Scheme de Conexiuni Pentru Statiile Electrice

SCHEME DE CONEXIUNI PENTRU STATII ELECTRICE 3.1.

NOTIUNI GENERALE

Prin schema se întelege un desen care arata modul în care diferite parti ale unei retele, instalatii, ale unui aparat sau ale unui ansamblu de aparate sunt functional conectate între ele. Clasificarea schemelor electrice se poate face dupa mai multe criterii, cum ar fi: numarul de conductoare reprezentat pe desen: scheme monofilare : indiferent de numarul de conductoare ale circuitului se reprezinta numai unul, celelalte fiind echipate identic; scheme multifilare : daca echiparea fazelor este diferita, se reprezinta toate conductoarele circuitului; scopul urmarit prin reprezentare: scheme explicative ( principiale sau detaliate ); v erificarii scheme de conexiuni, destinate realizarii fizice si verificarii conexiunilor; scheme sinoptice , reprezentând starea reala a aparatelor de comutatie la un moment dat; planuri de amplasare, care ofera indicatii precise despre amplasarea partilor unei instalatii. Din punct de vedere al functiei îndeplinite, circuitele electrice pot fi: circuite primare: sunt circuite prin care se realizeaza tranzitul de energie de la surse catre consumatori (de exemplu circuite de generator, transformator, linie electrica, cupla etc.);

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













54

Comanescu,Gh., anescu,Gh., Costinas,S. - PECS. NOTE DE CURS

circuite secundare: sunt circuite care contribuie în diferite feluri la buna functionare a circuitelor primare (circuite de masurare, protectie, comanda, control, semnalizare etc.). Legatura între circuitele primare si cele secundare se realizeaza prin intermediul transformatoarelor (senzorilor) de curent si de tensiune. O statie electrica reprezinta un nod în cadrul unei retele, nod la care sunt racordate mai multe elemente de retea: generatoare, linii electrice , transformatoare etc. Ansamblul de aparate electrice si legaturi conductoare prin care un element de retea este racordat la o statie electrica este numit frecvent circuit electric : circuit de linie, circuit de transformator etc.

3.2.

FUNCTIILE APARATELOR ELECTRICE

Aparatele electrice utilizate în instalatii pentru echiparea circ uitelor electrice îndeplinesc diferite functii, ca spre exemplu, de: protectie, respectiv de eliminare / limitare a scurtcircuitelor (de exemplu întreruptoare, sigurante fuzibile, bobine limitatoare) sau a supratensiunilor (eclatoare, descarcatoare); supraveghere împotriva depasirii unor valori admisibile ale tensiunii, curentului, temperaturii etc. (spre exemplu, transformatoare de masurare sau senzori de curent / tensiune); aceste aparate pot provoca o semnalizare (alarma) sau o întrerupere de circuit (relee, declansatoare); comutatie: comanda voluntara (manuala sau automata) de închidere, respectiv, deschidere a unui circuit în conditii normale de exploatare (de exemplu, întreruptoare, separatoare de sarcina, contactoare); izolare (separare) a unei parti de instalatie, pentru a se putea lucra fara risc de electrocutare, în conditiile mentinerii restului instalatiei sub tensiune (de exemplu, separatoare obisnuite sau de sarcina, întreruptoare debrosabile). În cazul unui scurtcircuit pe un circuit electric se impune deconectarea sa rapida, pentru a se reduce solicitarile echipamentelor si totodata, pentru a se asigura continuitatea în functionarea altor circuite racordate la acelasi sistem de bare colectoare. De asemenea, în exploatare este de dorit sa existe posibilitatea conectarii si deconectarii fiecarui circuit electric în parte, astfel încât aceste manevre sa nu conduca la întreruperea altor circuite. Elementul de protectie, cu care trebuie prevazut orice circuit electric, are drept scop principal detectarea sensibila, rapida si sigura a avariei, precum si deconectarea selectiva a elementului avariat, în vederea evitarii extinderii avariei si revenirii cât mai rapide la regimul normal de functionare pentru restul sistemului. O unitate de protectie are deci urmatoarele functii principale: supravegherea permanenta a diversilor parametri pe circuit; interventia în situatii anormale; transmiterea (uneori) de informatii pentru exploatarea retelei.















SCHEME DE CONEXIUNI PENTRU

STATII ELECTRICE

55

Informatia necesara pentru comanda de închidere/deschidere a a paratajului de comutatie în regim autocomandat provine de la transformatoarele de masurare (curent si tensiune), conventionale sau neconventionale.

