdecentraledesemibaz

Putereasiguratdecentraledevrf

min

maxmed

6 12 18 24 [h]

vrf dediminea

vrf desear

Fig. 1.2 Curb de sarcin zilnic, cu acoperirea puterii dediferitele tipuri de centrale.


28/189


28

exist curbe de sarcin zilnice,sptmnale, lunare, sau anuale. Elepot fi ridicate experimental, reprezen-tnd grafic valorile obinute prin citi-rea aparatelor de msur la intervalede timp egale (10, 20, 30), cu ajuto-rul aparatelor nregistratoare, sau seobin prin generalizarea curbelor ex-

perimentale, rezultnd aa-numitelecurbe de sarcin tip specifice unorramuri sau subramuri industriale.Acestea din urm au o importan de-

osebit n calculele de proiectare.Curbele de sarcin pot fi reprezentareavalorilor absolute ale puterii sau avalorilor raportate (puterea momen-tan raportat la puterea maxim).

Se pot ridica curbe de sarcinpentru un utilaj, un atelier, o secie, o

ntreprindere, un post (staie) de transformare sau pentru sistemul energeticnaional.

Pentru furnizorul de energie electric este important a se preciza loculunde s-au fcut msurtorile n vederea trasrii curbelor de sarcin: la barele

furnizorului, la bornele consumatorului.Forma caracteristic a unor curbe de sarcin zilnic pentru energieelectric activ este prezentat n figurile 1.2 i 1.3.

Se observ c sarcina are variaii aleatoare de vrfuri de consum i degoluri, deci curbele de sarcin nu pot fi modelate matematic, n schimb potfi ridicate n timp real cu ajutorul unor sisteme de achiziie adecvate i alcalculatorului, inclusiv pentru prelucrarea i apoi stocarea datelor.

n cazul sistemului energetic naional curbele de sarcin permitcunoaterea puterii instalate, a puterii n funciune i a celei de rezerv, pentru

planificarea corespunztoare a reparaiilor i pentru o ct mai bun repartiie aputerii ntre centralele de baz i cele de vrf(Fig. 1.4 1.7).

Durata relativ redus a vrfurilor de sarcin ridic probleme dinpunctul de vedere al puterii instalate, centralele de rezerv trebuind sporneasc repede i s funcioneze numai atunci cnd e necesar.

Curbele de sarcin permit calcularea unor indicatori ce caracterizeazconsumatorul la care se refer din punctul de vedere al consumului deenergie electric, constituind n acelai timp date importante n auditulenergetic al consumatorului respectiv.

Considerm o curb de sarcin ipotetic corespunztoare doar puteriiactive (Fig. 1.3). Pentru puteri reactive indicatorii se definesc n mod

t

P

Pi

PM

Pmed

tPi

tPM

tc

Fig. 1.3 Indicatori ai curbelor desarcin.


29/189

Capitolul 1

29

similar. Consumatorul la care se refer aceast curb are puterea instalatPi.

Puterea maxim absorbit de consumator n timpul unui ciclu estePM.Indicatorii curbelor de sarcin vor fi definii pentru energia electricactiv. Acetia sunt urmtorii:

Energia activ absorbit n timpul ciclului tc este

].s[],sW[d ciii0

a

c

tttPtP(t)Ei

t

(1.2)

Puterea medie pe durata unui ciclu e

.[W]c

amed t

EP (1.3)

ntre valorile caracteristice ale puterii active exist relaia.iMmed PPP (1.4)

Coeficientul de utilizare (sau de umplere) al curbei de sarcin este

[%].100M

medu P

Pk (1.5)

Timpul de utilizare al puterii maxime absorbite este

]s[M

aM P

EtP (1.6)

Timpul de utilizare al puterii instalate.[s]

i

ai P

EtP (1.7)

Se recomand stabilirea raportuluivarM

iarnM

P

P, dintre puterea maxim

absorbit iarna i cea absorbit vara. Pentru stabilirea acestui raport se potfolosi curbele anuale de sarcin sau curbele de sarcin ale unor zilecaracteristice de iarn, respectiv de var.

Pentru anumite tipuri de instalaii valorile se dau n literatura despecialitate 11, 12.

Pentru ca la nivelul SEN puterea instalat care trebuie s funcionezenumai la vrf s fie ct mai redus se adopt sisteme de tarifare adecvate,care s stimuleze aplatizarea curbelor de sarcin. n acest sens se pot utilizamai multe metode.

