Revizuire PE 111 Var1 Proiect Statii de Transf Si Conex

1254
1 PROIECTAREA STAŢIILOR DE CONEXIUNI ŞI TRANSFORMA RE  Volumul I Echipamente electrice (Document de discuţie, Proiect) 1. SCOP .......................................................................................................................... 5 2. DOMENIUL DE APLICARE ........................................................................................ 5 3. TERMINOLOGIE ŞI ABREVIERI ................................................................................ 6 4. DOCUMENTE NORMATIVE DE REFERINŢĂ.......................................................... 12 5. CRITERII GENERALE TEHNICE ŞI ECONOMICE PENTRU ALEGEREA SCHEMELOR ELECTRICE. PUTEREA GARANTATĂ ................................................ 16 5.1.Consideraţii generale ......................................................................................... 16 5.2. Criterii generale tehnico-economice pentru alegerea schemelor electrice . 17 5.3. Măsuri pentru creşterea siguranţei în funcţionare şi a elasticităţii schemelor ................................................................................................................. 27 5.4. Alegerea echipamentului .................................................................................. 28 6. SCHEME ELECTRICE LA STAŢIILE ELECTRICE DE TRANSFORMARE ŞI CONEXIUNI ................................................................................................................... 30 6.1.Consideraţii generale ......................................................................................... 30 6.2.Clasificarea staţiilor electrice ............................................................................ 30 6.3. Scheme de conexiuni ........................................................................................ 33 6.4. Scheme pentru staţii de record adânc (SRA) .................................................. 45 6.5. Sistemul de distribuţie ...................................................................................... 46 6.6. Principiile de autostructurare a reţelelor de distribuţie ................................ 56 7. SCHEME ELECTRICE PENTRU SERVICII PROPRII ALE STAŢIILOR ELECTRICE 110/MT, INCLUSIV ELEMENTE DE DIMENSIONARE ................................................ 58 7.1. Condiţii generale ............................................................................................... 58 7.2. Receptoarele instalaţiei de servicii proprii ..................................................... 61 7.3. Evaluarea puterilor absorbite de receptoare .................................................. 63 7.4. Alegerea şi dimensionarea surselor de alimentare ........................................ 67 7.5. Schema de alimentare a serviciilor proprii ..................................................... 70 7.6. Alegerea căilor de curent, a izolatoarelor şi a aparatajului primar din instalaţia de servicii proprii ..................................................................................... 71 7.7. Sistemul de automatizare a instalaţiei de servicii proprii .............................. 73 7.8. Organizarea instalaţiei electrice de servicii proprii ........................................ 75

description

Revizuire prescriptie

Transcript of Revizuire PE 111 Var1 Proiect Statii de Transf Si Conex

  • 1

    PROIECTAREA STAIILOR DE CONEXIUNI I TRANSFORMARE Volumul I Echipamente electrice

    (Document de discuie, Proiect) 1. SCOP .......................................................................................................................... 5

    2. DOMENIUL DE APLICARE ........................................................................................ 5

    3. TERMINOLOGIE I ABREVIERI ................................................................................ 6

    4. DOCUMENTE NORMATIVE DE REFERIN .......................................................... 12

    5. CRITERII GENERALE TEHNICE I ECONOMICE PENTRU ALEGEREA

    SCHEMELOR ELECTRICE. PUTEREA GARANTAT ................................................ 16

    5.1.Consideraii generale ......................................................................................... 16

    5.2. Criterii generale tehnico-economice pentru alegerea schemelor electrice . 17

    5.3. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i a elasticitii

    schemelor ................................................................................................................. 27

    5.4. Alegerea echipamentului .................................................................................. 28

    6. SCHEME ELECTRICE LA STAIILE ELECTRICE DE TRANSFORMARE I

    CONEXIUNI ................................................................................................................... 30

    6.1.Consideraii generale ......................................................................................... 30

    6.2.Clasificarea staiilor electrice ............................................................................ 30

    6.3. Scheme de conexiuni ........................................................................................ 33

    6.4. Scheme pentru staii de record adnc (SRA) .................................................. 45

    6.5. Sistemul de distribuie ...................................................................................... 46

    6.6. Principiile de autostructurare a reelelor de distribuie ................................ 56

    7. SCHEME ELECTRICE PENTRU SERVICII PROPRII ALE STAIILOR ELECTRICE

    110/MT, INCLUSIV ELEMENTE DE DIMENSIONARE ................................................ 58

    7.1. Condiii generale ............................................................................................... 58

    7.2. Receptoarele instalaiei de servicii proprii ..................................................... 61

    7.3. Evaluarea puterilor absorbite de receptoare .................................................. 63

    7.4. Alegerea i dimensionarea surselor de alimentare ........................................ 67

    7.5. Schema de alimentare a serviciilor proprii ..................................................... 70

    7.6. Alegerea cilor de curent, a izolatoarelor i a aparatajului primar din

    instalaia de servicii proprii ..................................................................................... 71

    7.7. Sistemul de automatizare a instalaiei de servicii proprii .............................. 73

    7.8. Organizarea instalaiei electrice de servicii proprii ........................................ 75

  • 2

    7.9. Montarea transformatoarelor de servicii proprii i a grupurilor de intervenie

    ................................................................................................................................... 76

    8. ECHIPAMENTUL ELECTRIC I ALEGEREA ECHIPAMENTULUI.

    TRANSFORMATOARE DE PUTERE ........................................................................... 77

    8.1. Consideraii generale ........................................................................................ 77

    8.2. Clasificarea transformatoarelor ....................................................................... 92

    8.3. Parametrii principali ai transformatoarelor ..................................................... 93

    8.4. Elemente constructive .................................................................................... 103

    8.5. Suprancrcarea transformatoarelor ............................................................. 112

    8.6. Grupele de conexiuni ale transformatoarelor electrice ............................... 125

    8.7. Rcirea transformatoarelor electrice ............................................................. 130

    9. APARATAJUL ELECTRIC DIN CIRCUITUL PRIMAR ........................................... 136

    9.1. Consideraii generale ...................................................................................... 136

    9.2. ntreruptoare .................................................................................................... 158

    9.4. Separatoare de sarcin ................................................................................... 236

    9.5. Transformatoare de curent ............................................................................. 253

    9.6. Transformatoare de tensiune ......................................................................... 284

    9.7. Tratarea neutrului prin bobin sau rezisten ............................................... 327

    9.8. Sigurane fuzibile de nalt tensiune ............................................................. 344

    9.9. Descrctoare .................................................................................................. 378

    9.10. Baterii de condensatoare.............................................................................. 397

    9.11. Echipamente sub anvelop metalic n izolaie gazoas........................... 420

    9.12. Aparataj electric de joas tensiune ............................................................. 432

    10. CONDUCTOARE I IZOLATOARE ...................................................................... 485

    10.1. CONDUCTOARE NEIZOLATE ....................................................................... 485

    10.2. CONDUCTOARE IZOLATE ............................................................................ 555

    10.3. IZOLATOARE ................................................................................................. 587

    11. SOLUII CONSTRUCTIVE PENTRU STAIILE ELECTRICE DE 110 kV/MT ..... 632

    11.1. Consideraii generale .................................................................................... 632

    11.2. Alegerea amplasamentului i amenajarea general a terenului................ 636

    11.3. Instalarea cailor de curent ............................................................................ 645

    11.4. Soluii constructive pentru instalaii de tip exterior ................................... 647

    11.5. Soluii constructive pentru instalaii de tip interior suprateran ................ 663

    11.6. Soluii constructive pentru instalaii de tip interior subteran ................... 681

    11.7. Soluii constructive pentru celule mobile de 110 kV .................................. 686

  • 3

    11.8. Instalarea in interior a transformatoarelor de putere ................................. 687

    11.9. Msuri de protecia mediului nconjurtor, prevenirea riscurilor

    tehnologice i msuri de securitate i sntate n munc ................................. 695

    12. INSTALAII PENTRU PROTECII, AUTOMATIZRI I INFORMATIC DE

    PROCES ..................................................................................................................... 697

    12.1. Condiii generale pentru sistemele de protecie i de automatizare. ....... 697

    12.2. Structura sistemelor de protecie i automatizare ..................................... 703

    12.3. Realizarea i implementarea sistemelor informatice necesare realizrii

    conducerii operative .............................................................................................. 725

    12.4. Sisteme informatice destinate conducerii operative prin dispecer .......... 738

    13. INSTALAII AUXILIARE ....................................................................................... 749

    13.1 Consideraii generale ..................................................................................... 749

    13.2. Instalaii de servicii proprii de curent continuu .......................................... 750

    13.3. Instalaii de servicii proprii de curent alternativ ......................................... 770

    13.4. Surse regenerabile de energie ..................................................................... 783

    13.5. Instalaie de legare la pmnt ...................................................................... 788

    13.6. Instalaie de protecie mpotriva loviturilor de trsnet ............................... 792

    13.7. Instalaie de ventilare .................................................................................... 792

    13.8. Instalaie de aer comprimat .......................................................................... 794

    14. INFRASTRUCTUR DE TRANSMISIE VOCE/DATE........................................... 800

    14.1. Consideraii generale .................................................................................... 800

    14.2. Instalaii pentru telecomunicaii ................................................................... 802

    14.3. Instalaii pentru sesizarea incendiului ......................................................... 805

    14.4. Instalaii pentru televiziune aplicat ............................................................ 808

    14.5. Msuri de protecia mediului nconjurtor, prevenirea riscurilor

    tehnologice i msuri de securitate i sntate n munc ................................. 810

    15. MODERNIZAREA (RETEHNOLOGIZAREA) I/SAU RETROFITUL STAIEI

    ELECTRICE 110 kV/MT .............................................................................................. 812

    15.1. Consideraii generale .................................................................................... 812

    15.2. Modernizarea (retehnologizarea) staiei de 110 kV/MT .............................. 820

    15.3. Retrofitul staiei 110 kV/MT ........................................................................... 832

    15.4. Msuri pentru protecia mediului, prevenirea i stingerea incendiilor ..... 833

    16. SIGURANA N FUNCIONARE .......................................................................... 838

    16.1. Consideraii generale .................................................................................... 838

    16.2. Clasificarea parametrilor de funcionare ..................................................... 841

  • 4

    16.3. Principalii indicatori utilizai pentru evaluarea numeric a fiabilitii

    instalaiilor electrice i de automatizare .............................................................. 844

    16.4. Prevederi privind indicatorii de fiabilitate ................................................... 849

    16.5. Metode i modele utilizate pentru determinarea fiabilitii instalaiilor

    electrice ................................................................................................................... 851

    16.6. Managementul fiabilitii............................................................................... 854

    16.7. Creterea siguranei n funcionare a instalaiilor electroenergetice prin

    optimizarea acestora. ............................................................................................. 858

    17. COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETIC ...................................................... 883

    17.1. Consideraii generale .................................................................................... 883

    17.2. Perturbarea electromagnetic ...................................................................... 895

    17.3. ncercri de imunitate ................................................................................... 907

    17.4. Supratensiuni n reeaua de alimentare ...................................................... 915

    17.5. Cerine de compatibilitate electromagnetic .............................................. 917

    17.6. Reducerea nivelului perturbaiilor exterioare ............................................. 924

    17.7. Biocompatibilitate electromagnetic ........................................................... 936

    ANEXE ........................................................................................................................ 943