Transformatoarele de masurare mai asigura si informatia directa privind valoarea curentului si tensiunii, cea necesara pentru contorizare-înregistrare si, eventual, cea necesara implementarii functiilor SCADA ( Supervizory Control And Data Acquisition). De asemenea, transformatoarele de tensiune constituie si sursa de alimentare a dispozitivelor mecanice de actionare, prin asigurarea încarcarii cu energie a unor acumulatoare (în perioadele de functionare normala), pentru alimentarea acelorasi dispozitive mecanice în absenta tensiunii.

Diversele functii îndeplinite de aparatele electrice pe un circuit pot fi realizate individual , utilizând pentru fiecare dintre ele câte un aparat specializat (reunirea mai multor functii presupune folosirea mai multor aparate pe circuit) sau prin asocierea mai multor functii pe un aparat (aparate cu functiuni multiple). Tendinta actuala în domeniul statiilor electrice este de a se integra în constructia echipamentelor de baza (transformator de putere, întreruptor) celelalte echipamente specifice. 3.3

ECHIPAREA CIRCUITELOR RACORDATE LA UN SISTEM DE BARE COLECTOARE

Partea unei statii care cuprinde ansamblul de echipamente, materiale, aparate electrice si dispozitive amplasate într-un singur loc, care au un scop functional determinat pentru un anumit circuit, constituie o celula electrica.

Un sistem de bare colectoare reprezinta un nod de conexiuni electrice, extins în spatiu pentru a se crea conditiile constructive necesare racordarii mai multor celule dintrdintr-o statie electrica. Montajul aparatajului electric în celula se poate face fix sau debrosabil. Montajul fix prezinta avantajul unei realizari simple, fara aparate sau blocaje speciale, dar conduce la dimensiuni mai mari ale celulelor. Montajul debrosabil realizeaza, în primul rând, o importanta reducere a volumului celulelor, deoarece este eliminat spatiul din interiorul acestora destinat montajului sau reviziilor. Se reduce, de asemenea, timpul de înlocuire a unor aparate defecte si cel necesar reviziilor, prin folosirea unui carucior/caseta de rezerva. Utilizarea sistemului debrosabil permite realizarea unei constructii fara separatoare, ceea ce conduce la reducerea greselilor de manevrare cu separatorul (în general, însotite de arc electric liber) si contribuie sensibil la compactarea celulei. Este favorizata, de asemenea, utilizarea elementelor prefabricate. Constructiile Constructiile debrosabile implica însa blocaje speciale pentru interzicerea deplasarii caruciorului atunci când întreruptorul si eventual separatoarele nu sunt în pozitie „deschis”. Sunt necesare, de asemenea, masuri speciale de protectie împotriva atingerii elementelor ramase sub tensiune tensiune dupa scoaterea caruciorului.
















56

În constructia statiilor moderne, tendinta generala este de a utiliza echipamente prefabricate. Echipamentele prefabricate prezinta avantaje cunoscute de multa vreme cum ar fi de exemplu: reducerea investitiilor în partea de constructie a statiilor, economie de timp si manopera la montaj, înlocuire rapida etc. Fiind un tot unitar realizat la scara industriala, care se livreaza complet pregatit si încercat electric, celulele prefabricate beneficiaza de un control de calitate care le garanteaza siguranta si securitatea în functionare. În plus, cerintele mereu în crestere privind ameliorarea calitatii distributiei de energie electrica conduc spre descentralizarea automatizarilor si dezvoltarea dispozitivelor de teleconducere, a caror realizare industriala permite cresterea sensibila a fiabilitatii si scaderea costurilor. Progresele din domeniul aparatajului electric, precum si a echipamentelor de controlcomanda, au condus la o reducere sensibila a dimensiunilor celulelor prefabricate, la o diminuare a cheltuielilor de punere în functiune si de exploatare (s-a ajuns la solutii care nu necesita practic întretinere), la cresterea duratei de viata a instalatiilor, precum si la o crestere a fiabilitatii sistemului pe ansamblu. În continuare sunt prezentate diferite module de echipare electrica pentru principalele tipuri de circuite utilizate în instalatiile electrice, avantajele sau dezavantajele fiecarei variante de echipare, precum si domeniile lor de utilizare.

3.3.1.