La nivelul consumatorilor industriali:

11 Albert, H. .a. Alimentarea cu energie electric a ntreprinderilor industriale, Editura Tehnic,Bucureti, 1979.12 Iordnescu, I., Iacobescu, Gh. Alimentarea cu energie electric a ntreprinderilor, EdituraDidactic i Pedagogic, Bucureti, 1979.


30/189


30

defalcarea orei de ncepere a programului ntre ateliere, secii,ntreprinderi; defalcarea orei de prnz i a zilelor libere; utilizarea celor trei schimburi; utilizarea receptoarelor care permit stocarea energiei electrice subalte forme de energie: aer comprimat (compresoare), ap (pompe),sisteme de ventilaie, baterii de acumulatoare, sisteme cu volant;programarea ncercrilor care necesit putere mare n perioada denoapte; utilizarea receptoarelor electrotermice n afara vrfului de sarcin in zilele nelucrtoare.La nivelul sistemului energetic naional:

utilizarea resurselor energetice secundare (energie electric, gazecombustibile, ap cald); utilizarea orei oficiale de var; utilizarea resurselor locale de energie neconvenional (solar,eolian, geotermic, biogaz); interconectarea sistemelor energetice ale ntreprinderilor, rilor,comunitilor economice i folosirea n perspectiv a diferenei defus orar ntre ri (continente).Pentru sistemul electroenergetic naional al Romniei, n figurile 1.4

1.7 sunt prezentate curbe de sarcin reale zilnic, sptmnal, lunar,anual, reprezentnd producia i consumul de energie electric.13 n curbele

de sarcin amintite este reprezentat i proporia de participare la producia deenergie electric a centralelor cu crbune, centralelor hidraulice, centraleinucleare de la Cernavod i a centralelor cu hidrocarburi.

Se poate observa rolul de regulator de frecven al centralelorhidroelectrice. Astfel, n figura 1.5 se observ c la ora 21:31 a zilei de03.09.2009 un grup de la centrala nuclear a fost oprit, necesarul de energiefiind preluat rapid de centralele hidroelectrice, a cror caracteristicfuncional permite ncrcarea rapid pentru a pstra stabil frecvenasistemului. n cazul prezentat variaia sarcinii a fost de cca 700 MW.

Din figurile 1.4 i 1.5 se observ ca variaia energiei produs decentralele termoelectrice este mult mai lent, motiv pentru care centralele de

acest tip nu pot fi regulatoare de frecven la nivelul SEN.Fa de cazul alimentrii distincte a fiecrui consumator sau grup de

consumatori de la o central sau grup de centrale, organizarea unui sistemenergetic naional prezint urmtoarele avantaje importante:

resursele energetice de care se dispune sunt folosite n comun ncondiii de maxim eficacitate;

13 Sursa: http://www.sistemulenergetic.com/


31/189

Capitolul 1

31

Fig. 1.4 Curba de sarcin real pentru Romnia, n ziua de 14.10.2009.

Fig. 1.5 Curba de sarcin real sptmnal pentru Romnia, 05.10-12.10.2009.


32/189


32

N.B.: n figurile 1.4 1.7 valorile negative pentru soldnseamn export.

Fig. 1.6 Curba de sarcin real lunar pentru Romnia, 07.08-07.09.2009.

Fig. 1.7 Curba de sarcin real anual pentru Romnia, sept. 2008 - sept.2009.


33/189

Capitolul 1

33

rezerva necesar fiind unic este mai mic;

utilizarea puterii instalate este maxim, datorit egalizrii sarciniiprin nsumarea sarcinilor decalate n timp ale unui mare numr deconsumatori; posibilitatea de aplicare riguroas i pe scar larg a msurilor destandardizare sau normalizare; urmrirea funcionrii sistemului se poate face centralizat, prindispecerate; folosirea calculatoarelor n scopul lurii unor decizii ntimp real.Sistemul energetic naional permite conectarea cu sisteme energetice

naionale din vecintate, fapt care asigur o amplificare a avantajelor susmenionate.

Dezvoltarea interconexiunilor dintre Romnia i rile vecine s-a fcutetapizat, n scopuri diferite, n funcie de situaia i politica energetic amomentului.

