Alimentarea Cu Energie Electrica

7/28/2019 Alimentarea Cu Energie Electrica

1/72

1. Consumatori i receptoare electrice ale ntreprinderilor, clasificarea lor.Consumatori electrici totalitatea unor receptoare electrice care snt legate printr-un

regim unic n procesul de producere (secie, atelier, uzin etc.).Receptor electric dispozitivul care transform energia electric n alt form de

energie util sau n energie electric cu ali parametri (redresat).Receptoarele electrice se clasific n:

- de iluminat electric

- de for, care pot fi electromecanice (mat.electrice, electromagnei), electrotermice(cuptoare electrice, aparate de sudat), electrochimice (bi de electroliz)Sarcina electric este o mrime care caracterizeaz consumul de energie electric i seutilizeaz mrimile (kW, kVar, kVA). Din punctul de vedere a regimului de funcionare,tensiunii aplicate, frecvenei etc. receptoarele i consumatorii energiei electrice se potclasifica n felul urmtor:1. Dup valoare tensiunii:U1 kV.

2. Dup numrul de faze: trifazate, monofazate, de curent continuu.3. Dup frecven:- de frecven industrial (f=50Hz);- de frecven ridicat (f=10 kHz);- de frecven redus (f


2/72

5. Dup regimul de funcionare:- R.E.cu regim permanent de funcionareTemperatura prilor componente a R.E. pe durata conectrii crete pn la o valoareconcret i care rmne neschimbat(mot.elec.a pompelor, ventilatoarelor,compensatoarelor)

- R.E. cu regim de funcionare de scurt durat:n acest regim temperatura prilor componente ale RE pe durata conectrii nu reuete

s se stabilizeze, dar n perioada pauzei reuete s se rceasc pn la temperaturamediului ambiant.

- R.E. care funcioneaz n regim intermitentLa care temperatura prilor componente ale R.E. pe durata conectrii nu reuete screasc pn la valoarea temperaturii de regim permanent, iar pe durata pauzei semicorez pn la temperatura mediului nconjurtor.tcic = tcon + t0 10 min;( timpul de ciclu,conectare ,pauz)

c

c p

tDA 100%t t

= +

DA durata de acionaretc timpul de conectare6.Dup caracterul curentului:


3/72

-de curent continuu-de curent alternativ7.Dup starea punctului neutru al sistemului electric:- Instalaii electrice cu neutrul legat direct la pmnt (pn la 1 kV, 110 kV)- Instalaii electrice cu neutrul izolat de pmnt (6,10,20,35 kV)- Instalaii electrice cu neutrul legat la pmnt prin rezisten (35 kV)8. Dup amplasarea receptoarelor:

- R.E. staionare- R.E. mobile (macara, grind)9. Dup puterea instalat:- ntreprinderi mari: Pi=75MW 110 MW;- ntreprinderi medii: Pi


4/72

2. Sistemul de alimentare cu energie electric a ntreprinderilor. Cerinele iprincipiile de elaborare a lui.

SAEE a ntreprinderii este destinat pentru asigurarea cu energie electric aconsumatorilor acesteia. SAEE a ntreprinderii este racordat la SEE i asigurfuncionarea sistemului tehnologic al ntreprinderii, adic reprezint veriga de legturdintre ultimele 2. Din aceste considerente el asigur eficiena procesului de producere al

ntreprinderii.-Sistemul energetic industrial trebuie s asigure fiabilitatea necesar a receptorilorelectric a ntreprinderii. n acelai timp SE trebuie s fie econom.-Sistemul energetic industrial trebuie s fie flexibil, adic s permit fr marireconstrucii asigurarea procesului tehnologic n cazul cnd acesta se schimb.-SE industrial trebuie s asigure ntreprinderea cu energie electric de calitate cerutconform standartelor i altor cerine.Principiile de baz la elaborarea schemelor sistemelor deAEE

- Principiul de apropiere maxim a surselor de nalt tensiune de instalaiileconsumatorilor. n acest caz se minimizeaz numrul de trepte de transformare. n ceamai mare masur acestui principiu corespund SRA.- Principiul de renun la rezerva receRezerva necesar se ntroduce n schema propriu zis prin mrirea seciunilorconductoarelor, a puterii elementelor, a trafo. La defectarea unui element celelaltetrebuie s preia asupra lor sarcina suplimentar ce ine cont de capacitatea lor desuprancrcare.

- Principiul de secionare adnc a tuturor circuitelor SAEE. ncepnd cu barelecalectoare ale SPC sau CET i terminnd cu barele instalaiilor de distribuie din secii.Aparatele de secionare de regul sunt echipate cu AAR, ceea ce majoreaz multsigurana n alimentare.- Principiul de funcionare separat a liniilor, trafo ceea ce reduce curenii de s.c. isimplific PPR.


5/72

3. Puterea instalat, sarcinile medii i medii ptratice.Puterea nominal(instalat)- puterea care o poate dezvolta sau consuma timp ndelungatla tensiune nom. i cu regimul de lucru p-u care este destinat receptorul. Este indicat npaaportul tehnic al R.E. i este pus la baza tuturor calculelor.Pentru aparate de iluminat aceast putere este indicat pe lamp i este egal cu putereaconstant la Un.

Pentru motoare electrice cu regimul de lucru permanent aceast putere este indicat pefia tehnic i este egal cu Pn dezvoltat de motor la arbore

mot

nomPP

=1

Pentru alti consumatori Pnom este puterea consumata din reeaua electric.Dac e cunoscut Snom, atunci: cosnomnom SP =Puterea mot. electric cu regim de lucru intermitent se dermin cu puterea motorului

raportat la durata relativ de conectare:nompasnom DAPP =

Dac e cunoscut Snomsi DA atunci : nomnomnom DASP cos=Puterea instalat e egal cu puterea nominal ale RE, dac acestea se consider separat,sau cu suma puterilor nominale ale RE dac acestea se consider n grup:

=

=n

i

inominst PP1

,

Sarcini mediiea poate fi determinat pentru orice interval de timp, totodat n celemai frecvente cazuri se determin pentru schimbul cel mai ncrcat, prin valoareaenergiei consumate pe parcursul acestui schimb. Aceast mrime este una de baz i seutilizeaz la determinarea sarcinilor de calcul.La proiectare Pmed pentru schimbul cel mai ncrcat se determin:Pmed =kuPi,(ku=0,10,8)b) P-u un receptor ntr-un schimb:

sch

sch

s.mT

wp =

c) P-u un grup de recep. ntr-un schimb

schsch

s.m

T

WP =

unde: wsch, Wsch-energia consumat pe perioada schimbului, att de un receptor, ct i deun grup de receptoare.Tsch-durata schimbului.

Dac determinm Pmed n baza curbei de sarcin continu:

=T

med dttPT

P0

)(1

Pentru o curb de sarcin n trepte:


6/72

=

=

= n

i

i

n

i

ii

med

t

tP

P

1

1

n calcule se ia puterea medie a schimbului cel mai ncarcat: max.medPPuterea reactiv medie pentru schimb se determin n mod analog: qmed.sch i Qmed.sch.Pmed.an; Qmed.an se utilizeaz pentru determinarea consumului i a pierderilor de energieelectric n decursul unui an.

Sarcini medii ptratice aceast mrime se utilizeaz pentru determinarea pierderilorde putere i energie caracteristice curbei de sarcin.

( )=T

pmeddttP

TP

0

2

.

1 medpmed PP >.

4. Sarcinile maxime i de calcul.


7/72

1.Sarcini maxime apar periodic la pornirea motoarelor electrice, utilajului de sudare, acuptoarelor cu arcelectric i se folosete la determinarea fluctuaiilor de tensiune, lacalculul PPR, la determinarea condiiilor de autopornire a motoarelor electrice.2. Sarcini de vrfcu o durata de funcionare mic (1-2 sec). Ele snt necesare pentrudeterminarea variaiilor de tensiune, pierderilor de tensiune n punctele de racord, p-ucontrolul reelelor dup condiiile de autopornire a motoa. elect. alegerea siguranelor iproteciilor.

Sarcina de calculeste o sarcin constant de durat; echivalent cu sarcina real dinpunct de vedere al efectului termic produs: - temperatura. maximal; - gradul de uzaresumar termic a izolaiei.

Aceast mrime se utilizeaz:- pentru dimensionarea conductoarelor i aparatelor;- a transformatoarelor; - determinarea pierderilor i

abaterilor de tensiune;- determinarea pierderilor de puteri; - calculul proteciei prin relee.

Sarcina de calcul pentru o grup cu acelai regim de funcionare receptoare sedetermin cu relaia:

nomcc PKP = ; tgPQ cc = ;cos

22 pQPS ccc =+=

Sarcina de calcul a unui nod poate fi exprimat:

2

1

2

1

+

=

n

c

n

cc QPS

5. Coeficieni ce caracterizeaz RE i curbele de sarcin.a) Coeficientul de conectare

Prezint raportul dintre durata real de conectare i durata ciclului:


8/72

cicl

con

cont

tk = pconcicl ttt += mgfcon ttt +=

tf- durata de functionare; tmg- durata de mers in gol.Coeficientul de conectare pentru o grup de receptoare se determin ca valoarea medieponerat a coeficientului de conectare din grup:

=

=

=

n

i

ni

n

i

iconni

con

p

kp

K

1

1

,

b) Coeficientul de utilizareSe determin ca raportul dintre puterea medie activ consumat i puterea nominal:

i

amed

auP

Pk

,

, = pentru un receptor

=

=

=

n

i

ni

n

i

uini

au

P

KP

K

1

1,

nomamed

au P

PK .

,

=pentru un grup de receptoare

Coeficientul de utilizare caracterizeaz gradul de utilizare a puterii instalate pe uninterval de timp. De regul se consider cel mai ncrcat schimb.

Pentru o grup de receptoare care conin mai multe subgrupe cu regim diferit defunctionare se determina valoarea medie ponderat a coeficientului de utilizare.

=

==n

i

inom

n

i

imed

au

P

P

K

1

,

1

,

, Pmedputerea medie a subgrupei

Pentru o curb de sarcin n trepte valoarea coef. de utilizare poate fi determinat:

( ) consposibconsreal

nnom

nn

auW

W

tttP

tPtPtPK

.

.

21

2211

,....

....=

+++

+++=

nom

rmed

ruq

qk .. = ;

=

=

==

n

i

in

n

i

iurin

nom

rmedru

q

kq

Q

QK

1

,

1

,,

..

c) Coeficientul de maxim al puterii activeReprezint raportul dintre sarcina de calcul si sarcina medie:

mmed

c

ap

pk

.

max, = pentru un receptor;mmed

c

aP

PK

.

max, = pentru un grup de receptoare

Acest coeficient este funcie de numarul echivalent de receptoare i coeficientul deutilizare i poate fi determinat din tabele sau curbe.


9/72

=

=

=n

i

ni

n

i

ni

ech

P

P

n

1

2

2

1

Numrul echivalent de receptoare un numr de receptoare de aceeai putere i cuacelai regim de funcionare, care este echivalent grupului real de n receptoare de puteri

i regimuri de funcionare diferite i determin acelai maximum de sarcin.d) Coeficientul de cerereSe refer la grupe i RE i se determin ca raportul dintre sarcina de calcul i sarcina

instalat:

inst

c

acP

PK =,

Valorile coef. de cerere pentru diferite grupe de receptoare, pentru secii pe ansamblulntreprinderilor industriale i pe ramuri de producere sunt determinate din practica de

exploatare i sunt aduse n agende tehnice i materiale normative, i se utilizeaz laproiectarea sistemelor de alimentare.e) coef. de umplere a curbei de sarcin

m

mmed

uKP

PK

1

max

. ==

f) coeficintul de formEste raportul dintre puterea medie ptratic i puterea medie:

max.

