NTE 401.03.00 Metodologie Privind Deter Min Area Sectiunii Economice a or in Instalatii Electrice de Distributie de 1 - 110 kV

METODOLOGIE PRIVIND DETERMINAREA SECŢIUNII ECONOMICE A CONDUCTOARELOR ÎN INSTALAŢII ELECTRICE DE DISTRIBUŢIE DE 1 - 110 kV

Indicativ

NTE 401/03/00

Aprobat prin Decizia nr.269 din 4.06.2003 a Preşedintelui ANRE

2 Înlocuieşte PE 135/1991

CUPRINS Pag. Cap.I Cap.II Cap.III Cap.IV Cap.V Cap.VI Cap.VII Cap. Cap.VI VIII II Anexa 1 Anexa 2 Anexa Anexa 3 Anex Anexaa 4 Anexa 5

Scop 3 Domeniu de aplicare 3 Definiţii şi abrevieri 4 Acte normative conexe 7 Condiţii de determinare a secţiunii conductoarelor 8 Modul de determinare a secţiunii economice pentru linii noi 9 Stabilirea sarcinii maxime de calcul 15 Limi Limite telle eco econo nom mice ice de fol folosi osire inte intens nsiiva a linii niilor lor exi existen stente te în expl exploa oata tare re 21 Valorile parametrilor utilizaţi 29 Preţuri folosite 30 Domeni Domeniii de sarc sarcini ini maxi maxime me anual anualee şi secţi secţiuni unile le econom economice ice care care le le corespu corespund nd 33  în cazul unor linii noi Exem Exempl plee de calc calcul ul pri privind vind dete determ rmiinare nareaa solu soluţi ţiiilor econ econom omiice pent pentru ru 40 numărul conductoarelor unei faze şi secţiunile acestora Prescripţii energetice conexe 61

2 Înlocuieşte PE 135/1991

CUPRINS Pag. Cap.I Cap.II Cap.III Cap.IV Cap.V Cap.VI Cap.VII Cap. Cap.VI VIII II Anexa 1 Anexa 2 Anexa Anexa 3 Anex Anexaa 4 Anexa 5

Scop 3 Domeniu de aplicare 3 Definiţii şi abrevieri 4 Acte normative conexe 7 Condiţii de determinare a secţiunii conductoarelor 8 Modul de determinare a secţiunii economice pentru linii noi 9 Stabilirea sarcinii maxime de calcul 15 Limi Limite telle eco econo nom mice ice de fol folosi osire inte intens nsiiva a linii niilor lor exi existen stente te în expl exploa oata tare re 21 Valorile parametrilor utilizaţi 29 Preţuri folosite 30 Domeni Domeniii de sarc sarcini ini maxi maxime me anual anualee şi secţi secţiuni unile le econom economice ice care care le le corespu corespund nd 33  în cazul unor linii noi Exem Exempl plee de calc calcul ul pri privind vind dete determ rmiinare nareaa solu soluţi ţiiilor econ econom omiice pent pentru ru 40 numărul conductoarelor unei faze şi secţiunile acestora Prescripţii energetice conexe 61

3

CAPITOLUL 1 SCOP Prezenta normă permite stabilirea, stabilirea, prin calcul economic economic bazat pe criteriul Cheltuieli Cheltuieli Art. Art. 1. –  Prezenta Totale Actualizate minime, a secţiunii liniilor electrice de distribuţie folosind o metodologie 1 bazată  pe metoda cunoscută în literatură sub denumirea de “metoda densităţii economice de curent”.

CAPITOLUL II DOMENIU DE APLICARE

Art. 2. - Prevederile prezentei norme se aplică la proiectarea liniilor electrice aeriene (LEA) cu tensiuni până la 110 kV inclusiv şi la liniile de distribuţie în cablu (LEC) cu tensiuni până la 20 kV inclusiv, pentru dezvoltarea reţelei de distribuţie şi a instalaţiilor de racordare a utilizatorilor. De asemenea norma se aplică la elaborarea studiilor de dezvoltare a reţelelor de distribuţie în vederea stabilirii lucrărilor de investiţii şi a priorităţilor de promovare. condiţiile privind folosirea economică a secţiunilo secţiunilorr conductoarelor  conductoarelor  Art. 3. -  Norma se referă la condiţiile active şi anume la : a) dimensionar dimensionarea ea secţiunilor secţiunilor economice economice pentru liniile liniile electric electricee noi care urmează să fie construit construitee (cap.VI.);  b) verificarea verificarea gradului gradului de încărcare încărcare a secţiunilor secţiunilor liniilor liniilor existente existente în exploatare exploatare (cap.VIII) (cap.VIII)

Art. 4. - Se exceptează de la prevederile prezentei norme următoarele categorii de instalaţii: a) legăturile legăturile scurte scurte pentru aliment alimentarea area directă directă a unor receptoare receptoare din tablourile tablourile de joasă tensiun tensiunee sau din celule de medie tensiune (în general, sub 20 m la joasă tensiune şi sub 100 m la medie tensiune); 1

Metodologia originală este rodul activităţii unui colectiv din Fac. de Energetică a UPB, condus de prof. Pavel Buhuş

4  b) barele şi derivaţiile scurte din cadrul staţiilor şi posturilor de transformare; c) circuitele trifazate prin care se alimentează rezistoare, reostate de pornire etc.; d) reţelele provizorii şi cu durată mică de serviciu (maximum trei ani).

CAPITOLUL III DEFINIŢII ŞI ABREVIERI

Art. 5. - In sensul prezentei norme, noţiunile de mai jos au următoarele semnificaţii: a) Linie electrică. Este un sistem tehnic destinat distribuţiei trifazate a energiei electrice, putând avea un circuit sau mai multe circuite pozate pe aceleaşi suport (în cazul LEA) sau în aceeaşi canalizare (în cazul LEC).  b) Circuit electric. Este partea componentă a unei linii electrice de distrbuţie care poate fi separată, manual şi (sau) automat, prin aparate proprii de conectare, de alte circuite.  Nota 1.

In cadrul normei, pentru simplificare, referirile s-au făcut la noţiunea de linie ori de câte ori

nu era necesar a se specifica, dacă ea are unul sau mai multe circuite.  Nota 2.

In cazul în care fiecare fază a liniei este realizată din mai multe conductoare legate în

 paralel, trebuie făcută distincţie între secţiunea conductorului şi secţiunea (pe fază) a liniei, care este egală cu suma secţiunilor conductoarelor de fază. c) Secţiune tehnică ( st) . Este secţiunea liniei, obţinută prin calcul pe baza condiţiilor tehnice de dimensionare (încălzire în regim de durată, stabilitate termică la scurtcircuit, cădere de tensiune, rezistenţă mecanică etc.), prevăzute de prescripţiile tehnice în vigoare. d) Secţiune economică ( sec). Este secţiunea liniei pentru care se realizează un regim de funcţionare optim economic, corespunzător unor cheltuieli totale minime pentru linia respectivă, într-o perioadă de funcţionare dată.

5 e) Sarcina maximă de calcul ( I M). Este un curent maxim de durată, corespunzător regimului de funcţionare normal, care se stabileşte în vederea determinării secţiunii economice (cap.VII.art.19). f) Sarcina maximă echivalentă de calcul ( I Me). Este o sarcină echivalentă care se stabileşte pentru calculul secţiunii economice constante în cazul liniilor cu derivaţii (cap.VII. art.20). g) Densitatea economică de curent  (jec) . In conformitate cu metodologia pe care se bazează această  prescripţie,  jec reprezintă o mărime de calcul care se normează în scopul determinării numărului economic de conductoare identice a fiecărei faze şi, în continuare, a secţiunii economice pentru aceste conductoare.

Art. 6. - Semnificaţiile principalelor simboluri utilizate în instrucţiune (în ordine alfabetică): A–

componenta investiţiei specifice în linie care este independentă de secţiunea acesteia, în €/km;

a-

rata de actualizare, în ani  –1;

Ci -

cheltuieli de investiţii , în €

CTA - cheltuieli totale actualizate, corespunzătoare unităţii de lungime a liniei în €/km; Ccel - costul pe care îl implică prevederea unui întreruptor de joasă tensiune sau a unei celule cu întreruptor de înaltă tensiune, în €; Cex - cheltuielile totale de exploatare pe durata de studiu, în €; cex -

cheltuielile anuale de exploatare (întreţinere), în €/an şi km;

c p -

costul kW instalat în centrale etalon, în €/kW;

cw -

costul kWh, corespunzător treptelor de tensiune la care se face distribuţia, în €/kWh;

CPW – cheltuielile totale cu consumul propriu tehnologic pe durata de studiu, în €; c pw -

costul actualizat al pierderilor de putere şi de energie, corespunzător unui an şi unui consum

6 tehnologic de un kW la sarcina maximă, în €/an şi kW; IM,SM- sarcina maximă de calcul a liniei, în A sau kVA;  jec -

densitatea economică de curent normată, în A/mm2;

K-

panta de creştere a costului unui km de linie cu secţiunea conductorului de fază, în  €/km.mm2;

K  jnc - coeficientul de creştere a jec, folosit pentru determinarea numărului economic de conductoare sau de circuite; K d -

coeficientul pentru stabilirea sarcinii maxime echivalente de calcul în cazul liniilor cu

derivaţii; K r,  K rs –coeficientii pentru stabilirea sarcinii maxime echivalente de calcul care ţin seama de dinamica în timp a sarcinii; L -

lungime de traseu a liniei, în km;

 N -

numărul economic de conductoare pe fiecare fază a liniei, sau de circuite;

n -

numărul de celule cu care se echipează un circuit;

r -

rata medie de creştere a sarcinilor maxime anuale, în an-1;

s -

secţiunea conductorului activ al unei faze, în mm2;

se -

secţiunea unei linii existente în exploatare, în mm2;

sec -

secţiunea economică, pe fază, a liniei, în mm2;

scec - secţiunea economică de calcul, folosită pentru stabilirea secţiunii economice sec, în mm2; sM -

secţiune constructivă maximă a conductorului, utilizat la un tip constructiv de liniei, în mm2;

Tt -

mărime pentru calculul valorilor actualizate corespunzătoare duratei calendaristice t, în ani;

TIM,TSM – durate de utilizare anuală a sarcinii maxime, în ore/an; tstL -

durata de studiu a liniei şi a circulaţiei de curenţi, în ani;

7 tSCE - durata de viata normată pentru centrala etalon, în ani; rezistivitatea materialului conductor al liniei, în Ωmm2/km;

ρ τ

-

durata de calcul a consumurilor proprii anuale de energie, în ore/an.

Art. 7. - În prezenta normă tehnică energetică se folosesc următoarele moduri de indicare a gradului de obligativitate: -

“trebuie ″  ,

″ 

este necesar ″ 

,

″ 

urmează ″ 

: indică obligativitatea strictă a respectării

 prevederilor în cauză; -

″  

de regulă ″   :

indică faptul că prevederea respectivă trebuie să fie aplicată în

majoritatea cazurilor; nerespectarea unei astfel de prevederi trebuie să fie temeinic justificată în  proiect; -

″    se

recomandă ″   :

indică o rezolvare preferabilă, care trebuie să fie avută în vedere la

soluţionarea problemei; nerespectarea unei astfel de prevederi nu trebuie justificată în proiect; -

″    se

admite″   : indică o soluţie satisfăcătoare, care poate fi aplicată în soluţii particulare,

fiind obligatorie justificarea ei în proiect.

CAPITOLUL IV ACTE NORMATIVE CONEXE

Art. 8. - Pentru prezenta normă se enumeră următoarele acte normative conexe aflate în vigoare: (1) a) Codul tehnic al reţelelor de distribuţie. Cod ANRE 101.1.113.0.01.06/06/00  b) SR EN 50160 - Caracteristici ale tensiunii furnizate de reţelele publice de distribuţie; (2) Prescripţiile energetice din Anexa 5.

CAPITOLUL V CONDIŢII DE DETERMINARE A SECŢIUNII CONDUCTOARELOR 

8

Art. 9. - Secţiunea tehnică a conductoarelor instalaţiilor electrice specificate la art. 2, determinată conform normativelor pentru dimensionarea şi verificarea instalaţiiloe electroenergetice la solicitări mecanice şi termice, în condiţii de scurtcircuit, precum şi a normativelor pentru proiectarea şi excuţia liniilor electrice aeriene şi a reţelelor de cabluri electrice, trebuie verificată şi din punctul de vedere al condiţiilor economice de funcţionare.

Art. 10. - Verificarea condiţiilor economice de funcţionare ale instalaţiilor de la art. 2 se va face prin determinarea secţiunii economice a conductoarelor, în conformitate cu prevederile din cap.VI

Art. 11. - Secţiunea s care se va adopta în final, trebuie să fie cea mai mare dintre valorile rezultate  pentru secţiunea tehnică şi economică.  s = max( st, sec)

Art. 12. - În cazurile în care, în instalaţiile de cabluri de 6-20 kV, secţiunea tehnică impusă de condiţiile de stabilitate termică la scurtcircuit depăşeşte secţiunea economică, se vor lua măsuri  pentru limitarea acţiunii curenţilor de scurtcircuit prin: -

instalarea de siguranţe limitatoare de curent cu acţiune instantanee;

-

prevederea de instalaţii de protecţie cu eliminarea rapidă a scurtcircuitului.

