Tratarea neutrului in retelele de M.T.

Punctul neutru al infasurarilor transformatoarelor de servicii interne sau a bobinelor trifazice de punct neutru (BPN) reprezinta un punct simetric fata de cele trei faze.In functie de pozitia acestui punct neutru fata de pamint,retelele de MT racordate la barele comune cu infasurarile TSP,sau BPN pot fi :

a)-retele cu neutru izolat-la care neutrele nu au nici o legatura voita cu pamintul,solutia se accepta la retele la care curentul capacitiv nu depaseste valoarea de 10A

b)-retele cu neutrul legat la pamint-la care neutrul poate fi legat direct la pamint,s-au printr-o rezistenta de valoare mica.Aceste retele pot avea toate neutrele legate la pamint,sau numai o parte dintre ele.Solutia nu se intilneste in practica.

c)-retele cu neutrul compensat-la care neutrele sunt legate la pamint prin bobine,cu o reactanta comparabila cu reactanta capacitiva a retelei.Acestea se numesc bobine de stingere .

d)-retele cu neutru legat la pamint prin rezistenta

e)-retele la care neutrul este tratat cu bobina de stingere si rezistenta (tratare mixta a neutrului)Alegerea solutiei de tratare a neutrului retelei de MT are in vedere modul de

comportare al acesteia la puneri la pamint.in functie de configuratia si structura sa.Avantaje si dezavantaje ale celor doua solutii :

1. Tratarea cu bobina de stingere:

-avantaje : stingerea rapida a arcului electric de p.l.p. si prevenirea deteriorarii izolatiei si

conductoarelor prin efectul termic reducerea curentului de p.l.p. corespunzator compensarii

1

T.S.I.

BSRC IL Id

B.P.N.(TSI)

REZISTOR IR Id

tensiuni de atingere si de pas,reduse la locul cu p.l.p. continuitate in alimentarea consumatorilor,atit la defecte trecatoare cit si la

defecte persistente-dezavantaje:

supratensiuni tranzitorii de comutatie mari tensiuni mari pe fazele sanatoase in cazul p.l.p. transformarea defectelor monofazate in defecte polifazate in peste 50% din p.l.p. costul crescut al izolatiei corespunzatoare tensiunilor mari care apar la retelele in cablu din PVC pierderi active mari in izolatii mentinerea in permanenta a unui acord la rezonanta a bobinelor de

stingere,foarte greoi greutati in depistarea defectelor si a locului de defect. relee de protectie de tip Rpp sau Dpp cu selectivitate redusa in functionare si

uzate din punct de vedere moralDatorita acestor dezavantaje si utilizarea de retele in cabluri de PVC a caror curenti

capacitivi a crescut la peste 100 A,s-a impus trecerea la tratarea neutrului prin rezistenta de limitare.

In aceasta situatie,orice punere la pamint este transformata in scurtcircuit monofazat,care este eliminat prin actionarea protectiilor homopolare ale echipamentelor.

Descrierea functionarii bobinei de stingere:

Retelele (liniile) de MT reprezinta fata de pamint niste niste capacitati,fig.1,prin urmare curentul de punere la pamint in cazul unui defect este de natura capacitiva.Pentru a compensa efectele acestui curent de punere la pamint de natura capacitiva,neutrul retelei de MT,este legat la pamint prin intermediul unei bobine,numita bobina de stingere.

Astfel la aparitia unui defect monofazat(punere la pamint),curentul inductiv care circula intre bobina si punctul de defect,neutralizeaza practic componenta capacitiva a curentului de defect(conducind la stingerea arcului electric la locul de defect).In lipsa compensarii neutrului,arcul electric ce ia nastere la locul de defect este intretinut de curentul capacitiv al fazelor sanatoase.

Bobina de stingere se racordeaza la reteaua de MT ce se compenseaza, prin intermediul transformatorului de servicii interne ale statiei,intre nulul infasurarii de MT si pamint (daca curentul capacitiv al retelei de MT este mai mare decit curentul debitat de bobina de stingere existenta,atunci se procedeaza la folosirea a doua bobine de stingere legate in paralel pe neutrul TSI).Racordarea bobinei de stingere la borna de nul a TSI se realizeaza prin intermediul unui separator monopolar,numit separator de nul.

Reactanta bobinei este reglabila,modificarea valorii acesteia realizindu-se prin deplasarea miezului magnetic in interiorul infasurarii proprii.

In regim normal de functionare circuitul L-C format din inductanta bobinei si capacitatea retelei de MT trebuie sa fie in rezonanta,deci reactanta capacitiva a retelei si cea inductiva a bobinei trebuie sa fie aproximativ egale.

Regimul de rezonanta al acestui circuit se obtine prin operatia de acordare a bobinei de stingere.

In lipsa unui defect in reteaua de MT tensiunea la bornele bobinei de stingere este foarte mica in comparatie cu tensiunea retelei.Fata de aceasta tensiune se poate considera zero.Aceasta tensiune este determinata de asimetria capacitiva a retelei,avind valoarea in jur de citiva volti,determinind un curent foarte mic prin bobina,de circa 1 A.

In cazul unei simple puneri la pamint(de exemplu caderea unui conductor de faza la pamint),la bornele bobinei de stingere apare tensiunea de faza.Aceasta tensiune determina prin bobina un curent.Acest curent fiind inductiv,este de sens contrar curentului electric de defect,care este capacitiv.Astfel prin locul de defect va trece numai curentul rezultant din diferenta dintre curentul capacitiv de defect si cel prin bobina.

Alegerea acordului bobinei de stingere trebuie sa se faca astfel incit la aparitia unei puneri la pamint in retea arcul electric sa fie stins cu maximum de promtitudine si sa fie diminuate si alte efecte

2

negative ce pot surveni in instalatii la ruperea unui conductor,sau la intreruperea unei faze. Rezultatele cele mai bune se obtin prin functionarea usor supracompensata a bobinei de stingere cu circa 5-10% din valoarea obtinuta la rezonanta.

Functionarea bobinei de stingere la aparitia unei puneri la pamint este sesizata de ampermetrul,care indica curentul ce trece prin bobina si de kV-metrul care indica tensiunea pe bobina,este semnalizata optic si acustic.