.

med

pmed

fP

PK = ; ( )=

T

pmed dttPT

P0

2

.

1

Acest coeficient se utilizeaz pentru determinarea pierderilor de putere icaracterizeaz neuniformitatea curbei de sarcin n timp.g) coef.de ncarcareReprezint raportul dintre puterea medie consumat pe durata conectrii i puterea

nominal.

nom

conmedai

P

PK ., = ; ( )

con

u

conn

ciclmed

t

conn

aik

k

tP

tPdttP

tpk

cicl

=== 0

,

11

Pentru o grup de receptoare:

con

au

aiK

KK

,

, = acest coef arat gradul de utilizare a puterii nominale pe durata conectrii.

h) coef. de simultanietatepentru n grupe de receptoare conectate la un nod comun coef de simultanietate se

definete ca raportul dintre Pmax sumar a nodului ctre Pmax a receptorului:

=

=n

i

i

nod

S

P

PK

1

max,

max

6. Determinarea sarcinilor electrice ale ntreprinderii. Determinarea sarcinilor medii


10/72

( )

=

=

==

n

i

i

n

i

iiT

med

t

tP

dttPT

P

1

1

0

1;

sch

incschammed

T

WP ... = ;

sch

incschrmmed

T

WQ ... =

Pentru un grup de receptoare cu acelai regim de funcionare: uanomamed KPP =,Puterea instalat trebuie s fie pentru RE cu %100DA raportate cu DA=100%.

nomursmed QKQ =.

;tgPQ smedsmed ,, =

.Determinarea sarcinilor de calculSarcinile de calcul pot fi determinate prin metodele:1. Metoda coef. de maxim;2. Metoda coef. de cerere;3. Met. sarcinilor specifice pe o unitate de suprafa de producere;4. Met. consumului specific de energie pe o unitate suprafa de producere.

1. Metoda coef. de maxim

1. n conformitate cu metoda toate receptoarele din nod se mpart n grupecaracteristice de receptoare conform regimului de funcionare:- cu grafic practic constant al sarcinei;- cu grafic variabil al sarcinei.

2. pentru aceste grupe de receptoare se determin puterile active i reactive de calcul2.1. pentru grupa cu grafic constant puterea de calcul e egal cu puterea medie:

=

==n

i

uiinmedIcI KPPP1

. ; =

==n

i

uiinmedIcI tgKPPQ1

.

2.2. pentru grupa de receptoare cu grafic variabil al sarcinei se procedeaz astfel:- grupa se divizeaz n subgrupe de receptoare cu acelai regim de funcionare:

Pentru fiecare subgrup: grsnomgrsugrsmed PKP ///. = ; tgPQ grsmedgrsmed = //

- se determin Pmed pentru grup:

=

=n

i

grsmedgrIImed PP1

/.. ; =

=n

i

grsmedgrIImed QQ1

/..

- se determin Ku grII:

grIInom

grIImed

grIIu

P

PK

.

=

- se determin numrul echivalent de receptoare:

=

=

=n

i

ni

n

i

ni

echII

P

P

n

1

2

2

1

- prin Ku grII i nechII din curbe se determin Kmax. II- determinm puterea de calcul pentru grupa II: grIImedIIcalcII PKP = max

- se determin QcalcII:


11/72

10101.1

.

=

echgrIImed

echIIgrIImedcalcII

ncindQ

ncindQQ

3. Se determin puterile de calcul active i reactive pentru nodul n ntregime:

cIIcIcalc PPP += ; cIIcIcalc QQQ +=

2. Metoda coeficientului de cereren conformitate cu metoda puterea de calcul a unui grup de receptoare cu acelai

regim de funcionare se determin:

instccalc PKP = ; tgPQ cc = ;cos

22 pQPS ccc =+=

Valorile coef. de cerere sunt aduse n ndrumare pentru receptoare separate, pentrusecii i ntreprinderi. 22 ccSc QPKS +=

3. Metoda sarcinei specifice pe o unitate de suprafa de producere

FPPc = 0Unde F- aria de producere, m2

7. Cartograma sarcinilor electrice ale ntreprinderii.SPC si PT este rational a fi amplasate n centrul sarcinilor electrice, varianta fiind ceamai economic. Pentru a avea nchipuire referitor la distribuirea sarcinei n incintantreprinderii sau o secie se construiesc cartograme ale sarcinii, care reprezint cercuri


12/72

amplasate pe planul general al ntreprinderii sau pe planul seciei, ariile crora la scarcorespund sarcinilor de calcul.

pc mRP 2= mp scara puteriip

c

m

PR

=

De regul centrele cercurilor se suprapun pe centrele de greutate ale figurilor carereprezint seciile sau sectoarele acestora pe plan. Fiecare cerc e divizat n sectoare carereprezint corespunztor sarcina de for i cea de iluminat. Unghiul sectorului care

reprezint sarcina de iluminat este:

ilforta

il

PP

P

+

=

0360

Coordonatele centrului de sarcin electrice:

=

==n

i

ci

n

i

ii

P

XP

X

1

1

=

==

n

i

ci

n

i

ii

P

YP

Y

1

1

8. Capacitatea de suprancrcare a elementelor sistemului de alimentare cuenergie electric.

Transformatoarele se produc la puteri nominale pe care acestea le pot transporta lacondiii nominale: Unom, fnom, nom . n aceste condiii prevalarea temperaturii uleiuluiasupra temperaturii mediului ambiant nu iese din limitele stabilite i termenul de


13/72

exploatare a transformatorului corespunde celui economic raional. De regultransformatoarele funcioneaz n condiii deosebite de cele nominale, sarcina lorvariaz att n decursul zilei, ct i n decursul anului, acest fapt duce la neutilizarea pedeplin a transformatorului. Experiena de exploatare a artat c transformatoarele pot fisuprancrcate fr vre-un prejudiciu pentru termenul normat de exploatare pe durataunei pri a zilei(anului) dac n alt perioad a acesteia ele au fost subncrcate. Sedeosebesc suprasarcini sistematice i de avarie.

Suprasarcina de avarie se admite doar n condiii deosebite, cnd nu se permitedeconectarea consumatorilor, iar suprasarcina sistematic este admis este admis dincontul subncrcrii n timpul zilei sau a anului. Mrimea i durata suprasarcinii i uzuratermic a izolaiei se determin n 2 sau mai multe trepte n care se transform curbelede sarcina reale.

O curb de sarcin obinut prin nregistrare continu se aduce la forma cu 2 sau maimulte trepte. S=f(t). Se traseaz o linie dreapt la nivelul S=Snom tr . partea de sub

sarcin a curbei se mparte n intervale t , pentru care se determin puterile Si. Sedetermin durata maximal a suprasarcinii H1, care la fel se mparte n intervale H1.pentru fiecare H se determin Ssi sarcina de suprancrcare.

Se determin coef. de ncrcare i de suprancrcare:

( )

=

=

==

n

i

i

n

i

ii

nomnom

s

i

t

tS

SS

SK

1

1

2

1;

( )

=

=

==

n

i

i

n

i

iSi

nomnom

is

is

H

HS

SS

SK

1

1

2

/1

/

1

Valoarea obinut, Ksi1, se compar cu Kmax:a) dac Ks/i10,9Kmax, atunci Ks/i=Ks/i1;b) dac Ks/i1


14/72

transf. e subncrcat , atunci el poate fi suprancrcat n lunile de iarn suplimentar.Pentru transf. cu ulei pentru fiecare procent de subncrcare n perioada de var esteadmis o suprancrcare corespunztoare cu 1%.Indiferent de sistemul de rcire este posibil o suprancrcare total ce nu depete

50%.Pentru transf. cu sistemele de rcire: M, D, D, se admite o suprasarcin de avarie

pe o durat de 5 zile nu mai mult de 6 ore pe zi, coef. de ncrcare nu trebuie s

depeasc 0,93.Suprasarcina liniilor n cabluSuprasarcina admisibil pentru cabluri cu U


15/72

n reeaua radial de la instalaia de distribuie de joas tensiune a postului detransformare se alimenteaz RE de puteri mari, sau dulapuri de distribuie principale, dela care pot fi alimentate dulapuri de distribuie secundare.

Schemele radiale pot fi cu o singur treapt i cu 2 trepte. Avantajele reelelor

radiale:- sigurana sporit n AEE; - posibilitatea de automatizare i comand automat.Dezavantaje: - investiii considerabile; - numr mare de aparate de comutaie; -

necesitatea unor panouri dezvoltate de joas tensiune.Schema magistral e o reea n lungul creia n oriice nod pot fi conectate RE.

Reelele magistrale pot fi utilizate n urmtoarele cazuri: - de alimentare a unei sarcineuniform repartizate pe suprafaa seciei; - alimentarea unor RE care aparin unuiproces tehnologic, cnd deconectarea unui RE cere deconectarea i a celorlalte; - n caz

de alimentare a unor RE simetric amplasate n lungul seciei pe o suprafaconsiderabil.

Reeaua magistral poate fi realizat n form de bloc transf-magistral, n acest cazlipsete panoul de distribuie de joas tensiune a PT. Schemele magistrale n raport cucele radiale au avantaje si dezavantaje:

-sigurana redus n alimentare; - curenii de s.c. au valori mari; - investiii mici.Distribuia n incinta ntreprinderii la medie tensiune se realizeaz n scheme radiale

sau cu linie principal.Schemele radiale se folosesc n cazul cnd PT sunt amplasate n diferite direcii sau

cnd sunt prezente cerine sporite fa de fiabilitatea n alimentarea consumatorilor.


16/72

Schemele radiale pot fi cu o treapt sau cu 2 trepte. Schemele cu o treapt se utilizeazn cazul alimentrii PT nemijlocit de la ID joas tensiune a SPC sau a unui PDC.

Schema dat se utilizeaz pentru alimentarea sarcinilor din categoriile II i III. Dac enecesar de a alimenta sarcini de cat. II i I, totodat cat.I nu depete 25% din sarcina

total i este posibil alimentarea acestora de la PT nvecinate poate fi folosit schemacu 2 cabluiri n paralel:

Pentru alimentarea consumatorilor de cat. II i I se utilizeaz deasemenea schemele cu

2 linii radiale:

Schemele cu linii principale

Pentru alimentarea sarcinilor de cat.III pot fi utilizate scheme cu o linie principalsimpl fr rezervare:

n cazul alimentrii sarcinilor de cat. II i III se utilizeaz schema cu o linie principal

simpl i o rezervare printr+o linie principal comun, sau n bucl:

n cazul alimentrii sarcinilor de cat. II i n limitele a 15-20% sarcina de cat. I pentru

posturi cu un singur transformator n situaii cnd este posibil rezervarea prin linii la0,4 kV de la PT nvecinate poate fi util schema:


17/72

Pentru sarcini de cat. III i parial II n situaia cnd puterile transformatoarelor nudepesc 630 kVA se utilizeaz schema cu o linie principal simpl alimentat prin 2capete:

De regul n regim normal se folosete una din surse. n caz cnd sursele sunt

echivalente atunci magistrala se ntrerupe ntr-un nod n care pot fi instalate separatoaresau ntreruptoare.