    BIBLIOGRAFIE ......................................................................................................... 1253

  • 5

    1. SCOP

    1.1. Normativul are drept scop stabilirea: a) Condiiilor i principiilor de alegere, verificare i instalare a echipamentelor

    electrice n staiile electrice de transformare i conexiuni de 110 kV/MT; b) Soluiilor constructive pentru staiile electrice de 110 kV/MT; c) Modul de realizare i criteriile de alegere a echipamentelor pentru instalaiile

    pentru protecii, automatizri i informatic de proces; d) Influenelor compatibilitii electromagnetice din instalaiile electrice ale

    staiilor de 110/MT e) Principiilor de realizare a infrastructurii de transmisie voce/date; f) Dimensionarea instalaiilor de servicii proprii ale unei staii electrice de 110

    kV/MT g) Criteriilor generale care se impun la modernizarea i/sau retrofitul staiilor

    electrice de 110 kV/MT

    2. DOMENIUL DE APLICARE

    2.1. Prezentul normativ se aplic la:

    a) Proiectarea staiilor electrice de transformare i conexiuni de 110 kV/MT noi sau care sunt supuse modernizrii;

    b) Elaborarea i avizarea caietelor de sarcini pentru achiziia transformatoarelor, aparatajului electric din circuitul primar i de joas tensiune, precum i a echipamentelor din instalaiile auxiliare i a celor pentru protecii, automatizare i informatic de proces, aferente staiilor electrice de 110 kV/MT;

    c) Avizarea normelor tehnice i a standardelor tehnice de produs, pentru echipamentele aferente staiilor electrice de 110 kV/MT

    2.2. Aplicarea prevederilor prezentului normativ la proiectarea i realizarea lucrrilor retrofit n staiile de 110 kV/MT se va face numai n msura n care nu sunt afectate instalaiile existente adiacente. 2.3. Normativul nu se aplic la proiectarea staiilor electrice de transformare i conexiuni cu tensiuni mai mari de 110 kV.

    2.4. Aplicarea prezentului normativ se face cu respectarea prevederilor tuturor normelor din sectorul energiei electrice i/sau din legislaia sectoarelor adiacente, referitoare la linii aeriene i la ncadrarea lor n mediul nconjurtor. Cerinele din prezentul normativ sunt minimale. 2.5. n prezentul normativ se folosesc urmtoarele moduri de indicare a gradului de obligativitate a prevederilor coninute:

    - trebuie, este necesar, urmeaz: indic obligativitatea strict a respectrii prevederilor n cauz;

    - de regul: indic faptul c prevederea respectiv trebuie s fie aplicat n majoritatea cazurilor; nerespectarea unei astfel de prevederi trebuie s fie temeinic justificat n proiect;

  • 6

    - se recomand: indic o rezolvare preferabil, care trebuie s fie avut n vedere la soluionarea problemei; nerespectarea unei astfel de prevederi nu trebuie justificat n proiect;

    - se admite: indic o soluie satisfctoare, care poate fi aplicat n cazuri particulare, fiind obligatorie justificarea ei n proiect.

    3. TERMINOLOGIE I ABREVIERI 3.1. n sensul prezentului normativ sunt valabile urmtoarele definiii i abrevieri generale:

    Born de legare la

    pmnt

    Born fixat pe un aparat pentru a permite racordarea la acesta

    a unui conductor de legare la pmnt

    Caracteristici nominale Ansamblu de valori nominale i de condiii de funcionare.

    Conductor de legare la

    pmnt

    Un conductor de mic impedan care asigur o legtur

    electric ntre un punct al unui echipament, al unei instalaii sau

    unei reele i o priz de legare la pmnt

    Coordonarea izolaiei Alegerea rigiditii dielectrice a unui echipament n funcie de

    tensiunile care pot apare n reeaua pentru care este destinat

    echipamentul i lund n considerare caracteristicile aparatelor

    de protecie disponibile

    Curent de scurtcircuit Curent superior celui nominal (supracurent) rezultat dintr-un

    scurtcircuit datorat unui defect sau unei legturi incorecte ntr-un

    circuit electric

    Echipament electric Unitate constitutiv a unei instalaii electrice formate din unul

    sau mai multe elemente i materiale, cu rol funcional bine

    definit n cadrul instalaiei. Termenul se utilizeaz i pentru

    denumirea unor pri dintr-un ansamblu care ndeplinesc

    anumite funcii n instalaiile electrice.

    Frecvena nominal Valoarea frecvenei, exprimat n Hz, pe baza creia se

    stabilesc condiiile tehnice de funcionare a echipamentului

    Grad de poluare Numr convenional bazat pe cantitatea de pulberi conductoare

    sau higroscopice, de gaze ionizate sau de sruri i pe

    umiditatea relativ i pe frecvena sa de apariie conducnd la

    absorbia higroscopic sau condensarea umiditii, avnd ca

  • 7

    rezultat diminuarea rigiditii dielectrice i/sau a rezistivitii de

    suprafa

    Grad de protecie Nivel de protecie asigurat de o carcas mpotriva accesului la

    prile periculoase, mpotriva ptrunderii corpurilor solide i/sau

    mpotriva ptrunderii apei i verificat prin metode de ncercare

    standardizate

    Impuls de tensiune de

    trsnet

    Impuls de tensiune de form specificat, aplicat n timpul unei

    ncercri dielectrice, cu durat convenional

    Instalaie electric Ansamblu de elemente i echipamente electrice legate

    funcional ntre ele, amplasate pe un teritoriu comun i deservite

    de aceeai formaie de lucru

    Instalaie de conexiuni

    (staie de conexiuni)

    Instalaie electric din cadrul unei staii electrice, care are drept

    scop primirea i cedarea energiei electrice la aceeai valoare a

    tensiunii

    Izolaie

    autoregeneratoare

    Izolaia care i reface complet proprietile sale izolante dup o

    descrcare disruptiv

    Izolaie extern Distanele de separaie n aer i la suprafeele izolaiei solide n

    contact cu aerul, ale unui echipament, care sunt supuse la

    solicitri dielectrice i la influena condiiilor atmosferice sau a

    altor ageni externi, cum sunt poluarea, umiditatea, animalele

    etc.

    Izolaie intern Prile interne solide, lichide sau gazoase ale izolaiei unui

    echipament care sunt protejate de efectele condiiilor

    atmosferice sau ale altor ageni externi

    Izolaie

    neautoregeneratoare

    Izolaie care i pierde proprietile sale izolante, sau nu i le

    reface integral, dup o descrcare disruptiv

    ntreinere Lucrare efectuat n scopul reparrii sau nlocuirii prilor gsite

    n afara toleranelor la inspecie, ncercare sau examinare, sau

    conform manualului de mentenan al productorului, pentru a

    readuce n stare de funciune acceptabil componenta i/sau

    aparatajul

  • 8

    Lungimea liniei de fug Lungimea minim msurat pe suprafaa izolaiei externe ntre

    prile metalice cu potenial electric diferit. Cnd izolaia este

    compus din mai multe elemente separate prin pri metalice,

    drept lungime a liniei de fug a izolaiei se consider suma

    lungimilor liniilor de fug ale diferitelor elemente, exclusiv prile

    bune conductoare de electricitate.

    Lungimea specific a

    liniei de fug

    Raportul dintre lungimea total a liniei de fug a izolatorului,

    exprimat n centimetri, i tensiunea cea mai ridicat a reelei,

    exprimat n kilovoli (cm/kV)

    Mentenan Ansamblu al tuturor aciunilor tehnice i administrative, inclusive

    operaiunile de supraveghere, destinate a menine sau a

    readuce o entitate n starea care s-I permit a ndeplini o

    funciune cerut

    Nivel de izolaie Combinaia valorilor tensiunilor de ncercare (la frecven

    industrial i la impuls), care caracterizeaz aptitudinea izolaiei

    de a suporta solicitrile electrice. Este o caracteristic definit

    prin una sau dou valori care indic tensiunile de inere a

    izolaiei

    Poluare Orice material strin solid, lichid sau gazos (gaze ionizate) care poate afecta rigiditatea dielectric sau rezistivitatea de suprafa

    Productor Pentru scopul acestui normativ, orice persoan, societate comercial sau organizaie care are responsabilitatea final pentru:

    - verificarea conformitii cu standardul sau standardele corespunztoare;

    - furnizarea de informaii despre produs, conform cerinelor utilizatorului (cumprtorului)

    Not: productorul poate fi, de exemplu, societatea care a efectuat asamblarea unui echipament n conformitate cu instruciunile productorilor/furnizorilor de componente

    Reea cu neutrul izolat Reeaua la care niciun punct neutru nu este legat intenionat la

    pmnt, exceptnd conexiunile de impedan mare destinate

    dispozitivelor de semnalizare, de msur i/sau de protecie

    Reea cu neutrul tratat Reeaua la care unul sau mai multe puncte neutre sunt legate la

  • 9

    prin bobin de stingere pmnt printr-o bobin a crei reactan are o asemenea

    valoare, nct, n cazul unui defect ntre o faz a reelei i

    pmnt curentul inductiv de frecven industrial, care circul

    ntre locul de defect i bobin, compenseaz practic

    componenta capacitiv de frecven industrial a curentului de

    defect monofazat la pmnt

    Not: ntr-o reea cu neutrul tratat prin bobin de stingere

    curentul rezidual la locul de defect este limitat n aa fel nct

    arcul electric de punere la pmnt se stinge natural

    Reea cu neutrul legat la

    pmnt

    Reeaua al crei punct neutru este legat la pmnt fie direct

    (legat efectiv la pmnt), fie prin rezisten sau reactan de

    valoare destul de mic pentru a reduce oscilaiile tranzitorii i a

    ameliora condiiile de funcionare selectiv a proteciei contra

    defectelor la pmnt.

    Note:

    a. O reea trifazat cu neutral legat direct la pmnt ntr-un

    punct determinat este o reea caracterizat de un factor de

    defect la pmnt n acel loc, ce nu depete 80 %. Aceast

    condiie este aproximativ realizat cnd raportul dintre reactana

    homopolar i cea direct este mai mic dect 3 i raportul dintre

    rezistena homopolar i cea direct este mai mic dect 1, pentru

    toate configuraiile reelei.

    b. O reea trifazat al crui neutru nu este legat direct la

    pmnt ntr-un punct determinat este o reea caracterizat de

    un factor de defect la pmnt n acel loc, ce poate depi 80 %.

    Scurtcircuit Cale conductoare accidental sau intenionat ntre dou sau

    mai multe pri conductoare, care face ca diferenele de

    potenial dintre aceste dou pri conductoare s fie egale cu

    zero sau aproape zero

    Suprasarcin Condiii de funcionare care provoac un curent superior celui nominal (supracurent) ntr-un circuit electric nedeteriorat

    Supratensiune Orice tensiune ntre faz i pmnt sau ntre faze a crei

    valoare de vrf depete valoarea de vrf corespunztoare

    tensiunii celei mai ridicate pentru echipament

    Supratensiune de

    comutaie

    Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze care apare ntr-un punct dat al reelei datorit unei operaii de comutare, a unui defect sau altor cauze i a crei form poate fi asimilat n ceea

  • 10

    ce privete coordonarea izolaiei cu cea a impulsurilor standardizate utilizate pentru ncercrile cu impuls de tensiune de comutaie. Supratensiunile de acest tip sunt, de obicei, puternic amortizate i de scurt durat.