Partile componente ale bobinei de stingere:

-bobina de stingere miezul magnetic mobil infasurarea electrica de baza radiatoare de racire infasurare electrica secundara pentru semnalizarea prezentei

tensiunii pe bobina,cu tensiunea nominala de ,Un/100Vamplasata in partea superioara.

transformatorul de curent,cu raportul de transformare In/5 A,acesta oferind posibilitatea masurarii curentului inductiv dat de bobina in timpul functionarii.Este plasat la partea superioara a bobinei,sub capacul cuvei.Din punct de vedere electric este racordat intre sfirsitul infasurarii de baza si izolatorul de legare la pamint.

cuva bobinei izolatoarele de inalta tensiune pentru racordarea bobinei la TSI si

la pamint izolatoarele de joasa tensiune la care se racordeaza infasurarea

secundara de tensiune si transformatorul de curent conservatorul de ulei releul de gaze ansamblul motor-reductor pentru antrenarea miezului magnetic -

indicator pozitie miez magnetic manivela pentru actionare manuala miezului magnetic panoul de acordare a bobinei de stingere.

2. Tratarea cu rezistor:-avantaje:

nivelul supratensiunilor in caz de defect este mai redus se evita dublele puneri la pamint asigura izolarea rapida si eficace a instalatiei cu echipamentul defect,prin

actionarea protectiilor permite utilizarea cablelor cu izolatie din PVC aplicabilitate universala la orice tip de retele prezinta independenta fata de lungimea retelei exploatare usoara fiabilitate ridicata

Dezavantaje: legarea la pamint de protectie impotriva accidentelor prin atingerea indirecta

in P.T. la retelele in cablu si aeriene,necesita valori ale prizelor de pamint foarte reduse,de aceea este o lucrare laborioasa

exista influiente negative asupra sistemelor de telecomunicatii circuitele de protectii sunt mai complexe

3

Functionarea rezistorului :

In acest caz neutrul retelei de MT este legat la pamint prin intermediul unui rezistor,astfel ca orice defect monofazat din reteaua de MT,se transforma intr-un scurtcircuit monofazat,curentul de defect fiind limitat la valoarea maxima a curentului rezistorului (300,600,1000 A).

Racordarea rezistorului se poate faceastfel:a.)-La podul de bare al trafo 110/mt se racordeaza o bobina pentru crearea punctului

neutru(BPN),racordarea realizindu-se prin intermediul unui separator tripolar,numit separator de borna BPN

Bobina de punct neutru are conexiunea Zn,la borna de nul a acesteia racordindu-se rezistorul.Legatura dintre rezistor si BPN se realizeaza printr-un intreruptor(monopolar) si un separator(cazul retelelor tratate mixt) sau se poate realiza direct(cazul retelelor tratate numai cu rezistor).

b.)racordarea rezistorului la punctul neutru al infasurarii de mt al TSI

Partile componente ale instalatiei rezistor-bobina punct neutru (BPN)

a.)-racordat la pod bare trafo Separatorul de borna al BPN (tip STEN-20 kV) Bobina de punct neutru BPN Rezistor Reductor de curent legat pe circuitul de nul intrare in rezistor (in serie cu rezistorul)-

amplasat in cabina rezistorului,tip CIRS 100/5 A Reductor de curent legat pe circuitul de nul iesire din rezistor (in serie cu rezistorul)-

amplasat in cabina rezistorului,tip CIRS 1000/5 . Reductor de tensiune legat in paralel cu rezistorul-amplasat in cabina rezistorului,tip

TIRBO 10 kV/100 Vb.)-racordat la TSI Separatorul de nulal TSI (tip SMEN-20 kV) Rezistor Reductor de curent legat pe circuitul de nul intrare in rezistor (in serie cu rezistorul)-

amplasat in cabina rezistorului,tip CIRS 100/5 A Reductor de curent legat pe circuitul de nul iesire din rezistor (in serie cu rezistorul)-

amplasat in cabina rezistorului,tip CIRS 1000/5 . Reductor de tensiune legat in paralel cu rezistorul-amplasat in cabina rezistorului,tip

TIRBO 10 kV/100 VSTATII DE TRANSFORMARE

APARATE DE INALTA TENSIUNE , CONSTRUCTIE SI FUNCTIONARE

1. TRANSFORMATOARE DE PUTERE

Transformatorul este o masina electrica statica, ce transforma energia electrica a curentului alternativ, avind anumite caracteristici, tot in energie electrica, avand in general alte caracteristici, indeosebi alta tensiune si alta intensitate a curentului , frecventa ramanand aceeas.

Transformatorul are o infasurare primara,care primeste energia electrica si una sau mai multe infasurari secundare,care trimite energia electrica cu alte caracteristici unei retele sau a unui receptor.Marimile care se refera la infasurarea primara se numesc marimi primare(tensiune primara,curent primar,putere primara etc.),iar cele care se refera la infasurarea secundara se numesc marimi secundare.

4

Transformatorul functioneaza pe principiul inductiei electromagnetice intre doua circuite fixe,dintre care unul (primarul),este alimentat de la o sursa de curent alternativ.Sub influienta fluxului electromagnetic alternativ produs de curentul din circuitul primar,in circuitul secundar se induce o tensiune electromotoare alternativa,care produce in acest circuit,in cazul cand este inchis,un curent alternativ.

Pentru marirea actiunii electromagnetice dintre infasurari,acestea se plaseaza pe un miez feromagnetic inchis,din tole de otel,care permite trecerea mai usoara a fluxului magnetic.In lipsa acestui miez de otel,dimensiunile infasurarilor ar fi foarte mari,iar transformarea ar fi insotita de pierderi mari.

DESCRIEREA CONSTRUCTIVA A TRANSFORMATORULUI

Transformatorul are urmatoarele parti componente:

miezul magnetic,realizat din tole de tabla silicioasa schela,cu care se strange miezul si se rigidizeaza infasurarile,realizindu-se astfel

legatura rigida intre ansamblul miez-infasusari si capacul transformatorului. infasurarile,montate pe coloanele miezului . capacul cu izolatoarele de trecere, prin care sunt scoase in afara bornele,capacul

avind si rolul de a inchide cuva. cuva cu ulei,in care se introduce ansamblul miez-infasurari conservatorul de ulei comutatorul de ploturi,cu ansamblul aferent de comanda electrica si manuala de

la fata locului relee de gaze,unul pentru cuva trafo,iar celalalt pentru comutatorul de ploturi indicator de ulei,montat pe conservator termometre manometrice,pentru masurarea temperaturii uleiului din

transformator radiatoare pentru racirea naturala a uleiului ventilatoare,pentru racirea fortata a uleiului din trafo cofret comanda ventilatoare robineti pentru luare probe de ulei si pentru umplere sau golire trafo de ulei filtru cu silicagel,prin care se realizeaza “respiratia” transformatorului.