Prima linie electric care a trecut graniele rii a fost LEA de 60 kVBucureti (Grozveti) Giurgiu Ruse, destinat exportului de energieelectric din Romnia pentru alimentarea unui consumator zonal limitat

preluat n insul din Bulgaria, linie pus n funciune la 27 august 1949.Urmtoarea linie, ntre Romnia i Cehoslovacia, a fost pus n funciune la27 octombrie 1963, fiind destinat exportului de energie din Romnia pentru

plata echipamentului energetic livrat de ctre Cehoslovacia n scopulconstruciei centralei de la Iernut (Ludu). Linia de 400 kV Iernut Lenusany a funcionat la 220 kV pn la 1 decembrie 1965, cnd a fosttrecut la tensiune nominal. Prin construirea staiei de 400 kV de la

Nukovo (fosta U.R.S.S.) i racordarea liniei la aceasta, sistemul energeticnaional a trecut la funcionarea interconectat practic cu toate rile fostuluiC.A.E.R. (Comunitatea de AjutorEconomic Reciproc, alctuit din fosteleri socialiste).

ntre Romnia i fosta Iugoslavie s-a construit o linie de 110 kV ntreCrpini Jimbolia, care alimenta din Romnia n insul un consumatorzonal limitat aflat pe teritoriul fostei Iugoslavii.

Linia de 220 kV Ialnia Boicinov-Kozlodui pus n funciune la

30 martie 1967 realiza interconectarea sistemului energetic naional cusistemul energetic naional al Bulgariei, permind exportul de energieelectric de la CET Ialnia. Ulterior, pe aceast linie s-a fcut i import deenergie electric.

Finalizarea centralei hidroelectrice de la Porile de Fier a necesitatrealizarea liniei de 400 kV ntre Porile de Fier I i Djerdap, pentrucompensarea energiei electrice ntre cele dou pri ale centralei. Linia a fost

pus n funciune la 13 iunie 1972, avnd regim de lucru variabil (importsau export), servind i pentru tranzitarea de energie electric ntre alte


34/189


34

sisteme (de exemplu: fosta U.R.S.S. Grecia).La 29 septembrie 1972 s-a pus n funciune linia de 220 kV ntre Arad

i Szeged, ea fiind ns construit pentru 400 kV. Aceast linie (pe lngrolul de linie de interconexiune cu rile din fostul C.A.E.R.) a servit i

pentru exportul de energie electric din Romnia n Austria, cu tranzit prinUngaria.

Liniile de 110 kV dintre fosta U.R.S.S. i Romnia (Stnca Costetii Lioara Vaslui) au asigurat n ultimii ani alimentarea unor insule alesistemului energetic naional cu puteri de circa 50 MW din ara vecin(actualmente Republica Moldova).

Principala linie de interconexiune a sistemului energetic naional cusistemele rilor vecine este ns LEA de 750 kV Ucraina Romnia (CNE

Ucraina Sud Isaccea), pus n funciune la 22 august 1986. Aceast linie prelungit pn la Dabrudja (Bulgaria) are rolul de a asigura exportul deenergie electric din Ucraina n Romnia i Bulgaria, de la CNE construitn sudul Ucrainei (n apropierea graniei cu ara noastr) cu participareacelor trei ri. Pentru realizarea unei noi interconexiuni Ucraina Romnia

Bulgaria s-a mai construit linia de 400 kV Turceni Kozlodui cu dublucircuit, prin ea asigurndu-se tranzitul de putere din Ucraina ctreBulgaria14.

Funcionarea Sistemelor Energetice Interconectate (SEI) pentru rilefostului C.A.E.R. era coordonat operativ de un dispecerat amplasat la Praga.

n contextul aderrii Romniei la Uniunea European, energeticienii

trebuie s alinieze n continuare normele romneti din domeniul energeticla normele europene, astfel nct racordarea sistemului energetic al riinoastre cu sistemul energetic vest-european s nu constituie o problem.

n vederea privatizrii sistemului energetic al Romniei acesta s-adivizat n companii separate coordonate de stat prin intermediul MinisteruluiIndustriilor i Resurselor (actualul Minister al Economiei i Comerului) ireglementate de Autoritatea naional de reglementare n domeniul energiei(fondat n 22.12.1998). Astfel, companiile din SEN sunt15:

Transelectrica S.A. (Compania Naional de Reele Electrice,acionnd ca operator de transport i pentru interconectare cu alte sistemeenergetice).

Termoelectrica S.A. (o companie productoare de energie,incluznd cele mai mari centrale termice ale Romniei) are 20 de filiale ceau fost organizate ca centre de cost i profit ncepnd cu octombrie 2001; pe

piaa de energie electric mai funcioneaz alte 21 centrale termiceindependente de Termoelectrica, 16 din ele aparinnd administraiilor

publice locale, iar 5 au statut independent fiind n posesia statului i

14 ENERGEnergie, economie, recuperare, gospodrire, vol. 5, Ed. Tehnic, Bucureti, 1988.15 UCTE Forecast 2003-2005.


35/189

Capitolul 1

35

administrate de Ministerul Economiei i Comerului.