    Supratensiune de trsnet Supratensiunea faz-pmnt sau ntre faze care apare ntr-un punct dat al reelei datorit unei descrcri atmosferice sau unei alte cauze i a crei form poate fi asimilat, n ceea ce privete coordonarea izolaiei, cu cea a impulsurilor standardizate utilizate pentru ncercarea la impuls de tensiune de trsnet. Supratensiunile de acest tip sunt, de obicei, de o singur polaritate i de durat foarte scurt.

    Staie electric Ansamblu de instalaii electrice de conexiuni, transformare, instalaii auxiliare i construcii anexe ce realizeaz cel puin una din urmtoarele funciuni:

    - evacuarea puterii electrice produse n centralele electrice la aceeai tensiune cu cea de producere sau la tensiune diferit de cea de producere;

    - conexiunea unor linii electrice n vederea efecturii unui tranzit de energie electric la aceeai tensiune;

    - conexiunea unor transformatoare (autotransformatoare) de for n vederea efecturii unui tranzit de energie electric la tensiuni diferite;

    - distribuia energiei electrice unor consumatori la aceeai tensiune la care este primit sau la tensiune diferit de cea la care este primit

    Staie electric de

    conexiuni

    Staie electric ce primete i distribuie energia electric la

    aceeai tensiune. Staia electric de conexiuni conine o singur

    instalaie electric de conexiuni, precum i instalaiile anexe i

    construcii. Ea nu conine transformatoare de putere sau

    autotransformatoare

    Staie electric de

    transformare

    Staie electric ce realizeaz transformarea tensiunii energiei

    electrice primite de la o valoare la alt valoare, cu ajutorul

    transformatoarelor sau autotransformatoarelor de for.

    ntr-o staie electric de transformare energia este primit la o

    valoare a tensiunii i este cedat la o alt valoare sau alte valori

    ale tensiunii. n mod obinuit, o staie electric de transformare

    conine cte o instalaie electric de conexiuni la fiecare nivel de

    tensiune, legtura dintre ele fiind realizat de ctre

    transformatoarele (autotransformatoarele) staiei

  • 11

    Sistem energetic naional

    (SEN)

    Ansamblul instalaiilor de producere, transport, distribuie i

    utilizare a energiei electrice de pe teritoriul Romniei, avnd

    regim comun de funcionare. SEN funcioneaz interconectat cu

    sistemele energetice ale altor ri n conformitate cu acordul i

    conveniile ncheiate cu rile respective sau izolat, cu

    autoreglaj.

    Stare normal de

    funcionare

    Stare de funcionare care ndeplinete urmtoarele criterii:

    - parametrii de funcionare sunt parametri normali de

    funcionare;

    - este stare sigur de funcionare.

    Temperatura aerului

    ambiant

    Temperatur, determinat n condiii prescrise, a aerului care

    exist n vecintatea echipamentului dac acesta este furnizat

    fr carcas, sau n vecintatea carcasei dac echipamentul

    este furnizat cu o carcas

    Tensiunea cea mai

    ridicat pe echipament

    Valoarea efectiv maxim a tensiunii ntre faze pentru care

    echipamentul este proiectat din punctul de vedere al izolaiei

    acestuia ca i al altor caracteristici legate de aceast tensiune

    n standardele specificate ale echipamentului

    Tensiune nominal de

    inere la impuls de

    comutaie (sau de

    trsnet)

    Valoarea de vrf a tensiunii de inere la impuls de comutaie

    (sau de trsnet) prescris pentru echipament, care

    caracterizeaz izolaia acestui echipament n ceea ce privete

    ncercrile de inere.

    Tensiune nominal de

    inere la frecven

    industrial

    Valoarea efectiv a tensiunii sinusoidale de frecven industrial

    pe care izolaia unui echipament trebuie s o suporte n timpul

    ncercrilor efectuate n condiii specificate i pentru o durat

    specificat, care n general nu depete un minut.

    Valoare nominal Valoarea unei mrimi fixat n general de ctre productor,

    pentru o funciune specificat a unei componente, a unui

    dispozitiv sau a unui echipament

    3.2. Terminologia specific instruciunilor tratate de prezenta norm tehnic este prezentat n preambulul fiecrui capitol.

  • 12

    4. DOCUMENTE NORMATIVE DE REFERIN 4.1. Urmtoarele documente normative conin prevederi care, prin menionarea lor n acest text, constituie prevederi valabile pentru prezentul normativ. La momentul publicrii prezentului normativ, ediiile indicate erau n vigoare. 4.1.1. Acte normative

    *** Legea nr.319/2006 a securitii i sntii n munc (cu modificrile i completrile ulterioare

    *** HGR nr.1425/2006 pentru aprobarea Normelor metodologice de aplicare a prevederilor Legii securitii i sntii n munc nr. 319/2006

    *** HGR nr.300/2006 privind cerinele minime de securitate i sntate pe antierele temporare i mobile

    *** HGR nr.971/2006 privind cerinele minime pentru semnalizarea de securitate i sntate n munc

    *** HGR nr.1091/2006 privind cerinele minime de securitate i sntate pentru locul de munc

    *** HGR nr.1048/2006 privind cerinele minime de securitate i sntate pentru utilizarea de ctre lucrtori a echipamentelor individuale de protecie la locul de munc

    *** HGR nr.1051/2006 privind cerinele minime de securitate i sntate pentru manipularea manual a maselor care prezint riscuri pentru lucrtori, n special de afeciuni dorsolombare

    *** Legea nr.265/2006 pentru aprobarea OUG 195/2005

    *** OUG nr.195/2005 privind protecia mediului

    *** Ordinul ANRE 129/2008 pentru aprobarea Regulamentului privind stabilirea soluiilor de racordare a utilizatorilor la reelele de interes public

    *** Legea 307/2006 privind aprarea mpotriva incendiilor

    *** HGR 918/2002 privind stabilirea procedurii cadru de evaluare a impactului asupra mediului i pentru aprobarea listei proiectelor publice sau private supuse acestei proceduri

  • 13

    *** HGR 856/2002 privind evidena gestiunii deeurilor i pentru aprobarea listei cuprinznd deeurile, inclusiv deeurile periculoase

    4.1.2. Standarde

    SR HD 472 S1:2002 Tensiuni nominale ale reelelor electrice de distribuie public de joas tensiune

    SR HD 478.2.2 S1:2002 Clasificarea condiiilor de mediu. Partea 2: Condiii de mediu prezente n natur. Precipitaii i vnt

    SR EN 1991-1-3:2005/NA:2006

    Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni generale. ncrcri date de zpad. Anex naional

    SR EN 1991-1-4:2006/NB:2007

    Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni generale. Aciuni ale vntului. Anex naional

    SR EN 1991-1-5:2004/NA:2008

    Eurocod 1: Aciuni asupra structurilor. Partea 1-3: Aciuni generale. Aciuni termice. Anex naional

    SR 11100-1:1993 Zonare seismic. Macrozonarea teritoriului Romniei

    SR EN 60059:2002 Caracteristici ale curenilor standardizai de CEI

    SR EN 60068-3-3:1994 ncercri de mediu. Partea 3: Ghid. Metode de ncercri seismice ale echipamentelor

    SR EN 60071-1:2006 (inclusiv A1:2010)

    Coordonarea izolaiei. Partea 1: Definiii, principii, reguli

    SR EN 60071-2:1999 Coordonarea izolaiei. Partea 2: Ghid de aplicare

    SR EN 60085:2008 Izolaie electric. Evaluare i clasificare termic

    SR EN 60721-3-4:1996 Clasificarea condiiilor de mediu. Partea 3: Clasificarea grupelor de ageni de mediu i a gradelor de severitate ale acestora. Seciunea 4: Utilizarea staionar n spaii neprotejate mpotriva intemperiilor.

    SR CEI 60815:1994 Ghid pentru alegerea izolatoarelor n condiii de poluare

  • 14

    SR EN 61140:2002 (inclusiv A1: 2007 i C91:2008)

    Protecie mpotriva ocurilor electrice. Aspecte comune n instalaii i echipamente electrice

    STAS 4102-85 Piese pentru instalaii de legare la pmnt de protecie

    IEC 60038:2009 IEC standard voltages

    4.1.3. Prescripii, normative, instruciuni

    PE 003/79 Nomenclator de verificri, ncercri i probe privind montajul, punerea n funciune i darea n exploatare a instalaiilor energetice. Modificarea 1 (1984)

    PE 006/81 Instruciuni generale de protecie a muncii pentru unitile M.E.E.

    PE 009/93 Norme de prevenire, stingere i dotare mpotriva incendiilor pentru producerea, transportul i distribuia energiei electrice i termice

    PE 016/96 Normativ tehnic de reparaii la echipamentele i instalaiile energetice

    PE 022/3-87 Prescripii generale de proiectare a reelelor electrice (republicate n 1993). Modificarea 1(1990)

    PE 101/85 Normativ pentru construcia instalaiilor electrice de conexiuni i transformare cu tensiuni peste 1 kV ( republicare n 1993).

    PE 103/92 Instruciuni pentru dimensionarea i verificarea instalaiilor electroenergetice la solicitri mecanice i termice n condiiile curenilor de scurtcircuit

    PE 116/94 Normativ de ncercri i msurtori la echipamente i instalaii electrice

    PE 126/82 Regulament de exploatare tehnic pentru echipamentele electrice din distribuia primar. Modificarea 1 (1985)

    PE 134/95 Normativ privind metodologia de calcul al curenilor de scurtcircuit n reelele electrice cu tensiuni peste 1 kV

    PE 148-94 Instruciuni privind condiiile generale de proiectare antiseismic a instalaiilor tehnologice din staiile electrice

    NTE 001/03/00 Normativ privind alegerea izolaiei, coordonarea izolaiei i protecia

  • 15

    instalaiilor electroenergetice mpotriva supratensiunilor

    1.RE-Ip 30-04 ndreptar de proiectare i execuie a instalaiilor de legare la pmnt

    FS 4-82 Executarea instalaiilor de legare la pmnt n staii, posturi de transformare i linii electrice aeriene

    4.2. Prevederile documentelor de referin (acte normative, standarde, prescripii tehnice, instruciuni etc.) menionate n prezenta norm tehnic reprezint cerine minimale. Utilizatorii prezentei norme tehnice pot folosi i alte standarde i prescripii prin care s se demonstreze respectarea cerinelor prevzute n prezenta norm. 4.3. Pentru fiecare reglementare din prezenta norm tehnic se utilizeaz: - standardele i prescripiile menionate n aceasta, dac acestea sunt valabile la data aplicrii prevederilor normei; - standardele i prescripiile cu care au fost nlocuite cele menionate n norm, dac acestea din urm nu mai sunt valabile, i care sunt n vigoare la data aplicrii prezentei norme. 4.4. Referinele din textul tehnic al normei, nedatate, indic faptul c se aplic ultima ediie a documentului de referin (nelegnd i eventualele amendamente) sau a referinei cu care acesta a fost nlocuit.

    4.5. Standardele, prescripiile i instruciunile anulate atrag implicit abrogarea referirilor corespunztoare din cadrul prezentei norme tehnice.