Simbolizare : TTUS-NS=transformator trifazat in ulei,cu reglaj al tensiunii in sarcina,cu circulatie naturala a uleiului si racire prin suflaj cu aer

INFASURARILE TRANSFORMATOARELOR

Notarea infasurarilorExtremitatile infasurarilor la transformatoarele trifazate se noteaza astfel:

Infasurarile de inalta tensiune: inceputurile A B C sfirsiturile X Y Z

Infasurarile de medie tensiune: inceputurile Am Bm Cm

sfirsiturile Xm Ym Zm

Infasurarile de joasa tensiune inceputurile a b c sfirsiturile x y z

In cazul legaturii de nul a infasurarii,extremitatea legaturii se noteaza cu N(O) pentru infasurarea de inalta tensiune,Nm(Om) pentru infasurarea de medie tensiune si n(o) pentru infasurarea de joasa tensiune.

5

Inceputurile si sfirsiturile infasurarilor sunt notiuni relative,deoarece depind de sensul de infasurare al spirelor in bobine.Ele se definesc in corespondenta cu sensul tensiunii electromotoare induse in infasurari.

Conexiunile infasurarilor trifazate:Infasurarile trfazate ale transformatoarelor pot fi conectate in:

stea triunghi zigzag

Conexiunile transformatoarelor se simbolizeaza astfel: Y sau y,pentru conexiunea stea D sau d,pentru conexiunea triunghi Z sau z,pentru conexiunea zigzag

Litera mare se refera la infasurarea de inalta tensiune,iar litera mica la infasurarea de medie sau joasa tensiune.

Daca o infasurare are punctul de nul scos (legat) la borne la simbolul de mai sus se mai adauga semnul-indice “o”.

Exemplu: conexiunea “ Yod “:Infasurarea de inalta tensiune este conectata in stea si are punctul neutru accesibil (scos) la

borne,iar infasurarea de medie(joasa) tensiune este conectata in triunghi.Alegerea unei anumite conexiuni ale infasurarilor depinde de anumiti factori care se iau in

considerare la proiectarea transformatorului : spre exemplu in cazul retelelor cu tensiuni de 110 kV si mai inalte,infasurarea corespunzatoare a transformatorului se conecteaza in stea cu punctul de nul scos la borne(Yo).In acest caz rezulta pe faza o tensiune cu √3 ori mai mica decat tensiunea dintre faxe (de linie) ceea ce conduce la o reducere a izolatiei fata de conexiunea in triunghi.

Infasurarile in stea sunt mai ieftine decit cele in triunghi,deoarece in primul caz numarul de spire pe faza este de √3 ori mai mic si sectiunea conductorului de bobinaj de √3 ori mai mare decit pentru conexiunea in triunghi (la aceeasi putere a trafo si aceeasi tensiune a retelei) si ca urmare volumul de munca la fabricatie si pretul conductorului de bobinaj sunt mai reduse.

La transformatoarele care au o infasurare conectata in stea si una in triunghi se obtin variatii sinusoidale ale fluxului magnetic,tensiunii electromotoare si tensiunii la borne pe faza-elemente deosebit de importante in functionarea mai economica si mai sigura a trafo.Acestea sunt motivele care determina folosirea transformatoarelor,la care una din infasurari este conectata in triunghi.

Conexiunea in zigzag pentru infasurarea de joasa tensiune,cand cealalta infasurare este conectata in stea,asigura o mai buna uniformizare a sarcinii in infasurarile transformatorului in cazul incarcarii nesimetrice.

Grupe de conexiuniDupa defazajul dintre tensiunile masurate intre borne omoloage la infasurarea de inalta tensiune si

medie(joasa) tensiune,transformatoarele au anumite grupe de conexiuni.Aceste grupe,desemnate prin cifre cuprinse intre 0 si11,reprezinta defazajul masurat in sens orar,in

multiplii de 300 electrice,dintre tensiunea inalta si medie(joasa) masurata intre bornele omoloage,la alimentarea infasurarii de inalta tensiune cu un sistem trifazat simetric de tensiuni de succesiune directa(fazele se succed in sens orar).

In cazul transformatoarelor trifazate cu doua infasurari,grupa de conexiuni se defineste pentru alimentarea bornelor infasurarii de inalta tensiune cu un sistem trifazat de tensiuni de succesiune directa si este determinata de:

sensul de bobinare al infasurarilor modul de notare relativa a bornelor schema de conexiuni a infasurarilor

Exemple de scheme si grupe de conexiuni: “Yod-5”-infasurarea primara conectata in stea cu nulul scos la

borne-infasurarea secundara conectata in triunghi-defazajul dintre tensiunile omoloage din primar si secundar este de 5x300=1500

Dispunerea bornelor pe capacul cuvei transformatorului

6

Regula de dispunere a bornelor pe capac este:la transformatorul privit dinspre partea de inalta tensiune bornele sa se succeada de la stinga la dreapta in ordinea N-A-B-C ; Nm-Am-Bm-Cm,n-a-b-c.

MARIMILE NOMINALE SI DATELE CARACTERISTICE ALE TRANSFORMATORULUI

Marimile nominale si datele caracteristice ale transformatorului sunt inscrise de obicei pe placuta sa indicatoare si acestea sunt:

puterea nominala a transformatorului,este puterea aparenta la bornele circuitului primar,exprimata in kVA sau MVA,pentru care nu sunt depasite limitele de incalzire admisibile ale elementelor transformatorului,in conditii normale de mediu

tensiunea nominala primara ,exprimata in V sau kV ,este tensiunea de linie aplicata la bornele infasurarii primare,in regim nominal de functionare.Pe placuta indicatoare sunt inscriptionate si tensiunile corespunzatoare fiecarei trepte a comutatorului de ploturi.

tensiunea nominala secundara ,este tensiunea care corespunde la bornele secundare,atunci cind transformatorul lucreaza in gol,iar in circuitul primar se aplica tensiunea nominala

raportul de transformare nominal ,este raportul dintre tensiunile nominale,primara si secundara, la mersul in gol(la infasurarea secundara nu este racordat nici un consumator)

k=U1n/U2n=w1/w2

unde w1,w2 reprezinta numarul de spire a infasurarii primare,respectiv secundare

curentul nominal primar sau secundar ,este curentul corespunzator valorilor puterii nominale si tensiunii nominale primare,respectiv secundare

tensiunea nominala de scurtcircuit ,daca primarul unui transformator,cu secundarul legat in scurtcircuit,este alimentat cu o tensiune Ukn,astfel incat prin infasurarile primara si secundara sa circule curentii nominali,raportul

Uk=Ukn/Unx100defineste tensiunea nominala de scurtcircuit,exprimata in procente din tensiune nominala primara a transformatorului .

frecventa nominala ,in Hz numarul de faze schemele si grupa de conexiuni modul de reglaj al tensiunii regimul de functionare ,continuu sau de scurta durata modul de racire greutatea totala a transformatorului greutatea uleiului greutatea partii decuvabile a transformatorului

REGLAREA TENSIUNII TRANSFORMATORULUI

In conditii de exploatare a instalatiilor electrice apare necesitatea mentinerii unei tensiuni cat mai constante la consumatori.Rezolvarea acestei probleme se realizeaza prin reglarea tensiunii transformatorului.