10. Conductoare-bare: utilizarea lor n secii, efectele pelicular i deaproximitate.

C.B.-reprezint un ir de secii ale unui cofret metalic nuntrul cruia sunt fixate barelede Al cu ajutorul izolatoarelor.Deosebim urmatoarele tipuri de conductoare bare:(1).magistrale( ).Se folosesc pentru legatura dintre PT la U secundara cu punctele

din sectie, alimentarea RE de mari puteri si medii si conectarea la ele a conductoare-bare de distributie. Curentii nominali ale acestor conductoare s/t630,1000,1600,2500,4000,6300A.


18/72

Lungimea seciilor (CBM) sunt 1,5;3,0;4,5;6,0m; cu derivaii n plan vertical sauorizontal. Snt i secii cu prize triple, triple unghiulare, cu compensatoare,etc. PozareaCBM are loc pe suporturi, pe console; pot fi suspendate; pe coloane.(2) De destributie( ) CBD se folosesc p/u alimentarea RE din sectie de puteri mici i

mijlocii. Curentii nominali sunt:100,160,250,400,630A.Se pozeaz la nlimea 1-2,5m. Acestea se monteaz pe suporturi, console, pe coloane,pe proptele, sau se suspendeaz. La fiece 3 m sunt prevzute 8 cutii de racord.(3).De iluminat( ) CBI curentii nominali:25,63,100A.Corpurile de iluminat se conecteaz prin intermediul fielor de contact care se introducn bucele conductorului baz.Avantaje:1.Posibilitatea de alimentare cu en.el. a unui numar mare de RE concentrate pe o

suprafata limitata .2.Simplicitatea de racordare cu ajutorul prizelor de racord.3.Posibilitatea de a folosi metoda progresive de montaj .4.Rezistenta si reactanta mica.5.Siguranta de alimentare si protectie personalului.DEZAVANTAJE :1.Investitii considerabile .2.Constructii complicate .3. Probleme p/u transportul dinsectii .

(4)CB troleu ( ) se utilizeaz pentru alimentarea unitilor mobile de transport:macarale, poduri rulante.Prezint cutii metalice n interiorul crora pe izolatoare sunt plasate bare, de regul dincupru, n lungul crora printr-o deschiztur alunec perii de contact.CBT-au curenii nominali 100,250,400A. Se folosesc p-u alimentarea r.e. mobile.AVANTAJE-1.Posibilitatea de alimentare a unui numr mare de r.e.;

EFECTUL PELICULAR :

-const n repartiia neuniform a curentului pe seciunea cond. prin care trece curentalternativ, densiatea curentului. la suprafa e mai mare dect densitatea lui n interior.

Efectul este cu att mai pronunat cu ct frecvena i rezistivitatea conductorului este maimare

f=50Hz; 200-400Hz.

Nu se foloseste toata suprafata.Ca sa nu fie efect pelicular se folosesc conductoare subforma de teava .

sauEFECTUL DE PROXIMITATE :


19/72

n CB i n orice conductoare paralele cu seciuni mari se manifest efectul deproximitate(de apropiere) care const n repartiia neuniform a curentului pe seciuneaconductorului avnd ca rezultat o micorare a seciunii efective.

coef.de proximitate KEPR =R/R >


20/72

Pil=IA2RA + IB2RB+ IC2RCunde IA IB IC curenii n faze , RA RB RCrezistenta active a barelor.Daca sarcina este simetrica : PCB=3I2R *Kpa*10-3 unde R- rezistenta omica aconductorului. Kpa-coef. pierderilor auxiliare de efect pelicular si efect de proximitate.Pierderile de putere reactiva se deter., in caz general: QCB=IA2XA + IB2XB+ IC2XC undeXA XB XC-inductivitatea fazelor corespunzatoare, QCB=3I2X *Kpa*10-3 unde X esteinductivitatea medie a fazelor. In caz general pierderile de U in faza se deter., cuformula: UCB=I(R*cos+Xsin); unde R ,X rezitenta activa si inductive a fazei CB. -defazajul. Tensiunele de faza la sfirsitul CB se determina:U2=U1- I(R*cos+Xsin);unde U1U2-tensiunile la nceputul si sfirsitul CB;

12. Alegerea conductoarelor bare i verificarea lor la aciunea curenilor de s.c.

a) Pentru varianta Bloc-Tr-Magistrala :

transfcalcnom II

b) In celelalte cazuri calcnom II


21/72

alimentarea

PA

Pierderea de tensiunea in magistrala principal a

=

+

=n

i

iioo

nom

lIxrU

U1

%)()sincos(

1003

=

n

i

ii lI1

)( suma momentelor sarcinilor de current pe sectoarele

Acestea se aleg conform curentului de calcul

Pierderea de tensiune la o sarcina uniforma si intrarea la mijloc

=

+

=n

i

iioo

nom

c lIxrU

lIU

1

%)()sincos(

1005.03

In caz de intrare in unul din capete se considera intreaga lungime a conducorului

bara.Conductoarele bare prefabricate trebuie sa fie verificate la actiunea

electrodinaminca a curentilor de s.c conform conditii dins ii

is-curentul de soc.


22/72

13. Calculul reelelor electrice din secii. Dimensionare seciunilorconductoarelor.

Sectiunea cond. Poate fi determinate in urmatoarele moduri:

-conform densitatii economicoase de current

-conform actiunii termice de durata a curentului de calcul

-conform actiunii termice de durata a current de s.c

-conform pierd de tensiune in regim normal si de avarie

-conform durabilitatii mecanice

Prima metoda este metoda economica,celelalte sunt tehnice

Conform densitatii economice de curent

2,mm

J

IF

ec

calc

ec =

jec

-densitatea economicoasa de curent,se alege din NAIE,sau in general

in dependent de durata utilizarii Tmax

jec

=f(Tmax

) (1-1.3) A/mm

2

Sirul:2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 mm

2

Nu se aleg dupa densitatea economicoasa de curent:

1.Retelele pina la 1kV a intreprinderilor industriale in situatia Tmax


23/72

Aceasta alegere nu tine cont de lungimea liniilor de alimentare,costul e.e si altele.Din

aceste considerente sectiunea cond in final trebuie sa fie aleasa reesind din conditia

:C=f(F)min

Alegerea conform actiunii termice de durata a curentului de calcul

Trecerea curentului prin cond. este insotita de degajarea energiei termice.O parte

acestuia determina incalzirea cond, iar alta parte se degaja in mediul ambient,la variatia

curentului sau a conditiilor de racire,variaza temperatura conductorului,daca curentul nu

se modifica si conditiile ramin aceleasi se stabileste un echilibru ca energia termica se

degaja in mediu incomjurator.La cresterea curentului creste si temper cond. se

majoreaza rezistenta acestuia,cresc pierderile de putere si energie,creste solicitarea

termica a izolatiei.Siguranta in function. a cond. este asigurata daca temperatura

acestuia nu depaseste temp admisibila de durata.

In asa fel se alegerea sectiunilor conductoarelor conform actiunii termice de durata a

curentului de calcul si realizarea in asa fel incit in regim permanent de functionare sa nu

fie depasita temp max admisibila.Valoarea curentului in regim permanent la care se

stabileste temperatura admis se numeste current admis,acestuia este adusa in NAIE

pentru diferite sectiuni ale conduc pentru temperature aerului +25

0

C si a solului +15

0

C

Regim

normal

Suprasarcina Scurtcircuit

Cu Al

Cond si bare 70 125 300 200


24/72

neizolate

Cond si

cabluri din

cauciuc si

PCV

55 110 150 150

Cabluri cu

izolatie din

hirtie

impregn


25/72

Alegerea sectiunilor cond pe baza incalzirii admisibile conduce la pierderi considerabile

de putere active si tensiune de aceea aceste conditii trebuie sa fie verificate prin alte

metode.

Alegerea conform pierderilor de tensiune in regim normal si de avarie

Sectiunile cond alese conform icalzirii admisibile trebuie sa fie verificate la pierderi

admisibile de tensiune.Vom examina un element al circuitului cu R si X parcurs de cur

I.

Pierderea de tensiune prezinta diferenta algebrica dintre vectorii U1 si U2, totodata seadmite ca aceasta din urma este aproxim egala cu comp longitudinal a vectorului caderiide tensiune

Pentru o linie magistrala:

- forma generala pt o linie magistrala cu n

ramificari

fL UU = 3

100%

=nom

LU

UU

cos += xIrIU xrU =+=

22111222111 sincoscos +++= xIrIrI

iiiiif xIrI cos +=


26/72

Daca sectiunea pe sectoarele magistrale este aceeasi si cos1 cu RAT


27/72

De tensiune depind parametrii linilor de legtur cu sistemul energetic naional,caracteristicile aparatajului de comutaie i ale echipamentelor din staile de racord i,deci, valoarea investiilor, a pierderilor de energie i a cheltuielelor de exploatareaferente.

Alegerea tensiuni de alimentare se efectuiaz prin compararea tehnico-economic avariantelor n cazul cnd :1.Este posibil de a utiliza sursa de alimentare a ntreprinderii prin dou sau mai multe

trepte de tensiune;2.ntreprinderea consum mari puteri i se prevede extinderea ei n anii urmtori;3.Este legtura centralei proprii a ntreprinderii cu SEN.Dac dup calculele efectuate varianta cu tensiune mai joas este cu 5-10% mai ieftindect varianta cu tensiune mai avansat, atunci prioritate i se acord celei cu tensiunemai ridicar.Tensiunea 35 kV se utiliziaz n cazuti excepionale (sunt receptoare la aa tensiune, sause utiliziaz SRA 35/0,4-0,66 kV);

nteprinderile pot fi clasificate convenional :ntreprinderi mari- cu puterea instalat75-100 MW i mai mult; ntreprinderi medii- cu puterea instalat 5-75 MW ;ntreprinderi mici- cu puterea instalat 5 MW.

Valoarea optim teoretic a tensiunii poate fi determinat din relaile:1. PlU 1634.4 += relaia lui Stil (SUA);2. 416 PlU = relaia lui Nikogosov (Rusia);3. lSU += 5.03 relaia lui Viekert (Germania);

n relaile de mai sus s-au folosit notaile:

l-distana fa de sursa de alimentare (km);P-puterea tranzitar (MW);S-puterea tranzitar aparent(MVA);Tensiunea se obine n kV.n Moldova i alte ri post sovetice se utiliziaz tensiunile standartizare:

10; 35; 110; 330; 400; 500; kV,n Romnia se utiliziaz tensiunile standartizare urmtoare:

6; 10; 20; 110; 220; 400; kV,

n Frana se utiliziaz tensiunile standartizare urmtoare:5; 10; 15; 20; 30; 45; 60; 90; kV,n cazul cnd exist posibilitatea de opiune ntre mai multe variante , determinareatreptei optime de tensiune poate fi fcut pe cale analitic prin aflarea minimuluifunciei:CTA=f(U);CTA-chieltuieli totale actualizate minime i respectiv indicatorul de eficieneconomic, iar U- treapta de tensiune analizat .

Alegerea tensiunii nominale pentru o linie electric, pentru o reea cu un nivel saumai multe nivele ierarhice se efectuiaz n baza criteriului economic, de regul princompararea variantelor pornind de la tensiunile nominale utilizate n ar .