  • 16

    5. CRITERII GENERALE TEHNICE I ECONOMICE PENTRU

    ALEGEREA SCHEMELOR ELECTRICE. PUTEREA GARANTAT

    5.1. Consideraii generale 5.1.1. Instruciunile din prezentul capitol se aplic la alegerea schemelor electrice, pe criterii generale tehnice i economice, ale staiilor electrice de distribuie de 6, 10 i 20 kV de tip interior, aferente staiilor electrice de transformare. Instruciunile nu se aplic la proiectarea staiilor de MT aferente centralelor electrice 5.1.2. Terminologie i abrevieri specifice

    Sistem de bare colectoare

    Ansamblul pentru toate cele trei faze ale conductoarelor unei staii la care se leag, prin aparate de conectare, circuitele ce se ntlnesc n staie

    Secie de bare colectoare O poriune dintr-un sistem de bare colectoare ce poate funciona separat de restul instalaiei, avnd conectate numai o parte din circuitele unei staii, dar ntotdeauna legat prin aparate de conectare (cupl) la sistemul de bare colectoare.

    5.1.3. Referine normative specifice

    SR EN 50160:2011 Caracteristici ale tensiunii n reelele electrice publice de distribuie

    SR EN 60060-2:2003 (inclusiv A11:2003)

    Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 2: Sisteme de msurare

    SR EN 61000-2-2:2003 Compatibilitate electromagnetic (CEM). Partea 2-2: Mediu nconjurtor. Niveluri de compatibilitate pentru perturbaiile conduse de joas frecven i transmisia de semnale n reelele publice de alimentare de joas tensiune

    SR HD 588.1 S1:2003 Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 1: Definiii generale i prescripii referitoare la ncercri

    PE 011/82 Normativ privind calcule comparative tehnico-economice la instalaiile de producere, transport i distribuie a energiei electrice i termice

    PE 132/95 Normativ pentru proiectarea reelelor electrice de distribuie public

    PE 143/94 Normativ privind limitarea regimului nesimetric i deformant n reelele electrice

  • 17

    5.2. Criterii generale tehnico-economice pentru alegerea schemelor electrice

    5.2.1. Alegerea schemelor electrice

    Criteriile avute n vedere la alegerea unei scheme de comutaie electric, sunt de natur tehnico-economic. n acest sens, n alegerea schemelor electrice se ine seama de: 5.2.1.1. Condiiile concrete de funcionare ale sistemului electroenergetic n punctul respectiv (se refer la tensiunile necesare, circulaiile de cureni n diverse regimuri, puterile i curenii de scurtcircuit, necesitile de secionare pentru izolarea anumitor consumatori, condiiile legate de comportarea n timpul avariilor, posibilitile de extindere (elasticitate n timp), prevederea de instalaii de reglaj etc.); 5.2.1.2. Categoria consumatorilor alimentai:

    a) consumatorii de categoria I-a (o ntrerupere n alimentarea cu energie electric poate duce la pierderi de viei omeneti i importante pagube materiale, ca de exemplu, n industria minier, chimic, spitale etc.);

    b) consumatori de categoria a-II-a a cror ntrerupere se soldeaz n general cu mari pagube materiale, de exemplu n cazul industriei textile etc.;

    c) consumatori de categoria a-III-a reunete toi consumatorii mai puin importani a cror oprire nu conduce la pagube nsemnate, cum ar fi n cazul consumatorilor electrocasnici etc.;

    Pe lng sigurana n funcionare, n conceperea schemelor din punctul de

    vedere al consumatorilor alimentai, se va ine cont : - de posibilitile de realizare a mai multor ci de alimentare; - de limitarea efectelor unei avarii prin izolarea zonelor avariate i nlocuirea n

    scurt timp a aparatajului avariat; - de necesitatea atenurii ocurilor de putere asupra altor consumatori ori

    centrale electrice apropiate, etc.

    5.2.1.3. Caracteristicile aparatului folosit, care afecteaz sensibil structura schemei. 5.2.1.4. Condiiile de exploatare; acestea se refer la forma terenului, prezena factorilor poluani n zon, de faptul c schema trebuie s permit n condiiile concrete de exploatare o izolare rapid a elementelor deteriorate. 5.2.1.5. Criteriul economicitii este cel care n final va decide ntre mai multe variante de scheme electrice judicios selectate pe baza factorilor de mai sus. Este introdus prin intermediul unui indicator tip de eficien economic. Natural, o schem este bine s fie ieftin (investiii reduse) dar, fiind prea simpl, va conduce la ntreruperi accidentale exagerate. Soluia optim reprezint deci compromisul optim ntre volumul investiiilor, cheltuielilor anuale i numrul de ntreruperi medii probabile.

    5.2.1.6. Sintetiznd, alegerea schemei de conexiuni se face innd seama de funcia staiei i ncadrarea ei n sistemul energetic, de categoria, numrul i puterea consumatorilor alimentai i o serie de condiii particulare, cum sunt: caracteristicile aparatajului, posibilitile de realizare constructiv etc.

    5.2.1.7. Alegerea schemei de conexiuni pentru staiile de distribuie de reea i urbane se va face innd seama de perspectiva dezvoltrii reelelor de distribuie pe o perioad

  • 18

    de cinci ani de la intrarea n funciune a primei etape a staiei i verificnd condiiile de ncadrare n sistem pe o perioad de 10-15 ani.

    5.2.1.8. Se va urmri simplificarea schemelor, reducerea numrului de aparate de comutare, n vederea obinerii unei eficiene economice sporite i simplificrii exploatrii.

    Adoptarea schemei se va face n urma calculelor tehnico-economice comparative ale mai multor variante, acestea trebuind s asigure:

    - sigurana n funcionare necesar; - elasticitatea n exploatare, caracterizat prin capacitatea schemei de a

    permite conectarea circuitelor din staie dup necesiti; - simplificarea schemelor de protecie i automatizare; - reducerea volumului de investiii i a cheltuielilor de exploatare i ntreinere; - reducerea duratelor de montaj.

    5.2.1.9. Schema de conexiuni trebuie s conin elementele necesare respectrii normelor de protecie a muncii pe timpul exploatrii staiei, executrii lucrrilor de revizie sau de reparaie la echipamentul din staie.

    Se vor evita schemele complicate, cum sunt: - barele duble secionate cu cuple longitudinale; - barele duble secionate cu cuple longitudinal i transversal. Secionarea barelor se va prevedea, de regul din considerente de limitare a

    puterilor de scurtcircuit. 5.2.2. Criterii de alegere a schemelor i structura reelelor de distribuie Prin alegerea structurii i arhitecturii unei reele electrice de distribuie public urbane sau rurale se nelege alegerea configuraiei schemei reelei n raport cu tensiunea nominal a acesteia i dimensionarea optim a elementelor componente. 5.2.2.1.Criteriile de alegere a schemelor i structurii reelelor electrice sunt urmtoarele:

    a) asigurarea n perspectiva de lung durat (1020 ani) a consumului de energie electric a zonei alimentate;

    b) optimizarea indicatorilor de eficiena economic; c) realizarea siguranei necesare i asigurarea continuitii n funcionarea

    instalaiilor de alimentare cu energie electric; d) reducerea numrului i duratei de ntrerupere a consumatorilor; e) asigurarea calitii energiei furnizate consumatorilor conform SR EN 50160

    precum i limitarea n cadrul valorilor admisibile a perturbaiilor provocate de consumatori n funcionarea reelelor electrice de MT i JT (PE 143 i SR EN 61000-2-2);

    f) asigurarea funcionrii economice a reelelor de distribuie public.

    5.2.2.2. Pentru fiecare sistem de distribuie public, alegerea schemelor reelelor de 110 kV, 20 kV i joas tensiune, a staiilor i posturilor de transformare, a arhitecturii reelelor i a soluiilor constructive se face numai pe baza unui studiu de dezvoltare i modernizare n perspectiv, pe o durat de minim 10 ani a reelei electrice, studiu fundamentat tehnico-economic. Soluiile alese trebuie s permit dezvoltarea instalaiilor i dup aceast perioad, fr modificri eseniale, cu integrarea elementelor principale ale reelelor existente. Studiile de dezvoltare se vor reactualiza periodic i ori de cte ori se modific semnificativ ipotezele de baz.

  • 19

    Experiena acumulat n ultimii ani privind comportarea n exploatare a unor reele de distribuie public va fi hotrtoare la fundamentarea i reactualizarea studiilor de perspectiv. Aceast experien se va baza pe evidena, pentru o perioad de 5-10 ani, a datelor statistice referitoare la regimurile de funcionare a elementelor principale ale instalaiilor i ale instalaiilor de rezerv.

    5.2.2.3. Soluiile stabilite la proiectarea reelelor electrice de distribuie (RED) se vor ncadra n perspectiva stabilit prin studiile de fundamentare a strategiei de dezvoltare i modernizare a RED, cu etapizarea realizrii lucrrilor, corelat cu datele de evoluie a consumului (stabilite conform precizrilor din PE 132). 5.2.2.4. Alegerea schemei electrice i a profilului staiilor de transformare de IT/MT de distribuie public se va face numai n ansamblul reelei de distribuie de nalt tensiune (reeaua de alimentare a staiilor) i de medie tensiune (reeaua de consum). 5.2.2.5. Structura schemelor electrice primare i soluia constructiv pentru instalaiile tehnologice primare ale staiile de transformare se va stabili ca urmare a concluziilor unui studiu de fezabilitate prin care se vor compara din punct de vedere tehnico-economic soluiile de echipare clasice cu cele care utilizeaz echipamente compacte, multifuncionale, de gabarit redus, avnd indicatori de fiabilitate superiori, mediu de stingere a arcului electric n SF6 sau vacuum i izolaie compozit. 5.2.2.6. Reeaua de distribuie de medie tensiune poate s constituie, prin concepia ei, rezerva de alimentare a consumatorilor conectai n regim normal pe barele de medie tensiune ale unei staii de transformare de IT/MT, situaie care trebuie luat n considerare la stabilirea schemei electrice i a numrului i puterii transformatoarelor din staie. 5.2.2.7. Schema reelei de joas tensiune i modul de asigurare a rezervrii la nivelul consumatorilor influeneaz schema i parametrii reelei de medie tensiune. 5.2.2.8. Analiza modului in care schema reelei de medie tensiune rspunde la continuitatea alimentrii consumatorilor se va face numai n corelare cu modul de rezolvare a acestei probleme i la nivelul reelei de joas tensiune. Se recomand aducerea mediei tensiuni ct mai aproape de consumatori, avnd ca scop reducerea lungimii plecrilor de joas tensiune (innd seama de condiiile impuse de cderea de tensiune maxim admis, asigurarea selectivitii proteciilor) i a consumului propriu tehnologic (CPT) 5.2.2.9. n funcie de condiiile de continuitate cerute de consumatori, alimentarea din sistemul electroenergetic se va realiza prin una sau dou ci de alimentare, dimensionate fiecare corespunztor puterii economice n regim normal de funcionare i la capacitatea maxim admisibil n regim de avarie. 5.2.2.10. n cazul n care un consumator solicit o alimentare continu cu energie electric, acesta i va prevedea surse auxiliare de alimentare independente de RED. 5.2.2.11. Consumatorii casnici i teriari din localitile urbane vor fi alimentai pe joas tensiune, de regul, ntr-o schem buclat, cu funcionare radial n regim normal, separaia realizndu-se n puncte optime pe criteriul CPT minim i al proteciilor

  • 20

    selective. Consumatorii casnici i teriari din mediul rural vor fi alimentai, de regul, n schem radial.