Principiul reglarii tensiunii la transformator consta in modificarea raportului de transformare,prin modificarea numarului de spire.

7

In practica modificarea raportului de transformare se face prin comutarea unor prize prevazute pe infasurarea de inalta tensiune,caz in care solutia reglarii este mai avantajoasa,prizele fiind strabatute de curenti mai mici si comutatorul mai slab dimensionat.

Toate transformatoarele de distributie pina la 1600 kVA sunt prevazute cu reglaj fara tensiune de ±5%,realizat prin trei prize scoase la infasurarea de inalta tensiune.

La puteri mai mari se prevad cinci prize de reglaj fara tensiune,care permit obtinerea tensiunii nominale si a treptelor de ±2,5% si ±5%.pentru M.T/j.t.

Schimbarea prizei de reglaj fara tensiune,se face relativ rar,atunci cand se constata o variatie importanta a sarcinii in retea,de pilda toamna sau primavara,si ea se efectueaza la o ora cand transformatorul poate fi deconectat pentru scurt timp.

La transformatoarele cu puteri mai mari decat 1600 kVA,reglarea tensiunii se realizeaza sub sarcina.

Pentru reglarea tensiunii sub sarcina se utilizeaza comutatoare speciale(de reglaj sub sarcina) care comuta prizele in timpul functionarii transformatorului fara a intrerupe curentul in infasurari,limitand totodata curentii din circuitele de comutatie.

Reglarea tensiunii sub sarcina se face frecvent pentru mentinerea nivelului de tensiune intr-o banda data.

Elemente componente ale comutatorului de ploturi:

ruptorul, Selectorul Mecanismul de actionareToate acestea sunt introduse in interiorul unei carcase din aluminiu,cu capac de

protectie,care le protejeaza impotriva agentilor externi.

FUNCTIONAREA IN PARALEL A TRANSFORMATOARELOR

Functionarea in paralel a transformatoarelor asigura: continuitatea alimentarii cu energie electrica a consumatorilor la deconectarea unor

transformatoare pentru revizii sau reparatii mentinerea unui nivel minim al pierderilor in procesul de transformare,prin modificarea

numarului de transformatoare aflate in functiune corespunzator sarcinii cerute cresterea rationala a puterii statiilor de transformare pe masura cresterii consumului de

energie electrica al receptoarelor alimentate de statie,prin conectarea in paralel a mai multor transformatoare

La functionarea in paralel a transformatoarelor,infasurarile primare,respectiv secundare,se conecteaza la bare comune.

Problema fundamentala care apare la functionarea in paralel a mai multor transformatoare,este aceea a repartizarii sarcinii totale intre diferitele transformatoare,proportional cu puterile lor nominale.In cazul conectarii in paralel a transformatoarelor,identice ca putere si constructie,repartitia uniforma a sarcinii pe transformatoare se realizeaza de la sine.In caz general insa se conecteaza in paralel transformatoare care au puteri nominale diferite.

Pentru a functiona in paralel doua transformatoare trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

tensiunile nominale primare si secundare ale transformatoarelor sa fie egale,ceea ce atrage egalitatea rapoartelor de transformare

sa aiba aceeasi grupa de conexiuni si sa se conecteze in paralel prin bornele de acelasi nume

sa aiba aceleasi tensiuni de scurtcircuit,sau diferenta de cel mult 10% intre ele raportul puterilor nominale ale transformatoarelor de cel mult 1/3 pentru cele fabricate

inaintede 1972 si cel mult 1/2 pentru cele fabricate dupa 1972

8

2. TRANSFORMATOARE DE MASURA

In cadrul Sistemului Energetic National, ordinul de marime al valorilor curentilor si tensiunilor estc foarte variat, de la zeci de volti la sute de kilovolti pentru tensiuni si de la amperi la zeci de kiloamperi pentru curenti.

Pentru aceasta gama extinsa a tensiunilor si curentilor, adaptarea aparatelor de masurare a tensiunii, curentului, frecventei, puterii, precum si ale aparatelor de protectie, reglaj si automatizare, nu este justificata din punct de vedere tehnic si economic. Din acest motiv aceste aparate se racordeaza in circuitele electrice in mod indirect, si anume prin intermediul transformatoarelor de tensiune si curent, denumite transformatoare de masura.

Functiile pe care le indeplinesc transformatoarele de masura sunt:- reducerea tensiunilor din instalatiile de forta la valori convenabile de 100 sau 220 V;- reducerea curentilor la valori admise de aparataj, respectiv 1A sau 5A;- izolarea releelor si a personalului de exploatare de inalta, media sau joasa tensiune din circuitele

primare;- combinarea in prealabil a marimilor transformate pentru a obtine o marime care sa arate corect o stare

de defect sau o functionare anormala.Ca principiu de funtionare si constructie, transformatoarele de masura se aseamana cu celelate tipuri

de transformatoare existente in instalatiile energetice, deosebirile fiind in privinta domeniului masurat si anume:- in cazul folosirii lor pentru aparate de masura, domeniul de masura este intre 30% si 120%, fata de

parametrul normal;- in cazul folosirii lor pentru protectii, domeniul de masurat este mult mai larg: pana la dublul tensiunii

normale si in cazul curentilor de scurtcircuit pana la 30-40 ori curentul nominal.

2.1. TRANSFORMATOARE DE TENSIUNE

Transformatoarele de tensiune au rolul de a schimba printr-un raport dat valoarea tensiunii aplicate infasurarii primare. Infasurarea primara a transformatoarelor de masura se conecteaza in paralel cu circuitul a carei tensiune de transforma.

Din punct de vedere al schemei de conectare si din punct de vedere constructiv, transformatorul de tensiune este analog cu transformatorul de forta in regim de mers in gol, deosebirea constand in valoarea puterii. In secundarul transformatorului de tensiune se conecteaza o sarcina de impedanta mare, avand in consecinta un curent secundar foarte redus.

Transformatorul de tensiune este un transformator de masura la care tensiunea secundara, in conditii normale de functionare, este practic proportionala cu tensiunea primara si defazata in raport cu aceasta cu un unghi apropiat de zero.