CAPITOLUL VI MODUL DE DETERMINARE A SECŢIUNII ECONOMICE PENTRU LINII NOI

9

Art. 13. - Soluţia economică pentru numărul conductoarelor unei faze sau al circuitelor unei linii de distribuţie, precum şi pentru secţiunea acestora corespunde minimului cheltuielilor totale actualizate, exprimate prin relaţia (6.1). În această relaţie sunt însumate valorile actualizate (la anul punerii în funcţiune a liniei) ale cheltuielilor de investiţii C i , ale cheltuielilor de exploatare C ex, care nu depind de consumurile proprii tehnologice de putere şi energie şi cheltuielile CPW generate de consumurile  proprii tehnologice de putere şi energie. Raportând toate aceste cheltuieli la lungimea L a liniei, se obţine următoarea expresie a totalului cheltuielilor actualizate specifice( pe unitatea de lungime): CTA =

C i

+ C ex + CPW   L

3ρ   I M  ⋅ 10 2

=  N ( A +  Ks ) + cexT tsL +

 Ns

−3

c pwT tsL

(6.1)

Semnificaţiile simbolurilor utilizate sunt indicate în capitolul III iar valorile de calcul ale  parametrilor respectivi sunt prezentate în anexele 1 şi 2.

Art. 14. - Expresia de calcul al densităţii economice de curent se obţine prin determinarea minimului funcţiei CTA = f ( N , s) din relaţia (6.1), şi anume:  jec

=

 I M  c  s ec

=

 K  ⋅ 10 3 3 ⋅  ρ  ⋅ c pwT tsL

(6.2)

în care: c pw

reprezintă costul actualizat al pierderilor de putere şi de energie, corespunzătoare unui

consum propriu tehnologic de 1 kW timp de un an, şi se determină cu relaţia: c pw =

c p T tSCE 

+ c wτ  

(6.3)

Art. 15. - Duratele care intervin în expresia cheltuielilor actualizate specifice (6.1) şi la determinarea numărului şi secţiunii economice a conductoarelor sunt :

10 a) Durata normală de utilizare a centralei etalon care va compensa pierderile de energie pe linia proiectată, se consideră t SCE=20 ani.  b) Durata normală de utilizare a liniei proiectate, se consideră t SL

= 20

ani (LEC), respectiv,

40 ani (LEA). c) Durata t stL de studiu al structurii reţelei şi a circulaţiei de curenţi va putea cuprinde cel mult primii zece ani de exploatare a liniei (cu condiţia de a nu fi depăşit curentul frontieră termic  I ft admisibil în regim de durată).

Art. 16. - Secţiunea economică de calcul a liniilor electrice se va determina cu relaţia: c  s ec

=

 I M   j ec

(6.4)

în care:  I M

– sarcina maximă de calcul în regim normal de funcţionare determinată conform

indicaţiilor de la cap.VII;  jec

– valoarea normată a densităţii economice de curent pentru linia respectivă, determinată

conform tabelului 1.

Art. 17. - Densitatea economică de curent  jecN , normată pentru determinarea numărului economic de conductoare sau circuite, este întotdeauna mai mare decât jec, şi anume:   j ecN  =   j ec K   jnc

(6.5)

Valoarea coeficientului K  jnc – de creştere a lui jec – se determină utilizând următoarele relaţii: a) la mărirea numărului de conductoare pe fază (fără a prevedea aparate de conectare suplimentare):

11 =

 K  j

1+

 A

(6.6,a)

 Ks M 

 b) la mărirea numărului de circuite ale unei linii:

 K  jnc

=

1+

 A +

n

C cel   L  Ks M 

(6.6,b)

în care: n reprezintă numărul de celule cu cost C cel , cu care se intenţionează a fi echipat fiecare circuit

al liniei proiectate. In tabelul 2 sunt prezentate valorile coeficienţilor de creştere K  j şi  K  jnc pentru cazurile mai frecvent întâlnite în practică, precum şi secţiunile maxime  sM , utilizate în prezent la diferitele tipuri de linii. Valorile parametrilor A şi K sunt prezentate in Anexa 2, tabelul A2.

Art. 18. - Numărul economic  N  de conductoare al unei faze sau de circuite al unei linii şi apoi secţiunea economică normalizată s a fiecăruia dintre aceste conductoare se determină în două etape succesive prezentate în continuare. a) Numărul optim de calcul  N c al conductoarelor unei faze sau al circuitelor unei linii se determină cu relaţia:  N c

=

 I M   j ec K  jnc s M 

=

c  s ec

 K  jnc s M 

(6.7)

Soluţia constructivă privind numărul economic  N  de conductoare al fiecărei faze sau de circuite al liniei se determină prin rotunjirea la cel mai apropiat număr întreg, a numărului de calcul  N c, cu excepţia următoarelor cazuri:

a. se alege N =1, dacă N ≤1,41; b. se alege  N =2, dacă 1,41< N ≤2.5.

12  NOTĂ: Având în vedere precizarea de la punctul a de mai sus, precum şi relaţia (6.7) se poate alege direct  N =1 în toate cazurile când secţiunea economică de calcul scec determinată cu relaţia (6.4), satisface condiţia: c  s ec ≤

2 s M 

(6.8.a)

şi cu atât mai mult dacă: c  s ec

≤s M 

(6.8.b)

 b) Secţiunea economică totală pentru o fază a liniei va fi realizată din "N"  conductoare identice, de secţiune normalizată "s" astfel aleasă încât valoarea:  s ec =  Ns

(6.9)

să fie cât mai apropiată de valoarea scec, determinată cu relaţia (6.4.) In marea majoritate a cazurilor în care numărul  N  este mai mare decât unitatea, rezultă  sec

= Ns M  .

c) Secţiunea economică a unei linii electrice noi mai poate fi determinată şi prin metoda domeniilor de sarcini maxime anuale cărora le corespund secţiuni economice. Aceste domenii sunt  prezentate în tabelele din Anexa 3 ( tabelele A3.1 – A3.7) şi au fost determinate pe baza densităţilor  economice din tabelul 1. Pentru o durată de utilizare a sarcinii maxime T SM dată se caută în tabelul corespunzător  tipului constructiv de linie domeniul de sarcini care include sarcina maximă de calcul  I M sau S M. Pe orizontală, în prima coloană se află secţiunea economică căutată. Tabelul 1

DENSITĂŢILE ECONOMICE DE CURENT NORMATE PENTRU DIMENSIONAREA  NUMĂRULUI DE CIRCUITE ŞI A SECŢIUNII LINIILOR ELECTRICE DE DISTRIBUŢIE

13 - Valori în A/mm2 -

Tipul constructiv al liniei  j.t Al LEA

20 kV 110 kV   j.t. Cu 20 kV 110 kV  j.t. 6 kV Al 10 kV 20 kV

LEC  jt. 6 kV Cu 10 kV 20 kV

conductoare neizolate conductoare torsadate conduct. Al-Ol neizol. conduct.Al-Ol izolate conductoare Al-Ol conductoare neizolate conductoare neizolate conductoare neizolate izolaţie din polietilenă izolaţie din PVC izol.polietilena reticul. izolatie din PVC izol.polietilena reticul. izolaţie din PVC izolaţie hârtie izolaţie polietilenă izolaţie hârtie izolatie din polietilenă izolaţie din PVC izol.polietilenă reticul. izolaţie din PVC izol.polietilenă reticul. izolatie din PVC izolaţie hârtie izol. polietilenă reticul. izolaţie hârtie

T SM, în h/an 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1,01

0,92

0,84

0,77

0,70

0,64

0,58

0,53

0,99

0,90

0,82

0,75

0,68

0,62

0,57

0,52

1,25

1,16

1,08

0,99

0,92

0,85

0,78

0,72

1,39

1,30

1,20

1,11

1,03

0,95

0,87

0,80

1,33

1,24

1,16

1,08

1,00

0,92

0,85

0,79

1,29

1,18

1,08

0,98

0,89

0,81

0,74

0,68

1,84

1,72

1,59

1,47

1,36

1,25

1,15

1,06

1,71

1,61

1,50

1,39

1,29

1,19

1,10

1,02

1,08

0,98

0,90

0,82

0,74

0,68

0,62

0,57

1,06

0,96

0,88

0,80

0,73

0,66

0,61

0,55

1,14

1,07

0,99

0,91

0,84

0,78

0,72

0,66

1,12

1,05

0,97

0,90

0,83

0,76

0,70

0,65

1,19

1,10

1,02

0,95

0,87

0,80

0,74

0,68

1,17

1,09

1,01

0,93

0,86

0,79

0,73

0,67

1,62

1,51

1, 40

1,29

1,19

1,10

1.01

0,93

1,25

1,16

1,08

0,99

0,92

0,85

0,78

0,72

1,97

1,83

1,70

1,57

1,45

1,34

1,23

1,13

1,24

1,13

1,03

0,94

0,85

0,78

0,71

0,65

1,18

1,08

0,98

0,89

0,81

0,74

0,68

0,62

1,44

1,35

1,25

1,15

1,06

0,98

0,90

0,83

1,43

1,33

1,23

1,14

1,05

0,97

0,89

0,82

1,62

1,51

1,40

1,29

1,19

1,10

1,01

0,93

1,46

1,36

1,26

1,17

1,08

0,99

0,91

0,84

2,41

2,25

2,08

1,93

1,78

1,64

1,51

1,39

1,65

1,54

1,42

1,32

1,21

1,12

1,03

0,95

2,51

2,34

2,17

2,00

1,85

1,70

1,57

1,45

Tabelul 2

Coeficienţii de creştere a lui  j ec pentru determinarea numărului economic de conductoare fazice ale unui circuit ( K  j) sau a numărului economic de circuite ale unei linii , fiecare circuit fiind prevăzut cu n=1 celule  (K  j1c) sau cu n=2 celule ( K  j2c) câte una la fiecare capăt TIPUL LINIEI

sM

Nr.de celule al fiecărui circuit

14

Al LEA

Cu

Al

LEC

Cu

cond.neizolate  j.t. cond.izol torsadate conductoare din OlAl 20 kV conductoare izolate 110 conductoare din OlAl kV j.t. cond.neizolate 20 kV cond.neizolate 110 cond.neizolate kV izolaţie din polietilenă  j.t. izolaţie din PVC 6 kV izol.polietil. reticulată 6 kV izolaţia PVC izol.polietil. reticulată 10 kV izolaţia PVC 20 kV izol.polietil. reticulată 10 kV izolaţie hârtie 20 kV izol.polietilenă  j.t. izolatie din PVC izol.polietil.reticulată 6 kV izolaţia PVC izol.polietil.reticulata 10 kV izolaţia PVC 20 kV izol.polietil.reticulată 10 kV izolaţie hârtie 20 kV

mm2 95 95 120 150 300

 K  j

1,41 1,38 1,37 1,30 1,32

K 1j

K 2j 1/2

1,41(1+0,024/L) 1,38(1+0.026/L)1/2

1,41(1+0,048/L)1/2 1,38(1+0,053/L)1/2

1,37(1+0.414/L)1/2 1,30(1+0.294/L)1/2 1,32(1+1.170/L)1/2

1,37(1+0,829/L)1/2 1,30(1+0,588/L)1/2 1,28(1+2,340/L)1/2

1/2 70 1,61 1,61(1+0,015/L) 1,61(1+0,031/L)1/2 70 1,29 1,29(1+0,370/L)1/2 1,29(1+0.741/L)1/2 300 1,18 1,18(1+0,880/L)1/2 1,18(1+1.760/L)1/2

240 300 400 240 400 240 150 185 150 185 185 185 185 150 150 150 150 150

1,22 1,16 1,35 1,40 1,36 1,43 1,57 1,27 1,41 1,8 1,31 1,54 1,44 1,51 1,56 1,52 1,21 1,39

1,22(1+0,011/L)1/2 1,16(1+0,010/L)1/2 1,35(1+0,091/L)1/2 1,40(1+0,147/L)1/2 1,36(1+0,083/L)1/2 1,43(1+0,131/L)1/2 1,57(1+0,254/L)1/2 1,27(1+0,113/L)1/2 1,41(1+0,125/L)1/2 1,38(1+0,009/L)1/2 1,31(1+0,010/L)1/2 1,54(1+0,095/L)1/2 1,44(1+0,111/L)1/2 1,51(1+0,097/L)1/2 1,56(1+0,113/L)1/2 1,52(1+0,155/L)1/2 1,21(1+0,068/L)1/2 1,9(1+0,080/L)1/2

1,22(1+0,022/L)1/2 1,16(1+0,021/L)1/2 1,35(1+0,182/L)1/2 1,40(1+0,294/L)1/2 1,36(1+0,167/L)1/2 1,43(1+0,262/L)1/2 1,57(1+0,508/L)1/2 1,27(1+0,225/L)1/2 1,41(1+0,250/L)1/2 1,38(1+0,017/L)1/2 1,31(1+0,021/L)1/2 1,54(1+0,190/L)1/2 1,44(1+0,223/L)1/2 1,51(1+0,195/L)1/2 1,56(1+0,225/L)1/2 1,52(1+0,309/L)1/2 1,21(1+0,136/L)1/2 1,39(1+0,160/L)1/2

CAPITOLUL VII STABILIREA SARCINII MAXIME DE CALCUL

Art. 19. –  În cazul în care sarcina maximă anuală este variabilă în timp determinarea sarcinii maxime de calcul (I M )  se face în funcţie de sarcina maximă în regim normal  de funcţionare, estimată

15   pentru primul an de exploatare şi de evoluţia acesteia în următorii ani, în una din ipotezele  prezentate în continuare. a) Ipoteza 1: Sarcina maximă nu variază în decursul perioadei de analiză faţă de sarcina maximă din primul an. Sarcina maximă de calcul -  I M – se va considera însăşi valoarea sarcinii maxime din primul an.  b) Ipoteza 2: Sarcina maximă creşte cu o rată anuală r  în perioada primilor  t r  ≤ 9 ani după  primul an de exploatare, valoarea plafon atinsă în final ( I Mf ) presupunându-se că se menţine în restul duratei de serviciu a liniei. Sarcina maximă de calcul se determină cu relaţia:  I M 

=  I Mi ⋅ K r 

(7.1)

unde:  I Mi

este sarcina maximă din primul an de exploatare;

 K r 

-

 Nota 1.

coeficientul în funcţie de rata "r " de creştere a sarcinii, determinat în baza tabelului 3. Sarcina maximă de calcul ( I M)  este mai mică  decât sarcina maximă atinsă în final,

care se poate determina cu formula:  I Mf  

=  I Mi (1 + r ) t 

r 

(7.2)

Atunci când se cunoşte  I Mf  şi rata r  de creştere în cei t r  ani, din relaţia (7.2) se determină valoarea lui I Mi şi aceasta se introduce apoi în relaţia (7.1).  Nota 2.