    5.2.3. Schema cu bare colectoare simple

    5.2.3.1. Bara simpl colectoare asigur colectarea energiei de la circuitele de injecie (transformatoarele T1i T2) redistribuindu-se apoi de exemplu pe linii, ca n figura 6.5. din capitolul 6.

    5.2.3.2. Avantajele utilizrii schemei cu un sistem de bare colectoare:

    a. schema cu un sistem de bare colectoare se remarc printr-un volum minim de investiii i un volum de spaiu redus n raport cu alte scheme la un numr echivalent de circuite;

    b. numrul redus de aparate de comutaie (mai puine surse probabile de defect) la care se adaug claritatea deosebit a schemei i faptul c separatoarele se manevreaz ntotdeauna fr sarcin a fcut ca numrul greelilor de manevr n exploatarea acestei scheme s fie minime;

    c. schema proteciei prin relee este substanial simplificat. Toate aceste avantaje au fcut uneori ca schema cu o bar colectoare s fie

    preferat in locul altor scheme mai complicate. 5.2.3.3. Dezavantajele utilizrii schemei cu un sistem de bare colectoare:

    a. cu ocazia reviziei sau avariei unicei bare colectoare sau a oricruia dintre separatoarele de bare, ntreaga staie trebuie retras din exploatare.

    b. pe timpul reviziei oricrui ntreruptor, circuitul respectiv nu mai asigur tranzitul de energie;

    n consecin, schema se remarc printr-un grad de elasticitate redus servind n

    general pentru alimentarea consumatorilor de categoria a III-a de la o singur surs de putere modest.

    Pentru nlturarea celor dou dezavantaje sunt prezentate n continuare anumite mbuntiri care se pot aduce schemei cu un singur sistem de bare colectoare. 5.2.3.4. Secionarea barelor colectoare Se folosete pentru a compensa primul dezavantaj al schemei menionate mai sus. Secionarea longitudinal a barei colectoare n dou secii de bare colectoare (SBC 1.2), se face cu unul, cu dou separatoare sau cu o cupl longitudinal n funcie de gradul de elasticitate dorit, figura 6.6.a,b,c din capitolul 6 al prezentului normativ.

    5.2.3.4.1. Secionarea longitudinal cu separatoare prezint totui un grad de elasticitate modest, caracterizat prin aceea c orice defect pe una din seciile de bare conduce la declanarea ntregii staii, iar funcionarea seciei neavariate este reluat dup izolarea seciei defecte prin deschiderea cuplei.

    5.2.3.4.2. Deoarece n costul unei celule, ponderea principal revine ntreruptorului, pentru reducerea cheltuielilor cu echiparea staiei se caut soluii de micorare a numrului de ntreruptoare. n acest scop se pot utiliza mai multe tipuri de cuple longitudinale:

    - cupla longitudinal cu un separator, presupune a investiie minim dar ofer o elasticitate n exploatare foarte redus, deoarece cuplarea/decuplarea

  • 21

    celor dou secii de bare se poate face numai n absena sarcinii (dup deconectarea surselor de alimentare);

    - cupla longitudinal cu doua separatoare; in cazul unor manevre greite cu separatorul cuplei sau in cazul revizuirii acestuia, trebuie scoase din funciune ambele secii de bare; acest ultim dezavantaj poate fi parial remediat prin prevederea unui al doilea separator de cupl;

    - cupla longitudinal cu doua separatoare i un ntreruptor ofer elasticitate i siguran maxim n exploatare; conectarea/deconectarea longitudinal a seciilor se face in acest caz numai cu ajutorul ntreruptorului (capabil sa sting arcul electric).

    5.2.3.4.3. Creterea elasticitii este realizat prin prezena ntreruptorului de cupl longitudinal ofer elasticitate sporit (varianta1, figura 6.6.c din capitolul 6 al prezentului normativ). Din motive de limitare a plafonului curenilor de scurtcircuit pe bar, uneori cupla include i un reactor (varianta 3, figura 6.6.c din capitolul 6 al prezentului normativ). 5.2.3.4.4. Cnd se dorete o elasticitate i o siguran sporit a circuitului de cupl, se nseriaz dou ntreruptoare, (varianta 4, figura 6.6.c din capitolul 6 al prezentului normativ). Aceast schem electric de conexiuni a cptat o larg rspndire mai ales la medie tensiune. Bara colectoare, executat de obicei din eav de aluminiu, contribuie la reducerea cheltuielilor de ntreinere ale staiei electrice. 5.2.3.5. Schema cu o bar colectoare i o bar de ocolire (1 BC + BOc)

    Introducerea barei de ocolire i a circuitului de cupl de ocolire (figura 6.7. din capitolul 6 al prezentului normativ) se face pentru nlturarea celui de al doilea dezavantaj al schemelor cu bare colectoare simple.

    5.2.4. Schema cu bare colectoare duble

    Schema cu bare colectoare duble a cptat o larg rspndire. n comparaie

    cu schema cu sistem simplu de bare, schema cu sistem dublu de bare colectoare ofer un grad de elasticitate sporit i posibilitatea racordrii circuitelor aferente la oricare din cele dou bare colectoare. Cel mai des ntlnite sunt schemele cu bare duble i un ntreruptor pe circuit, dar s-au construit i staii cu sistem dublu de bare la care unui circuit racordat i revine mai mult de un ntreruptor.

    5.2.4.1. Schema electric cu dublu sistem de bare colectoare i un ntreruptor pe circuit

    Fiecare circuit se racordeaz la sistemul dublu de bare colectoare prin intermediul ntreruptorului i a dou separatoare de bare (figura 6.8. din capitolul 6 al prezentului normativ). Exist dou versiuni primare ale schemei cu bare duble, funcie de amplasarea pe teren. n prima versiune, figura 6.8. din capitolul 6 al prezentului normativ, staia realizat ocup incorect terenul care prin extinderea staiei i mrete repede dimensiunea paralel cu BC. n varianta din figura 6.9. din capitolul 6 al prezentului normativ, terenul este bine ocupat, cu condiia s existe plecri n ambele direcii. Staia este mai compact. 5.2.4.1.1. Avantajele utilizrii sistemelor de bare duble colectoare:

  • 22

    - revizia barelor colectoare se face pe rnd, circuitele barei n revizie fiind transferate barei n funciune;

    - avarierea unui sistem de bare nu implic retragerea din exploatare a circuitelor aferente (circuitele se trec pe sistemul rmas sub tensiune, funcionarea fiind ntrerupt pentru un scurt timp necesar manevrelor de transfer);

    - sursele pot alimenta orice consumatori afereni barelor colectoare.

    5.2.4.1.2. Dezavantajele schemei cu bare duble: - n primul rnd este mai scump cu circa 20-40 % fa de schema echivalent

    cu bar colectoare simpl datorit circuitului de cupl, a numrului suplimentar de separatoare de bar, a celei de a doua bare colectoare, a spaiilor mai mari ocupate n plus;

    - numrul sporit de aparate de comutaie pe lng faptul c reprezint o investiie suplimentar reprezint totodat surse probabile de manevre greite;

    - manevrele sunt mai complexe; - retragerea din exploatare, n scopul reviziei reparaii, a unui ntreruptor

    implic dou ntreruperi n funcionarea continu a circuitului respectiv;

    5.2.4.2. Schema cu bare colectoare duble i bar de ocolire

    Ultimele dou dezavantaje ale schemei cu sistem dublu de bare colectoare pot fi nlturate prin introducerea suplimentar a unui sistem de ocolire i a cuplei respective, figura 6.10. din capitolul 6 al prezentului normativ. Introducerea barei de ocolire (transfer) nu se justific dect pentru staii importante care vehiculeaz mari cantiti de energie pe mai multe linii. 5.2.4.3. Secionarea longitudinal a barelor colectoare duble

    Secionarea longitudinal a ambelor sau numai a uneia dintre cele dou sisteme de bare se realizeaz din aceleai motive ca n cazul schemelor cu un sistem de bare colectoare. De obicei se secioneaz numai un sistem (denumit bar de lucru) n dou sau trei secii longitudinale, cellalt sistem (denumit bar de rezerv) rmnnd nesecionat. Cu ocazia avarierii unei secii longitudinale, funcionarea este preluat de bara de rezerv prin intermediul circuitelor de cupl, figura 6.11., a, b din capitolul 6 al prezentului normativ. Uneori se secioneaz ambele BC prin cte dou separatoare nseriate sau numai una din ele, cealalt bar fiind secionat printr-un ntreruptor, figura 6.11.c din capitolul 26 al prezentului normativ. n anumite situaii, n scopul realizrii unor economii de investiii prin reducerea numrului de celule de cupl, se folosesc cuple combinate longo-transversale, figura 6.12.a, b, c, d, e din capitolul 6 al prezentului normativ. 5.2.4.3.1.Toate aceste variante economice de realizare a cuplei longo-transversale prezint ns dou importante dezavantaje:

    a. realizarea fizic implic soluii constructive mai complicate, necesitnd spaiu relativ mare sau ncruciri de conductoare care sporesc probabilitatea de apariie a avariilor cu urmri grave n special pentru cazul celulelor de cupl;

    b. cuplele combinate ndeplinind mai multe funciuni, n timpul exploatrii pot aprea situaii n care cupla rmne blocat ntr-o anumit poziie i devine indisponibil pentru cea de a doua poziie.

  • 23

    5.2.4.4. Scheme cu bare duble cu mai mult de un ntreruptor pe circuit Folosirea mai multor ntreruptoare pe circuit s-a introdus cu scopul de a crete

    sigurana n funcionare a schemei. ns, exist o corelae ntre aspectele de simplitate i siguran: schemele mai simple sunt mai puin supuse erorilor de manevr i comport mai puine surse probabile de defect. Toate consideraiile relative la sporirea numrului de ntreruptoare pe circuit n schemele urmtoare trebuie fcute n lumina celor dou aspecte, a interdependenei acestora. 5.2.4.4.1. Cu cele dou ntreruptoare ale sale, fiecare circuit continu funcionarea nentrerupt cu ocazia reviziei unui ntreruptor. Dac apare un defect chiar ntr-unul din ntreruptoare, dup izolarea acestuia prin separatoare aferente, circuitul respectiv i reia funcionarea prin cellalt ntreruptor, figura 6.13. din capitolul 6 al prezentului normativ. n acest mod se face economie de un circuit de cupl, pentru c oricare din celulele racordate prin dou ntreruptoare poate realiza performanele cuplei. 5.2.4.4.2. n cazul unui scurtcircuit pe una din bare, funcionarea nu este ntrerupt pentru c declaneaz toate ntreruptoarele racordate la bara respectiv, iar circuitele rmn n continuare n funciune. n cazul unui defect pe un circuit declaneaz ambele ntreruptoare aferente. Toate manevrele de comutare se execut numai cu ntreruptoare, fapt ce contribuie la creterea siguranei n funcionare. 5.2.4.4.3. n cadrul acestor scheme se dubleaz practic echipamentul, aa nct, prin natura sa mai complicat este supus erorilor de manevr i prezint un important efect contrar celui scontat (de cretere a siguranei). Din aceste motive schema nu s-a extins prea mult.