Parametrii caracteristici sunt urmatorii:- Tensiunea primara nominala U1n este valoarea tensiunii primare care figureaza pe placuta indicatoare

a transformatorului. Unele valori standardizate: 0,380 kV, 0,4 kV, 6 kV, 10 kV, 20 kV, 110/3 kV. Transformatoarele de tensiune se construiesc cu doua feluri de infasurari secundare:

- insafurarea secundara (principala) de masura este infasurarea care alimenteaza circuitele de tensiune ale aparatelor de masurat si protectie;

- infasurarea secundara (auxiliara) de protectie este infasurarea care alimenteaza circuitele de protectie si semnalizare in cazul punerii la pamant a unei faze.

- Tensiunea secundara nominala U2n este valoarea tensiunii inscrisa pe placuta avertizoare a transformatorului. Unele valori standardizate:

- 100 V sau 100/3 V pentru infasurarea secundara principala;- 100/3 V sau 100 V pentru infasurarea secundara auxiliara.

- Tensiunea maxima de lucru Um este tensiunea cea mai mare (valoare eficace) intre faze la care transformatorul de tensiune poate functiona in regim de lunga durata in conditii normale de exploatare.

- Raportul de transformare este raportul dintre tensiunea primara si tensiunea secundara.- Raportul de transformare nominal Kn este raportul dintre tensiunea nominala primara si tensiunea

nominala secundara: Kn = U1n/ U2n

9

- Raportul de transformare efectiv (real) Ke este raportul dintre tensiunea primara masurata si tensiunea secundara corespunzatoare: Ke = U1/ U2

- Clasa de precizie reprezinta notarea conventionala a limitelor erorilor pe care transformatoarele de tensiune trebuie sa le respecte in conditiile date si se exprima in cifre sau in cifre urmate de litera “P” in cazul secundarelor de protectie ale transformatoarelor.

- Sarcina secundara Y2 este admitanta circuitului secundar, exprimata in siemens, cu indicarea factorului de putere (inductiv sau capacitiv).

- Sarcina secundara nominala Y2n este sarcina secundara a infasurarii secundare de masura pentru care sunt garantate conditiile de precizie si functionare.

- Puterea secundara nominala Ssn este puterea aparenta, exprimata in VA, absorbita de sarcina secundara nominala in regim nominal de functionare.

- Puterea maxima secundara Smax este puterea aparenta, exprimata in VA, absorbita de sarcina avand cos = 0,8 (inductiv), tensiunea primara avand valoarea tensiunii maxime de lucru, incalzirea diferitelor parti ale transformatorului nedepasind limitele admisibile, iar eroare de tensiune fiind maxim de 10 %.

Clasificarea transformatoarelor de tensiune:a) dupa principiul constructiv:

- inductive cu circuit magnetic inchis;- inductive cu circuit magnetic deschis;- capacitive;

b) dupa tensiunea primara nominala: 0,380 kV; 6 kV; 10 kV; 20 kV; 110/3 kV; …c) dupa tensiunea secundara nominala: - 100 V sau 110/3 V pentru infasurarea principala; - 110/3 kV sau 100 V pentru infasurarea auxiliara; d) dupa numarul fazelor, adica dupa numarul infasurarilor de inalta tensiune din transformator:- monofazate;- bifazate;e) dupa caracterul izolatiei si al legarii la pamant:

- cu izolatie plina, adica inceputul si sfarsitul infasurarii primare izolate corespunzator tensiunii de izolatie;- cu izolatie degrasiva, adica un capat al infasurarii primare este legat (constructiv) la masa (de obicei sfarsitul infasurarii);Din categoria transformatoarelor de tensiune care au sfarsitul infasurarii primare izolat la tensiunea

de 2 kV si scos in afara transformatorului, in cutia de borne a infasurarilor secundare, face parte transformatorul tip TEMU – 110 kV.

Tipuri constructive : Transformatoare de tensiune de joasa tensiune. Transformatoare de tensiune de medie tensiune.

Aceste transformatoare pot fi cu izolatie in rasina sau in ulei.a) Transformatoarele cu izo latie in rasina sunt de tipul TIRMo, TIRBo: 5; 10; 20; 35 kV.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale: miezul magnetic, infasurarea primara, infasurarile secundare, soclul cu cutia de borne, carcasa din rasina turnata.

La transformatoarele tip TIRMo izolatia infasurarii primare este degresiva, sfarsitul infasurarii fiind legat direct la carcasa metalica, in schimb la transformatoarele tip TIRBo izolatia infasurarii primare este plina, ambele borne ale infasurarii fiind izolate corespunzator tensiunii nominale a transformatorului

b) Transformatoarele cu izolatia in ulei sunt de tipul:- TEMU 20, 25, 35 kV;

- TEBU - 20, 25 kV.

Transformatorul de tensiune de inalta tensiune

a) Transformatorul de tensiune tip TEMU - 110 kV

10

1

2

4

35

78

6

burduf cu compensator

Este un transformator cu izolatie in ulei.

Fig.5. Transformatorul de tensiune tip TEMU – 110 kV.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale:1 - soclul pe care este fixat miezul magnetic cu infasurarile primara si secundara;2 - izolatorul din portelan electrotehnic care formeaza cuva transformatorului;3 - capacul metalic in care este fixata borna infasurarii primare 7;4 - filtrul cu silicagel;5 - nivelul de ulei;6 - cutia de borne la care sunt aduse bornele infasurarii secundare;7 - borna infasurarii primare;8 – busonul pe la care se face umplerea cu ulei a transformatorului.

Izolatia infasurarii primare este degresiva, sfarsitul infasurarii fiind legat direct la socul metalic la transformatoarele mai vechi, sau printr-un izolator de trecere de 2...4 kV, la transformatoarele din fabricatia curenta. Izolatia transformatorului este cufundata in ulei.

b) Transformatoarele de tensiune capacitive tip TECU - 110 kV.Transformatoarele de tensiune capacitive se folosesc la inalta si foarte inalta tensiune, in locul

transformatoarelor de tensiune inductive. Transformatoarele de tensiune capacitive au o serie de avantaje fata de transformatoarele de tensiune inductive:- permit cuplarea la linia electrica de inalta tensiune a unei instalatii de telecomunicatii de inalta

frecventa;- prezinta o rezistenta buna la undele de soc, datorita repartitiei uniforme a tensiunii in lungul

divizorului capacitiv de tensiune. Practic aceasta repartitie fiind uniforma, izolatia divizorului capacitiv de tensiune poate fi usor realizata;

- prin defectarea unui element al transformatorului de tensiune capacitiv (exemplu: un condensator sau transformatorul inductiv), defectul nu se extinde la intreg transformatorul;

- de la o anumita tensiune in sus pretul transformatorului de tensiune capacitiv este mai mic.Dezavantajele transformatoarelor de tensiune capacitive fata de transformatoarele de tensiune

11

11

5

3

2

9

1

4

10 6

7

8

inductive: - sunt mai sensibile, datorita prezentei capacitatii, la variatii ale frecventei, ale campurilor magnetice

perturbatoare, la variatia temperaturii;- precizia masurarii este mult influentata de regimurile tranzitorii care apar in cazul avariilor in

instalatiile electrice;- puterea secundara a acestor transformatoare este mai mica decat a transformatoarelor inductive.