In cazul liniilor cu derivaţii, relaţia (7.1) poate fi aplicată cu suficientă exactitate,

întâi fiecărui consumator sau fiecărei derivaţii în parte şi apoi se stabilesc sarcinile de calcul tranzitate în lungul liniei.

16 c) Ipoteza 3: Idem ipoteza 2, cu precizarea că în unul din cei 9 ani în care are loc creşterea treptată a sarcinii cu rată r  – şi anume în anul t  s – mai are loc o creştere suplimentară în salt, prin suprapunerea unei sarcini planificate I  p1. Sarcina maximă de calcul se determină cu relaţia:  I M 

=  I Mi ⋅ K rs

(7.3)

unde:  I Mi  K rs

este sarcina maximă din primul an de exploatare; - coeficientul în funcţie de rata de creştere (r ) şi de valoarea relativă a saltului de

sarcină în anul ts, în raport cu sarcina din primul an ( I  p1 /I Mi), determinat în tabelul 4.

Art. 20. - Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor radiale cu sarcini în derivaţie în ipoteza că linia are secţiunea constantă se va face dupa cum urmează:

a) In cazul unei linii de lungime  Lt  care alimentează n sarcini în derivaţie (fig.1), secţiunea economică constantă se calculează pentru sarcina maximă echivalentă al cărei tranzit în lungul liniei conduce la aceleaşi pierderi ca şi sarcina reală.  I M e=

2

2

2

 I 1  L1 +  I 2 L2 + ... I n Ln  Lt 

(7.4)

Tabelul 3 Valorile coeficientului K r 

 pentru stabilirea sarcinii maxime de calcul în funcţie de rata r 

17 de creştere a sarcinii maxime anuale

Rata r  % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 1,06 1,07 1,08 1,09 1,1 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 1,17 1,18 1,19 1,2 1,21 1,22 1,23 1,24

Numărul anilor de creştere tr  ulteriori primului an de exploatare 2 3 4 5 6 7 8 1,06 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,08 1,09 1,1 1,11 1,12 1,12 1,13 1,1 1,12 1,14 1,15 1,16 1,18 1,19 1,12 1,15 1,17 1,19 1,21 1,23 1,25 1,14 1,17 1,21 1,24 1,27 1,29 1,32 1,16 1,2 1,24 1,28 1,32 1,36 1,39 1,18 1,23 1,28 1,33 1,38 1,43 1,47 1,19 1,26 1,32 1,38 1,44 1,5 1,56 1,21 1,29 1,36 1,44 1,51 1,58 1,65 1,23 1,32 1,4 1,49 1,57 1,66 1,74 1,25 1,35 1,45 1,55 1,65 1,74 1,84 1,27 1,38 1,49 1,61 1,72 1,84 1,95 1,29 1,41 1,54 1,67 1,8 1,93 2,07 1,31 1,45 1,59 1,73 1,88 2,03 2,2 1,33 1,48 1,63 1,8 1,96 2,14 2,33 1,36 1,52 1,68 1,86 2,05 2,26 2,47 1,38 1,55 1,74 1,93 2,15 2,38 2,62 1,4 1,59 1,79 2,01 2,25 2,5 2,78 1,42 1,62 1,84 2,08 2,35 2,64 2,95 1,44 1,66 1,9 2,16 2,45 2,77 3,13

9 1,08 1,13 1,2 1,27 1,34 1,43 1,51 1,61 1,71 1,82 1,94 2,07 2,21 2,36 2,52 2,7 2,88 3,08 3,29 3,52 Tabelul 4

Valorile coeficientului K rsrs

 pentru stabilirea sarcinii maxime de calcul în funcţie de rata r de creştere a sarcinii maxime anuale şi o creştere planificată în salt I  p1 r 

%

I  p1 /I  M1

1

0 0 0 0 0 0 0

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

1,00 1,45 1,91 2,37 2,84 3,30 3,77

Anul creşterii în salt ts ulterior primului an de exploatare 2 3 4 5 6 7 8 1,00 1,40 1,82 2,25 2,68 3,12 3,55

1,00 1,36 1,74 2,14 2,54 2,94 3,34

1,00 1,32 1,67 2,03 2,40 2,77 3,15

1,00 1,28 1,60 1,93 2,27 2,61 2,96

1,00 1,25 1,53 1,83 2,14 2,46 2,78

1,00 1,22 1,47 1,74 2,03 2,32 2,61

1,00 1,19 1,42 1,66 1,92 2,18 2,45

9 1,00 1,17 1,36 1,58 1,81 2,06 2,30

18 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

1,11 1,56 2,02 2,48 2,95 3,41 3,88 1,23 1,69 2,15 2,61 3,07 3,54 4,01 1,38 1,83 2,29 2,76 3,22 3,69 4,15 1,55 2,01 1,46 2,93 3,39 3,85 4,32 1,76 2,21 2,66 3,12 3,58 4,05 4,51

1,11 1,51 1,94 2,37 2,80 3,23 3,67 1,23 1,64 2,07 2,50 2,93 3,36 3,80 1,38 1,80 2,22 2,65 3,08 3,52 3,95 1,55 1,97 2,40 2,82 3,26 3,69 4,13 1,76 2,17 2,60 3,03 3,46 3,89 4,32

I1

I2

L1

1,11 1,47 1,86 2,25 2,65 3,06 3,46 1,23 1,61 1,99 2,39 2,79 3,19 3,60 1,38 1,76 2,15 2,55 2,95 3,35 3,76 1,55 1,94 2,33 2,73 3,13 3,53 3,94 1,76 2,14 2,53 2,93 3,33 3,74 4,14

1,11 1,44 1,79 2,15 2,52 2,89 3,27 1,23 1,57 1,92 2,29 2,66 3,03 3,41 1,38 1,72 2,08 2,45 2,82 3,19 3,57 1,55 1,90 2,26 2,63 3,00 3,38 3,75 1,76 2,11 2,47 2,84 3,21 3,59 3,96

Lt

L2 1

1,11 1,40 1,72 2,05 2,39 2,74 3,08 1,23 1,53 1,86 2,19 2,53 2,88 3,23 1,38 1,69 2,02 2,35 2,69 3,04 3,39 1,55 1,87 2,20 2,54 2,88 3,23 3,57 1,76 2,08 2,41 2,75 3,09 3,44 3,79

1,11 1,37 1,65 1,96 2,27 2,58 2,91 1,23 1,50 1,79 2,10 2,41 2,73 3,05 1,38 1,66 1,95 2,26 2,57 2,89 3,21 1,55 1,84 2,14 2,45 2,76 3,08 3,40 1,76 2,05 2,35 2,66 2,98 3,30 3,62

Ii

1,11 1,31 1,54 1,78 2,04 2,31 2,58 1,23 1,44 1,67 1,92 2,18 2,45 2,72 1,38 1,60 1,83 2,08 2,34 2,61 2,88 1,55 1,78 2,02 2,27 2,53 2,80 3,07 1,76 1,99 2,23 2,49 2,75 3,01 3,28

1,11 1,28 1,48 1,70 1,93 2,17 2,42 1,23 1,41 1,62 1,84 2,07 2,31 2,56 1,38 1,57 1,78 2,00 2,23 2,47 2,72 1,55 1,75 1,96 2,19 2,42 2,66 2,90 1,76 1,96 2,17 2,40 2,63 2,87 3,12

In

Li 2

1,11 1,34 1,59 1,87 2,15 2,44 2,74 1,23 1,47 1,73 2,01 2,29 2,58 2,88 1,38 1,63 1,89 2,17 2,46 2,75 3,04 1,55 1,81 2,08 2,36 2,64 2,94 3,23 1,76 2,02 2,29 2,57 2,86 3,15 3,45

Ln i

n

19 Figura 7.1 În cazurile în care duratele de utilizare anuală a sarcinii maxime la consumatori sunt sensibil diferite, pentru dimensionarea unei secţiuni constante se mai estimează durata T SMe SMe de utilizare a sarcinii maxime tranzitate prin linie: T SMe

=

W  s S M 

=

1,03

( ∑W  Pi ) + ( ∑W Qi ) 2

( ∑ Pi ) + ( ∑Qi ) 2

2

2

,

(7.5)

în care: W Pi Pi , W qi qi , P i şi Qi sunt energiile şi puterile active şi reactive furnizate consumatorilor liniei şi

reţelei aval dacă aceasta există.  b) În cazul cazul liniil liniilor or cu derivaţ derivaţii, ii, secţiu secţiunea nea econom economică ică a acesto acestora ra va fi coresp corespunză unzătoa toare re sarcinilor maxime tranzitate prin ele. Se admite utilizarea pe derivaţii a aceleiaşi secţiuni ca şi a liniei, în care caz, corespunzător fiecărei derivaţii, relaţia (7.4) se completează astfel: -

la num număr ărăt ător or se se adau adaugă gă pro produ dussul  I 2 ⋅ Ld  dintre pătratul sarcinii maxime tranzitate prin derivaţie şi lungimea acesteia;

-

la numi numito torr se se ada adaug ugăă lun lungi gime meaa Ld  a derivaţiei respective.

c) In cazul liniilor radiale de joasă tensiune pentru care în momentul proiectării poate fi estimată doar sarcina maximă totală ( I   I M ), precum şi raportul dintre lungimea primului tronson ( L  L1) şi lungimea totală ( Lt) a liniei, sarcina maximă echivalentă se determină cu relaţia: (7.6)

 I Me =  K d  ⋅ I M 

în care se consideră:  K d 

= 0,6 + 0.4

 L1  Lt 

.

(7.7)

20

Art. 21. - Dimensionarea liniilor cu secţiune variabilă trebuie aplicată atunci când nu sunt alte condiţii restrictive care impun utilizarea unei singure secţiuni. Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor radiale cu sarcini în derivaţie în ipoteza că linia are secţiunea variabilă (cu tronsoane de secţiuni diferite) se va face în funcţie de câte tronsoane vor avea aceeasi secţiune. Secţiunea economică se va calcula pentru fiecare tronson în parte sau pe grupe de tronsoane. În cazul reţelelor radiale se recomandă dimensionarea unei secţiuni economice distincte pentru  porţiunea iniţială a liniei, în compunerea acesteia urmând a fi luate în considerare primul sau  primele câteva tronsoane prin care sunt tranzitate în regim normal  sarcinile cu valorile cele mai ridicate.

Art. 22. - Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor cu secţiune constantă, alimentate de la două capete se va face dupa cum urmează : În prealabil, se stabileşte circulaţia de curenţi pe tronsoane în regim normal de funcţionare. Pe această bază se determină I Me şi T SMe conform art.20 lit.a, făcându-se abstracţie de sensul fluxurilor de sarcină.

Art. 23. - Pentru evitarea supraestimării sarcinilor, secţiunilor şi investiţiilor ineficiente, în  proiectare, estimarea sarcinilor maxime de calcul va face obiectul unor temeinice justificări. Trebuie evitate supraestimările tranzitelor probabile de sarcină (S M şi T SM) şi, prin aceasta, daunele pe care lear implica investiţiile în linii cu secţiuni conductoare nejustificat de mari.

CAPITOLUL VIII LIMITELE ECONOMICE DE FOLOSIRE INTENSIVĂ A LINIILOR ELECTRICE DE DISTRIBUŢIE AFLATE ÎN EXPLOATARE

Art. 24. - Aceste limite, prezentate în tabelele 5 …10, reprezintă sarcinile la depăşirea cărora se verifică oportunitatea economică a investiţiei într-un circuit suplimentar. Ele sunt astfel determinate

21 încât beneficiul scontat prin reducerea pierderilor de putere şi de energie să depăşească investiţia suplimentară.