LINII ELECTRICE Liniile electrice reprezinta

laturi în cadrul retelelor electrice, prin care se realizeaza evacuarea puterii produse în centrale electrice, transportul sau distributia energiei electrice.

3.3.1.1. Circuite de linie de joasa tensiune Astfel de circuite distribuie energia electrica de la tablourile generale ale posturilor de transformare spre locurile de consum (mici consumatori din domeniul public sau abonati la joasa tensiune). În figura 4.1 sunt prezentate câteva variante de echipare a unor circuite de linie cu tensiunea sub 1 kV. Variantele de echipare a, b, c se caracterizeaza prin faptul ca protectia circuitului în caz de scurtcircuit este realizata rapid si relativ ieftin utilizând sigurante fuzibile). .Printre dezavantajele protectiei prin fir fuzibil se pot mentiona: sensibilitate mai redusa a acestui mod de protectie (în unele cazuri, valoarea curentilor de sarcina în regim normal de functionare este apropiata de cea a curentilor de scurtcircuit monofazat, protectia prin sigurante fuzibile fiind deci insensibila la acestia din urma); din cauza dispersiei relativ mari a caracteristicilor de topire a fuzibilelor, siguranta în functionare a sigurantei este mai redusa, comparativ cu alte aparate de protectie; din aceeasi cauza, sigurantele fuzibile nu sunt indicate pentru protectia în regim de suprasarcina, (mai ales la suprasarcini mici de circa 1,1 1,5 I n);
















STATII ELECTRICE

57

exista riscul ca fuzibilul sigurantei sa se arda doar pe una dintre faze, ceea ce poate conduce, în cazul consumatorilor trifazati, la regimuri de functionare nesimetrice; cu ajutorul sigurantelor fuzibile nu pot fi facute manevre de comutatie manuala decât la sarcini foarte mici. Prin urmare, scheme de echipare a liniilor în varianta a se utilizeaza în cadrul retelelor de alimentare radiala a unor consumatori monofazati, fara suprasarcini si fara comutatii frecvente.

a

b

c

d

Fig. 3.1. Variante de echipare a liniilor de joasa tensiune

Comutatia circuitului (manevre în regim normal de functionare) se îmbunatateste îmbunatateste în varianta b, prin introducerea unui întreruptor cu pârghie, cu ajutorul caruia se poate conecta/deconecta manual circuitul de linie la/de la barele colectoare ale tabloului de distributie. În varianta c, utilizarea separatorului de sarcina asigura comutatia circuitului (eventual, prin telecomanda), adaugând în plus si functia de separare (izolare). Pentru asigurarea selectivitatii si sensibilitatii protectiei, variantele a, b, c se utilizeaza pentru echiparea liniilor radiale de joasa tensiune, de lungimi reduse. În varianta d , utilizarea întreruptorului automat asigura: protectia la scurtcircuit (de regula, prin intermediul unui declansator electromagnetic , care în caz de scurtcircuit actioneaza mecanic direct asupra contactelor principale ale întreruptorului); protectia la suprasarcina (de regula, prin intermediul declansatorului termic, care în caz de suprasarcina actioneaza mecanic direct asupra contactelor principale ale întreruptorului); comutatia circuitului (conectare/deconectare în regim normal de functionare). Întreruptoarele automate sunt aparate complexe, care necesita periodic lucrari de întretinere/reparatie. Pentru a se putea lucra la întreruptorul liniei cu mentinerea continuitatii în alimentare a altor circuite racordate la acelasi sistem de bare colectoare, în schema se introduce separatorul fata de barele colectoare (S b).















58


În cazul unei linii alimentate de la ambele capete (retele buclate) este necesara introducerea pe circuit a unui separator de linie (S l), care permite efectuarea de lucrari la întreruptor fara scoaterea circuitului de linie de sub tensiune. Exista variante în care întreruptorul automat este debrosabil, caz în care se poate renunta al separatoarele fata de bare si fata de linie.