Fig.6. Schema electrica de principiu a unui transformator de tensiune

Transformatoarele de tensiune capacitive se compun dintr-un divizor de tensiune capacitiv C1 si C2 si dintr-un circuit inductiv de medie tensiune conectat intre priza mediana a divizorului capacitiv si pamant. In functie de valoarea tensiunii nominale, divizorul de tensiune capacitiv contine unul sau mai multe condensatoare suprapuse. Circuitul inductiv de masura se compune dintr-un transformator T si o bobina cu fier L, care mareste inductanta transformatorului coborator T obtinand o rezonanta de curent.

12

Fig.7. Transfortnatorul de tensiune tip TECU – 110 kV:

1 - borna de inalta tensiune; 2 - ecran; 3 - izolator de portelan; 4 - borna pentru telefonia prin inalta frecventa; 5 - vizor nivel ulei; 6 - cutia de borne; 7 - cutia terminala; 8 - buson golire ulei; 9 - buson de umplere cu ulei; 10 - cuva metalica; 11 - dispozitiv de ridicare.

Protectia transformatoarelor de tensiune contra suprasarcinilor si scurtcircuitelor din circuitul secundar este realizata prin montarea de sigurante fuzibile de joasa tensiune in circuitul secundar. Aceste sigurante se aleg astfel incat sa se topeasca la depasirea puterii maxime admisibile a infasurarii secundare respective.

2.2. TRANSFORMATOARE DE CURENT

Transformatoarele de masura de curent (in cele ce urmeaza vor fi numite prescurtat transformatoare de curent) au rolul de a schimba intr-un raport dat, valoarea curentului care parcurge infasurarea primara. In acest sens infasurarea primara se conecteaza in serie cu circuitul primar si se compune dintr-un numar mic de spire (uneori este redus la una singura). Infasurarea secudara se compune dintr-un numar mai mare de spire, de sectiune corespunzatoare curentilor care o strabat.

Regimul normal de functionare al unui transformator de curent este regimul de scurtcircuit in secundar.

Principalele caracteristici tehnice ale transformatoarelor de curent sunt urmatoarele:

- Curentul primar nominal I1n este curentul primar pentru care este determinat regimul nominal de functionare. Poate avea una din valorile: 5; 10; (12,5); 15; 20; (25); 30; 40; 50; (60); 75 A, precum si multiplii zecimali ai acestor valori.

- Curentul secundar nominal I2n reprezinta curentul secundar pentru care este determinat regimul nominal de functionare si poate avea una din valorile: 1 sau 5 A.

- Tensiunea maximala de lucru Um reprezinta valoarea efectiva cea mai mare a tensiunii intre faze la care transformatorul de curent poate functiona in regim de lunga durata in conditii normale de exploatare.

- Raportul de transformare nominal Kn este raportul dintre curentul primar nominal si curentul secundar nominal:

Kn = I1n / I2n

Raportul de transformare nominal este inscris de fabrica constructoare pe placuta indicatoare a transformatorului sub forma de fractie: la numarator curentul primar nominal si la numitor curentul secundar nominal.

- Clasa de precizie reprezinta notarea conventionala a limitelor erorilor pe care transformatorul de curent trebuie sa le respecte in conditiile date.

- Sarcina secundara Z2 este impedanta circuitului secundar cu indicarea factorului de putere.- Sarcina secundara nominala Z2n este sarcina secundara pentru care sunt garantate conditiile de

precizie si functionare ale transformatorului de curent, Z2 si Z2n se exprima in ohmi.

13

- Puterea secundara nominala S2n este puterea absorbita de sarcina secundara nominala in regim nominal de functionare si este data de expresia:

S2n = Z2n x In2

- Curentul primar nominal de saturatie I1sn reprezinta valoarea maxima a curentului primar pentru care eroarea de curent a transformatorului la sarcina nominala si la cos = 0,8 este de 5 % sau 10 %.

- Curentul secundar nominal de saturatie I2sn este curentul secundar corespunzator curentului primar nominal de saturatie.

Se defineste coeficientul de saturatie n raportul I1sn = I2sn. Acesta, se inscrie pe placuta indicatoare a transformatorului de curent.

Transformatorul de curent poate avea doua regimuri de functionare, si anume: regimul normal de functionare si regimul de supracurent, cand functioneaza la suprasarcina sau cand in retea exista un regim de avarie.TIPURI CONSTRUCTIVE

Transformatoare de curent de joasa tensiune. Aceste transformatoare sunt de tipul: CIS, CIT, CIRS, CIRT, CITi, CITu, CITo, CIBo - 0,5 kV.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale: circuitul magnetic, infasurarea secundara, infasurarea primara la unele tipuri (CIS, CIRS, CIBo), carcasa electroizolanta.

Izolatia acestor transformatoare este realizata din material plastic la tipurile CIS, CIT, CITu, CITo, CITi, ClEo sau din rasina electroizolanta turnata, la tipurile CIRS, CIRT.

Literele mici au urmatoarea semnificatie:- u – montaj direct pe cablu de forta;- o – montaj tip saiba in circuitul primar cu bare rigide plate;- i – montaj direct in circuitul primar cu bare dreptunghiulare.

Transformatoare de curent de medie tensiune. Aceste transformatoare pot fi cu izolatie in rasina electroizolanta turnata sau in ulei. Transformatoarele cu izolatia in rasina electroizolanta sunt de tipul: CIRS, CIRTo, CIRTos, CIRTi

10; 20; 35 kV si CIRT – 10; 20 kV, ale caror simboluri sunt prezentate mai jos. Literele mici an urmatoarea semnificatie:

- o – monospiral cu bara de trecere rotunda si flansa mediana de fixare;- os – monospiral cu bara de trecere rotunda si picior suport median;- i – monospiral cu bara de trecere dreptunghiulara.

Transformatoarele se compun din cate doua infasurari secundare, fiecare pe cate un miez magnetic, si din infasurarea primara. Aceste transformatoare au izolatia dintre infasurari precum si cea dintre infasurari si piesele legate la masa din rasina turnata.