Art. 25. - Ipotezele de determinare a acestor limite economice de folosire intensivă sunt : a) noul circuit va fi echipat cu secţiunea sM maximă utilizată la tipul respectiv de linie;   b) sarcinile prin cele două circuite – cel existent şi cel suplimentar – se consideră repartizate  proporţional cu secţiunile lor; c) noua investiţie include şi eforturile în celulele (sau întreruptoarele de joasă tensiune) de la ambele capete ale liniei suplimentare.

Art. 26. - Curentul frontieră economică  I fec - de la care se justifică adăugarea unui circuit suplimentar cu secţiune sM – în ipotezele de mai sus se calculează cu relaţia:  I  fec

   s     A + C cel   L    1 +   =  se . jec  1 + M         Ks M     se     

(8.1)

In relaţia (8.1)  jec reprezintă densitatea economică de curent utilizată ca indicator la  proiectarea tipului respectiv de linie electrică (tabelul 1), iar  se este secţiunea liniei existente.

Art. 27. - Limitele economice de folosire intensivă a liniilor existente în exploatare trebuie să fie verificate şi sub aspectul limitelor admisibile din punct de vedere tehnic. În acest sens, în tabelele 5...10 sunt prezentate limitele admisibile din punctul de vedere al stabilităţii termice în regim de durată. Art. 28. - Datele prezentate în tabelele 5...10 se referă numai la linii cu conductoare din aluminiu. Pentru limitele corespunzătoare stabilităţii termice în regim de lungă durată al liniilor electrice în cablu valorile din tabele trebuie folosite în corelaţie cu normativul privind proiectarea şi execuţia reţelelor de cabluri electrice. Pentru alte tipuri de linii existente în exploatare se va folosi relaţia (8.1) şi datele din tabelele 1, 2 şi A2.

Tabelul 5

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A

22  I ft

- curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A

TIPUL LINIEI

 I fec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm LEA DE JOASĂ TENSIUNE cu cond.din Al sM=95 mm2

2000 109 133 169 212

35 50 70 95

3000 100 125 157 194

4000 90 116 141 180

5000 84 104 130 162

6000 78 98 118 150

7000 73 86 105 132

 I ft

aer ambiant cu temp.maximă 40 oC 140 175 215 260

S fec – putere frontieră economică –în kVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în kVA

TIPUL LINIEI

S fec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm LEA DE JOASĂ TENSIUNE cu cond.din Al sM=95 mm2

35 50 70 95

2000 75 92 117 147

3000 69 87 109 135

4000 62 80 98 124

5000 58 72 90 112

6000 54 68 81 104

7000 50 59 73 91

S ft

aer ambiant cu temp.maximă 40 oC 97 122 150 180

Tabelul 6

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A  I ft - curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A TIPUL LINIEI

 I fec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm

 I ft

aer ambiant cu temp.maximă

23

LEA DE 20 kV cu cond. din Al - Ol sM=120 mm2 LEA DE 110 kV cu cond. din Al - Ol sM=300 mm2

35 50 70 95 120 150 185 240 300

2000 132 167 209 263 310* 360* 420* 495* 575*

3000 123 160 196 245 288 360* 420* 495* 575*

4000 109 132 167 207 260 360* 420* 495* 575*

5000 99 123 152 187 248 334 382 466 575*

6000 88 111 140 175 225 307 349 426 550

7000 82 99 128 158 210 279 321 384 510

40 oC 140 175 225 270 310 360 420 495 575

Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termică (limita economică este mai mare). S fec – putere frontieră economică –în MVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în MVA

TIPUL LINIEI

S fec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se

mm2 LEA DE 20 kV cu cond. din Al - Ol  sM=120 mm2 LEA DE 110 kV cu cond. din Al - Ol  sM=300 mm2

35 50 70 95 120 150 185 240 300

2000 4,6 5,8 7,2 9,1 10,7* 69* 80* 94* 110*

3000 4,3 5,5 6,8 8,5 10,0 69* 80* 94* 110*

4000 3,8 4,6 5,8 7,2 9,0 69* 80* 94* 110*

5000 3,4 4,2 5,3 6,5 8,3 63,6 72,9 88,8 110*

6000 3,0 3,8 4,8 6,1 7,8 58,5 66,5 81,2 104,8

7000 2,8 3,4 4,4 5,5 7,3 53,2 61,2 73,2 97,1

S ft

aer ambiant cu temp.maximă 40 oC 4,9 6,1 7,8 9,4 10,7 69 80 94 110

Tabelul 7

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A  I ft

- curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A

TIPUL LINIEI

 se

Ifec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

mm2 2000

3000

4000

5000

6000

7000

 I ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC

24 LEC DE JOASĂ TENSIUNE cu izolaţie sintetică şi cond. din Al sM=240 mm2

35 50 70 95 120 150 185 240

120* 145* 175* 215* 245* 275* 310* 360*

120* 145* 175* 215* 245* 275* 310* 360*

111 138 164 203 236 275 310* 360*

100 126 153 186 212 252 292 352

94 114 135 168 195 229 263 317

83 104 125 153 180 208 243 291

120 145 175 215 245 275 310 360

100 125 155 190 220 250 285 340

Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termică (limita economică este mai mare) S fec – putere frontieră economică –în MVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în MVA

TIPUL LINIEI

Sfec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm LEC DE JOASĂ TENSIUNE cu izolaţie sintetică şi cond. din Al  sM=240 mm2

35 50 70 95 120 150 185 240

2000 83* 100* 121* 149* 170* 190* 215* 250*

3000 83* 100* 121* 149* 170* 190* 215* 250*

4000 77 95 114 141 164 191 215* 250*

5000 69 87 106 129 147 175 202 244

6000 65 79 93 117 135 159 182 219

7000 58 72 86 106 125 144 168 202

S ft

 pentru pozare în sol la aer la 20 oC 30 oC 83 70 100 87 121 107 149 132 170 153 190 173 215 198 250 235

Tabelul 8

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A  I ft

- curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A

TIPUL LINIEI

 se

If ec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

mm2 LEC DE 6 kV

50

2000 135*

3000 135*

4000 135*

5000 135*

6000 131

7000 119

 I ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC 135 130

25 cu izolaţie din PVC şi cond. din Al sM=240 mm2

70 95 120 150 185 240

170* 200* 230* 260* 290* 330*

170* 200* 230* 260* 290* 330*

170* 200* 230* 260* 290* 330*

170* 200* 230* 260* 290* 330*

161 190 226 260 290* 330*

143 178 202 238 273 330

170 200 230 260 290 330

160 195 220 250 285 340

Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termică (limita economică este mai mare). S fec – putere frontieră economică –în MVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în MVA

TIPUL LINIEI

S fec pentru urmatoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm LEC DE 6 kV cu izolaţie din PVC şi cond. din Al sM=240 mm2

50 70 95 120 150 185 240

2000 1,4* 1,77* 2,08* 2.39* 2.7* 3.02* 3,43*

3000 1,4* 1,77* 2,08* 2.39* 2.7* 3.02* 3,43*

4000 1,4* 1,77* 2,08* 2.39* 2.7* 3.02* 3,43*

5000 1,4* 1,77* 2,08* 2.39* 2.7* 3.02* 3,43*

6000 1,4 1,7 2,0 2,3 2,7 3.02* 3,43*

7000 1,2 1,5 1,9 2,1 2,5 2,8 3,43*

S ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC 1,40 1,35 1,77 1,67 2,08 2,03 2,39 2,29 2,70 2,60 3,02 2,96 3,43 3,53

Tabelul 9

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A  I ft - curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A TIPUL LINIEI

 I fec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se 2

mm LEC DE 10 kV cu izolaţie sintetică şi cond. din Al

50 70 95 120

2000 130* 160* 190* 215*

3000 123 151 187 215*

4000 101 127 157 183

5000 94 117 143 169

6000 87 106 129 155

7000 79 98 121 144

 I ft

 pentru pozare în sol la aer la 20 oC 30 oC 130 120 160 150 190 185 215 210

26 sM=150 mm2 LEC DE 10 kV cu izolaţie din hartie şi cond. din Al sM=185 mm2

150 50 70 95 120 150

245* 140* 175* 205* 235* 265*

245* 140* 175* 205* 235* 265*

217 140* 175* 205* 235* 265*

199 140* 175* 205* 235* 265*

182 140* 175* 205* 235* 265*

166 133 165 202 234 265*

245 140 175 205 235 265

240 135 170 200 230 250

Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termică (limita economica este mai mare). S fec – putere frontieră economică –în MVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în MVA

TIPUL LINIEI

S  f ec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, în h/an

 se

mm2 LEC DE 10 kV cu izolaţie sintetică şi cond. din Al  sM=150 mm2 LEC DE 10 kV cu izolaţie din hartie şi cond. din Al sM=185 mm2

50 70 95 120 150 50 70 95 120 150

2000 2,28* 2,77* 3,29* 3,72* 4,24* 2,42* 3,03* 3,55* 4,07* 4,60*

3000 2,1 2,6 3,2 3,72* 4,24* 2,42* 3,03* 3,55* 4,07* 4,60*

4000 1,7 2,2 2,7 3,2 3,8 2,42* 3,03* 3,55* 4,07* 6,2

5000 1,6 2,0 2,5 2,9 3,5 2,42* 3,03* 3,55* 4,07* 4,60*

6000 1,5 1,8 2,2 2,7 3,2 2,42* 3,03* 3,55* 4,07* 4,60*

7000 1,4 1,7 2,1 2,5 2,9 2,3 2,9 3,5 4,07* 4,60*

S ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC 2,25 2,08 2,77 2,60 3,29 3,20 3,72 3,64 4,24 4,16 2,42 2,34 3,03 2,95 3,55 3,46 4,07 3,98 4,60 4,33

Tabelul 10

SARCINILE MAXIME PÂNĂ LA CARE SE POATE ÎNCĂRCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRICĂ CU SECŢIUNE  se EXISTENTĂ ÎN EXPLOATARE  I fec – curent frontieră economică –în A  I ft

- curent frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în A

TIPUL LINIEI

se

Ifec pentru următoarele durate T M ale sarcinii maxime, in h/an 2

mm LEC DE 20 kV cu izolatie din polietilena si cond. din Al sM=150 mm2

50 70 95 120 150

2000 180* 215* 245* 275* 305*

3000 180* 215* 245* 275* 305*

4000 167 209 245* 275* 305*

5000 150 192 234 275 305*

6000 141 171 214 251 305*

7000 127 157 193 229 290

 I ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC 180 185 215 220 245 255 275 295 305 325

27 LEC DE 20 kV cu izolatie din hartie si cond. din Al sM=150 mm2

50 70 95 120 150

150* 190* 225* 255* 290*

150* 190* 225* 255* 290*

150* 190* 225* 255* 290*

150* 190* 225* 255* 290*

150* 190* 225* 255* 290*

150* 190 225* 255* 290*

150 190 225 255 290

150 190 230 270 310

Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termică (limita economică este mai mare). S fec – putere frontieră economică –în MVA S ft

- putere frontieră termică (stabilitatea termică în regim de lungă durată) – în MVA

TIPUL LINIEI

 se

S fec pentru urmatoarele durate T M ale sarcinii maxime, in h/an

mm2 LEC DE 20 kV cu izolatie din polietilena si cond. din Al sM=150 mm2 LEC DE 20 kV cu izolatie din hartie si cond. din Al sM=150 mm2

50 70 95 120 150 50 70 95 120 150

2000 6,24* 7,45* 8.50* 9,53* 10,57* 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

3000 6,24* 7,45* 8.50* 9,53* 10,57* 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

4000 5,8 7,2 8.50* 9,53* 10,57* 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

5000 5,2 6,7 8,1 9,53* 10,57* 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

ANEXE

6000 4,9 5,9 7,4 8,7 11,0 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

7000 4,4 5,4 6,7 7,9 10,0 5,2* 6,58* 7,80* 8,83* 10,05*

S ft

 pentru pozare în sol la aer la o 20 C 30 oC 6,24 6,41 7,45 7,62 8,50 8,83 9,53 10,22 10,57 11,26 5,20 5,20 6,58 6,58 7,80 7,97 8,83 9,35 10,05 10,75

28

Anexa 1

VALORI ALE PARAMETRILOR UTILIZAŢI PENTRU STABILIREA DENSITĂŢILOR  ECONOMICE DE CURENT 1.  Rata de actualizare a cheltuielilor: a

=12 %/an

2. Mărimea de calcul  a valorilor actualizate corespunzătoare unei durate calendaristice t: T t 

1 1  = 1 −  a ( 1 + a ) t  

(A.1.1)

De exemplu, pentru 10 ani calendaristici se obţine T 10=5,65 ani, iar pentru t=20 ani, T 20=7,47 ani.

3. Durata de calcul al pierderilor de energie : τ 

= T SM 

10000 + T SM  27520 − T SM 

4.  Rezistivitatea conductoarelor considerată la 35oC:

.

(A.1.2)

29 - aluminiu 32,0 Ω.mm2/km; cupru

18,9 Ω.mm2/km.