3.3.1.2. Circuite de linie de înal ta tensiune Astfel de circuite realizeaza transportul/repartitia între nodurile (statiile) SEN , precum si distributia energiei electrice catre locurile de consum (distributie publica sau catre abonati). În toate variantele de echipare prezentate în figura 3.2 apare separatorul principala izolarea echipamentelor fata de barele colectoare (S b), având ca functie principala electrice din aval (în cazul efectuarii unor lucrari de revizie/reparatie) fata de tensiunea barelor colectoare. Din motive de electrosecuritate, separatoarele sunt astfel construite încât, la un separator deschis, nivelul de izolatie dintre contactele unei faze este mai mare decât nivelul de izolatie între fiecare contact si pamânt. Separatorul este un aparat de comutatie care, spre deosebire de între ruptor, nu este prevazut cu dispozitiv de stingere a arcului electric. Cu separatorul sunt permise doar manevre de comutatie sub curent neglijabil (0,5 A pentru separatoare cu tensiuni nominale de pâna la 400 kV inclusiv). În general, pentru a se evita consecintele deosebit de grave ale arcului electric care ar aparea în cazul unor manevre gresite, separatoarele electrice se prevad cu diferite sisteme de blocaj. Variantele de echipare a, b se caracterizeaza prin faptul ca protectia circuitului în caz de scurtcircuit este realizata rapid si cu investitii relativ reduse utilizând sigurante fuzibile. Luând în considerare avantajele/dezavantajele sigurantelor fuzibile prezentate în paragraful precedent, astfel de scheme se utilizeaza, în general, pentru distributie publica la medie tensiune. În varianta a, separatorul S b permite doar comutatia liniei în gol. În varianta b, utilizarea separatorului de sarcina asigura comutatia circuitului (eventual, prin telecomanda), adaugânduadaugându-se în plus si functia de separare (izolare). Pentru delimitarea unei zone de lucru într-o instalatie electrica, normele de protectie a muncii ( NPM ) impun legarea instalatiei la pamânt si în scurtcircuit , pe toate partile de unde ar putea aparea tensiune. Desi delimitarea zonei de lucru presupune în prealabil scoaterea acesteia de sub tensiune si separarea (vizibila), exista pericolul reaparitiei tensiunii, de exemplu, ca urmare a unor manevre gresite, sarcini capacitive, curenti indusi, fenomene atmosferice. Scurtcircuitarea si legarea la pamânt a unei parti de instalatie se poate face cu legaturi : portabile: scurtcircuitoare mobile, construite pentru LEA sau pentru statii si posturi de transformare (clasice sau cu puncte fixe de aplicare);


















STATII ELECTRICE

59

fixe: cutite de legare la pamânt ( CLP); legaturile fixe sunt de preferat daca:

distantele de izolatie ale instalatiei sunt mari, instalarea scurtcircuitoarelor mobile fiind dificil de realizat (Un 220 kV); exista pericolul unor apropieri periculoase de parti aflate sub tensiune; exista pericolul unor curenti mari de scurtcircuit (peste 40 kA). Conform PE 101, se monteaza cutite de legare la pamânt: pe toate liniile electrice de înalta tensiune (figura 3.2); pe barele colectoare si de ocolire cu U n 110 kV; pentru legarea la pamânt a oricarei portiuni cuprinsa între aparate de conectare (întreruptoare, separatoare) pentru U n 220 kV. Sub aspect constructiv, cutitele de legare la pamânt se pot realiza ca un aparat independent sau pot fi asociate altui aparat (de exemplu, unui separator care, în afara cutitelor sale principale, mai este prevazut cu unul sau doua cutite de legare la pamânt). În variantele de echipare c si d , , protectia circuitului în caz de scurtcircuit sau suprasarcina este realizata mai scump, dar mai sigur, prin utilizarea unui întreruptor în asociere cu dispozitive de detectare (transformatoare sau alti senzori de curent si tensiune), de protectie si de control-comanda, precum si de actionare. În plus, întreruptorul asigura comutatia circuitului (conectare sau deconectare în regim normal de functionare).

Sb SFMT

Sb

CLP

SFMT

I

SS SL

I CLP

SL

CLP

a

b

c

d
















60

În ceea ce priveste manevrarea cutitului de legare la pamânt (CLP) aceasta se va face numai cu cutitul separatorului principal ( pe care se afla montat CLP- ul) deschis si numai dupa verificarea lipsei tensiunii în zona pe care o va lega la pamânt CLPCLP-ul. În varianta d cele cele doua CLP -uri aflate de -o parte si de alta a întreruptorului au rolul de a lega la pamânt zona de lucru unde se afla întreruptorul realizata prin deschiderea separatorului de bare S b si a separatorului de linie S L. Este o situatie specifica statiilor cu tensiuni mari (220 – 400 kV).