    Cele dou ntreruptoare aferente unui singur circuit pot cumula i funcia de

    secionare a barelor, ca n figura 6.13.b din capitolul 6 al prezentului normativ.

    5.2.4.4.4. Pentru reducerea investiiei din cazul schemei cu ntreruptor dublu s-au ncercat mai multe variante :

    a. Schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit care cumuleaz practic principalele avantaje ale schemei cu dou ntreruptoare pe circuit (la un defect pe una din bare, funcionarea continu a staiei nu este perturbat; retragerea din exploatare pentru revizie a oricrui ntreruptor se poate face fr ntreruperea alimentrii circuitului respectiv). Aceste avantaje sunt obinute cu mai puin de dou ntreruptoare pe circuit. Totui, spre deosebire de schema precedent dac se face revizia ntreruptorului 1 de exemplu, (transformatorul T1, alimentat de la BC1 prin ntreruptoarele 2 i 3), la un scurtcircuit pe circuitul de pe aceeai ramur al liniei L1 , declaneaz ambele ntreruptoare 2 i 3, iar transformatorul T1, este ntrerupt (pentru scurt timp ns), figura 6.14. din capitolul 6 al prezentului normativ.

    Datorit investiiei mai reduse (este mai scump ns dect schema cu 1 ntreruptor/circuit) i al avantajelor remarcabile, schema a cptat o larg acceptare. Este privit ca o schem aparent tot att de sigur ca i cea cu dou ntreruptoare pe circuit dar la un pre mai redus. Schema are o siguran mai mare n funcionare fa de cazul unui singur ntreruptor pe circuit. ns operaiile de comutaie i protecia prin relee sunt mai complicate ceea ce crete probabilitatea apariiei unor erori de manevr. De asemenea, la fel ca n schema precedent, cu ocazia unui defect pe un circuit, deconecteaz

  • 24

    dou ntreruptoare pentru a-l izola, ceea ce conduce la uzur sporit. Cu alte cuvinte, schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit, reproduce la scara unei investiii mai reduse principalele avantaje i dezavantaje ale schemei cu 2 ntreruptoare pe circuit.

    b. Aceleai considerente se aplic i n cazul schemei cu 4/3 ntreruptoare pe

    circuit din figura 6.15. din capitolul 6 al prezentului normativ. Trebuie adugat faptul c schema prezint un risc i mai mare al erorilor de manevr. De asemenea necesit o dispoziie constructiv mai dificil de realizat. Aceasta explic de ce schema cu 4/3 ntreruptoare, s-a folosit mai rar dect schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit.

    5.2.4.5. Schema de conexiuni hibride cu sistem dublu de bare colectoare

    Circuitele aferente unei staii nu se bucur de o aceeai importan. n acest

    sens, prevederea de aparate de comutaie n mod difereniat, n acord cu importana fiecrui circuit n parte aduce efecte economice binevenite (retrageri accidentale din exploatare minime i investiii mai reduse). 5.2.4.5.1. n exemplificarea din figura 6.16. din capitolul 6 al prezentului normativ, se observ c se acord o importan sporit alimentrilor din sistemul electromagnetic S (2 ntreruptoare pe circuit). Barele colectoare, secionate elastic (celulele de injecie pot juca un rol de cupl transversal) i rigid (longitudinal, prin cele dou circuite de cupl normal deschise, controlate prin AAR) ofer o bun elasticitate n efectuarea manevrelor i un grad superior de siguran n funcionarea continu. O parte din circuitele de importan moderat (2, 3, 3', 4') sunt alimentate rigid de la o singur secie de bare cu avantajul imediat al reducerii investiiei i a posibilitilor de manevrare greit cu separatoare de bare. 5.2.5. Scheme far bare colectoare

    5.2.5.1.Scheme n punte

    Se folosesc unde exist o configurauraie cunoscut a staiei pentru care se prevd, n general extinderi viitoare. Schema a cptat o larg extindere n cazul staiilor electrice de nalt i foarte nalt tensiune n cazul particular a dou blocuri transformator-linie (4 circuite), figura 6.17. din capitolul 6 al prezentului normativ.

    5.2.5.1.1. Schemele n punte implic o investiie sensibil mai redus fa de schema obinuit cu un ntreruptor pe circuit.

    Introducerea punii aduce imediat avantaje: - crete elasticitatea schemei; - se mbuntete nivelul tensiunilor (legturi electrice n paralel); - crete gradul de continuitate n alimentare; - retragerea din exploatare pentru revizie-reparaie a ntreruptorului unei ramuri nu duce la ntreruperea funcionrii elementelor dac schema se completeaz cu puntea suplimentar realizat cu separatoare nseriate (desenat punctat).

    5.2.5.1.2. Schemele cu punte spre linie sunt indicate staiilor de transformare unde se realizeaz mai des manevre pe partea transformatoarelor, sau acolo unde probabilitatea defectelor pe linie este redus. Schemele H superior se mai recomand n cazul n care se face un tranzit de energie important ntre cele dou linii.

  • 25

    5.2.5.1.3. n concluzie, schemele se remarc prin aceea c elimin barele colectoare i se realizeaz o economie de ntreruptoare fa de schema obinuit de bare colectoare.

    Din pcate, schemele n punte (denumite i "scheme H") nu sunt potrivite dect pentru configuraii particulare de staii. n plus, nu permit extinderi facile, fapt pentru care schemele H sunt indicate atunci cnd nu sunt perspective de extindere ulterioar a staiei electrice de conexiuni.

    5.2.5.2. Scheme de comutaie poligonal 5.2.5.2.1. Scheme poligonale

    Cunoscute i sub numele de scheme n inel, realizeaz fr bare colectoare propriu- zise o bun parte din avantajele schemei cu dou ntreruptoare pe circuit, dei sunt realizate fizic doar cu un ntreruptor pe circuit. Sunt denumite i scheme n ptrat, hexagon, decagon, etc. dup cum numrul ntreruptoarelor este 4, 6, 10 etc.

    De fapt barele colectoare sunt dispuse n inel i secionate cu ajutorul ntreruptoarelor dup numrul de circuite. La plecrile din inel nu se pun ntreruptoare ci doar separatoare. Fiecare ntreruptor deservete dou circuite (figura 6.18. din capitolul 6 al prezentului normativ).

    Schemele n inel permit revizia ntreruptoarelor fr ntreruperea alimentrii (ca

    la schemele cu bare duble i dou ntreruptoare pe circuit), ns protecia prin relee a unui circuit deconecteaz ambele ntreruptoare adiacente cu ocazia apariiei unui defect.

    Avantajele schemei poligonale constau n: a) economisirea unui ntreruptor fa de schema echivalent cu bare duble

    (este vorba de circuitul de cupl) (odat cu creterea numrului de laturi acest avantaj se diminueaz);

    b) fiecare circuit este deservit de dou ntreruptoare a cror revizie pe rnd se realizeaz fr ntreruperea circuitului respectiv;

    c) lipsa barelor colectoare nseamn de fapt lipsa punctelor slabe. Dezavantajele schemei constau n: a) cu ocazia unui defect pe unul din circuite deconecteaz dou ntreruptoare; b) n general, protecia prin relee i schema de comutaie prin natura sa sunt

    mai complicate, de unde pot rezulta erori de manevr ale personalului - aspect care poate anula avantajul scontat de sporire a siguranei;

    c) un defect ntr-un ntreruptor scoate din funciune nu un singur circuit, ci ambele circuite adiacente;

    d) sursele de alimentare trebuie dispuse pe ct posibil alternat deoarece exist riscul izolrii lor ca rezultat al dublei secionri cu ocazia unui defect;

    e) este mai uor totui de extins o schem cu bare colectoare. Din acest motiv schema se folosete la tensiuni nalte i foarte nalte unde aparatajul este foarte scump (nu se folosete la tensiuni medii).

    Observaie

    Uneori din motive economice, schema poligon poate s aib cte un ntreruptor pentru mai multe circuite. n figura 6.16. din capitolul 6 al prezentului normativ, cu ocazia declanrii n avarie a unei linii are loc deconectarea automat i a transformatorului adiacent.

  • 26

    5.2.5.2. Scheme bipoligonale Acestea rezult din dezvoltarea schemelor poligonale. Dou poligoane sunt

    legate ntre ele printr-o singur punte, de obicei cnd numrul laturilor este mai mic, figura 6.20a din capitolul 6 al prezentului normativ, pentru un numr mai mare de laturi sunt create dou puni, figura 6.20b din capitolul 6 al prezentului normativ.

    Se observ c schemele bipoligonale rezolv una din principalele dificulti de extindere.

    5.2.5.3. Scheme cu poligoane jumelate

    Aceste scheme rezult din alipirea a dou sau mai multe poligoane formnd o bucl multipl, mai usor extensibil.

    Datorit avantajelor remarcabile, schemele poligonale au cptat o extindere apreciabil la tensiuni nalte i foarte nalte unde costul ntreruptoarelor este mai ridicat i se cere o siguran i elasticitate n funcionare deosebit.

    5.2.6. Scheme pentru staii de record adnc (SRA)

    5.2.6.1. O soluie economic pentru alimentarea consumatorilor industriali sau urbani este staia de racord adnc (SRA). Aceasta alimenteaz din barele staiilor de 110 220 kV de conexiuni sau transformare ale sistemului energetic i sunt dimensionate n ideea rezervrii 100% att a racordurilor ct i a transformatoarelor de putere. 5.2.6.2. Transformatoarele de putere amplasate aproximativ n centrul de greutate al consumatorului (de unde i denumirea de racord adnc) se leag fr bare colectoare pe partea de nalt tensiune i fr alte legturi ntre cile de alimentare, figura 6.21. din capitolul 6 al prezentului normativ.

    5.2.6.3. n cazul ieirii din funciune a unuia dintre racorduri, sistemele de bare de medie tensiune se cupleaz automat prin AAR pe secia cu racordul n funciune, dimensionat s preia i aceast sarcin suplimentar. 5.2.6.4. SRA, de obicei, se deservete fr personal de exploatare permanent. Comenzile operative (cuplare, decuplare, supravegherea funcionrii SRA) se efectueaz de la staia principal din sistemul energetic, printr-un fir pilot. Tot prin firul pilot se transmit semnale preventive referitoare la funcionarea transformatoarelor cobortoare (semnale gaze, supratemperaturi), a proteciei ntreruptoarelor etc. Se poate renuna la firul pilot, mai ales cnd SRA are un separator de scurtcircuit SSC montat n locul celui de linie din schema bloc-linie-transformator cobortor i separatoare cu deconectare SDA rapid care permit izolarea defectului (figura 6.22. din capitolul 6 al prezentului normativ). Pe de alt parte, schema prezint aparate suplimentare cum sunt separatoarele de scurtcircuitare care necesit revizii dese (dezavantaje). 5.2.6.5. Schemele electrice pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT de tip reea

    Pentru staiile de distribuie de tip reea de 6-10 kV se vor prevedea, de regul, celule de medie tensiune de tip nchis. Pentru staiile de distribuie de 20 kV se vor utiliza celule de tip nchis, n schem cu bare simple i celule de tip deschis, n scheme cu bare duble.

  • 27

    Pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/ MT de tip simplificat, cu un singur transformator, se recomand schema de bare nesecionate.

    Pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT cu dou transformatoare se recomand (n ordine preferenial) schemele: bar simpl secionat i bar dubl nesecionat cu cupl transversal. Alegerea schemei se va face ns n funcie de datele de proiectare.

    5.2.6.6. Schemele electrice pentru staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT de tip urban

    Staiile de distribuie din cadrul staiilor de transformare de 110 kV/MT de tip urban se vor executa cu celule de tip urban (tip deschis pe dou niveluri) sau cu celule de tip nchis. Alegerea schemei i a tipului celulei este condiionat n cele mai multe cazuri de configuraia, modul de funcionare i sensul dezvoltrii reelei urbane din zon. 5.3. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i a elasticitii

    schemelor

    5.3.1. Msuri pentru reducerea numrului circuitelor care ies din funciune la un scurtcircuit pe barele colectoare:

    a) n schemele cu sistem simplu de bare colectoare: a.1.Secionarea barei colectoare

    b) n schemele cu sistem dublu de bare colectoare: b.1.Secionarea barelor colectoare; b.2.Regimul de lucru pe ambele sisteme de bare colectoare.

    5.3.2. Msuri pentru meninerea n funciune a circuitelor pe timpul reviziei la ntreruptorul celulei:

    a) n schemele cu simplu sistem de bare colectoare: a.1.Utilizarea sistemului de transfer

    b) n schemele cu dublu sistem de bare colectoare: b.1.utilizarea sistemului de transfer; b.2.utilizarea separatoarelor de untare; b.3.nlocuirea ntreruptorului cu o legtur direct.

    5.3.3. Puteri de scurtcircuit pentru staiile de medie tensiune Puterile de scurtcircuit plafon i cele recomandate pentru dimensionarea

    staiilor de distribuie sunt incluse n tabelul 5.1. Tabelul 5.1.

    Tensiunea nominal a reelei, kV 6 10 20 110 Puterile de scurtcircuit recomandate, MVA 150 200 250

    Puterile de scurtcircuit plafon (cazuri de excepie), MVA

    250 (400)

    350 (500)

    500 (750)

    5.3.3.1. Necesitatea reducerii puterii de scurtcircuit n reeaua de distribuie, la depirea valorilor puterii de scurtcircuit recomandate, se va stabili pe baz de calcul tehnico-economic, innd seama, pe de o parte, de costul instalrii mijloacelor de

  • 28

    reducere a puterii de scurtcircuit, iar pe de alt parte, de costul suplimentar datorat nivelului mai ridicat al puterii de scurtcircuit. 5.3.3.2. n cazul n care rezult necesar reducerea puterii de scurtcircuit pe bare, se vor lua n considerare urmtoarele soluii:

    - utilizarea transformatoarelor cu tensiune de scurtcircuit mare; - secionarea barelor colectoare; - montarea bobinelor de reactan.

    5.4. Alegerea echipamentului 5.4.1. Circuitele primare

    5.4.1.1. Echipamentele de circuite primare trebuie s ndeplineasc condiiile de funcionare n regim normal i de scurtcircuit prevzute n prescripiile i cataloagele n vigoare, cu precizrile din capitolul 5 al prezentului normativ. 5.4.1.2. Un circuit electric sub tensiune nu poate fi ntrerupt dect de ntreruptor, sigurana fuzibil i separatorul de sarcin. ntreruptorul este aparatul specializat pentru stabilirea sau ntreruperea circuitului sub sarcin n regim normal sau n regim de scurtcircuit, este aparatul care ofer elasticitatea maxim n manevrarea unui circuit. Sigurana fuzibil poate realiza deconectarea automat a circuitului extrem de rapid, ceea ce poate conduce la supratensiuni periculoase. Din acest motiv folosirea siguranei de nalt tensiune este limitat la maximum 35 kV. Reluarea funcionrii necesit nlocuirea siguranei de ctre personalul de exploatare deci este mai puin elastic n comparaie cu ntreruptorul n manevrarea unui circuit electric. 5.4.1.3. Deoarece ntreruptoarele sunt aparate relativ costisitoare s-a ncercat nlocuirea lor cu separatoare de sarcin n anumite situaii, cum ar fi cazul staiilor de distribuie de 6 - 20 kV. Separatoarele de sarcin pot deconecta curenii nominali ai circuitelor respective i se pot chiar conecta pe scurtcircuit. Nu pot ns deconecta curenii de scurtcircuit. Uneori se combin un separator de sarcin cu o siguran fuzibil spre a forma o unitate constructiv. 5.4.1.4. Separatorul obinuit nu se poate manevra sub sarcin. De obicei un circuit conine nseriate un ntreruptor i unul sau mai multe separatoare. 5.4.1.5. Prevederea aparatajului de comutaie pe circuitele electrice de nalt tensiune ale staiei trebuie judicios argumentat pentru fiecare aparat n parte. Aceasta deoarece cu un numr insuficient de aparate exploatarea normal nu este posibil. Contrar, un numr exagerat de aparate pe lng faptul c sporete investiia suplimentar, este de natur s diminueze sigurana schemei deoarece fiecare aparat n plus reprezint o surs probabil de defect. 5.4.2.Circuitele secundare i serviciile proprii

    5.4.2.1. Proiectarea circuitelor secundare, inclusiv a proteciilor prin relee i a automatizrilor, se va face n conformitate cu PE 504, PE 026 i capitolul 8 al prezentului normativ.

  • 29

    5.4.2.2. Proiectarea instalaiilor de servicii proprii de curent continuu i curent alternativ se va face n conformitate cu prevederile PE 112 i capitolului 13 al prezentului normativ.

  • 30

    6. SCHEME ELECTRICE LA STAIILE ELECTRICE DE TRANSFORMARE I CONEXIUNI

    6.1. Consideraii generale 6.1.1. Prezentele instruciuni se aplic la alegerea schemelor electrice, pe criterii generale tehnice i economice, ale staiilor electrice de distribuie de 6,10 i 20 kV de tip interior, aferente staiilor electrice de transformare. Instruciunile nu se aplic la proiectarea staiilor de MT aferente centralelor electrice. 6.1.2. Terminologie i abrevieri specifice

    Instalaie electric Ansamblul de elemente i echipamente electrice, legate funcional ntre ele, amplasate pe un teritoriu comun i deservite de aceeai formaie de lucru.

    Instalaie de conexiuni (staie de conexiuni)

    Instalaie electric din cadrul unei staii electrice, care are drept scop primirea i cedarea energiei electrice la aceeai valoare a tensiunii.

    Schema instalaiilor de conexiuni (schema de conexiuni)

    Reprezentarea prin semne convenionale standardizate a echipamentelor instalaiilor de conexiuni i a legturilor electrice dintre acestea

    6.1.3. Referine normative specifice

    SR HD 588.1 S1:2003 Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 1: Definiii generale i prescripii referitoare la ncercri

    SR EN 60060-2:2003 (inclusiv A11:2003)

    Tehnici de ncercare la nalt tensiune. Partea 2: Sisteme de msurare

    PE 011/82 Normativ privind calcule comparative tehnico-economice la instalaiile de producere, transport i distribuie a energiei electrice i termice

    PE 132/95 Normativ pentru proiectarea reelelor electrice de distribuie public

    6.2. Clasificarea staiilor electrice 6.2.1. Staii electrice de transformare 6.2.1.1. Dup locul de amplasare n cadrul sistemului electroenergetic, staiile electrice pot fi:

    1. Staii de central, care sunt amplasate lng centralele electrice.

  • 31

    2. Staii de reea, care sunt amplasate n diferite puncte ale sistemului electroenergetic.

    6.2.1.2. Dup funciile pe care le ndeplinesc n cadrul sistemului electroenergetic, staiile pot fi:

    1. Staii de evacuare, care au funcia de a realiza injecia n sistemul electroenergetic a puterii produse n centralele electrice, fr a alimenta direct vreun consumator. n general, staiile de evacuare sunt staii de centrale.

    2. Staiile de transfer, care au funcia de a realiza transferul de putere ntre dou sau mai multe zone ale sistemului electroenergetic, fr a alimenta direct consumatori concentrai.

    3. Staii de distribuie, care au funcia de a alimenta direct consumatorii. Cele mai simple, dar i cele mai numeroase staii de distribuie sunt posturile de transformare. Posturile de transformare sunt staii de distribuie de importan local, care conin unul sau mai multe transformatoare de for, prin intermediul crora se modific tensiunea de la o valoare medie (20 [kV],10 [kV],6 [kV] ) la o valoare joas (0,4 [kV] ).

    Figura.6.1 Schema structural a unei staii electrice de transformare cu

    instalaii de conexiuni la toate nivelele de tensiune Observaii:

    1. Exist situaii n care staia electric de transformare nu conine instalaii electrice de conexiuni la toate nivelele de tensiune. La unele nivele de tensiune, bornele transformatorului de for se leag direct fie cu generatorul electric (figura. 6.2.a), fie cu linia electric (Figura. 6.2.b), n aa-zisele scheme bloc. 2. Staia electric de transformare, la care instalaia de conexiuni cu tensiunea superioar de 750, 400 sau 220 kV este un nod de reea cu minimum trei circuite de linii, reprezint o staie electric de importan deosebit.

  • 32

    Figura 6.2. Structuri de scheme bloc pentru staii de transformare: a) - schem bloc generator-transformator; b) - schem bloc transformator-linie

    6.2.2. Staii electrice de conexiuni

    Figura 6.3. Schema structural a unei staii electrice de conexiuni 6.2.2.1. Clasificarea staiilor de conexiuni

    Din punct de vedere electric, o staie (instalaie) de conexiuni reprezint un nod

    electric (NE), unde se ntlnesc prile constitutive ale reelei electrice de transport de la surse cu cele spre consumator (Figura 6.4.).

  • 33

    Figura 6.4. Semnificaia unui nod electric (NE) al sistemului electroenergetic

    Nodul electric propriu zis poate fi realizat sub urmtoarele dou forme: 1. Nod electric realizat sub form de sisteme de bare colectoare, caz n

    care barele colectoare reprezint nodul de conexiuni extins n spaiu i realizat cu conductoare rigide sau flexibile. n acest caz nodului electric i corespunde o instalaie de conexiuni cu bare colectoare.

    Din punctul de vedere al schemelor de conexiuni exist dou categorii de

    instalaii de conexiuni cu bare colectoare, i anume: a) Instalaii de conexiuni cu unul sau mai multe sisteme de bare colectoare i un

    ntreruptor pe circuit: - instalaii cu simplu sistem de bare colectoare; - instalaii cu dublu sistem de bare colectoare; - instalaii cu triplu sistem de bare colectoare.

    b) Instalaii de conexiuni cu dou sisteme de bare colectoarea n care unui

    subansamblu de N circuite le revin N+1 ntreruptoare: - instalaii cu dou ntreruptoare pe circuit; - instalaii cu 3/2 ntreruptoare pe circuit; - instalaii cu 4/3 ntreruptoare pe circuit.

    2. Nod electric realizat sub forma unui ansamblu de ntreruptoare i

    separatoare n diferite conexiuni. n acest caz nodului electric i corespunde o instalaie de conexiuni fr bare colectoare.