Hidroelectrica S.A. (o companie productoare de energie electric)deine aproape toate centralele hidroelectrice din ar; aceasta are 10 filiale. Nuclearelectrica S.A. (o companie productoare de energie electric

ce deine i opereaz singura central nuclear, cea de la Cernavod). Electrica S.A. (companie de distribuie i alimentare a deinut

reeaua de distribuie la nivele de tensiune de 110 kV i mai mici) i a avut 8companii subsidiare. Ca urmare a intrrii rii noastre n UniuneaEuropeana, Romnia se aliniaz la reglementrile i directivele UniuniiEuropene precum i a pieei interne de energie european. ConformDirectivei 2003/54/EC a Parlamentului European i a Consiliului privindregulile comune aplicabile pieei interne de energie, termenul de 1 iulie

2007 a fost termenul final pentru reorganizarea societilor comerciale dedistribuie i furnizare a energiei electrice prin divizare parial, n scopulseparrii activitii de distribuie de cea de furnizare de energie. n aranoastr, a fost emis HG nr. 675/28.06.2007 privind reorganizarea prindivizare parial a societilor comerciale de distribuie i furnizare aenergiei electrice privatizate i a filialelor rmase la S.C. Electrica S.A.

n urma privatizrii unora din companiile subsidiare i a divizriituturor n companii de distribuie, respectiv de furnizare a energieielectrice, actualmente Electrica S.A. are apte filiale (Fig. 1.8)16:

o Filiala Electrica Distribuie Muntenia Nord;o Filiala Electrica Furnizare Muntenia Nord;o Filiala Electrica Distribuie Transilvania Nord;o Filiala Electrica Furnizare Transilvania Nord;o Filiala Electrica Distribuie Transilvania Sud;o Filiala Electrica Furnizare Transilvania Sud;o Filiala Electrica Serv.Filialele Electrica Serv de pe ntreg cuprinsul rii sunt

organizate n opt zone, avnd ca obiectiv ntreinerea reelelor dedistribuie i prestarea de servicii de ntreinere, pe baz de contract cucompaniile de furnizare din ntreaga ar. Fostele companii Electrica, privatizate, au devenit S.C. Enel

Electrica Banat, S.C. Enel Electrica Dobrogea, S.C. CEZ Romnia SA(cuprinznd fostele companii ale Electrica din Oltenia), S.C. E.OnMoldova Tabelul 1.1. Obligaiile i drepturile pe care le are S.C. Electrica SA suntstabilite prin licenele de distribuie i, respectiv, furnizare, emise dectre ANRE (Autoritatea Naional de Reglementare n DomeniulEnergiei).

16 http://www.electrica.ro/


36/189


36

Tabelul 1.1

MoldovaMuntenia

NordDobrogea Muntenia Sud

Iai Galai Constana BucuretiBacu Ploieti Clrai Giurgiu

Botoani Brila Slobozia IlfovPiatra Neam Buzu Tulcea

Suceava TrgoviteVaslui Focani

Oltenia BanatTransilvania

NordTransilvania

SudPiteti Timioara Cluj Sibiu

Craiova Arad Oradea BraovTrgu Jiu Reia Bistria Alba Iulia

DrobetaTr.Severin

Deva Baia Mare Sf. Gheorghe

Alexandria Satu Mare MiercureaCiuc

RmnicuVlcea

Zalu Trgu Mure

Slatina

Fig. 1.8 Filialele de furnizare i distribuie a energiei electrice n Romnia.


37/189

Capitolul 1

37

1.8. Regimul insular de

funcionare al centralelor

Ca urmare a unor avarii n funcionarea sistemului electroenergeticnaional cea mai grav petrecndu-se n 10 mai 1977, cnd SEN alRomniei a czut i pentru asigurarea funcionrii fr riscuri a marilorconsumatori de energie electric, s-a hotrt ca sistemul nostru energetic s

poat funciona i n regim insular.Funcionarea n regim insular presupune asigurarea funcionrii pe

zone a sistemului energetic n caz de necesitate i meninerea n funciune acentralelor electrice din marile zone industriale, n cazul unor avarii n

sistemul electroenergetic, urmrindu-se insularizarea marilor platformeindustriale, cum ar fi: Piteti, Rmnicu Vlcea, Arad, Galai, Iai, Oradea,Bucureti, Brazi, Craiova etc.