3.3.2. GENERATOR SI BLOC GENERATOR-TRANSFORMATOR Din motive economice, tensiunea la bornele generatoarelor sincrone folosite în centrale electrice este o valoare din gama de „medie tensiune” care nu corespunde întotdeauna cu una dintre valorile normate prin SR-CEI 38 (tabelul 1.1). În astfel de cazuri, racordarea generatoarelor la reteaua electrica se face prin intermediul unui transformator ridicator. Generatorul Generatorul si transformatorul de racordare la retea constituie un bloc energetic, caracterizat prin aceea ca orice defectiune la unul dintre elemente scoate din functiune întreg ansamblul. Un > UnG

Un UnG

SnT SnG Un /UG

TB

G

~ a

ADR

G

ADR ~ b

Fig. 3.3. Variante de echipare a circuitel or de generator si bloc generator-transformator
















STATII ELECTRICE

61

Tabelul 3.1

Corelatia între tensiunea nominala a retelei, respectiv, tensiunea si puterea nominala a generatoarelor electrice U nretea [kV] [kV] U nG nG

PnG [MW]

6(*)

6,3 25

110 10,5 50...120

110 13,8 120

110-220 15,75 160...200

110-220 18 165

220-400 20...24 250

(*) - conform recomandarilor CEI , aceste valori nu trebuie utilizate p entru retele de distributie publica.

Pentru a se putea lucra la întreruptor cu mentinerea continuitatii în alimentare a celorlalte circuite racordate la acelasi sistem de bare colectoare, în schema se introduce separatorul fata de bare (S b). Pe cât posibil, în zona generator-transformator de bloc se evita montarea aparatajului de comutatie, mai ales din cauza solicitarilor termice si electrodinamice mari la care ar trebui sa reziste acest echipament în caz de defect la bornele generatorului. Legatura parcursa de curenti mari (de regim normal sau de defect) dintre generator si transformatorul de bloc este realizata din conductoare neizolate rigide în constructie capsulata, în vederea cresterii sigurantei în functionare a blocului (protejarea acestui circuit împotriva diversilor agenti externi si deci reducerea riscului de scurtcircuit, eliminarea pericolului atingerilor accidentale etc.). În cazul grupurilor de putere mare, capsularea se realizeaza monofazat , pentru diminuarea dim inuarea eforturilor mecanice corespunzatoare curentilor mari în caz de scurtcircuit si pentru limitarea extinderii defectului monofazat la celelalte faze ale circuitului. Generatoarele sunt prevazute cu un automat de dezexcitare rapida (ADR), pentru a se întrerupe cât mai rapid circuitul de excitatie a masinii sincrone în caz de scurtcircuit la bornele sau în interiorul acesteia. În absenta acestei automatizari, masina (desi decuplata de la retea si cu admisia de abur închisa rapid), ar continua sa se învârta în virtutea inertiei, alimentând în continuare defectul pâna la oprirea completa si agravânduagravându-i deci consecintele termice si electrodinamice.

3.3.3. (AUTO)TRANSFORMATOR În statiile electrice de transformare se instaleaza transformatoare si autotransf ormatoare ormatoare de putere care permit interconectarea mai multor retele de
















62

U1

U1

U3

U2

U2 a

b

Fig. 3.4. Variante de echipare a circuitelor de (auto)transformator

a - transformatoare cu doua înfasurari si autotransformatoare cu tertiar nefolosit; b - transformatoare cu trei înfasurari, TID, autotransformatoare cu tertiar folosit.

Protectia circuitelor de (auto)transformator în caz de scurtcircuit sau suprasarcina se realizeaza cu ajutorul întreruptoarelor în asociere cu dispozitive de detectare detectare (transformatoare de masurare sau alti senzori de curent si tensiune), de protectie si de control-comanda, precum si de actionare. În plus, întreruptoarele asigura comutatia circuitului (cuplarea/decuplarea în regim normal de functionare). Pentru a se putea lucra la întreruptoare cu mentinerea continuitatii în alimentare a celorlalte circuite racordate la aceleasi sisteme de bare colectoare, în schema se introduc separatoarele fata de bare (S b). În varianta b, separatorul fata de transformator (S t t ) permite efectuarea de lucrari la un întreruptor cu mentinerea tranzitului de energie pe celelalte înfasurari ale transformatorului.