Constructiv unele transformatoare de curent de joasa si medie tensiune au infasurarea primara monospirala. La aceste tranformatoare conductorul infasurarii primare trece o singura data prin circuitul magnetic. Infasurarea primara poate fi o tija care sa fie o parte constructiva a transformatorului de curent, o bara a instalatiei electrice sau partea conductoare de curent a unui izolator de trecere. Aceste transformatoare sunt constructiv simple, cu dimensiuni de gabarit si greutate mica, avand o buna stabilitate termica si dinamica.

Alte transformatoare de curent de joasa si medie tensiune au infasurarea primara multispirala. Aceste transformatoare au o precizie in masurare mai mare, iar puterile lor secundare au o valoare insemnata. Din categoria acestor transformatoare,este reprezentat mai sus transformatorul CIRS 20 kV.

Transformatoare de curent de inalta tensiune.

Transformatorul de curent tip CESU – 110 kV.

Este un transformator cu izolatie in ulei. Izolatia de inalta

14

tensiune, formata din hartie electroizolanta, este uscata si impregnata sub vid, apoi cufundata - impreuna cu izolatia de joasa tensiune - in ulei electroizolant. Infasurarea primara este comutabila in raportul 1 : 2 pentru gama standardizata a curentilor de 50…600 A, iar pentru curentul primar de 1250 A infasurarea este necomutabila.

In fig.este reprezentata o sectiune printr-un transformator de curent, cu infasurarea multispirala in cuva de portelan, cazul transformatorului tip CESU.Transformatorul de curent tip CESU 110 kV se compune din:

- 1 – izolator de portelan, - 2 – ulei electroizolant;- 3 – insafurarea primara cu miezurile magnetice;- 4 – infasurarile secundare;- 5 – cutia bornelor secundare;- 6–dispozitiv de comutatie al infasurarilor primare;

- 7 – izolatoare de trecere;- 8 – carucior;- P1, P2 – bornele primare.

Transformatoarele de curent de inalta teusiune tip CESU k, h, i – 110kV.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale: infasurarea primara; miezurile magnetice cu infasurarile secundare; izolatorul de inalta tensiune din porte-lan electrotehnic; capul transformatorului, care cuprinde

sistemul de comutare al infasurarii primare si camera elastica; cuva sau soclul.Izolatia infasurarilor este din hartie electroizolanta, uscata, impregnata sub vid, apoi cufundata in

ulei electroizolant. Transformatorul asigura etanseitatea fata de aerul atmosferic. Variatiile volumului de ulei datorita temperaturii sunt preluate de camera elastica din cauciuc. Aceste variatii sunt observate prin vizorul dispus pe capacul transformatorului.Transformatoarele de curent pentru componenta homopolara.

Sunt transformatoare cu izolatie in rasini electroizolante. Se compun dintr-un miez magnetic pe care se afla infasurarea secundara. Aceste transformatoare sunt de tipul CIRHi, CIRHo, in care indicii “i” si “o” simbolizeaza: varianta constructiva demontabila, respectiv varianta constructiva nedemontabila. Astfel transformatorul CIRHi are miezul magnetic taiat, iar cele doua jumatati se asambleaza prin suruburi. Datorita acestui fapt transformatorul se poate introduce pe cablurile trifazate dupa realizarea cutiei terminale.

15

1

4

5

6

7

8

3

2

P1P2

3. INTRERUPATOARE

Intreruptoarele sunt aparate electrice de comutatie destinate sa conecteze , sa suporte si sa intrerupa curentii de sarcina si de defect care apar in retea.

Rolul important al intreruptoarelor este de a intrerupe automat circuitele electrice in momentul aparitiei curentilor de scurt circuit , pentru a pastra stabilitatea sistemului.

Intreruptorul trebuie sa aiba o putere de rupere suficienta pentru a intrerupe curenti de scurt circuit suficient de mari intr-n timp cat mai scurt.

Intreruptoarele trebuie sa aiba o functionare foarte sigura si fara risc de explozii sau incendii.

Principalele caracteristici tehnice ale intreruptoarelor de 110 kv si MT:

Tensiunea nominala ( KV ) Este tensiunea cea mai mare la care este garantata functionarea intreruptorului in regim nominal si poate avea urmatoarele valori :

(3) ; (6) ; (10) ; (15) ; 20 ; (35) ; (60) ; 110 ; 220 ; 400 ; 750 . Curentul nominal ( A ) Este cel mai mare curent , sub care intreruptorul poate

functiona in regim permanent , fara ca limitele admisibile de incalzire sa fie depasite si poate avea umatoarele valori :

400 ; 630 ; 800 ; 1250 ;1600 ; 2000 ; 2500 ; 3150 ;4000 ; 5000 ; 6300.

Frecventa nominala ( Hz ) . Este frecventa de lucru in regim continuu , la noi in tara fiind standardizata frecventa de 50 Hz.

Nivelul de izolatie nominal . Reprezinta valoarea tensiunii de tinere la impuls normalizat pozitiv si negativ timp de 1 minut la frecventa de 50 Hz pe care trebuie sa o suporte izolatia unui intreruptor expus la supratensiuni de origine atmosferica.

Capacitatea nominala de rupere a curentilor de scurtcircuit .Reprezinta curentul de scurt circuit cel mai mare pe care intreruptorul este capabil sa-l intrerupa si are doua componente si anume:

Capacitatea nominala de inchidere la scurtcircuit. Reprezinta de 2.5 ori valoarea eficace a componentei periodice a capacitatii de rupere nominale la scurtcircuit.

Secventa nominala de manevra. Reprezinta posibilitatile de actiune ale intreruptorului in caz de defect si sunt adoptate de regula urmatoarele secvente nominale:

D – 3min – ID –3min – ID ; pentru intreruptoarele ce nu vor functiona in regim de RAR

D – 0.3.sec – ID – 3 min – ID; pentru intreruptoarele ce vor functiona in regim de RAR

ID – 15 sec – ID pentru comanda manuala sau AAROBS D = reprezinta operatia de deschidere

ID = reprezinta operatia de inchidere urmata imediat de operatia de deschidere Durata nominala de inchidere . Reprezinta intervalul de timp dintre momentul

aplicarii impulsului de inchidere asupra dispozitivului de actionare si momentul in care s-au inchis contactele la toti polii intreruptorului.

Durata nominala de deschidere . Reprezinta intervalul de timp dintre momentul aplicarii impulsului de deschidere asupra dispozitivului de actionare si momentul in care s-au deschis contactele la toti polii intreruptorului.

Durata nominala de intrerupere . Reprezinta intervalul de timp dintre momentul inceperii separarii contactelor , pana in momentul stingerii arcului electric la toate fazele intreruptorului.