Din punct de vedere tehnic, insularizarea marilor platforme n caz deavarie se face automat, parametrul energetic care sesizeaz o posibil avariefiind frecvena.

Funcionarea insular nu numai c reduce consecinele negative ncazul unei eventuale avarii a sistemului energetic naional, dar le i

prentmpin prin modul n care a fost aplicat n practic.Realizarea regimului insular de funcionare este posibil utiliznd

relee de frecven pe post de paznici ai frecvenei reelei.

Dac la o anumit central unul dintre cele dou relee de frecvenstrict necesare sesizeaz c frecvena a sczut sub o anumit valoareprestabilit (de exemplu, 49,5 Hz) furnizeaz un semnal electric care duce ladeconectarea unor consumatori mai puin importani (categoria a III-a,eventual a II-a). Dac frecvena continu s scad, ajungnd sub o a douavaloare prestabilit, al doilea releu de frecven furnizeaz un impuls careconduce la desprinderea centralei electrice din sistemul naional ifuncionarea ei n regim insular, cu un grup restrns de consumatori, decategoria zero sau I, dinainte stabilii.

1.9. Aspecte privindfunc ionarea interconectat a s i stemelorelectroenergetice

Avantajele funcionrii tuturor centralelor electrice i a consumatorilorn regim interconectat sunt deja cunoscute. Pornind de la aceste avantaje,

precum i de la posibilitile fiecrei ri de a-i produce energia electric, s-a trecut n ultimii 40-50 de ani la realizarea de interconexiuni ntre sistemele


38/189


38

electroenergetice naionale ale diferitelor ri.Astfel, n Europa de Est funciona interconectarea rilor din fostul

C.A.E.R., dup cum s-a amintit. n Europa de Vest opt ri (Austria, Belgia,Elveia, Frana, Germania, Italia, Luxemburg, Olanda) au nfiinat Uniuneade Coordonare a Producerii i Transportului de Electricitate U.C.P.T.E.

Aceast uniune nfiinat n 1951 a coordonat interconectarearilor amintite. Avantajele interconectrii n U.C.P.T.E. erau urmtoarele:

- decalajul orelor de vrf;- folosirea n comun a rezervei;- utilizarea eficient a centralelor prin ncrcarea celor n funciune la

capacitatea maxim;- ajutorul reciproc n caz de avarie etc.

Realitatea acestor avantaje a dus la nfiinarea n anul 1963 a unui altsistem electroenergetic NORDEL17 cuprinznd Danemarca, Finlanda,Islanda, Norvegia, Suedia. Acest sistem era conectat i cu sistemulelectroenergetic al fostei U.R.S.S. prin Finlanda, iar cu rile Europei deVest mai sus amintite prin Danemarca. Interconectarea cu aceste sisteme s-afcut n asincron prin legturi n curent continuu. Criteriile de funcionareale sistemului NORDEL sunt: ajutor din exterior la scderea frecvenei unui SEN sub 49 Hz; deconectri de sarcin pn la 50% - cnd frecvena atinge pragul de 48,7 Hz; izolare pe sisteme naionale cnd frecvena atinge pragul critic de 47,5 Hz.

Experiena pozitiv a cooperrii a determinat extinderea U.C.P.T.E., la

nceput prin conectarea cu SEN ale Greciei, Portugaliei, Spaniei i fosteiIugoslavii i mai apoi prin conectarea SEN ale Cehiei, Poloniei, Slovaciei iUngariei (care deja funcionau interconectate n sistemul electroenergeticCENTREL).

n aprilie 1999 existau 20 de ri europene interconectate n sistemulelectroenergetic redenumit U.C.T.E. (Union for the Co-ordination ofTransmission of Electricity Uniunea de Coordonare a Transportului deElectricitate), fiind interconectate i SEN ale urmtoarelor ri: Danemarca(membru asociat), Bosnia-Heregovina, Croaia, Macedonia, Slovenia(ultimele patru rezultate dup dezmembrarea Iugoslaviei), Serbia iMuntenegru. n prezent exist 25 de state afiliate la organizaie (Fig. 1.9).

Producia total de energie electric n statele membre ale UCTE nanul 2007 a fost de 2.591,10 TWh (Tabelul 1.2, Fig. 1.11). Consumul total18

de energie electric n anul 2007 a fost de 2.563,96 TWh. n figura 1.1019

este

Producerea_Transportul_si_Distributia_En.pdf

Documents

Transcript of Producerea_Transportul_si_Distributia_En.pdf