3.3.3.2. Variante de echipare pentru posturi de transformare Posturile de transformare reprezinta sta tii coborâtoare la joasa ten siune, echipate în general cu transformatoare cu doua înfasurari de mica putere (al caror curent secundar nu depaseste, de regula, 2500-4000A). În SEN sunt în functiune peste 65000 posturi de transformare, totalizând o putere instalata de aproximativ 23000 MVA. 23000 MVA. Dupa destinatie, posturile de transformare se realizeaza în varianta
















STATII ELECTRICE

63

Varianta retea retea cu cu alimentare aeriana poate

alimenta retele de distributie de joasa tensiune radiale, care deservesc, de regula, consumatorii casnici s i iluminatul public din mediu rural. Varianta abonat de realizare a posturilor de transformare este prevazuta pentru alimentarea cu energie electrica a consumatorilor industriali si similari. În functie de nivelul de siguranta necesar a fi asigurat, pot fi echipate cu unul, doua sau mai multe transformatoare. În toate variantele de echipare prezentate în figura 3.5 apare separatorul principala izolarea echipamentului fata de barele colectoare (S b), având ca functie principala electric din aval (în cazul efectuarii unor lucrari de revizie/reparatie) fata de tensiunea barelor colectoare. Cu separatorul sunt permise doar manevre de comutatie cu transformatorul în gol. Echiparea pe partea de tensiune superioara. Variantele a si b se caracterizeaza prin faptul ca protectia circuitului în caz de scurtcircuit este realizata rapid si cu investitii relativ reduse utilizând sigurante fuzibile. Luând în considerare avantajele/dezavantajele sigurantelor fuzibile prezentate anterior, astfel de scheme se utilizeaza, în general, pentru posturile de transformare realizate în varianta retea.

Din cauza unui risc mare de aparitie a unor regimuri de alimentare nesimetrice, o astfel de echipare este neindicata în cazul posturilor de transformare care alimenteaza consumatori trifazati. În varianta a, separatorul S b permite doar comutatia transformatorului în gol. În varianta b, utilizarea separatorului de sarcina asigura comutatia circuitului (eventual, prin telecomanda), adaugându-se în plus si functia de separare (izolare). În varianta de echipare c, protectia circuitului în caz de scurtcircuit sau suprasarcina este realizata mai scump, dar mai sigur, prin utilizarea unui întreruptor în asociere cu dispozitive de detectare, de protectie si de controlcomanda, precum si de actionare. În plus, întreruptorul asigura comutatia circuitului (conectare sau deconectare în regim normal de functionare).

U1

















64


Utilizarea unui simplu separator este întâlnita în alimentarea unor retele radiale, comutatia acestuia fiind permisa doar în gol sau dupa deconectarea unui aparat de comutatie corespunzator pe partea de medie tensiune. Scheme de echipare a posturilor de transformare cu sigurante fuzibile se utilizeaza în cazul retelelor de alimentare radiala a unor consumatori monofazati, fara suprasarcini si fara comutatii frecvente. Echiparea pe joasa tensiune cu întreruptoare întreruptoare automate este obligatorie în cazul alimentarii unor retele buclate sau a unor abonati importanti. Echiparea pe partea de joasa tensiune.

3.3.4. CIRCUITE DE ALIMENTARE A RECEPTOARELOR ELECTRICE Pentru alegerea variantei de echipare a alimentarii unor receptoare electrice sunt necesare informatii cu privire la tensiunea si puterea nominala a receptorului, precum si numarul de actionari ale circuitului respectiv. De la caz la caz protectia la scurtcircuit se asigura prin utilizarea sigurantelor fuzibile sau a întreruptoarelor. Pentru asigurarea functiilor de izolare si/sau comutatie se pot utiliza separatoare obisnuite (circuite comutate în gol), separatoare de sarcina (comutatii manuale) sau întreruptoare (atunci când sunt necesare manevre rare de comutatie, manuale sau telecomandate ). În cazul unor actionari frecvente se utilizeaza contactoare prevazute cu relee termice, care asigura un numar mare de comutatii, precum si protectia la suprasarcina (spre deosebire de declansatoare, releele termice actioneaza asupra unor contacte electrice înseriate în circuitul bobinei de comanda a contactorului). În figura 3.6 sunt prezentate câteva variante de echipare a circuitelor de
