5. Relaţiile de calcul ale coeficienţilor K r  şi K rs: i t   1  (1 + r ) 2   K r  =  + (1 + r ) 2t    ∑ T 20 (1 + a ) i =0  1 + a  r 

r 

  T tr    ⋅ 1 −       T 20  

1/ 2

 1 t  =1  (1 + r ) 2  i 1 9 [(1 + r )  j + S  ]2 2   T 10   9 *  K rs =  +[(1 + r ) + S * ] ⋅ 1 −    + ∑ ∑   T  T 20 (1 + a ) i =0  1 + a  T 20  j =t  (1 + a )  j +1   20  

1/ 2

r 

 s

în care

S *

= I  p1 / I M 1 reprezintă valoarea relativă a saltului de sarcină  I  p1 (planificat pentru anul t  s

după primul an de exploatare) în raport cu sarcina maximă din primul an de exploatare. Valorile calculate cu aceste două relaţii sunt prezentate în tabelele 3 şi 4. Anexa 2

PREŢURI FOLOSITE PENTRU DETERMINAREA DENSITĂŢILOR ECONOMICE DE CURENT 2.1. PREMISELE La dimensionarea din punct de vedere economic a secţiunilor conductoare se compară efortul de investiţii cu preţul pierderilor de energie. Costurile de investiţii, necesare realizării unei linii electrice, diferă destul de mult de la caz la caz, de la zonă la zonă. Încă din 1980, pe baza unor studii aprofundate s-au analizat modurile în care se stabilesc costurile de investiţii în liniile electrice, ajungându-se la concluzia că termenul cel mai dispers este termenul constant  A, în timp ce panta  K , de creştere a investiţiei cu secţiunea, este sensibil mai puţin dispersă. În acelaşi timp, având în vedere că se compară cheltuieli de investiţii care au loc în prezent cu cheltuieli viitoare cu pierderile de putere şi energie, cheltuieli cu un oarecare grad de incertidudine, din dorinţa de a nu se ajunge la linii noi cu secţiune exagerat de mare doar pe baza

30 estimării unor pierderi viitoare, costurile de investiţii ale liniilor au fost luate la limitele superioare ale valorilor practicate în ţară.Costul specific al energiei pierdute este relativ ridicat deoarece această energie se consideră a fi produsă pe bază de combustibil marginal. Au fost folosite valori ale investiţiilor şi preţuri ale energiei pierdute astfel încât liniile de distribuţie din România să rezulte eficiente la nivelul preţurilor de pe piaţa mondială.

Ca urmare

densităţile de curent au fost stabilite pe baza preţurilor în euro rezultate din prognozele privind  perspectiva pieţei mondiale. -

Costul mediu al unui kilowatt , cu care a fost asimilat costul specific al puterii instalate în

centrala etalon :

c p

= 1250 € / kW.

-  Preţurile medii de energie cu care au fost asimilate costurile specifice ale energiei  pierdute la cele trei trepte de distribuţie: 

la IT (110 kV) ................................................5,0 ·10-2 € / kWh



la MT (6-20 kV) .............................................5,5 ·10-2  € /kWh



la JT (),4 kV) ..................................................7,5 ·10-2  € /kWh.

2.2. INVESTIŢIILE Ca bază s-au folosit cataloage de preţuri Pirelli România Cabluri şi Sisteme, devize-ofertă întocmite de către societăţi ELCO din ţară şi oferte pe care le-a făcut ţara noastră pentru licitaţii internaţionale.

Intenţionat,   pentru a nu supraestima secţiunile, s-au luat în

considerare ofertele cele mai ridicate. Valorile parametrilor  A şi K care definesc costul investiţiilor  C i =  N ( A +  K  ⋅ s ) L în linii sunt  prezentate în tabelul A2. Pentru LEA j.t. cu conductoare torsadate aceşti parametri sunt stabiliţi cu luarea în considerare a circuitului pentru iluminat.

31 Mai trebuie reţinut că valorile pentru secţiunea maximă utilizată la fiecare tip de linie se pot modifica în timp, în instrucţiune existând relaţiile necesare pentru a stabili datele şi în cazul altor  secţiuni maxime decât cele din tabelul A2. Tabelul A1

PREŢURILE PENTRU UN ÎNTRERUPTOR DE JOASĂ TENSIUNE SAU PENTRU CELULE DE MEDIE TENSIUNE

Un kV  j.t. 10 20 110

Preţuri (Ccel)  € 500 9000 20000 120000

Tabelul A2 PARAMETRII INVESTIŢIILOR ÎN LINII ELECTRICE C i = N(A + Ks)L Tipul constructiv al liniei

LEA

Cu

K 

conductoare neizolate conductoare torsadate

€/km 10200 9000

€/km.mm2 110 105

conductoare Al-Ol neiz.

120

17000

160

conductoare Al-Ol izol.

150

21000

200

110 kV

conductoare Al-Ol

300

40000

180

j.t.

conductoare neizolate

70

20000

180

20 kV

conductoare neizolate

70

16000

350

110 kV

conductoare neizolate

300

35000

300

izolaţie din polietilenă

240

15000

125

izolaţie din PVC

300

12500

120

izol.polietilenă reticulată

400

45000

135

izolaţie din PVC

240

30000

130

izolaţie polietil.reticulată

400

50000

145

izolaţie din PVC

240

35000

140

20 kV

 j.t. 6 kV Al

A

mm2 95 95

 j.t Al

 sM

10 kV

32

20 kV

LEC

 j.t. 6 kV Cu

10 kV

20 kV

izolaţie hârtie

185

30000

270

izolaţie polietil. reticulată

150

35000

160

izolaţie hârtie

150

60000

400

izolaţie din polietilenă

185

27500

165

izolaţie din PVC

185

20000

150

izolaţie polietil. reticulată

185

55000

215

izolaţie din PVC

185

42000

210

izolaţie polietil. reticulată

150

52000

270

izolaţie din PVC

150

47000

220

izolaţie hârtie

150

42000

600

izolaţie polietil.reticulată

150

55000

280

izolaţie hârtie

150

90000

650

Surse: Cataloage de preţuri Pirelli Romania, devize-oferte pentru construcţia de linii electrice ale unor  societăţi ELCO, devize ofertă pentru licitaţii internaţionale

Anexa 3 Tabelul A.3.1. Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de JOASA TENSIUNE, cu conductoare din ALUMINIU, neizolate sau izolate torsadate, sM=95 mm2 Domeniile definite în AMPERI s

TSM , în h/an 2

mm 16 25 35 50 70 95 2x95

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0-19 19-27 27- 39 39 - 55 55 - 75 75 - 172 172 - 305

0-17 17-25 25- 35 35 - 50 50 - 69 69 - 157 157 -278

0-16 16-23 23- 32 32 - 45 45 - 62 62 - 143 143 - 253

0-14 14-21 21- 29 29 - 41 41 - 57 57 - 130 130 - 230

0-13 13-19 19- 27 27 - 38 38 - 52 52 - 118 118 - 210

0-11 11-16 16- 24 24 - 34 34 - 47 47 - 108 108 - 192

K  j =1,40 Domeniile definite în kVA s mm2 16

TSM , în h/an 2000

3000

4000

5000

6000

7000

0-13

0-12

0-11

0-10

0-9

0-8

33 25 35 50 70 95 2x95

13 - 19 19 - 27 27 - 38 38 - 52 52 - 119 119 - 211

12 - 17 17 - 24 24 - 35 35 - 47 47 - 108 108 - 192

11 - 16 16 - 22 22 - 31 31 - 43 43 - 99 99 - 175

10 - 15 15 - 20 20 - 29 29 - 39 39 - 90 90 - 159

9 - 13 13 - 18 18 - 26 26 - 36 36 - 82 82 - 145

8 - 11 11 - 17 17 - 24 24 - 33 33 - 75 75 - 133

Tabelul A.3.2. Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de 20 kV, cu conductoare neizolate din Ol-Al, sM 120 mm2 Domeniile definite în AMPERI s TSM , în h an 2000 3000 4000 5000 6000 7000 mm2 0- 49 0- 46 0- 42 0- 39 0- 36 0- 33 35 49 - 70 46 - 65 42 - 60 39 - 55 36 - 51 33 - 47 50 70 - 96 65 - 89 60 - 82 55 - 76 51 - 70 47 - 65 70 96 - 125 89 - 116 82 - 106 76 - 100 70 - 90 65 - 85 95 125 - 280 116 - 277 106 - 254 100 - 235 90 - 218 85 - 200 120 280 - 520 277 - 487 254 - 447 235 - 416 218 - 384 200 - 350 2x120* *Două circuite de câte 4 km, fiecare cu câte două celule, câte una la fiecare capăt K 2j=1,51 (conform tab.2)

Domeniile definite în MVA s mm2 35 50 70 95 120 2x120*

2000 0- 1,7 1,7 - 2,4 2,4 - 3,3 3,3 - 4,3 4,3 - 9,7 9,7 - 18,0

3000 0- 1,6 1,6 - 2,2 2,2 - 3,1 3,1 - 4,0 4,0 - 9,6 9,6 - 16,9

TSM , în h an 4000 5000 0- 1,5 0- 1,4 1,5 – 2,1 1,4 - 1,9 2,1 - 2,8 1,9 - 2,6 2,8 - 3,7 2,6 - 3,5 3,7 – 8,8 3,5 – 8,1 8,8 - 15,5 8,1 - 14,4

6000 0- 1,3 1,3 - 1,8 1,8 - 2,4 2,4 – 3,1 3,1 – 7,5 7,5 - 13,3

7000 0- 1,1 1,1 - 1,6 1,6 - 2,3 2,3 - 2,9 2,9 – 6,9 6,9 - 12,1

34

Tabelul A.3.3. Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de 110 kV, cu conductoare din Ol-Al, sM

300 mm2

Domeniile definite în AMPERI s TSM , în h an 2000 3000 4000 5000 6000 mm2 0 - 208 0 - 194 0 - 180 0 - 168 0 - 154 150 208 - 264 194 - 246 180 - 230 168 - 212 154 - 196 185 264 - 336 246 - 313 230 - 292 212 - 270 196 - 248 240 336 - 736 313 - 689 292 - 612 270 - 594 248 - 547 300 736 - 1300 689 - 1200 612 - 1130 594 - 1050 547 - 960 2x300* *Două circuite de câte 20 km, fiecare cu câte două celule cu întreruptor

7000 0 - 148 148 - 180 180 – 230 230 - 505 505 - 900

K 2j=1,40 (conform tab.2)

Domeniile definite în MVA s mm2 150 185 240 300 2x300*

2000 0 - 40 40 - 50 50 - 64 64 - 140 140- 248

3000 0 - 37 37 - 47 47 - 60 60 - 131 131- 228

TSM , în h an 4000 5000 0 - 34 0 - 32 34 - 44 32 - 40 44 - 55 40 - 52 55 - 122 52 - 113 122- 215 113 - 200

6000 0 - 29 29 - 37 37 - 47 47 - 104 104 - 183

Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de JOASA TENSIUNE, cu conductoare din ALUMINIU şi izolaţia din PVC , sM

300 mm2

7000 0 - 27 27 - 34 34 - 44 44 - 96 96 - 172 Tabelul A.3.4.

35

Domeniile definite în AMPERI s TSM , în h an 2 mm 2000 3000 4000 5000 6000 0 - 20 0 - 18 0 - 16 0 - 15 0 - 14 16 20 - 29 18 - 26 16 - 24 15 - 22 14 - 20 25 29 - 41 26 - 37 24 - 34 22 - 31 20 - 28 35 41 - 58 37 - 53 34 - 48 32 - 44 28 - 40 50 58 - 80 53 - 72 48 - 66 44 - 60 40 - 55 70 80 - 104 72 - 94 66 - 86 60 - 78 55 - 71 95 104- 130 94 - 119 86 - 108 78 - 98 71 - 90 120 130 - 162 119 - 147 108 -134 98 - 122 90 - 111 150 162 - 205 147 - 187 134 - 170 122 - 155 111 - 141 185 205 - 260 187 - 238 170 - 216 155 - 197 141 - 178 240 260 - 475 238 - 435 216 - 395 197 - 360 178 - 325 300 475 - 835 435 - 765 395 - 605 360 - 635 325 - 575 2x300* *Fazele celor două cabluri sunt legate câte două în paralel şi alimentate printr-un întreruptor comun K  j=1,16 (conform tab.2) Domeniile definite în kVA s mm2 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 2x300*

2000 0 - 14 14 - 20 20 - 28 28 - 40 40 - 55 55 - 72 72 - 90 90 - 112 112 - 142 142 – 180 180 - 330 330 - 580

3000 0 -12 12 - 18 18 - 26 26 - 36 36 - 50 50 - 65 65 - 82 82 - 102 102 - 130 130 – 165 165 – 300 300 - 530

TSM , în h an 4000 5000 0 - 11 0 - 10 11 - 17 10 - 15 17 - 24 15 - 21 24 - 33 21 – 30 33 - 46 30 - 42 46 - 60 42 - 54 60 - 75 54 - 68 75 - 93 68 - 84 93 - 118 84 - 107 118 – 150 107 – 135 150 - 275 135 – 250 275 - 420 250 - 440

6000 0 - 10 10 - 14 14 - 20 20 - 28 28 - 38 38 - 50 50 – 62 62 - 77 77 - 98 98 – 125 125 – 225 225 - 400

7000 0 - 13 13 - 18 18 - 26 26 - 36 36 - 50 50 - 65 65 - 82 82 - 102 102 - 129 129 - 165 165 - 300 300 - 530