Compararea variantelor este un procedeu simplu i sigur de alegere a soluiei optime


28/72

15. Staiile i posturile de transformare a ntreprinderilor industriale. Alegereanumrului i puterii transformatoarelor.

Pentru ntreprinderi mari se pot folosi linii de U=220,220/110,110/35,35/10,10/0,4 i110kV n cazuri excepionale. n unele cazuri e necesar 35/0,4 staia cu racord adnc.Este necesar ca schema de la staia de transformare s fie efectuat dup un model maisimplu, e preferat de tip racord adnc, adic fr aparate de comutaie cu 1 i 2transformatoare. De regul staia de transformare (ST) trebue s fie de tip exterior. De

tip interior nu se recomand din cauza costului ridicat i pot fi utilizate numai n cazuriexcepionale i bine justificate.

Numrul de transformatoare se stabilete n dependen de categoria consumatorilor ide studierea diferitor variante de comparaiecu 1 sau 2 transformatoare. La alegere

puterii nominale a transformatorului se ia n vedere urmtoarele:1. pentru fiecare zon a staiei este necesar s se cunoasccurba de sarcin zilnic, saucel puin puterea maxim simultan2. pentru staiile cu un transformator puterea lui trebue s fie mai mare att pentruasigurarea cu energie a zonei vecine sau a zonei principale pentru extindereaconsumatorilor.3. n cazul cu 2 TR n staii care se rezerveaz integral (100%) la alegerea puteriinominale se ia n vederea c ncrcarea nominal s fie egal cu 0,6-0,7 din puterea TR.

n acest caz puterea de calcul a TR va fi:intrepr.c.

TRc

in

SS 2 k= . STR se alege cel mai apropiat. n

unele cazuri staia intermediar de distribuie SID este urmtoarea dup SPC.Staia de distribuie este ultima instalaie de U medie spre consumator, avnd ca regulun sistem de bare secionat.Post de transformare PT constitue ultima treapt de transformare n cadrul ntreprinderiipentru alimentarea receptoarelor cu U joas respectiv 10/0,4kV.Puterea

transformatorului de la PT se determin: sect.c.TRcin

SS

n k

=

, dup aceasta se alege STR n.


29/72

Locul de amplasare a PT Se determin centrul de greutate a sarcinii i se urmreteapropierea maxim de acest centru. Numrul de TR trebue s fie minim. Din punct devedere constructiv:1)PT amplasate separat n cldiri sau n exterior se utilizeaz cnd nu este admisinstalarea TR n secii (S) i de asemenea cnd consumatorii snt repartizai n diferitedirecii.2)PT de tip anexat

3)PT ncorporate4)PT amplasate nemijlocit n secie. Snt cele mai rspndite i cele mai uor de folosit.


30/72

16. Determinarea curenilor de s.c. trifazat n reelele de joas tensiune antreprinderilor.

Calculul curenilor de s.c. n reelele i instalaiile cu U


31/72

17. determinarea curenilor de s.c. monofozat n reelele de joas tensiune antreprinderilor.

Calculul curentilor de sc monofazat se face pentru cel mai indeparta receptor din punctde vedere electric cu scopul verificarii conditiei ce asigura inlaturarea automata aportiunii circuitului defectat: fnsc II 3)1( ; regsc II 3)1( unde Ifn - curentul nominal al fuzibiluluial celei mai apropiate sigurante. Ireg - curentul nominal al reglajului de current alautomatului. Valoarea initiala a componentei periodice a curentului monofazat fara a lua

in vedere influenta motoarelor asincrone se determina: ( ) ( )

2 2(1)

po m.n 1rez 2rez 0rez 1rez 2rez 0rezI 3U / R R R X X X= + + + + +

unde: R1rez, X1rez componenta directa a R si a X rezultante a circuitului de sc;R2rez, X2rez - componenta indirecta a R si a X rezultante a circuitului de sc; R0rez,X0.rez - componenta homopolara a R si a X rezultante a circuitului de sc. Rezistentacomponentei directa si indirecta a unelor elemente in circuitul de sc sunt egale intre eledeaceea se poate de luat valorile rezistentelo calculate mai anterior. La calculul

rezistentelor rezultante R0rez, X0rez e necesar de a avea in vedere ca pentru barecolectoare complecte rezistentele de secventa homopolara de uzina producatoare nu suntindicate iar sunt indicate rezistentele circuitului faza-zero. Calculul curentuluimonofazat ce circula prin bare colectoare se determina dupa relatia:

(1)

sc mn c tI U / 3(z z / 3)= + unde 2 2

c c ez R X= + impendanta circuitului faza-zero,

inclusive rezistenta barelor colectoare si aparatelor si rezistentelor tranzitorii alecontactelor, incepind cu neutrul transformatorului. Zt impendanta totala a TR.

( ) ( )2 2

t 1t 2t 0t 1t 2t 0tz R R R X X X= + + + + + .


32/72

18. Filabilitatea alimentrii cu energie electric a ntreprinderilor. Daunelecondiionate de ntreruperi n alimentarea cu energie electric.

Din punct de vedere al asigurarii fiabilitatii cu AEE, fara intreruperi consumatorii seimpart in 3 cat.1cat. Consumatori la care intreruperea in AEE poate adduce la pierderea vieteloromenesti sau pagubele mari materiale legate cu deteriorarea utilajului rebut in masa aproductiei sau iesirea din functiune a procesului tehnologic complicat s.a.

2cat. Consumatori la care intreruperea AEE este legata de nelivrarea productiei,nefunctionarea oamenilor, mecanismelor, transportului industrial.3cat. Altii.Mai este si categoia 0 la care este strict interzis intreruperea AEE mai mult de citevesecunde. Fiabilitatea AEE este legata de numarul de surse de la care are loc alimentareasi de categoria receptorului. Recept. De cat1 trebuie sa fie alimentat cel putin de la 2surse, recept. De cat.2 de la 1-2 surse independente, cat.3 o sursa insa daca se poateefectua AEE de la 2 surse fara cheltuieli atunci de la 2 surse. Pentru a alege schema de

alimentare a consumatorului trebuie sa comparam citeva variante efectuind calculele

economice si anume CTA. CTA=Ia+Ca+Da-Wa.Consum. de cat.1 trebuie sa fie alimentate conform NAIE si nu se recomanda decomparat variantele din punct de vedere economic. Diferite refuzuri in AEE au uncaracter probabil In privinta sigurantei deosebi, urmatoarele 3 sch. 1. fara rezerva1TR+1linia, 2. Schema cu rezerva totala 3. cu rezerva suficienta. Fiab este proprietatea

unui element unui system a unei scheme de a functiona la parametrii nominali stabilityin termini stabiliti.


33/72

19.Viabilitatea sistemului de aliment cu e.e a intreprinderii.La aparitia in SEE a unor situatii de avarie incep sa functioneze sistemele de protectiveprin relee si sistemele automate de lichidare a avariilor.Sistemele in cauza asiguramentinerea stabilitatii sistemului de alimnetare ce e.e si nu permit dezvoltareaavariilor.Capacitatea sistemului de a rezista la dezvoltarea in lant a regimurilor se avariese numeste viabilitate a sistemului.In caz de intrerupere a alimentarii cu e.e la uneleintreprinderi (metalurgice,chimice) pot sa se defecteze unele elemente ale liniilor

tehnologice,sa se roduca explozii,incendii,emisii de materiale toxice,in localurile cupersonal pot sa se acumuleze concentratii periculoase cu gaze,pentru prevenirea acestorsituatii este necesar de a utiliza dispozitive speciale care ar localiza avariile sau ar stopafara avarii procesul tehnologic.I asa fel SAEE trebuie sa asigure o alimentareneintrerupta a acestor sisteme si trebie sa scontina surse de alimentare de rezerva SARsau surse de alimentare neintrerupta SAN.Graficul de stopare fara avarii a procesului tehnologic la intreprindere chimica deprelucrare a petrol.

Pentru intreprindere sunt necesare surse de rezerva cu o putere totala de 350 kW pentrua asigura toate obiectivele de protectie tehnologica, instalatiile de comanda cu procesulcu sistemele de monitorizare si calculul instalatiilor si dispozitivele functionarea caroraasigura securitatea personalului,conditiile sanitare,nu admit deterioararea utilajului si

pregatirea procesului tehnologic pentru readucerea acestuia in regim normal defunctionare

SAR

21

1.1 1.2

2.1

2.2

1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 2.1

2.1

2.2 2.2 2.2


34/72

1- fara acumulatoare de e.e;2-cu acumulatoare de e.e;

1.1-cu motor primar;1.2-cu transformare directa a e.e;

2.1-surse cu acumul de energ mecanica;2.2-surse cu acumul de e.e; 2.1.1-agregate electrice cu volant de inertie;1.1.1-cu motoare cu benzina; 2.1.2-agregate electrice cu volant pneumohidrodinami1.1.2-instalatii cu turbine cu gaze; 2.2.1-baterii de acumulatoare;1.1.3-instalatii cu turbine cu vapori; 2.2.2-elemente elictrice reactive1.2.1-surse cu generatoare magneto-hidraulice.

R I

BA

Sare

U=U

Cu BA si Invertor

Retea electr


35/72

20.Compensarea puterii reactive. Necesitatea soluionrii acestei probleme.Problema compensrii puterii reactive cere rezolvare att la etapa proiectrii ct i nexploatare , de soluia care va fi primit depind indicii tehnico-economici al sistemuluide AEE . Soluia problemei const n alegerea surselor de PR i puterilor lor , calcululconsumului de PR, msurile de reducere a consumului de PR ,reglarea surselor de PR iamplasarea lor, etc.

u=Um sin t i=Imsin( +t ); 0=

0>

0


36/72

2

22

U

QPP

+= -pierderi de putere activ.

ra PPRU

QR

U

PP +=+=

2

2

2

2

RU

PPa = 2

2

-pierderi de putere activ cauzate de transportul puterii active

RU

QPr 2

2

= - pierderi de putere activ cauzate de transportul puterii reactive.

ra UUXU

QR

U

P

UQXPRU

+=+

=+=

RU

PUa = - pierderi de tensiune cauzate de transportul puterii active

XU

QUr = - pierderi de tensiune cauzate de transportul puterii reactive.

Linia ncrcat cu putere reactiv nu poate n deplin msur s transporte putere activ.

21. Consumatori de putere reactiv. Msuri care conduc la reducereaconsumului de putere reactiv.


37/72

Putere reactiv consum toate RE functionarea crora este bazat pe formareacmpurilor electrice:

- motoarele electrice i transformatoarele;- instalaiile i sobele cu inducie;- instalaiile i sobele cu arc electric;- transformatoarele i instalaiile de sudare;- instalaiile de redresare, lmpile cu descrcri .a.

Din totalul de consum a puterii reactive a unei ntreprinderi industriale le revin 20-25%transformatoarelor i mainilor electrice.Puterea reactiv consumat a unui MA trifazat se determin:

2

MA 0 S 0 nom iQ Q Q Q Q k = + = +

Q0 puterea reactiv la m.g. proporional curentului de magnetizare;QS puterea eactiv conditionat de fluxurile de scapri; 2S nom iQ Q k= nom nom 0Q Q Q =

nomQ - pierderi de putere determinat de scapri n regim nominal;

inom

Pk

P=

De regul la ncrcarea nominal este satisfcut egalitatea: SQ Q=Puterea reactiv consumat de transformator poate fi determinat n dou componente:Q0 i QS.Acestea din urm pot fi determinate :

nt0 m.g. 0%SQ Q I100

= = ;

2ntS s.c. k % iS

Q Q U k 100

= = ;

2ntT 0 S 0% k % iS

Q Q Q (I U k )100

= = + ;

Valorile raportului curentului reactiv la m.g. ctre curentul nominal al transformatoruluiarat c scade 810% din Qt; la 23% din Qt la transformatoare de putere mare. Puterea

reactiv consumat de transformator constituie 10% din Pnom a transformatorului,cealalt parte i revine puterii reactive la m.g.