STATII ELECTRICE

65

3.3.5. MASURAREA TENSIUNII SI PROTECTIA LA SUPRATENSIUNI Pentru alimentarea cu tensiune a circuitelor secundare din statii electrice se pot folosi transformatoare de tensiune conventionale sau alti senzori de tensiune. Protectia la supratensiuni se poate realiza utilizând de exemplu , DRV ) sau cu oxizi metalici ( DOM ). descarcatoare cu rezistenta variabila ( DRV ). Atât echipamentele folosite în statii electrice pentru masurarea tensiunii, cât si cele utilizate ca protectie împotriva supratensiunilor se conecteaza în derivatie:

la barele colectoare ale statiei (într-o celula speciala, denumita celula de ); masurare cu sau fara descarcator ); în spatii apartinând altor circuite electrice primare (de linie, de transformator etc.).

a

b

c

d

Fig. 3.7. Variante de echipare a celulelor de masurare cu sau fara descarcator

În figura 3.7 sunt prezentate câteva variante de echipare a celulelor de
















66

Racordarea acestora la circuite se face de regula direct, fara aparataj de protectie sau de comutatie (figura 3.8). La tensiuni înalte se pot utiliza transformatoare de tensiune capacitive, care în afara functiei de masurare a tensiunii, pot fi utilizate si drept capacitate de cuplare a telefoniei de înalta frecventa.

Un 110 kV Un< 110 kV

Un 110 kV

Un 110 kV

Fig. 3.8. Variante de racordare a transformatoarelor demasurare de tensiune

si a descarcatoarelor pe diverse circuite

3.3.6. RACORDAREA TRANSFORMATOARELOR DE CURENT Pentru realizarea functiei de protectie, întreruptoarele de înalta tensiune sunt, de regula, însotite de transformatoare sau alti senzori de curent, care permit detectarea curentului de scurtcircuit.
















STATII ELECTRICE

67

Ceea ce trebuie retinut în legatura cu amplasarea transformatoarelor de curent este faptul ca întreruptoarele de înalta tensiune au instalatia de protectie la scurtcircuit realizata separat si alimentata de la un transformator de curent. Ca urmare, în toate instalatiile care folosesc întreruptoare de înalta tensiune vom gasi întotdeauna, montat lânga întreruptor, un transformator de curent sau ceva c eva similar s imilar (senzor de curent). În celelalte cazuri amplasarea unui transformator de masurare de curent este dictata de necesitatea masurarii unor curenti mari, care nu pot fi masurati direct.

3.4.

CONDITII DE CALITATE A ALIMENTARII

În cele ce urmeaza se va face o analiza comparativa a performantelor schemelor electrice de conexiuni privind alimentarea cu energie electrica, în conditii conditii de calitate si eficienta economica, cu respectarea stricta a cerintelor privitoare la protectia vietii oamenilor si a mediului ambiant. În general, calitatea alimentarii cu energie electrica se poate considera ca fiind în mod direct determinata de urmatorii factori: siguranta în functionare a instalatiei, care se defineste prin aptitudinea instalatiei de a-si îndeplini functiile pentru care a fost creata, de-a lungul unei perioade de referinta date; respectiv, calitatea energiei calitatea produsului furnizat consumatorilor , respectiv, electrice tranzitate prin instalatia respectiva, care se poate defini prin aptitudinea energiei electrice de a satisface necesitatile consumatorilor (conformitatea produsului cu normele de calitate);
















68

3.5.1. VARIANTA DE BAZA În varianta de baza (figura 3.10), schema cu un sistem de bare colectoare (1 BC ) presupune existenta unui singur nod de conexiuni, la care sunt racordate circuite cu solutii de echipare simple (doua circuite de linie si doua circuite de (auto)transformator). În continuare, schema din figura 3.10 va fi considerata ca varianta de referinta , pentru analiza comparativa a diferitelor tipuri de scheme de conexiuni utilizate în statii electrice.