7000 0-9 9 - 12 12 - 18 18 - 25 25 – 35 35 - 45 45 - 57 57 – 70 70 - 90 90 – 115 115 – 210 210 - 370

Tabelul A.3.5. Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de 6 kV, cu conductoare din ALUMINIU şi izolaţia din PVC

36

sM

240 mm2

Domeniile definite în AMPERI s TSM , în h an 2 mm 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 - 44 0 - 41 0 - 38 0 - 35 0 - 32 0 - 30 35 44 - 63 41 - 58 38 - 54 35 - 50 32 - 46 30 - 42 50 63 - 86 58 - 80 54 - 74 50 - 68 46 - 63 42 - 58 70 86 - 112 80 - 104 74 - 97 68 - 90 63 - 82 58 - 75 95 112 - 141 104 - 131 97 – 122 90 - 112 82 - 103 75 - 95 120 141 - 175 131 - 162 122 – 151 112 - 139 103 - 127 95 - 117 150 175 - 222 162 - 206 151 - 191 139 - 176 127 - 162 117 - 149 185 222 - 500 206 - 463 191 - 430 176 - 396 162 - 362 149 - 334 240 500 - 882 463 - 815 430 - 756 396 - 697 362 - 638 334 - 588 2x240* *Fazele celor două cabluri sunt legate câte două în paralel şi alimentate printr-un întreruptor comun K  j=1,40 (conform tab.2)

Domeniile definite în MVA s mm2 35 50 70 95 120 150 185 240 2x240*

2000 0 - 0,5 0,5 - 0,7 0,7 - 0,9 0,9 - 1,2 1,2 - 1,5 1,5 - 1,8 1,8 - 2,3 2,3 - 5,1 5,1 - 9,0

3000 0 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 - 1,1 1,1 - 1,4 1,4 - 1,7 1,7 - 2,1 2,1 - 4,8 4,8 - 8,3

TSM , în h 4000 0 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 – 1,0 1,0 - 1,3 1,3 - 1,6 1,6 – 2,0 2,0 - 4,4 4,4 - 7,6

an 5000 0 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,7 0,7 - 0,9 0,9 - 1,2 1,2 - 1,4 1,4 - 1,8 1,8 – 4,0 4,0 – 7,0

6000 0 - 0,4 0,4 - 0,5 0,5 - 0,7 0,7 - 0,9 0,9 - 1,1 1,1 - 1,3 1,3 - 1,7 1,7 - 3,7 3,7 - 6,4

7000 0 - 0,3 0,3 - 0,5 0,5 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 – 1,0 1,0 - 1,2 1,2 - 1,5 1,5 - 3,4 3,4 – 6,0 Tabelul A.3.6.

Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de 10 kV, cu conductoare din ALUMINIU şi izolaţia din PVC, sM

240 mm2

37

Domeniile definite în AMPERI s mm2 35 50 70 95 120 150 185 240 2x240*

2000 0 - 46 46 - 65 65 - 90 90 - 117 117 - 147 147 - 183 183 - 232 232 - 576 576 - 1015

3000 0 - 43 43 - 60 60 - 83 83 - 108 108 - 136 136 - 170 170 - 215 215 - 534 534 - 940

TSM , în h 4000 0 - 40 40 - 56 56 - 77 77 - 100 100 - 126 126 - 156 156 - 198 198 - 491 491 - 865

an 5000 0 - 37 37 - 52 52 - 71 71 - 92 92 - 116 116 - 144 144 - 183 183 - 454 454 - 800

6000 0 - 34 34 - 47 47 - 66 66 - 85 85 - 107 107 - 132 132 - 168 168 - 417 417 - 735

7000 0 - 31 31 - 44 44 - 60 60 - 78 78 - 99 99 - 123 123 - 155 155 - 386 386 - 680

*Două circuite de 1,5 km, fiecare cu câte două celule cu întreruptor K 2j=1,55 (conform tab.2) Domeniile definite în MVA s mm2 35 50 70 95 120 150 185 240 2x240*

2000 0 - 0,8 0,8 - 1,1 1,1 - 1,5 1,5 - 2,0 2,0 - 2,5 2,5 – 3,2 3,2 – 4,0 4,0 – 10,0 10,0 – 17,6

3000 0 - 0,7 0,7 - 1,0 1,0 - 1,4 1,4 - 1,9 1,9 - 2,4 2,4 – 2,9 2,9 –3,7 3,7 – 9,2 9,2 – 16,3

TSM , în h an 4000 5000 0 - 0,7 0 - 0,6 0,7 – 1,0 0,6 - 0,9 1,0 - 1,3 0,9 - 1,2 1,3- 1,7 1,2 - 1,6 1,7 - 2,2 1,6 – 2,0 2,2 – 2,7 2,0 – 2,5 2,7 – 3,4 2,5 – 3,2 3,4 – 8,5 3,2 – 7,9 8,5 – 15,0 7,9 – 13,9

6000 0 - 0,6 0,6 - 0,8 0,8 - 1,1 1,1 - 1,5 1,5 - 1,9 1,9 – 2,3 2,3 – 2,9 2,9 – 7,2 7,2 –12,7

7000 0 - 0,5 0,5 - 0,8 0,8 – 1,0 1,0 - 1,4 1,4 - 1,7 1,7 – 2,2 2,2 – 2,7 2,7 – 6,7 6,7 – 11,8

Tabelul A.3.7 Domeniile de sarcini maxime anuale şi secţiunile economice care

le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de 20 kV, cu conductoare din ALUMINIU şi izolaţia din POLIETILENA,

sM

150 mm2

Domeniile definite în AMPERI s mm2 35 50 70 95

2000 0 - 49 49 - 70 70 - 96 96 - 125

3000 0 - 46 46 - 65 65 - 89 89 - 116

TSM , în h 4000 0 - 42 42 - 59 59 - 82 82 - 106

an 5000 0 - 39 39 - 55 55 - 76 76 - 100

6000 0 - 36 36 - 51 51 - 70 70 - 91

7000 0 - 33 33 - 47 47 - 64 64 - 84

38 125 - 157 116 - 145 106 - 134 100 - 124 91 - 115 120 157 - 413 145 - 384 134 - 352 124 - 327 115 - 303 150 413 - 726 384 - 676 352 - 620 327 - 576 303 - 532 2x150* *Două circuite de câte 4 km, fiecare cu câte două celule cu întreruptor

K i=1,67

84 - 105 105 - 278 278 - 488

(conform tab.2)

Domeniile definite în MVA s mm2 35 50 70 95 120 150 2x150*

2000 3000 0 - 1,7 0 – 1,7 1,7 - 2,4 1,6 - 2,2 2,4 - 3,3 2,2 - 3,1 3,3 - 4,3 3,1 - 4,0 4,3 - 5,4 4,0 - 5,0 5,4 – 14,3 5,0 – 13,3 14,3 – 25,1 13,3 – 23,4

TSM , în h an 4000 5000 6000 0 - 1,5 0 - 1,4 0 - 1,2 1,5 – 2,0 1,4 - 1,9 1,2 - 1,8 2,0 - 2,8 1,9 - 2,6 1,8 - 2,4 2,8 - 3,7 2,6 - 3,5 2,4 – 3,2 3,7 - 4,6 3,5 – 4,3 3,2 – 4,0 4,6 – 12,2 4,3 – 11,3 4,0 – 10,5 12,2 – 21,5 11,3 – 20,0 10,5 – 18,4

7000 0 - 1,1 1,1 - 1,6 1,6 - 2,2 2,2 - 2,9 2,9 - 3,6 3,6 – 9,6 9,6 – 16,9

Anexa 4

EXEMPLE DE CALCUL PRIVIND DETERMINAREA SOLUŢIILOR  ECONOMICE PENTRU NUMĂRUL CONDUCTOARELOR UNEI FAZE SAU AL CIRCUITELOR UNEI LINII, PRECUM ŞI PENTRU SECŢIUNILE ACESTORA

EXEMPLUL 1. LINIE RADIALĂ FĂRĂ DERIVAŢII CU INCĂRCĂRI MAXIME ANUALE CONSTANTE SAU ÎN CREŞTERE TREPTATĂ

Datele iniţiale: •

Tipul constructiv: LEC j.t. cu izolaţie din PVC şi conductoare din aluminiu ( smax=300 mm2)

•

Sarcina maximă de durată estimată pentru primul an de exploatare:

39  I M 1 •

= 290  A (circa 200 kVA)

Dimensionarea se va face în următoarele două ipoteze: 

ipoteza 1 – sarcina maximă anuală poate fi considerată, practic constantă în timp;



ipoteza 2 – în următorii nouă ani, după primul an de exploatare, este de aşteptat o

creştere a sarcinilor maxime anuale cu circa 70 %, ceea ce corespunde unei creşteri cu o rată medie anuală: r  = (1,70 ) •

1/ 9

− 1 = 6 %/an.

Durata de utilizare a sarcinii maxime anuale se va menţine la valori de ordinul 4000 h/an.

Dimensionarea secţiunii economice

Ipoteza 1 •

Sarcina maximă de calcul:  I M 

•

= 290 A

Densitatea economică de curent şi valoarea coeficientului K  j se determină din tabelul 1 (pentru T SM=4000 h/an) şi, respectiv, din tabelul 2.  j ec

•

;  K  j

= 1 ,16 

Secţiunea economică de calcul, se determină cu relaţia (6.4): c  s ec

•

= 0.80 A/mm 2

=

290 0 ,80

= 362 mm2 .

 Numărul economic de calcul, al conductoarelor unei faze, se determină cu relaţia (6.7)  N c

=

c  s ec

 K  j ⋅ s M 

=

362 1 ,16  ⋅ 300

= 1 ,04 .

Întrucât Nc este mai mic decât 1,41, numărul economic de cabluri rezultă N=1.

40

•

Secţiunea economică care se adoptă în prima ipoteză (conform art.18. lit.b.):  s ec

=  N  ⋅ s = 1 x 300 mm2

Eficienţa economică care se poate obţine prin înlocuirea secţiunii admisibile termic  st =150 mm2 cu sec=300 mm2 este prezentată în exemplul 9.

Ipoteza 2 •

Sarcina maximă de calcul:  I M 

=  I M 1 ⋅ K r  = 290 ⋅ 1 ,26  = 365 A

Valoarea coeficientului K r=   1,43 este determinată din tabelul 3 pentru r = 6%/an şi tr = 9 ani.

OBSERVAŢIE. Deoarece sarcinile maxime din primii zece ani se aşteaptă a fi în creştere treptată,

secţiunea liniei urmează a fi determinată pe baza unei sarcini de calcul ( 290·1,43 =

415

A) mai mică cu 16% faţă de sarcina maximă estimată pentru al zecelea an de exploatare (290·1,7 = 493 A). •

Ca şi în ipoteza 1, şi conform tabelelor 1 şi 2  j ec

•

A/mm

2

;  K  j

= 1 ,16 

Secţiunea economică de calcul:  s ecc

•

= 0 ,80

=

 I M   j ec

=

415 0 ,80

= 519 mm2 .

 Numărul economic de calcul, al conductoarelor unei faze:  N c

=

c  s ec

 K  j

=

519 1 ,16  x 300

= 1 ,49

41 Întrucât numărul de calcul Nc este mai mare decât 1,41, pentru soluţia economică se adoptă  N=2 •

Secţiunea economică care trebuie adoptată în a doua ipoteză este  s ec

=  NS  = 2 × 300

 Notă.

mm2

Pentru dimensionare se poate folosi şi tabelul A3.4 din anexa 3 din care rezultă imediat

că pentru o sarcină de 290 A, la o durată de utilizare a puterii maxime de 4000 h/an secţiunea economică este de 1x300 mm2 (domeniul de sarcini între care este economică secţiunea de 300 mm2 fiind cuprins între 216 A şi 395 A). În schimb pentru o sarcină echivalentă de 415 A secţiunea economică va fi 2x300 mm2 (domeniul de sarcini între care este economică secţiunea de 2x300 mm2 fiind cuprins între 395A şi 605 A).

EXEMPLUL 2 . LINIE RADIALĂ CU SECŢIUNE ECONOMICĂ CONSTANTĂ SAU CU SECŢIUNI ECONOMICE PE TRONSOANE – Fig. 2

Date iniţiale: •

Tipul constructiv: LEC j.t cu izolaţie din PVC şi conductoare din aluminiu ( sM =300 mm2).

•

Sarcinile maxime anuale sunt indicate în figura 2 şi se apreciază că în timp valorile lor se vor  menţine constante.  Lt

 I 1=105 A

 I 2=45 A

 L1=130m

 I 3=15A

 L2=50 m

60 A

 L3=50 m

30 A Fig.2

15 A

42

•

Durata de utilizare a puterii maxime se consideră a fi practic aceeaşi la toţi consumatorii şi de ordinul: T SM 

•

= 3500 h/an

Dimensionarea se va face în două ipoteze: 

ipoteza A – secţiune economică constantă;



ipoteza B – secţiuni economice distincte pentru tronsonul 1 şi, respectiv pentru

tronsoanele 2 şi 3 conform recomandării de la art. 21.

Dimensionarea secţiunilor economice •

Sarcina maximă echivalentă de calcul:  I Me

•

Ipoteza A

=

∑ I   L 2 i

 L

i

=

105 2

× 130 + 45 2 × 50 + 15 2 × 50 230

= 82 A

Densitatea economică de curent şi coeficientul de creştere  K  j se determină din tabelele 1 şi, respectiv, 2. Prin interpolare liniară:  j ec

•

;  K  j

= 1 ,16  .