    Din punctul de vedere al schemelor de conexiuni exist dou categorii de

    instalaii de conexiuni fr bare colectoare, i anume: a) instalaii de conexiuni n H; b) instalaii de conexiuni poligonale

    6.3. Scheme de conexiuni

    Schemele instalaiilor electrice de conexiune (schemele de conexiuni) pot fi

    scheme de conexiuni monofazate (sau monofilare) i scheme de conexiuni trifazate (trifilare).

    Dac n schema electric de conexiuni a unui circuit trifazat, cu faze identice din punct de vedere constructiv, se reprezint numai elementele unei singure faze i legturile dintre ele, atunci acea schem este o schem electric de conexiuni monofazat sau monofilar a circuitului trifazat respectiv.

    Dac n schema electric de conexiuni a unui circuit trifazat, cu faze identice

    sau neidentice din punct de vedere constructiv, se reprezint elementele i legturile dintre ele pentru toate cele trei faze i pentru conductorul de nul (dac acesta exist), atunci acea schem este o schem electric de conexiuni trifazat sau trifilar a circuitului trifazat respectiv. n general circuitele primare ale staiilor electrice sunt circuite trifazate, iar fazele lor sunt identice din punct de vedere constructiv, ceea ce permite ca n schemele lor electrice de conexiuni s se reprezinte numai elementele unei faze.

  • 34

    Dac ntr-o anumit zon a circuitului fazele nu sunt echipate identic, acea zon

    se va reprezenta trifilar (trifazat).

    Pentru reprezentarea unei scheme de conexiuni este necesar a se parcurge patru etape n urmtoarea ordine:

    a) se reprezint structura nodurilor de conexiuni (sistemele, respectiv seciile barelor colectoare) corespunztoare tipului schemei;

    b) se reprezint celulele tipice schemei (celulele de cupl); c) dac instalaia de conexiuni este cu celule de msur i descrctori, se

    reprezint aceste celule; d) se reprezint celulele de circuit corespunztoare instalaiei de conexiuni.

    6.3.1. Schemele instalaiilor de conexiuni cu unul sau mai multe sisteme de bare colectoare

    Instalaiile de conexiuni cu unul sau mai multe sisteme de bare colectoare i un

    ntreruptor pe circuit se caracterizeaz prin aceea c nodul electric este realizat sub form de sistem de bare colectoare. Bara colectoare, constructiv este un nod extins n spaiu, pentru a se crea condiiile necesare racordrii mai multor circuite primare i poate fi realizat att cu conductoare de tipul barelor rigide, ct i cu conductoare flexibile de tipul celor funie care se folosesc la liniile electrice aeriene. Barele rigide se ntlnesc, de obicei, n cadrul instalaiilor de conexiuni de medie tensiune, iar cele flexibile n cadrul instalaiilor de conexiuni de nalt tensiune. n cadrul acestor instalaii, circuitele primare se racordeaz la sistemul de bare colectoare prin intermediul celulelor.

    Celula este o parte component a unei instalaii de conexiuni cu bare

    colectoare, care conine echipamentul aparinnd unui singur circuit (celule de circuit), unui dispozitiv de legtur ntre diverse pri ale instalaiei de conexiuni (celule tipice schemei), unui dispozitiv de msur sau protecie (celule auxiliare) i care constituie din punct de vedere constructiv i al spaiului pe care l ocup o unitate distinct.

    Din punctul de vedere al modului n care se racordeaz la barele colectoare, celulele se mpart n dou grupe:

    - celule serie, care sunt parcurse de energia electric n drumul ei de la surse spre consumatori, iar circuitele pe care le deservesc constituie laturi ale reelei electrice a sistemului electroenergetic. Aceste celule sunt prevzute cu ntreruptor, care are rolul de a nchide respectiv ntrerupe curentul pe latura respectiv.

    - celule derivaie, care nu sunt parcurse de energia electric n drumul ei de la surse spre consumatori, fiind racordate ntre faz i pmnt. Aceste celule nu au prevzut ntreruptor.

    Din categoria celulelor serie fac parte celulele de circuit i celulele tipice

    schemei, iar din categoria celulelor derivaie, celulele auxiliare. Celulele de circuit deservesc circuitele primare prin care se aduce energia

    de la surse, respectiv se d energie spre consumatori i poart numele circuitului pe care l deservesc. Astfel, se ntlnesc:

    - celule de generator (CG), prin care se racordeaz generatoarele la barele colectoare;

  • 35

    - celule de linie (CL), prin care se racordeaz liniile electrice la barele colectoare;

    - celule de (auto)transformator (CAT sau CT), prin care se racordeaz (auto)transformatoarele la barele colectoare;

    Celulele tipice schemei nu au rol de a deservi un circuit anume ci de a stabilii

    legtura electric ntre diferitele bare colectoare ale aceleiai instalaii de conexiuni. Trebuie avut n vedere c exist instalaii de conexiuni la care nodul electric (sistemul de bare colectoare) constructiv este divizat n mai multe seciuni (sisteme i/sau secii de bare) care pot lucra fie cuplate fie necuplate ntre ele. Aceste celule sunt aa zisele celule de cupl i funcie de rolul pe care l au, pot fi :

    - celule de cupl longitudinal (CL); - celule de cupl transversal (CCT); - celule de cupl de transfer sau ocolire (CCTr), respectiv combinaii ale

    acestora numite cuple combinate.

    Celulele auxiliare au rolul de a permite racordarea transformatoarelor de tensiune i a descrctoarelor la barele colectoare i poart numele elementului pe care l deservesc, astfel:

    - celul de msur (CM), prin care se racordeaz transformatoarele de tensiune la barele colectoare;

    - celul de descrctor (CD), prin care se racordeaz descrctoarele la barele colectoare.

    6.3.2. Msuri pentru creterea siguranei n funcionare i a elasticitii schemelor

    Msuri pentru reducerea numrului circuitelor care ies din funciune la un scurtcircuit pe barele colectoare:

    1. n schemele cu sistem simplu de bare colectoare: 1.1. Secionarea barei colectoare

    2. 2.n schemele cu sistem dublu de bare colectoare: 2.1. Secionarea barelor colectoare; 2.2. Regimul de lucru pe ambele sisteme de bare colectoare.

    Msuri pentru meninerea n funciune a circuitelor pe timpul reviziei la

    ntreruptorul celulei: 1.n schemele cu simplu sistem de bare colectoare:

    1.1.utilizarea sistemului de transfer 2.n schemele cu dublu sistem de bare colectoare:

    2.1.utilizarea sistemului de transfer; 2.2.utilizarea separatoarelor de untare; 2.3.nlocuirea ntreruptorului cu o legtur direct.

    6.3.3. Scheme cu un sistem simplu de bare colectoare i un ntreruptor pe circuit 6.3.3.1. Sistem simplu de bare colectoare nesecionat (utilizat n special la joas tensiune)

  • 36

    Figura 6.5. Schema unei staii cu bare colectoare simple nesecionate

    Schema se remarc printr-un grad de elasticitate redus servind n general pentru alimentarea consumatorilor de categoria a-III-a de la o singur surs de putere modest. 6.3.3.2. Sistem simplu de bare colectoare secionat

    Figura 6.6 Secionarea longitudinala Aceast schem (varianta 4, figura. 6.6.c) electric de conexiuni a cptat o

    larg rspndire mai ales la medie tensiune.

  • 37

    6.3.3.3. Schema cu o bar colectoare i o bar de ocolire (1 BC + BOc)

    Figura 6.7. Schema principal a unei staii cu BC si BOc

    Pentru ca circuitul aferent unui ntreruptor s asigure tranzitul de energie pe durata reviziei acetuia se folosesc bare de ocolire sau transfer. 6.3.4. Scheme cu sistem dublu de bare colectoare i un ntreruptor pe circuit 6.3.4.1. Scheme cu sistem dublu de bare colectoare

    Exist dou versiuni primare ale schemei cu bare duble, funcie de amplasarea pe teren. n prima variant, figura. 6.8., staia realizat ocup incorect terenul care prin extinderea staiei i mrete repede dimensiunea paralel cu BC. n varianta din figura. 2.6., terenul este bine ocupat, cu condiia s existe plecri n ambele direcii. Staia este mai compact.

    Figura 6.8. Schem cu bare colectoare duble - amplasament extins

  • 38

    Figura 6.9. Schem cu bare colectoare duble - amplasament mai compact

    6.3.4.2. Schema cu bare colectoare duble i bar de ocolire

    Figura 6.10. Schem cu bare colectoare duble i bar de ocolire

    6.3.4.3. Secionarea longitudinal a barelor colectoare duble

  • 39

    Figura 6.11. Scheme cu bare duble secionate a-schem cu bare duble cu doua secii longitudinale b-schem cu bare duble cu trei secii longitudinale c-schem cu bare duble cu ambele bare secionate

    6.3.4.4. Scheme cu bare duble cu mai mult de un ntreruptor pe circuit

    n cadrul acestor scheme se dubleaz practic echipamentul, aa nct, prin

    natura sa mai complicat este supus erorilor de manevr i prezint un important efect

  • 40

    contrar celui scontat (de cretere a siguranei). Din aceste motive schema nu s-a extins prea mult.

    Figura 6.12. Schem cu bare duble cu dou ntreruptoare pe circuit

    Cele dou ntreruptoare aferente unui singur circuit pot cumula i funcia de

    secionare a barelor, ca n figura. 6.13.

    Figura 6.13. Schem cu bare duble cu dou ntreruptoare pe circuit cu secionarea unei bare

    Pentru reducerea investiiei din cazul schemei cu ntreruptor dublu s-au ncercat

    mai multe variante :

    c. schem cu 3/2 ntreruptoare pe circuit (figura. 6.14).

  • 41

    Figura 6.14. Schem cu bare duble i 3/2 ntreruptoare pe circuit

    Datorit investiiei mai reduse (este mai scump ns dect schema cu 1 ntreruptor/circuit) i al avantajelor remarcabile, schema a cptat o larg acceptare. d. schem cu 4/3 ntreruptoare pe circuit din figura 6.15.

    Trebuie adugat faptul c schema prezint un risc i mai mare al erorilor de manevr. De asemenea necesit o dispoziie constructiv mai dificil de realizat. Aceasta explic de ce schema cu 4/3 ntreruptoare, s-a folosit mai rar dect schema cu 3/2 ntreruptoare pe circuit.

    Figura 6.15. Schem cu bare duble i 4/3 ntreruptoare pe circuit 6.3.4.5. Schema de conexiuni hibride cu sistem dublu de bare colectoare

  • 42

    Circuitele aferente unei staii nu se bucur de o aceeai importan. n acest

    sens, prevederea de aparate de comutaie n mod difereniat, n accord cu importana fiecrui circuit n parte aduce efecte economice binevenite (retrageri accidentale din exploatare minime i investiii mai reduse).

    Figura 6.16. Schem hibrid

    6.3.5. Scheme ale instalaiilor de conexiuni fr bare colectoare

    6.3.5.1.Scheme n punte Se folosesc unde exist o configuraie cunoscut a staiei pentru care se prevd,

    n general extinderi viitoare. Schema a cptat o larg extindere n cazul staiilor electrice de nalt i foarte nalt tensiune n cazul particular a dou blocuri transformator-linie (4 circuite), figura 6.17.

    a) b)

    Figura 6.17. Schem de conexiuni n puncte: a-cu punte spre linie (H superior);

    b-cu punte spre transformator (H inferior). Schemele cu punt