Msuri care conduc la reducerea consumului de putere reactivDeoarece consumatorii de baz a PR snt MA, transformatoarele, convertoarele cu

semiconductoare. Pentru reducerea consumului de PR trebuie de prevzuturmtoarele msuri:1. nlocuite MA slab ncrcate cu motoare cu puteri mai mici. Dac ncrcarea

motorului constituie 0.45 de la Pnom i mai puin, atunci nlocuirea acestuia este

raional n toate cazurile; dac ncrcarea este (0.450.7)Pnom, atunci nlocuireaeste raional prin efectuarea calculelor tehnico-economice;

2. Reducerea tensiunii de alimentare a motoarelor slab ncrcate, a motoarelor carenu pot fi nlocuite. Cel mai simplu variant este reconectarea nfaurrilor de la la


38/72

Y, n acest caz cuplul se reduce de 3 ori, totodat gradul de ncrcare i factorul deputere crete i scade consumul de PR;

3. Limitarea m.g. a ME i transformatoarelor pentru sudare;4. Utilizarea MS n toate cazurile posibile n loc de cele asincrone.5. nlocuirea sau deconectarea temporar a transformatorului care sunt ncrcate n

mediu 30% de la puterea lor nominal.6. Utilizarea celor mai raionale scheme de for i circuite de comand a

convertoarelor cu tiristoare.


39/72

22. Instalaii pentru compensarea puterii reactive la ntreprinderileindustriale. Amplasarea lor.

Putere reactiv produc generatoarele, compensatoarele statice, bateriile decondensatoare, MS n regim de supaexcitare.BC snt principalele mijloace de compensare a PR n ntreprinderi, datorit unoravantaje:

1. Pierderi mici de putere activa la producerea puterii reactive;

kW(0.0025 0.0005)kvar

.

2. Simplitatea construciei;3. Simplitatea realizarea unor lucrri de montaj (greutate mic i nu necesit

fundament pentru a fi instalate);4. Posibilitatea de instalare n orice ncpere cu pericol normal;

Dezavantajele BC:1. Dependena PR de tensiune;

*nom*nom

ret 2BC BCnom

BC

UQ ( ) QU

= ;

*nomnom

retret

ret

UU

U= ; *nom

nom

BCBC

ret

UU

U= .

2. Sunt sensibile la destorsiuni ale tensiunii;3. Sunt sensibile la aciunea curenilor de s.c. i a supratensiunilor;4. Prezena sarcinei remanente dup deconectare;5. Reglarea n trepte;6. Pericol de incendiu.

PR a BC trifazate cu conectarea transformatorului n triunghi poate fi determinat curelaia:

2 3

BCQ C U 10 ,= kvarC capacitatea condensatoarelor n toate 3 faze;U tensiunea de linie.

Dupa deconectare trebuie de asigurat descrcarea BC, care se realizeaz cu rezisten lajoas tensiune sau folosim TT la joas tensiune.Instalaiile de compensare sunt prefabricate, sunt echipate cu condensatoare destinatespecial pentru mbuntirea factorului de putere, de tipul KC, KM s.a.

MS produc putere reactiv n regim de supraexcitare .nom

MS M nom

nom

tgP P ,

=

M - coeficient de supasarcin dup puterea activ a MS, din agende.n calitate de criteriu de baz la alegerea regimului raional de excitare MS

servesc pierderile suplimentare de putere activ la producerea PR.


40/72

MS MS2MS MS

1 2

MSnom MSnom

Q QP k k ( ) ,

Q Q = +

MS1k , MS2k - coeficient determinat din agende.Compensatoarele sincrone prezint MS care nu sunt prevzute la funcionare lasarcin i produc energie reactiv funcionnd n regim de subexcitare. Ele se produc laputeri 5000125000 kVA cu acordul sistemului.Avantajele CS:

1. Efect pozitiv de reglare (la micorarea tensiunii crete producerea PR);2. Posibiliti de reglare lin i de automatizare;3. stabilitate termioc i electrodinamic nalt;

Dezavantajele CS:1. Cost ridicat;2. Zgomot la funcionare;3. Prezena prilor rotitoare.

Surse statice de compensare a PR

Acestea prezint convertoare cu tiristoare, elementele de baz sunt condensatoarele ibobinele de inductan.

Sursa static include un filtru de armonici superioare, condensatoarele cruia servesc casurse de putere reactiv. Bobina de inductan servete reglarea.Compensarea PR poate fi :

1. Individual;2. De grup;3. Centralizat.

n cazul compensrii individuale a PR este realizata n msur deplin compensarea PR.Principiul de baza a compensrii PR este de a produce PR nemijlocit la locurile deproducere a acesteia. n aceast situaie BC nu se utilizeaz raional, fiindc ladeconectarea RE se deconecteaz si BCO utilizare mai raional a BC se va obine la o compensare de grup sau centralizat.


41/72

n cazul compensrii centralizate a PR aceasta se transport prin transformatordeterminind o ncrcare suplimentar a acesteia i este nsoit de pierderi.


42/72

23. Alegerea instalaiilor de compensare a puterii reactive. Diagramelefazoriale n cazul compensrii puterii reactive.

Se ine cont de urmtoarele:1. Alegerea tipului, puterii i locului de amplasare i a regulelor de funcionare trebuies corespund cerinelor tehnice i economice.2. Instalaiile de compensare se aleg similar ca celelalte elemente a reelei.

3. Instalaiile de compensare trebuie s indepliniasc urmtoarele cerine tehnice:a) reglarea admisibil de tensiuneb) ncrcarea admisibil a elementeloe reelei i existena unei reserve de putere reactiven nodurile reelei.4. Cheltuieli economice minime.5. Stabilirea locului de amplasare a instalaiilor de compensare trebuie s fie astfel ca savem cheltuieli minime i s majoreze efectul de utilizarea instalaiei.Numrul minim posibil de trasformatoare cu factorul de putere egal cu unu poate fi

determinat:C

0

in. nt

Pn

k S cos=

;

unde:Pc-puterea de calcul a PT;Kn-coeficient de ncrcare recomandat ;Snt-putre nominal a transformatorului.Avnd n0 se determin putrea reactiv ce poate fi transportat din reelele electrice 6-35kV n cele pn la 1kv fr majorarea numrului de transformatoare.

2 2transp. in.. nt. 0 CQ (k S n ) P= ; kVAr

Puterea instalaiilor de compensare pote fi determinat prin mai multe metode:comp SE 1 2

Q Q Q P (tg tg )= = ;unde:Q-consumul sumar a putere reactiv a ntreprinderii.QSE-puterea reactiv consum,at din system la barele de nalt tensiune a SPC.Cnd avem U=10 kV atunci: Q=QJT+QMT; tg 1 - corespunde cosreal=(0,6-0,8) alnreprinderii tg 1 corespunde cos 1pn la compemsare

tg2 - corespunde cos2 cerut de instalaia electrica cos2 =(0,9-0,95);

Se recomand ca Q s fie primit dup schimbul de consum maximal.Q=Qschimb.max=Pschimb.max iumedmed PkPtg = .

Diagramele fazoriale


43/72

Pn la compensarea puterii reactive:

Dup compensarea puterii reactive

Pic-pierderile de putere n instalaiile de compensare.SSE- puterea sistemului.Ca rezultat al compensrii puteriireactive se reduce puterea aparent folosit din SE.(

I

SE. SES S ) i deci se reduce i curentul2 2

c

SEP (Q Q )I

3 U+ =

;

Datorit acestui fapt se reduc pierderile de putere activ n elementele sistemuluienergetic.3.Compensarea puterii reactive pentru ntreprindere

Pentru ntreprindere puterea activ crete cu Pic, deci pentru ntreprindere utilizareainstalaiei de compensare e nerentabil. I2 2SE s SE econ.SEI R I R P =

Puterea economic ca regul Pecon.>Pic.Dac Pecon.


44/72

24. Reglarea puterii reactive, protecia, msurrile i evidena de consum aenergiei reactive.

Pentru compensatorul sincron i motorul sincron reglarea puterii reactive seefectuiaz foarte simplu prin variaia curentului de excitaie. Pentru baterii decondensatoare reglarea PR se face prin trepte, pot fi 2 i mai multe trepte care pot fi lacomand manual sau automat. Numrul de trepte i puterea baterii de condensatoarepe fiecare treapt trebuie verificat dup variaia tensiunii la cuplarea i decuplarea unei

trepte care la rndul ei trebuie s fie ct mai mic, sub 1%, pentru a nu deranja funciacelorlalte receptoare. Cu ct numrul de trepte la aceeai putere total este mai mare cuatt variaiile de tensiune sunt mai mici i urmrirea curbei de sarcin reactiv se facemai bine. Criteriile care pot fi luate n vedere la organizarea funcionrii automatizate aunei BC divizate n 3-5 trepte se stabilete funcie de:1. Timpul de funcionare;2. Curentul preluat din reea;3.Domeniul de variaie a tensiunii;

4. Schimbul puterii reactive cu sistemul energetic;Ultimile dou se recomand n primul rnd.Protecia BC poate fi diferit i anume la U=6-10 kV se utilizeaz urmtoarele protecii:de s.c. i de suprasarcin, de s.c. intern a condensatoarelor n cazul cnd aa proteciilipsesc, de la creterea tensiunii cnd aceasta poate s depeasc 10%; de la legarea lapmnt cnd curentul atinge 20 h i mai mult, de la suprancrcarea de cureni de ordinsuperior

Pentru BC cu U


45/72

ntreprinderii a consumului de energie reactive. Contoarele comerciale se monteaz laSPC din partea de nalt tensiune. Contoarele ce controleaz consumul energiei el. ninteriorul ntreprinderii dau posibilitatea de a urmri consumul raional a energieireactive i active. Contoarele de control de putere reactiv se instaleaz la receptoare ceconsum energie reactiv. n afar de eviden de consum a energiei reactive seutilizeaz i contoare speciale ce duc evidena la pierderi, ele msoar mrimea dtI2 care permite de determina pierderile de energie.

dtIxWe2

3 =unde x-reactana elementului;

I-curentul ce trece prin element;t-timpul n care trece acest curent.

Dispozitivele de reglare automat a PR. Schema a unui dispozitiv de reglare automat aputerii reactive (RAPR) arat n felul urmtor:

Alimentarea schemei se realizeaz printr-un transformator i redresor. Blocul dealimentare n schem nu este artat. Curentul de sarcin i tensiunea snt aplicatecorespunztor la intrrile blocurilor de convertoare (CC i CT), unde snt transformai n

cureni continui la tensiuni reduse.Semnalele de la aceste blocuri snt aplicate la intrarile unor blocuri de comparare

(BC), unde aceasta se compar cu curenii de referin de la blocul de alegere areglajelor (BAR).