Secţiunea economică de calcul : c

 s ec

•

= 0 ,84 A/mm 2

=

 I M   jec

= 98 mm2 .

 Numărul economic de calcul al conductoarelor unei faze:

43

 N c

=

c

 s ec

=

 K  j ⋅ s M 

98 1,16 × 300

= 0,28 < 1,41 .

Conform relaţiei 3.9,b la aceeaşi concluzie  N=1 se ajunge observând că  scec=98 mm2 este mai mic decât sM =300 mm2. •

Secţiunea economică adoptată în ipoteza A:  s ec

= 1 x95 mm2

Din tabelul A3.4 rezultă că domeniul de sarcini economice pentru secţiunea de 95 mm2 este 69–90 A pentru o durata de utilizare a sarcinii maxime de 3500 ore/an şi sarcina de calcul de 82 A este cuprinsă în acest domeniu.

Ipoteza B Tronsonul 1 •

Sarcina maximă de calcul:  I M  = 105 A

•

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

 jec

=

105 0 ,84

= 125 mm2

=

c

 s ec

=

 K  j ⋅ s M 

125 1,16 × 300

= 0,40 < 1,41

Secţiunea economică adoptată:  s ec

•

 I M 

 Numărul economic de calcul al conductoarelor unei faze:  N c

•

=

mm2

= 1 ×120

Tronsoanele 2 şi 3 Sarcina maximă echivalentă de calcul:  I Me

=

∑ I   L ∑ L 2 i

i

i

=

45

2

× 50 + 15 2 × 50 = 33 ,5 A 50 + 50

44 Secţiunea economică de calcul:

•

2  s ec

•

= 33 ,5 = 40 mm2 0 ,84

 Numărul economic de conductoare al unei faze:  N=1 deoarece

c  s ec

= 40 mm2 este mai mic

decât  s M  = 300 mm2. •

Secţiunea economică adoptată:  s ec = 1 x 35

mm2.

NOTA. In cazurile când se admite alegerea secţiunilor economice pe tronsoane, de obicei se pot obţine economii atât la volumul de aluminiu, cât şi la consumurile proprii tehnologice de putere şi de energie. Astfel, în ipoteza B din exemplul de mai sus s-ar putea obţine următoarele economii: - circa 11% la cantitatea de aluminiu necesară pentru conductoare: V  AlB V  AlA

100

=

120 mm 2 ⋅ 130 m + 35mm 2 ⋅ 100 m 95 mm 2 ⋅ 230 m

100 = 89%

;

- circa 8% la consumul propriu tehnologic de putere: CPT  B CPT  A

100

=

1,14kW  1,24 kW 

100

= 92% .

EXEMPLUL 3. LINIE RADIALĂ CU DOI CONSUMATORI AVÂND FACTORII DE PUTERE ŞI DURATELE TSM DE UTILIZARE A SARCINII MAXIME ANUALE SENSIBIL DIFERITE –  Fig. 3

Date iniţiale: •

Tipul constructiv: LEA 20 kV cu conductoare din OlAl ( s M  = 120 mm2).

•

Sarcinile sunt indicate în figura 3. PM1 =1,6 MW1 km ; TPM1 =5000 h/an

1 km PM2 =1 MW ;

OM1 =1,25 MVAr ; TOM1 =4000 h/an

OM2 =0,4 MVAr ; TOM2 =5000 h/an

TPM2 =3000 h/an

45

Determinarea secţiunii economice •

Tranzitul anual de sarcină: (∑W  Pt  ) 2 + (∑W Qt  ) 2

W  s = 1 ,03 = 1 ,03 •

=

(1 ,6  × 5000 + 1 × 3000 ) 2 + (1 ,25 × 4000 + 0 ,4 × 5000 ) 2 = 13040 MVAh/an

Puterea maximă anuală: S M 

= ( ∑ P t  ) 2 + ( ∑Qt  ) 2 = ( 1 ,6  + 1 ) 2 + ( 1 ,25 + 0 ,4 ) 2 = 3 ,08 MVA

şi deci pentru primul tronson I M1=90 A. •

Durata de utilizare a sarcinii maxime: T SM 

•

W S  S M 

13040

=

3 ,08

= 4350 h/an

Densitatea economică de curent se apreciază din tabelul 1:  j ec

•

=

= 0 ,96  A/mm 2

Sarcina maximă echivalentă de calcul: S Me

∑ S   L 2 1

=

t 

 Lt 

( + ) × + [( + ) + ( 0 ,4 + 1 ,25 ) ] × 1 = 2 ,31 MVA = 1 0 ,4 1 1 1 ,6  2

2

respectiv  I Me

=

S Me 3 U n

2

2

=

2310 3 × 20

= 66  ,7  A

2

46 •

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

=

 I Me  j ec

= 66  ,7  = 70 mm 2 0 ,96 

In ipoteza că linia ar fi prevăzută cu o singură celulă cu întreruptor (n=1) la capătul ei de alimentare, conform relaţiei 6.6,b sau a tabelului 2:  K   j

•

17000 + 15000 =   1 + 160 ×120  

1/ 2

/ 2  

  = 1,51 = 1,37  

1 + 0,414 / 2

 Numărul economic de calcul al circuitelor:  N c

=

c

 s ec k  jec ⋅ s M 

=

70 1,51 × 120

= 0,39 .

Intrucât N c<1,41 se adoptă N=1: •

Secţiunea economică adoptată:  s ec =  Ns = 1 ×70 mm 2

EXEMPLUL 4. LEA DE 20 kV Al-Ol NEIZOLATE, CU CELULE LA AMBELE CAPETE, LA CARE ESTE PLANIFICATĂ O CREŞTERE ÎN SALT A SARCINII TRANZITATE

Date iniţiale: •

Tipul constructiv: LEA 20 kV având celule cu întreruptor la ambele capete, lungimea L=2 km şi conductoarele din OlAl (sM=120 mm2).

•

Pentru primul an de exploatare al liniei se estimează o sarcină maximă anuală S M=1500 kVA ,respectiv I M=   43,3 A, şi o durată de utilizare a acestei sarcini de ordinul a 5500 h/an.

•

Sarcina maximă anuală se apreciază că va fi în creştere în următoarele două moduri: -

treptat, cu o rată medie de 2% în primii nouă ani după primul an de exploatare:

47 -

în salt, cu încă 3750 kVA datorită punerii planificate în funcţiune a unor noi capacităţi de  producţie, această creştere până la o sarcină maximă de 5250 kVA va avea loc în al treilea an de exploatare al liniei (respectiv în anul t  s=2, ulterior primului an de exploatare).

•

Durata T SM este de aşteptat că se va menţine aproximativ constantă.

•

Dimensionarea secţiunii economice Sarcina maximă de calcul:  I M  =  I Mi ⋅ K rs = 43 ,4 × 3 ,23 = 140 A

Din tabelul 4, pentru r=2%/an şi o creştere în salt de 2,5 ori (3,75 MVA /1,5 MVA ) în anul t  s=2, se deduce K rs=3,23.

Densitatea economică de curent pentru T SM =5500 h/an se determină din tabelul 1 prin interpolare:  j ec •

= 0 ,89 A/mm 2 Coeficientul de creştere a lui  jec, în cazul unei linii de 20 kV cu  L=2 km şi n=2 celule cu întreruptor, se determină cu ajutorul următoarei relaţii din tabelul 2:  K   j 2 c = 1,37 1 +

0,829

 L

,

= 1,63

sau direct cu relaţia (6.6,b)

 K   j 2 c

•

1/ 2

           

=1,63

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

  17000 + 2 ×15000  2 = 1 + 160 ×120    

=

 I M   j ec

=

140 0 ,89

= 157  mm 2

 Numărul economic de calcul al circuitelor liniei :

48

=

 N c

c  s ec

 K  j 2c × s M 

=

157 1,63 × 120

= 0,8

Intrucât  N c <1,41 , se adoptă N=1 circuit.. Secţiunea economică adoptată:

•

 sec =  Ns = 1 × 120 mm 2

AlOl

NOTA. Curentul tranzitat la sarcina maximă anuală din al treilea an de exploatare:  I M  3

=

1500 ( ,02 )

2

+ 3750

3 × 20

=

5310 3 × 20

= 153 ,5 A

Densitatea de curent cu care se va funcţiona efectiv la această sarcină maximă:   j  f   =

153 ,5 120

= 1 ,28 A

, ceea ce reprezintă o valoare de 1,4 ori mai mare faţă de

 jec=0,89 A/mm2, densitatea de calcul folosită pentru dimensionarea liniei. •

EXEMPLUL 5. LINIE RADIALĂ PENTRU EVACUAREA A 50% DIN PUTEREA

UNUI PT DE 250 kVA

Datele iniţiale: •

Tipul constructiv : LEA de 400 V cu conductoare neizolate din Al (sM =95 mm2 ).

•

Sarcina medie în etapa finală:

 I Mf   =

0 ,5 × 250 3 ⋅ 0 ,4

= 180 A .

Rata medie de creştere a sarcinii, în următorii t r=   9 ani după primul an de exploatare:

•

r=3%/an. •

 Nu se cunoaşte repartizarea sarcinilor de-a lungul liniei şi, ca urmare, se apreciază valoarea raportului dintre lungimea primului tronson şi lungimea totală a liniei L1 /Lt =0,15.

•

Durata de utilizare a puterii maxime:

49 T SM 

= 3500

h/an

.

Dimensionarea secţiunii economice •

Sarcina maximă în primul an de funcţionare a liniei:  I Mt 

•

=

 I M 

( 1 + r )

t 

=

180

( 1 + 0 ,03)

9

=

180 1 ,3

= 138 A .

Sarcina maximă echivalentă se determină conform relaţiilor (7.1) şi (7.6) ţinând seama de: a) evoluţia sarcinii în timp (se aplică coeficientul K r=   1,2 din tabelul 3); b) repartizarea

sarcinilor

 K d  = 0,6 + 0,4 × 0,15 = 0,66

de-a

c

coeficientul

.

= 0 ,81 A/mm 2

;  K  j

= 1 ,41

=

 I M   j ec

=

110

= 136 mm 2 > 95 mm 2 . 0,81

 Numărul economic de conductoare pentru o fază:  N c

=

c  s ec

 K  j ⋅ s M 

=

136 1,41 × 95

Intrucât  N c •

aplică

Secţiunea economică de calcul:  s ec

•

(se

Densitatea economică de curent şi coeficientul K  j se determină din tabelele 1 şi 2:  j ec

•

liniei

).

 I Me =  K r  K d  I Mt  = 1 ,20 × 0 ,66  × 138 = 110 A •

lungul

< 1,4

= 1,02 , se adoptă N=1.

Secţiunea economică adoptată:  s ec

=1 ×95 mm 2 .

EXEMPLUL 6. LINIE ALIMENTATĂ DE LA DOUĂ CAPETE ŞI SECŢIUNE CONSTANTĂ - Fig. 4

50

Datele iniţiale: Tipul constructiv: LEC de 20 kV cu izolaţie din polietilenă reticulată şi conductoare din Al

•

( sM =150 mm2). Sarcinile maxime anuale sunt indicate în figura 4 şi valorile lor se consideră constante în timp.

•

A

B 0,5 km

0,5 km i1=18 A

0,5 km i2=36 A

0,5 km i3=18 A

1 km i4=60 A

Fig.4 •

Durata de utilizare anuală a puterii maxime: T SM 

= 4000 ore / an

Dimensionarea secţiunii economice •

Pentru stabilirea circulaţiei de curenţi pe tronsoane, în prealabil se determină cu metoda momentelor, curentul injectat la unul din capetele liniei:

 I  A

   j   ∑ i j ×  ∑1  Lk      60 × 1 + 18( 1 + 0 ,5) + 36 × 2 + 18 × 2 ,5 , = = = 68 A  Lt 

3

unde i j este curentul absorbit de consumatorul racordat la nodul j. Pornindu-se de la această valoare, se deduce circulaţia de curenţi pe tronsoane prezentată în figura 5. IA=68 A A

50 A

0,5 km

0,5 km

14 A

4A

64 A

B

18 A

0,5 km 36 A

0,5 km 18 A

1 km 60 A

51

•

Sarcina maximă echivalentă pentru calculul unei secţiuni constante în lungul întregii linii:  I Me

•

∑ I   L 2 i

=

 j

 Lt 

=

 I Me  j ec

2

=

60 ,9 0 ,99

= 62 mm 2 .

 Numărul economic de circuite:  N  = 1 ,

•

= 60.9 A .

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

3

Densitatea economică de curent:   j ec = 0 ,99 A/mm

•

68 2 ⋅ 0 ,5 + 50 2 ⋅ 0 ,5 + 14 2 ⋅ 0 ,5 + 4 2 ⋅ 0 ,5 + 4 2 ⋅ 0 ,5 + 64 2 ⋅ 1

=

c deoarece  sec

< s M 

Secţiunea economică rezultă: c  s ec

= 1 ×70 mm 2 .