Fig. 3.10. Exemplu de schema electrica de conexiuni cu un sistem de bare colectoare

ale schemelor cu 1 BC sunt configuratia lor mai simpla si numarul de aparate mai redus în raport cu alte tipuri de scheme electrice de conexiuni. Ca urmare, la aceste scheme sunt necesare eforturi mai mici de Principalele avantaje


















STATII ELECTRICE

69

3.5.2. SECTIONARE LONGITUDINALA A SISTEMULUI DE BARE Cresterea sigurantei în functionare a schemelor cu un sistem de bare colectoare si un întreruptor pe circuit se poate face prin sectionare longitudinala a sistemului de bare. Probabilitatea ca un defect la sistemul de bare , la separatoarele de bare sau refuzul de actionare al unui întreruptor sa afecteze mai multe sectii de bare este relativ redusa. Prin sectionare se reduce deci numarul de circuite întrerupte ca urmare a unor defecte/revizii în defecte/revizii în zona barelor si s i a separatoarelor de bare , daca se tine seama de unele aspecte: se pot crea atâtea sectii de bare câte surse de alimentare exista pentru statia respectiva; consumatorii vor fi cât mai uniform repartizati pe sectii, iar cei cu dubla alimentare vor fi racordati la sectii diferite; între sectii se prevad circuite suplimentare (cuple longitudinale), care















70


Deoarece în costul unei celule, ponderea principala revine întreruptorului, pentru reducerea cheltuielilor cu echiparea statiei se cauta solutii de micsorare a numarului de întreruptoare. În acest scop se pot utiliza mai multe tipuri de cuple longitudinale (figura 3.12).

a

b
















STATII ELECTRICE

71

De exemplu, daca una din sectiile de bare nu are o sursa de alimentare(aceasta este în reparatie sau revizie) atunci trebuie sa mentinem cupla în functiune. Daca însa ambele sectii au surse de alimentare este de preferat ca circuitul de cupla longitudinala sa fie mentinut în starea de rezerva calda. Mentinerea cuplei în rezerva calda prezinta unele avantaje pentru siguranta în functionare a statiei: se evita ca în cazul unui scurtcircuit pe una din sectii sa declanseze doua întreruptoare (al sursei de alimentare si al cuplei longitudinale), situatie care ar conduce la expunerea celeilalte sectii, în cazul nefunctionarii întreruptorului cuplei; se scurteaza durata manevrelor de conectare; se reduce riscul unor manevre gresite cu separatoarele; se reduce valoarea curentilor de scurtcircuit în cazul unui scurtcircuit pe una dintre sectiile de bare.
















72

durata nelivrarii de energie, ca urmare a lucrarilor de revizie/reparatie în celule este mare (statii cu multe circuite nerezervate între ele, cu echipamente învechite, cu fiabilitate redusa, cu solicitari frecvente ale întreruptoarelor etc.); sarcina electrica vehiculata pe circuite este mare (ocolirea se prevede în statii cu U n 110kV); exista o mare sensibilitate la întreruperi a zonelor alimentate si circuitele nu sunt rezervate prin alte cai de alimentare. BC

Ioc B oc

Soc
















3.5.4.

STATII ELECTRICE

73

SCHEME CU BARE COLECTOARE SECTIONATE LONGITUDINAL SI CU OCOLIRE

Pentru marirea continuitatii în alimentarea consumatorilor, schemelor cu simplu sistem de bare colectoare sectionat longitudinal li se poate asocia ocolirea. B oc

BC

BC a

B oc

B oc

















74


Spre deosebire de aceasta, un mod de sectionare elastic poate fi considerat acela care permite cuplarea circuitelor, pe rând, la oricare dintre sectiile de bare. Aceasta se poate realiza prin sectionarea transversala a sistemului de bare din varianta de referinta. Sectionarea transversala presupune cresterea numarului de separatoare de bare, care pe lâng functia de izolare a circuitului fata de sistemul de bare, capata
















STATII ELECTRICE

75

Cuplarea celor doua noduri de conexiuni prin închiderea ambelor separatoare de bare ale aceluiasi circuit presupune riscul unor avarii grave (însotite de arc electric) si deci o astfel de manevra este strict interzisa. Cuplarea Cuplarea sistemelor de bare poate fi facuta numai prin intermediul întreruptorului cuplei transversale, denumit astfel deoarece în teren se adopta o dispunere paralela a celor doua sisteme de bare colectoare.















76


Doua variante de cuple cu functii multiple care pot fi folosite în cazul sectionarii longitudinale a ambelor sisteme de bare sunt prezentate în figura 3.16, c si 3.16, d . În varianta din figura 3.16, c pot fi realizate pe rând doua cuple longitudinale, respectiv, doua cuple transversale. În varianta din figura 3.16, d , în locul locul celor doua cuple longitudinale pot fi realizate doua cuple în cruce (în diagonala).
















STATII ELECTRICE

77















78




























































































































Scheme de Conexiuni Pentru Statiile Electrice

Recommend Documents