Generatorul de impulsuri (GI) este destinat pentru a sincroniza funcionareaorganului zero (OZ) i a blocului de memorare (BM). El servete ca surs de impulsuride comutare pentru blocul de temporizare (BT). Organul-zero compara tensiunile de lablocurile de comparare (BC) i dac tensiunea rezultant este mai mare sau egala cu

zero, atunci el genereaz un impuls spre blocul de memorare (BM), care servete pentrufixarea acestuia pe durata acionarii blocurilor urmtoare.

Blocul de logic (BL) este destinat pentru a realiza comanda cu blocuri detemporizare (BT) i cu blocul de alegere a seciilor (BAS) n dependen de valorilecurentului de sarcin i a tensiunii.

Blocul de alegere a seciilor trimite semnale spre blocul de acionare (BA) numai ncazul apariiei unor semnale concomitente de la BL i BT. Blocul de acionareefectueaz comanda conectrii i deconectrii seciilor n dependen de nivelul

semnalelor de la blocurile de comparare.Coeficientul de revenire este aproximativ egal cu 1.Toate reglatoarele automate de PR deconecteaz BC, dac tensiunea depete

valoarea nominal cu 10% i mai mult.


46/72

RAPR de tip VAKO prezint un dispozitiv care reacioneaz la valorile medii alecurentului de sarcin i ale tensiunii. Dispozitivul este destinat pentru comanda cucontactorul unei instalaii cu baterii de condensatoare cu o singur treapt dup valoareacurentului total de sarcin i componenta reactiv a acestuia suntproporionale ntre ele,iar graficul de variaie a PR are vrfuri i goluri comparabile cu puterea nominal a BC.

RAPR de tip ARKON const dintr-un bloc de comand SL1Q i o serie de adaptoareSL2Q, care ndeplinesc rolul de bloc de acionare:

La blocul SL1Q se aplic cureni de sarcin de la trei transformatoare de curent,tensiunea reelei i tensiunea de la blocul de alimentare. Blocul SL1Q trimite comenzide conectare i deconectare a contactelor (sau ntreruptoarelor) seciilor BC prin

intermediul adaptoarelor care amplific semnalul primit si-l transmit mai departe.Realizarea comenzii are loc cu o temporizare de 2-3min. Numrul de adaptoarepoate fi pna la 15. Reglatorul ARKON poate fi utilizat pentru reglarea puteriiinstalaiilor de tip 0.38 cu puterea 220510kvar i de tipul 6(10) cuputerea 600 1800 kvar.

25.Bilanul puterii reactive a ntreprinderilor (seciilor). Modul de elaborare abilanului.


47/72

Pentru a putea elabora bilantul puterii reactive a intreprinderii vom analiza o schemasimplificata a SAEE a unei interprinderi pentru a putea stabili toate componentelebilantului care urmeaza a fi intocmit ulterior.

4.0104.010 BCBCMSMSe QQQQQQ ++++=+ reztSPCtcc QQQQQQ ++++=

.4.010

+ =QQCa date initiale avem:

eQ - puterea reactiva livrata de sistem 10MSQ - puterea reactiva livrata de masinile sincrone 10 kV 4.0MSQ - puterea reactiva livrata de masinile sincrone 0.4 kV 10cQ - puterea reactiva consumata la 10 kV 4.0cQ - puterea reactiva consumata la 0.4 kV SPCQ - pierderile de putere reactiva in SPC tQ - pierderilor de putere reactiva a tuturor transformatoarelor intreprinderii rezQ - rezerva de puterea reactiva in regim de avarie SPCnomSPC SQ .1.0 = inomt SQ .1.0 =

)()15.01.0(.4.010 +++= tSPCtccrez QQQQQ

Se analizeaza cantitatea de putere reactiva la 10 kV. Se compara: 10MSe QQ + cureztSPCtc QQQQ +++ .10 . Aici pot aparea urm. situatii:

1. 10MSe QQ + < reztSPCtc QQQQ +++ .10 . In acest caz e rational de intalat BC 10 kV , iar la0.4 kV de asigurat compensarea completa cu BC 0.4 kV.

)( 10.1010 MSereztSPCtcBC QQQQQQQ ++++=

2. 10MSe QQ + > reztSPCtc QQQQ +++ .10 . In acest caz se determina cantitatile de puterereactiva care pot fi transportate prin posturile de transformare din reteaua 10 kV inreteaua 0.4 kV cu alegerea ulterioara a bateriei de condensatoare. ( ) 22..)( cntnipost PSnKQ = ,

unde,)( pos

tQ este puterea reactiv posibil de transportat prin transformatorul postului detransformare,kVar;

n-numrul de transformatoare din posturile de transformare; .n.iK coeficientul de ncrcare normativ al postului de transformare; ntS puterea nominal a transformatorului,


48/72

cP puterea de calcul al postului de transformare;Puterea necesar a bateriilor de condensatoare se determin cu relaia:

)(pos

tcBCnec QQQ =

Unde: cQ este puterea reactiv de calcul a seciei, kvar;Alegem BCQ in asa fel incit BCnecBC QQ .Determinam puterea reala transmisa prin transformator: BCcrealt QQQ =)( .Determinam cantitatea de putere reactiva transmisa din reteaua 10 kv in reteaua 0.4 kV :

)(

,

real

itt QQ = .Analizam cantitatea de putere reactiva la 0.4 kV. Se compara: 4.04.0 BCMSt QQQ ++ cu4.0cQ . Aici pot aparea 2 situatii:

1. 4.04.0 BCMSt QQQ ++ < 4.0cQ . In acest caz trebuie de majorat puterea instalata a BC 0.4kV din sectii pentru a asigura bilantul puterii reactive

2. 4.04.0 BCMSt QQQ ++ > 4.0cQ . In acest caz este necesar de a reduce excitarea MS 10 kVpentru a micsora puterea reactiva a acestora si totodata micsorarii puterii reactivetransportate din reteaua 10 kV in reteaua 0.4 kV( tQ ) sau daca este posibil de micsorat

puterea instalata a BC 0.4 kV din sectiiArticole ale bilanului:1) Consumul puterii reactive;

1.1 Consumul puterii reactive la 0,4 kV .1.2 Consumul puterii reactive la 10 kV1.3 Pierderi n transformatoarele din secii + SPC .1.4 Rezerva de P.R n regimul postavariat (0,10,15)(1.1+1.2+1.3).1.5 Puterea reactiv sumar a ntreprinderii (1.1+1.2+1.3+1.4).

2) Livrarea P.R2.1 P.R livrata de sistem.2.2 Motoare sincrone 10 kV.2.3 Motoare sincrone 0,4 kV.2.4 Baterii de condensat. 10 kV.2.5 Baterii de condensat. 0,4 kV.2.6 Total livrat a P.R.(2.1+2.2+2.3+2.4+2.5)

3) Bilanul. Diferena(p.2.6-p.1.5)

26.Calitatea energiei electrice. Aspecte generale. Abateri de frecven iinfluena lor la funcionarea receptoarelor electrice.

Energia electrica se utilizeaz practic n toate sferele de activitate ale omului i participn mod direct la crearea bunurilor materiale din care cauz influeneaza calitateaacestora, totodata i calitatea propriuzisa a energiei electrice se deosebete esenial decalitatea altor produse.Receptoarele electrice sunt construite p/u a funciona la niteparametri nominali:frecvena nom,tensiune nom.,.a. n acelai timp valorile acestor

parametri sufer abateri de la valori nominale i este necesar ca ele s fie meninute nniste limite la care receptoarele electrice pot s funcioneze nominal timpndelungat.ntr-un nod dat al reelei calitatea en.el. este determinat de umtoriiparametri: frecvena,tensiune, forma undei de tensiune,gadul de nesimetrie a sistemuluitrifazat de curent si tensiuni,ntrerupere n alimentare cu en.el.Totodat CEE prezint o


49/72

component a unei probleme mult mai complexe de compatibilitate electromagneticsub care se poate de neles capacitatea recept.elec.de a funciona n mediuelectromagnetic dat(n reeaua la care este conectat) fr s produc perturbaiiintolerabile p/u alte rec.el. care sunt cnectate la aceeai reea.Problema incopatibilitiielectromagnetice a aprut n legatur cu utilizarea din ce n ce mai fecvent adispozitivelor electronice ,cuptoarelor cu arc electric,dispozitivelor de sudare etc.CEEmai poate fi apreciata i prin indici tehnico-economici care in cont de dauna provocat

de calitatea nesatisfacatoare a ener.elec. numit dauntehnologic(prejudiciu):deteriorarea utilajului,aparatelor,dereglarea proceselortehnologice complexe,reducerea productivitii muncii,creterea pierderilor de energieelec.,funcionarea nesatis. a dispozitivelor automate.P/u a aprecia CEE se folosesc oserie de indicatori de calitate care sunt stipulate in standarte GOST 13.109-97.Abaterile de frecvenSe datoreaza unui dezechilibru care apare ntre puterea generat i puterea absorbit deconsumator,de aceea reglarea frecvenei este de competena dispeceratului sistemelor

energetice i const:-includerea n funciune a rezervei deputere generatoare,-ndeconectarea automat sau programat a consumatorilor,-limitarea consumatorilor lavrful de sarcin.Abaterile de frecven se determin n Hz sau n %: nomfff = ,Hz

100

=nom

nom

f

fff

n Rusia abaterea de frecv Hz4.0 .Frecvena influeneaza puternic regimurile de funcionare a utilajului electric,procesultehnologic i indicii tehnico-economicia ntrep..Peste 60% din sarcina ntrepr. o

constitue MA la care reducerea turaiilor i evident la diminuarea indicilor economici.nacest caz are loc o daun care are 2 componente:electromagnetic i tehnologic.Ceaelectromagnetic este determinat de creterea pierderilor de putere care cresc cu 3%lareducerea a fiecrui 1% a frecvenei.Dauna tehnologic este de 10 ori mai mare de ceaelectroenergetic i e determinat de nerealizarile de producie.P/u a aprecia influenafrecvenei asupra productivitii mecanismelor analizm o relaie p/u o putere activ ndependen de frecven p/u unele tipuri de mecanisme. nfP = , -coef. De proporionalitate de care depinde tipul mecanismului antrenat.

n-indice de putere(n=1 p/u mecanisme cu moment de rezisten constant),pompe cupiston,n=3 p/u mecanisme cu cuplu de rezisten de tip ventilator,n=3,4-4 p/u alte tipuride mecanisme.Lmpile de incandiscen,cuptoarele cu arc,cuptoarele cu rezisten sunt mai puinsensibile.Influena variaiei sarcinii consumate la variaii de frecven asupra indicilortehnico-economici pot fi apreciate n baza caracteristicii statice ale sarcinii.


50/72


51/72

nomU U U = ;nom

nom

U UU 100%

U

= .

dU=dUA-dUB,La bornele receptoarelor tensiunea trebuie s aib urmtoarele valori

1)pentru instalaii de iluminat din secii i pentru projectoarele de iluminat din exteriorse admite dU=(-2,5%...+5%),2)la bornele motoarelor i aparatajului de comand i demarare a motoarelor du=(-5%...-10%),3)pentru receptoare mixte dU=+-5%,4)pentru receptoare electrice din agricultur dU=+-7,5%.

Variaiile brute de tensiune reprezint diferena dintre valoarea max. sau min. carevariaz cu o vitez destul de mare (>1%) pe secund. dVt=((Umax-Umin)/Un)*100%.