In ipoteza în care pentru următorii nouă ani, după primul an de exploatare se apreciază o creştere a sarcinilor maxime anuale cu o rată r=5%, conform tabelului 3,  K r=   1,34 şi în aceste condiţii: - secţiunea economică de calcul: c  s ec

=

 K r  I Me  j ec

=

1 ,34 × 60 ,9 0 ,99

= 82 mm 2 ;

- secţiunea economică:  s ec •

= 1 ×70

mm

2

.

Se adoptă totuşi secţiunea tehnică dictată de stabilitatea termică la curenţii de scurtcircuit:

52  s t  = 1 × 150 mm 2

.

EXEMPLUL 7. SARCINILE CARE POT FI TRANZITATE ÎN CONDIŢII ECONOMICE PRINTR-UN CIRCUIT DE LEA DE 110 kV

Datele iniţiale: •

Tipul constructiv: LEA cu conductoare din AlOl ( sM =300 mm2) .

•

Lungimea liniei: 25 km.

•

Durata de utilizare a sarcinii maxime: T SM  = 5500 h/an

Dimensionarea secţiunilor se va face în următoarele ipoteze:

Ipoteza A Sarcina maximă anuală se consideră constantă în timp şi de ordinul a 40 MVA, respectiv 210 A.

Ipoteza B Sarcina maximă din primul an de exploatare se consideră egală cu 210 A şi se estimează că în următorii nouă ani va creşte cu o rată medie r = 8%/an (dublare în 9 ani).

Dimensionarea secţiunii economice Ipoteza A •

Sarcina maximă de calcul:  I M 

•

= 210 A .

Densitatea economică de curent şi valoarea coeficientului  K  j2c se determină din tabelele 1 şi 2 (sau cu relaţia):  j ec

= 0 ,96  A/mm 2 ;

53

 K   j 2 c

•

1/ 2

           

=1,38 .

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

2    40000 + ×110000 25 = 1 + 180 ×300    

=

 I M   j ec

=

210 0 ,96 

= 220 mm 2

 Numărul economic de circuite: N=1, deoarece conform relaţiei 6.8,a –  scec=220 mm2 este mai mic decât: sM =300 mm2 .

•

Secţiunea economică adoptată:  s ec = 1 × 240 mm 2

Ipoteza B •

Sarcina maximă de calcul:  I M 

=  K r  ⋅ I M  = 1 ,61 ⋅ 210 = 338  A .

Valoarea coeficientului K r=   1,61 s-a determinat din tabelul 3, pentru r=8%/an şi t r=   9 ani. •

Densitatea economică şi coeficientul de creştere:  j ec

= 0 ,96 A/mm 2 ;

 K   j 2 c

•

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

=1,38 .

=

 I M   j ec

=

338 0 ,96 

= 352 mm 2

 Numărul economic de circuite:  N c

=

c  s ec

 K  j 2 c ⋅ s M 

=

352 1,38 × 300

= 0,85 .

54 Deci se adoptă N=1. Secţiunea economică adoptată:  s ec = 1 × 300 mm 2

.

EXEMPLUL 8. LINIE RADIALĂ DE 110 kV CARE ALIMENTEAZĂ 3 STAŢII ŞI ESTE PREVĂZUTĂ CU n=6 CELULE CU ÎNTRERUPTOR – Fig. 6

Datele iniţiale: •

Tipul constructiv: LEA cu conductoare din AlOl ( sM =300 mm2).

•

Sarcinile maxime din primul an sunt prezentate în figura 6 . In următorii nouă ani, după primul an de exploatare sunt de aşteptat creşteri cu o rată anuală

de ordinul r=3%.

390 A

260 A

25 km

25 km

130 A 25 km

130 A 25 MVA

130 A 25 MVA Fig.6 In această ipoteză, conform tabelului 3 coeficientul K r=   1,2. •

Durata de utilizare anuală a sarcinilor maxime: 5500 ore/an.

•

Costul unei celule de 110 kV: 110 000 €.

130 A 25 MVA

55

Dimensionarea secţiunii economice •

Sarcina maximă echivalentă de calcul:

∑ I t  ⋅ L 2

 I  =  K r 

14

2

× 25 + 260 2 × 25 + 390 2 × 25 = 3 × 25

= 337  A

= 0,96  A / mm 2 .

Secţiunea economică de calcul: c  s ec

•

3

130

Densitatea economică se determină prin interpolare din tabelul 1:  j ec

•

= 1,2

 Lt 

= 1,2 ×130 •

1

 I Me

=

 j ec

=

337

= 351 mm 2 . 0,96

Coeficientul pentru determinarea numărului economic de circuite în cazul studiat, în care  fiecare circuit se prevede cu câte 6 celule

se determină cu relaţia (6.6.b) şi datele din tabelele

anexei 2:

 K   jbc

•

1/ 2

           

1/ 2   40000 + ( 6 ×110000 )      75    =1,38 = 1+ 180 ×300          

 Numărul economic de calcul al circuitelor, conform (6.7):  N c

•

   A + nC cel    Lt  = 1 +  Ks M    

=

c

 s ec  K  jbc ⋅ s M 

=

351 1,38 × 300

= 0,85 < 1,41 .

Secţiunea economică adoptată:  s ec

=1 ⋅ 300

mm 2

.

56

EXEMPLUL 9. ESTIMAREA BENEFICIILOR CARE SE OBŢIN PRIN ADOPTAREA SECŢIUNILOR ECONOMICE

Vom considera cazul utilizării unei secţiuni economice s ec în locul unei secţiuni tehnice mai mici s t. De exemplu, uneori în practica noastră de proiectare se adoptă ca secţiune st, secţiunea necesară  pentru asigurarea stabilităţii termice în regim de durată a liniilor. Mai poate fi însă, cazul unei secţiuni tehnice impuse de curenţii de scurtcircuit sau de restricţii privind căderile de tensiune. Se va considera cazul cel mai simplu, al unui singur conductor pe fază. Estimările economice se vor referi la unitatea de lungime a circuitului.  Economia pe metru de traseu şi pe durata unui an

prin micşorarea pierderilor de putere şi

energie:

1

 E  = 3 ρ  I 2 10 −3   s t 

−

   c p c + × τ  w    s ec   T tSCE   1

(A4.1)

 Investiţia suplimentară în cazul câte unui singur conductor pe fază: C t  =  K ( sec

− st  )

(A4.2)

Indicatorul "durată calendaristică de recuperare a investiţiei suplimentare": t recup

=

C t   E 

(A4.3)

In cele ce urmează, relaţiile de mai sus se aplică la cazul liniei radiale din exemplul 1, dimensionate în ipoteza 1. Din punct de vedere termic pentru I=290 A ar fi suficient un cablu cu secţiunea st =185 mm2. In cele ce urmează vom estima eficienţa investiţiei suplimentare într-un cablu cu secţiunea economică sec=300 mm2. Se obţin următoarele rezultate:

57  E  = 3 ×0,032

= 5,8 euro t recup

=

C t   E 

× 290 2 ×10 −3  − 185 300 1

/ an

 si

1

1250 + 0,075 × 2380  7,47

  =

m.

= 13,8 = 2,4 ani. 5,8

Investiţia C t  trebuie privită ca un capital  care – odată cu amortizarea sa –  trebuie să aducă  un beneficiu. •

In acest scop sunt însă necesare:

estimarea  pe cât posibil mai  fidelă a tranzitului de sarcină (S M  , T SM  , r  s )

cel puţin pentru

 primii 5-10 ani de exploatare a liniei; •

aplicarea corectă a metodei

  pentru determinarea numărului şi secţiunii economice a

conductoarelor. Rata anuală a beneficiului "r b" care se poate obţine în paralel cu recuperarea investiţiilor  suplimentare C t în timpul a t SL ani de utilizare normală se estimează prin rezolvarea următoarei ecuaţii: 1

r b

  C t  1 1 − − =0.  (1 + r b ) t    E 

Cu datele de mai sus şi în ipoteza unei durate de utilizare normală de 20 ani: 1

r b

  1 1 −  − 2,40 = 0  (1 + r b ) 20 

Rezultă următorul beneficiu anual specific: r b = 0,415

€/an şi euro investit suplimentar.

Prin urmare, pe o durată de 20 de ani s-ar putea obţine următorul beneficiu total: •

în valori neactualizate

 B = 20 r b C i = 20 × 0, 415 ×13 ,8 = 114 ,5  €/m

(A4.4)

58 •

în valori actualizate la trecut, la anul de pozare al cablului

 Bact  = T 20 r b C t  = 7,47 × 0,415 ×13 ,8 = 43

€/m

Aşadar, în cazul particular studiat, beneficiul – actualizat la anul efortului de investiţii C t şi raportat la acest efort – reprezintă:  Bact  C t 

⋅100 =

43 13,8

⋅ 100 = 310%.

EXEMPLUL 10. SARCINILE MAXIME DE CALCUL SM  ŞI DENSITĂŢILE MAXIME DE CURENT jM  PÂNĂ LA CARE ESTE ECONOMIC SĂ SE FOLOSEASCĂ PE FIECARE FAZĂ CÂTE UN SINGUR CONDUCTOR AVÂND SECŢIUNEA  sM Datele privind acest exemplu sunt sintetizate în tabelul următor . Pentru duratele T SM de utilizare anuală ale sarcinilor maxime, s-au luat în considerare mărimi uzuale, iar valorile celorlalţi parametri ( jec , K  jnc şi sM) au fost preluate din tabelele 1 şi 2. Având în vedere relaţia (6.7 ), pentru determinarea sarcinilor maxime de calcul I M s-a utilizat expresia:

 I M  = 1 ,41 ⋅  j ec ⋅ K   jnc ⋅ s M 

.

Din coloana ultima coloana a tabelului alăturat se observă că la sarcina maximă de calcul  până la care poate fi folosit un singur circuit sau, respectiv, un singur conductor pe fază se ajunge în funcţionare la o densitate de curent jM  de 1,7 până la 2,5 ori mai mare faţă de  jec – densitatea economică normată pentru dimensionarea secţiunilor conductoare ale liniilor noi. Trecerea la un al doilea conductor de secţiune  sM pe fază –şi cu atât mai mult la un al doilea circuit – presupune şi dublarea componentei constante de investiţii A. O astfel de creştere în salt a investiţiei se justifică numai la densităţi  jM foarte mari, atunci când reducerea la jumătate a costului  pierderilor ajunge să prevaleze efortul suplimentar de investiţii necesar în acest sens. Totodată, mai trebuie obţinut şi beneficiul minim corespunzător întregii investiţii suplimentare A+KsM.

59

Anexa 5 PRESCRIPŢII ENERGETICE CONEXE a) PE 022-3/87. Prescripţii generale de proiectare a reţelelor electrice  b) PE 103/92. Instrucţiuni pentru dimensionarea şi verificarea instalaţiilor electroenergetice la solicitări mecanice şi termice, în condiţiile curenţilor de scurtcircuit c) PE 104/93. Normativ pentru construirea liniilor aeriene de energie electrică peste 1000 V d) PE 106/95. Normativ pentru construirea liniilor electrice aeriene de joasă tensiune e) PE 107/95. Normativ pentru proiectarea si executarea reţelelor de cabluri electrice f) PE 124/95. Normativ privind alimentarea cu energie electrică a consumatorilor industriali şi similari g) PE 134/95. Normativ privind metodologia de calcul al curenţilor de scurtcircuit în reţelele electrice. SARCINILE MAXIME DE CALCUL I M  sau S M  SI DENSITATILE MAXIME DE CURENT jM  PANA LA CARE ESTE ECONOMIC SĂ SE FOLOSEASCĂ PE FIECARE FAZĂ CATE UN SINGUR CONDUCTOR AVÂND SECŢIUNEA sM  Tipul constructiv al liniei conductoare neizolate conductoare torsadate conductoare Al-Ol 20 kV cond,izol.OCA2X 110 kV conductoare Al-Ol j.t. conductoare neizolate 20 kV conductoare neizolate 110 kV conductoare neizolate izolatie din polietilena j.t. izolatie din PVC izol.polietilena reticulata 6 kV izolatie din PVC izol.polietilena reticulata izolatie din PVC 10 kV izol.hârtie izol.polietilena reticulata 20 kV izol.hârtie izolatie din polietilena  j.t. izolatie din PVC izol.polietilena reticulata 6 kV izolatie din PVC 10 kV izol.polietilena reticulata izolatie din PVC  j.t

Al LEA Cu LEC

Al

Cu

TSM ore/an 3000 3000 4000 4000 6000 3000 4500 6000 3000 3000 5000 5000 5000 5000 5000 5500 5500 3000 3000 5000 5000 5000 5000

 jec A/mm2 0,84 0,82 0,99 1,11 0,92 1,08 1,41 1,19 0,90 0,88 0,84 0,83 0,87 0,86 1,19 0,88 1,39 1,03 0,98 1,06 1,05 1,19 1,08

K  j _ 1,41 1,38 1,37 1,30 1,32 1,61 1,29 1,18 1,22 1,16 1,35 1,40 1,36 1,43 1,27 1,57 1,41 1,38 1,31 1,54 1,44 1,51 1,56

K 2j _ 1,65 1,65 1,38 1,40 1,76

1,76 1,50

sM mm2 95 95 120 150 300 70 70 300 240 300 400 240 400 240 185 150 150 185 185 185 185 150 150

IM A 160 153 280 391 542 172 197 892 374 434 648 395 677 418 396 330 445 373 338 431 398 384 357