Pentru instalaiile de iluminat i aparatele radioelectronice se admit urmtoarelevariaii brute de U dVt=1+(6/n), n-nr. de variaii pe or. n=60/dt, dt-intervalul mediudintre dou variaii dVt=1+(dt/10),%. Pentru celelalte receptoare standardul nulimiteaz valoarea variaiilor de tensiune ns se utilizeaz alte cerine ca proteciamuncii i etc. Influena abaterilor de tens. La diferite receptoare electrice sedemonstreaz prin urmt. curbe

n standardul GOST ... ca indicator pentru abaterea tensiunei servete abatereastabilizat a tensiunei:

st nomst

nom

U UU 100%U = .

Conform normelor n vigoare abaterile de tensiune se stabilesc n nodurile de racord.Fluctuaiile de tensiune apar la modificarea brusc a tensiunii cu scderile pn lavalorile (0.90.85)Unom. Astfel de variaii pot aprea la pornirea motoarelor electriceasincrone cu cureni mari de pornire, a instalaiilor tehnologice cu regim de scurtdurat nsoite de ocuri de putere activ i reactiv, a cuptoarelor electrice s.a.Fluctuaii de tensiune pot fi caracterizate prin:

1. mrimea fluctuaiei;2. doza de flicker.Mrimea fluctuaiei de tensiune se determin cu relaia :

i 1 if

nom

U UU 100%

U+ = ;


52/72

i 1U + , iU - valorile a dou vrfuri succesive ale nfuratoarei tensiunii.Se mai consider i frecvena de fluctuaie:

tU

mF

T= , unde m este numrul de fluctuaii n perioada de timp, de regula T=10s.

Valorile maxime admisibile ale tU se determin din curbe n dependen decaracterul receptoarelor din nod. Valoarea maxim admisibil a abaterii stabilizate detensiune stU i mrimea fluctuaiilor de tensiune tU pentru nodurile de racord la

0.4kV constituie 10% de la tensiunea nominal.Fluctuaiile de tensiune au mrimi i frecvene cuprinse n limite largi n funcie denatura i puterea consumatorilor care produc ocuri. Astfel la pornirea MS de puteremare se produc pierderi de tensiune considerabile care influieneaz RE de for i maiales MA, deoarece MU2. Cnd fluctuaiile de tensiune au amplitudinea ce depete1% i o frecven ce depete 30 1/S, n instalaiile de iluminat se produc plpirideosebit de neplcute pentru om, care condiioneaz o oboseal psihologic a acestuia.Fenomenul se numete Flicker. Mrimea corespunztoare poate fi determinat cu relaii

prezentate n standarde, totodat au fost elaborate aparate pentru msurarea acestuiparametru.Doza de flicker este msura percepiei de ctre om a oscilaiei fluxului de lumin

provocat de fluctuaiile de tensiune pe o durat stabilit.Variaiile de tensiune influeneaz puternic asupra funcionrii MA.

Cuplul motorului al MA MU2

, se micoreaz cuplul maximal, totodat se reduceviteza motorului deoarece crete alunecarea de la SnomS1.

Modificarea vitezei de rotaie este determinat i de modificarea Mr. Frecvena derotaie poate fi determinat:

2

nomS i nom2

Un n (1 k S )

U= , nS viteza sincron.

La valori mici ale gradului de ncrcare frecvena de rotaie practic nu se va micorala micorarea tensiunii i nu va influena productivitatea mecanismului antrenat.Motoarele ce funcioneaz la ncrcarea nominal micorarea tensiunei va condiiona oreducere considerabil a frecvenei de rotaie i a productivitii. n unele situaiimomentul electromagnetic maximal Mmax poate fi mai mic ca Mr, Mmax


53/72

va opri. Din acestea motive la bornele acestor receptoare tensiunea trebuie meninut lavalori nominale.

La valori reduse la bornele motorului crete i PR consumat din reea, cretereaconstituie ~3% la fiecare % de micorare a tensiunii.

n regim postavarie cu micorarea tensiunii de alimentare PR consumat crete brusc.Lmpile cu incandescen la micorarea tensiunii ii micsoreaz fluxul luminos,

totodat la cresterea tensiunii se reduce durata de viata a lui, crete puterea consumat i

eficacitatea luminoas.Lampile fluoriscente mai puin reacioneaz la abaterile de tensiune, la majorareatensiunii crete puterea consumat.

La cuptoarele electrice reducerea tensiunii cu 7% conduce la majorarea timpului detopire a oelului de 1.5ori, iar majorarea tensiunii peste 1.05Unom conduce la unsupraconsum de energie electric.

Abaterile de tensiune influieneaz negativ asupra aparatelor de sudare, pentru oabatere de 15% la aparatele de sudare prin contact apare un rebut ce poate atinge cifra

de 100%.Influiena fluctuaiilor de tensiune. Corpurile de iluminat sunt puternic sensibile lafluctuaii de tensiune, care pot condiiona apariia efectului de flicker. Dac fluctuaiilede tensiune depesc 15% pot aprea dereglri n funcionarea ME, deteriorri alecondensatoarelor i convertoarelor cu semiconductoare.

28. Msuri pentru ameliorarea calitii tensiunii.Compensarea variilatiilor lente de tensiune.Compensarea variaiiloe lente ale tensiunii se efectueaz prin reglarea tensiunii. n

primul rnd aceast reglare se efectueaz la centralele SEE. Tensiunea la barele acestei

centrale se menine cu cel purin 5% mai mare dect tensiunea nominal i totodat ndependen de regimul SEE se regeaz cu instalaiile specilale de reglare.Posibilitile ntreprinderilor de a interveni n aceast reglare difer de la o

ntreprindere la alta.


54/72

Reglarea tensiunii poate fi efectuat prin modificarea raportului de transformarevariind numarul de spire a nfaurrii transformatorului cu ajutorul unui comutator deprize. La staiile raionale ale sistemelor i la SPC a ntreprinderei se prevede reglareaautomat sub sarcin a tensiunii cu astfel de comutatoare, iar la PT din secie aceasta seefectueaz n regim manual, reglarea tensiunii fiind realizat n limitele a 5%, cutreptele de 2,5% (reglare sezonier).

O alt metod de reglare a variaiilor de tensiune const n reducerea pierderilor de

tensiune n elementele reele electrice:

P R Q XU

U

+ = .

Fluxurile de putere activ mai puin pot fi modificate fiind determinate de structuraconsumului. n sensul reducerii acestora s-ar putea de optimizat schema sistemului.

n acelai timp fluxurile de putere reactive pot fi modificate esenial prin compensareaPR. n rezultat se reduc cu mult pierderile de tensiune i crete tensiunea n nodurile deconsum.

Compensarea fluctuaiilor de tensiune i a armonicilor se prevd urmtoarele msuri:1. majorarea puterilor de s.c. n nodurile n care frecvent apar perturbaii;2. alimentarea separat a RE care produc ocuri de sarcin;3. majoratea numrului de faze i a numarului de pulsuri n instalaiile de redresare;4. utilizarea filtrelor pentru armonici superioare;5. utilizarea surselor statice de PR cu reglarea lin a PR produs de acestea.

Utilizarea filtrelor:

6. combaterea golurilor i a impulsurilor de tensiune. Soluionarea de baz n acestcaz sunt urmatoarele:

- utilizarea surselor de alimentare nentrerupt (cu acumulatoare de energie);- reducerea sensibilitii RE inclusiv a acionrilor cu MA.

7. reducerea nesimetriilor.Reducerea nesimetriilor poate fi realizat prin dou ci:

a. repartizarea uniform a RE monofozate pe faz;b. utilizarea unor instalaii speciale de simetrizare.

Simetrizarea se asigur prin compensarea curentului de secvent invers consumat deRE monofozate i a tensiunilor de succesiune corespunztoare condenionate de acestcurent.


55/72

Instalaiile de simetrizare pot fi comandate sau necomandate n dependen de curba desarcin. Exist o mulime de instalaii de simetrizare cu legaturi galvanice sauelectromagnetice ntre elementele acestora.

Pentru a simetriza RE monofozate sarcina activ ale crora este practic constant(sobe cu rezisten, cuptoare cu arc) poate fi utilizat schema lui teinmet.

0C L

PQ Q3

= =

; unde P0 puterea activ consumat de

receptor.

29. Nesimetria de tensiune, cauzele apariiei. Fucionarea receptoarelorelectrice n caz de nesimetrie de tensiune.

Nesimetria tensiunilor este cauzat de suprapunerea pe sistemul de vector desecven diect a sistemelor de vectori de secven invers i homopolr.

Diagrama vectorial n cazul suprapunerii unui sistem de secven invers arat nfelul urmator:


56/72

Nesimetria de tensiune se caracterizaeaz cu urmatorii indici:- coeficient de disimetrie;- coeficient de asimetrie.

Coeficientul de disimetrie caracterizeaz abaterea de la simetrie de la sistemul detensiuni de faz:

2(1)

disU

1(1)

U

k 100%U= ;

2(1)U , 1(1)U - valorile eficace ale tensiunei de secven invers i direct de frecvenindustrial.Coeficientul de asimetrie caracterizeaz abaterea de la simetrie a sistemului de tensiunide linie:

0(1)

asU

1(1)

Uk 100%

U= ;

0(1)U - valoarea tensiunii de secven homopolar.Valoarea maxim admisibil de disimetrie n teelele de 0,38 kV cu patru

conductoare constituie 4%, tot aa i pentru valoarea maxim admisibil de aisimetrie.Influiena nesimetriei tensiunilor.Parcurgerea curenilor nesimetrici prin reea condiioneaz pierderi de tensiune

nesimetrice, n aa cazuri la bornele RE se formeaz un sistem nesimetric de tensiune.Abatrea de tensiune pe faz suprancrcat poate depi valorile admisibile, iar pecelelalte dou faze ele pot fi limitele admisibile.

La nisemetria tensiunilor se nrutesc condiiile de funcionare a RE i a tuturorelementelor reelei, se reduce sigurana n funcionare a utilajelor separate i asistemului n ntregime.

La alimentarea ME de la un sistem de tensiune nesimetric apare un sistem de curenide secven invers ce condiioneaz o nclzire suplimentar a statorului i rotoruluidin care cauz are loc o uzare accelerat a izolaiei.

Durata de funcionare a MA ncrcat la sarcina nominal care e alimentat de la unsistem nesimetric de 4% se reduce de 2ori. Totodat la nesimetria de 5% putereamotorului se reduce cu 510%.

La nesimetria tensiunei de alimentare se rutaesc condiiile de funcionare aleconvertoarelor, cresc amplitudinile pulsaiilor tensiunei redresate i se deregleazsistemul de comand a acestuia.


57/72

La BC ncarcarea este neuniform pe faze, din care cauz ele nu sunt pe deplin.Condensatoarele din componena acestora amplific nesimetria existenta deoareceproduc putere reactiv n mrime proporional cu patratul tensiunei aplicate.

2CQ C U= .Nesimetria de tensiune influieneaz i RE monofozate, spre exemplu: lampile cu

incandescen conectate la tensiunea nalt au durata de via mai scurt.Nesimetria de tensiune complic funcionarea PPR i cauzeaz erori ale aparatelor

de msurare.

30.Reducerea nesimetriei de tensiune n sistemul de alimentare cu energieelectric a ntreprinderii.

Pentru rezolvarea acestei probleme trebuie n primul rind de utilizat metode ce nunecesit investiii i mijloace instalate n SAEE. Unele dintre metodele cele maieficiente i simple sunt:distribuirea uniform a sarcinii monofazate pe faze


58/72

conectarea sarcinii nesimetrice n poriuni ale reelei cu o putere maximal de s.c. saumajorarea acesteiaevidenierea sarcinii nesimetrice de putere maximal la transformatoare separate.Dac nu se asigur efectul necesar atunci se utilizeaz alte metode suplimentare, precumnlocuirea schemelor de conexiune a transformatoarelor n reelele sub 1 kV cu schema

cu transformatoare cu schema de conexiune sau . La conexiuneanfurrilor primare n curenii de secven homopolar cu multiplul 3, se inched n

nfurarea primar, echilibrnd sistemul i micornd rezistena de secvenhomopolar. n rezultat se micoreaz nesimetria n nfurarea secundar. Laconexiunea nfurrilor n curenii de secven homopolar cu multiplul 3 curgprin fiecare jumtate a nfurrii secundare situate pe coloana din direcia opus.Deoarece fluxul magnetic sumar format de aceti cureni este zero curenii de secvenhomopolar de armonici superioare creaz doar fluxuri de dispersien reelele de 10 kV cu neutru izolat pentru nlturarea nesimetriei (curenilor desecven homopolar), se utilizeaz bateriile de condensatoare din reea utilizate pentru

compensarea transversal a puterii active n .Deasemenea se utilizeaz instalaii de simetrizare. Simetrizarea se asigura prin

compensarea curentului de secventa inversa consumat de R.E. monofazate si a tensiuniide secventa corespunzatoare, conditionata de acest curent. Ele pot fi comandate saunecomandate in dependenta de caracterul curbei de sarcina. La momentul actual exista omultime de instalatii de simetrizare cu legaturi galvanice sau electromagneticeintreelementele acesteia.Cea mai rspndit schem de simetrizare a sarcinii monofazate sarcina activa ale careia

este practic constanta (sobe cu rezistenta, cuptoare cu arc electric) este schema luiteime, n care la fazele crora sarcina sa conecteaz un reactor i o baterie decondensatoare.

La o sarcin activ (zj=Rs), o simetrizare total va avea loc dac puterea reactiv QL

i a condensatorului QC vor fi egale (cos=1).n

C L

PQ Q

3= = ;

unde: Pn puterea activ a sarcinii, pentru consumatori cu sarcini nesimetricetrifazate, unde cos1


59/72

Se mai foloseste schema Scott si schema conectarii transformatoarelor in V:

Se mai folosete si urmtoarea scem:

Q1 Q2 Q3Dac nesimetria sursei de alimentare este nendelungat trebuie de utilizat instelaii

de simetrizare.

31.Consumatori industriali care produc armonici de ordin superior. Aspecte

generale. Surse de armonici.n procesul de producere, redresare, distribuire i consum a energiei electrice au loc

deformaii a curbelor sinusoidale de cureni i tensiune. Ca surs a acestor deformriputem deosebi generatoare sincrone ale centralelor, TR de putere ce funcioneaz lavalori ridicate a induciei magnetice n miez ca rezultat al majorrii tensiunii la bornele


60/72

de nalt tensiune, instalaiile de redresare a C.A n C.C , liniile electrice i consumatoriicasnici care au o caracteristic voltamperic neliniar.

Deformrile produse de generatoarele sincrone i TR de for sunt mici cea ce nuafecteaz esenial SAEE i receptorii electrici. O mai nalt deformare o producinstalaiile de sudare cu arc i prin contact, cuptoarele cu inductie, convertoarele deputere.Convertoarele de putere produc armonici de curent ce nu depind de caracteristicile

retelei, insa sunt determinate de nr de pulsuri :N=p*m+1, unde m= 1,2 3,... ; p nr de pulsuri.Alte receptoare electrice genereaza armonici ale caror ordin si marime nu depind decaracteristicile retelei. Cuptoarele cu arc electric si aparatele de sudare produc armonicisuperioare care depind si de tipurile de material utilizat pentru sudare. Spectrul larg dearmonici generate de catre cuptoarele cu arc electric si aparatele de sudare esteconditionat de instabilitatea arcului electric.

Forma curentului, tensiunii poate fi descris cu ajutorul formulrilor lui Fourier (fig.

35.1)

Intr-un nod al retelei valorile tensiunii de ordinal n se determina in felul urmator:Un=In*zn unde: In, zn curentul si impendanta retelei de ordinul n

Armonicile de ordin superior pot fi mprite conform teoriei componentelorsimetrice:1.armonici de secven direct 3n+1(4,7,10)2.armonici de secven invers 3n-1(2,5,8)3.armonici de secven homopolar 3n(3,6,4)

Armonicile de ordinul 3n+1 cu aceiai comportare i n instalaiile electrice ca iarmonoca fundamental (n=0). Cea de ordinul 3n-1 ca i componenta invers acurentului (tensiunea). Frecvena armonicilor este determinat de expresia f=f1 ;f1=50Hz; =1,2,3,4, - ordinul armonicilor superioare.

Nesinusoidalitatea tensiunii se caracterizeaza cu 2 indici : coeficientul de distorsiune

1001

2

. =U

UK

n

ud

unde: Un valoarea efectiv a tensiunii,pentru armonica de rangul n


61/72

Ul valoarea efectiv a tensiunii, de ordinul 1 sursa fundamental (de obiceiUl = Unom)

nivelul armonicii de rangul n :

%1001

=U

UK nun

Armonicile de tensiune si curent provoaca : aparitia unor pierderi suplimentare de putere in toate elementele sistemului, in

linii electrice, transformatoare, motoare electrice. Reducerea factorului de putere Aparitia unor cimpuri parazitare si a unor cupluri elecromagnetice care

inrautatesc caracteristicile mecanice ale mot. elctrice Inrautatesc si deregleaza functionarea dispozitivelor automate, a

calculatoarelor si alte dispozitive Deregleaza regimul de functionare a convertoarelor

Majoreaza erorile contoarelor cu inductie

32.Efectul produs de armonici superioare i circulaia acestora n SAEE. n cazul trecerii curenilor de armonici superioare prin elementele SAEE antreprinderilor industriale sunt cauzate pierderi suplimentare de putere i energie.Pierderi mari de putere activ, cauzate de armonicile superioare, au loc n transf.,motoare i generatoare. Pierderile date n unele cazuri pot duce la o supranclzire a


62/72

nfurrilor mainilor electrice i n majoritatea cazurilor conduce la pierderisuplimentare de energie electric.

Prezena armonicilor superioare n curba tensiunii favorizeaz ca procesul dembtrnire a izolaiei s decurg mult mai intensiv, ca n cazul funcionrii instalaiilorelectrice cu tensiune sinusoidal. n cazul nesinusoid. tensiunii de alimentare are locdeasemenea i o accelerare a mbtrinirii izolaiei cablurilor de for.Prezena armonicilor superioare n tensiunea de alimentare duce la o prezen mai

nalt a lor n curentul de punere la pmnt., ceea ce duce la micorare a efectivitiilucrului aparatelor de stingere a arcului electric. Din cauza armonicilor superioare decurent destul de des s.c. monofazat trece n bifazat.Armonicile superioare de curent i de tensiune influeneaz indicaiile aparatelor de

msur. Astfel parial se mresc erorile contoarelor active i reactive tip inducitv.Armonicile date duc la o funcionare neregulamentar a dispozitivelor PPR, n care seutilizeaz filtre de curent de secven invers.

La creterea frecvenei se micoreaz reactana condensatoarelor, iar curenii cresc,

aceasta are ca consecin o suprasarcin a condensatoarelor i pericolul de defect.Curenii nesinusoidali ce parcurg LEA,LEC, TR i mainile electrice duc la pierderisuplimentare de putere activ datorit creterii rezistenelor elementelor parcurse deaceti cureni, din cauza efectului pelicular care este mai accentuat cnd crete ordinularmonicilor.

Se micoreaz factorul de putere. Apar cmpuri parazite i cupluri electromagneticecare nrutesc caracteristicele mecanice ale motoarelor i randamentul lor.

33.msuri pentru reducerea armonicilor de ordin superior. Prezena armonicilor superioare n SAEE a ntreprinderilor industriale conduc lapierderi. Pentru a micora pierderile e necesar de a micora nivelul armonicilor de ordinsuperior n reelele electrice. Pentru a reduce influena lor se recurge la:

- mrirea puterii de s.c. a sistemului de alimentare;- mrirea numrului de faze de redresare;


63/72

- utilizarea filtrelor de armonici superioare.

Filtrul prezint nite contururi din inductiviti i capaciti conectate n serie, cu

valoarea impus la frecvena unei armonici.

34.Evidena energiei electrice. Tarife.

n prezent n diferite arisunt utilizate diferite tarife p/u energiaelectric:simplu,binom,difereniat dupa orele zilei i zilele sptminii,sezonier.a.Evidena e.e. este necesar pentru obinerea informaiei despre consumul de e.e.Informaia obinut se utilizeaz pentru:- achitarea cu furnizorul de e.e.;


64/72

- controlul parametrilor reali de consum, pentru compararea cu valorile planificate;- dirijarea operativ cu procesele de producie;- calculul consumului specific de e.e.;- elaborarea bilanului energetic;- planificarea i prognozarea consumului;- organizarea regimului de economisire a energiei electrice.Conform tarifului simplu costul energiei el. consumate leiWcC conse ,0 = ,unde ;/0 kWhleic

-costul 1kW*h de energie consumt,consW -cantitatea de energie consumat ntr-ounitate de timp,kW*h.Acest tarif se utilizeaza n fond p/u consumatorii casnici. P/u

ntrprinderi este raional utilizarea tarifului binom,ce prevede plata ct p/u energiaconsumat intro perioada de timp ct i p/u puterea comandat de ntreprindere p/uconsum Pc n orele de vrf ale SEE. anleiWPC Ce /,+= , unde -componenta de plata atarifului p/u 1kW de putere comandata de ntreprindere p/u consum n orele de vrf aleSEE,lei/kW;

-componenta de plata a tarifului p/u 1kW*h de en.el. consumata n perioada de timp

stabilit,lei/kW*h.Este evident clautilizarea tarifului binom este necesar de a fixa maximul de sarcinantreprinderii n orele de virf ale SEE.utilizarea acestui tarif stimuleaz intrprinderile saaplatizeze graficele de sarcin.Evidena consumului de energie electric la intreprinderile industriale are ca scop:-achitarea cu furnizorul de energie electric(evidena comercial),-controlul consumului de energie electric n diferite secii sau instalaii speciale demare putere n incinta ntreprinderii(evidena tehnic).

Contoarele comerciale se conecteaz n punctul de delimitare a reelelor sistemuluielectroenergetic i a ntreprinderii.Contoarele de eviden tehnic se instaleaz nposturile de transformare,punctele de alimentare i n seciile ntreprinderii.P/uefectuarea evidenei consumului de energie electric se utilizeaza contoare monofazatei trifazate.Clasele de precizie a contoarelor i transformatoarelor de msurcorespunztoare depind de scopul evidenei consumului de en.el. i de putereaconsumat.Contoarele de energie reactiv se fixeaz la fel n punctul de delimitare.n cazul cnd

ntreprinde

Documents

Alimentarea Cu Energie Electrica