SIMBOLIZAREA INTRERUPTOARELOR I (S) = intreruptor O = ortojector

16

UP = cu ulei putin M (m) = modernizat H (B) = hexaflorura ( SF6) 14 (6) = cantitatea de SF 6 (kg)

CLASIFICAREA INTRERUPTOARELOR: Dupa numarul de poli

Intreruptoare monopolare, bipolare , tripolare Dupa felul instalatiei

Intreruptoare de interior sau de exterior Dupa nivelul de izolatie

Intreruptoare cu izolatie normala sau cu izolatie marita Dupa modul de actionare

Cu actionare monofazica sau cu actionare trifazica Dupa mediul de stingere a arcului electric

Cu mediu de stingere lichid (ulei, apa ) Cu mediu de stingere gazos (hexafluorura de sulf, aer comprit ) Intreruptoare cu vid Cu suflaj magnetic

3.1. INTRERUPTOARE DE 110 KV CU ULEI PUTIN ( IUP ) ACTIONATE CU DISPOZITIVE CU RESOART (MR-4,CMR-2B)

Sunt intreruptore din clasa cu ulei putin , destinate a functiona in statii electrice exterioare la tensiunea de 110 kV .Actionarea se face cu dispozitive de actionare cu resort tip MR-4 ( st. Baraj , Ludus, Sovata….) sau CMR-2B (st. CIC).

CONSTRUCTIA SI FUNCTIONAREA INTRERUPTOARELOR DE 110 KV CU ULEI PUTIN (IUP) ACTIONATE CU DISPOZITIVE CU RESOART (MR-4)

O faza a intreruptorului este constituita din ansamblul izolator superior , care contine camera de stingere , ansamblul carter cu izolatorul inferior si dispozitivul de actionare.Ansamblul izolator superior - camera de stingere

Este compus dintru-n izolator din ceramica in interiorul caruia se gaseste un cilindru izolant din pertinax , iar in interiorul cilindrulu se gaseste camera de stingere din sticlotextolit.

Camera destingere are rolul de a stinge arcul electric dintre contactele intreruptorului printr-un suflaj transversal-axial.

Cilindrul izolant din pertinax este montat in vederea protejarii izolatorului ceramic impotriva supratensiunilor ce iau nastere in momentul ruperii arcului electric in camera de stingere.

Intergul ansamblu superior este umplut cu ulei electroizolant ,care are rolul atat ca izolant cat si in procesul de stingere a arcului electric la comenzile de conectare –deconectare.

In partea superioara a carterului se afla o sticla de nivel care indica nivelul uleiului in ansamblul carter inferior superior.Ansamblul carter-izolator inferior

Este compus tot dintr-un izolator ceramic fixat de caterul superior si de cel inferior prin care trece tija mobila a contactului mobil.Ansamblul carter –izolator inferior face legatura intre camera de stingere si mecanismul de actionare.Ansamblul carter-izolator inferior este de asemeni plin cu ulei electroizolant , realizand pe langa functia de legatura intre mecanism si ansamblul superior si izolatia circuitului erlectric fata de masa.

FUNCTIONAREA INTRERUPTORULUI 110 KV ACTIONAT CU DISPOZITIV cu resoarte

Pentru comanda intreruptorului se utilizeaza energia acumulata in resoarte in forma de spirala (elicoidale ) care sunt armate prin servomotor electric alimentat in c.a. (c.c.) , sau manual. Resortul armat prin intindere (comprimare la cel elicoidal) acumuleaza energia necesara efectuarii operatiei de inchidere si ramane in aceasta pozitie cu ajutorul clicetelor din sistemul cinematic.

17

Comanda de inchidere a intreruptorului :Se face electric din sala de comanda (cutia de cleme) , sau mecanic de la dispozitivul de

actionare montat pentru fiecare faza . In ambele situatii armatura mobila a electromagnetului de inchidere actioneaza asupra clichetului de inchidere , care este racordat la sistemul cinematic . Resortul armat se destinde antrenand contactul mobil spre inchidere si totodata comprima resortul de deschidere , pregatind dispozitivul pentru comanda de deconectare. In aceasta pozitie dispozitivul de actionare are sistemul de biele contact mobil blocat in pozitia inchis de clichetul de deschidere. Comanda de deschidere a intreruptorului

Se face electric sau mecanic de la dispozitivul de actionare . In ambele situatii armatura mobila a electromagnetului de dechidere , deblocheaza clicetul de deschidere , ca urmare a acestui fapt , resortul de deschidere (comprimat la faza anterioara) se destinde cu mare viteza producand prin sistemul cinematic al mecanismului ( biele contact mobil) deschiderea intreruptorului .

Comanda de deschidere este posibila chiar daca resoartele de inchidere sunt destinse.Acest tip de dispozitiv de actionare este astfel conceput ca intreruptorul sa aiba posibilitatea

sa execute secventa nominala de manevra .

3.2. INTRERUPTORUL DE 110 KV ACTIONAT CU DISPOZITIV PNEUMATIC (DPE)

Pentru comanda intreruptorului se utilizeaza aerul comprimat la inchidere , iar pentru deschidere energia acumulata in resoarte in forma de spirala .Aceste resoarte sunt armate prin destiderea presiunii aerului comprimat in momentul comenzii de inchidere .Resortul armat prin comprimare acumuleaza energia necesara efectuarii operatiei de deschidere si ramane in aceasta pozitie cu ajutorul clicetelor din sistemul cinematic.

Comanda de inchidere a intreruptorului Se face electric sau mecanic de la dispozitivul de actionare tip DPE ( montat pentru fiecare

faza cate un dispozitiv) . In ambele situatii armatura mobila a electromagnetului de inchidere deschide un ventil , care da posibilitattea aerului comprimat inmagazinat in rezervoarele tampon sa actioneze asupra unui piston , care este racordat la sistemul de biele si clicheti antrenand contactul mobil spre inchidere , iar prin comprimarea resortului de deschidere pregatind dispozitivul pentru comanda de deconectare. In aceasta pozitie dispozitivul de actionare are sistemul de biele contact mobil blocat de clichetul de deschidere in pozitia inchis fara ca aerul comprimat sa mai aiba actiune asupra sistemului .Comanda de inchidere este posibila atat timp cat presiunea aerului in instalatia de aer comprimat este la o presiune corespunzatoare ( 5.5 atm).Comanda de deschidere a intreruptorului

Se face electric sau mecanic de la dispozitivul de actionare tip DPE . In ambele situatii armatura mobila a electromagnetului de dechidere deblocheaza clicetul de deschidere , ca urmare a acestui fapt , resortul de deschidere (comprimat la faza anterioara) se destinde cu mare viteza producand prin sistemul cinematic al mecanismului ( biele contact mobil) deschiderea intreruptorului .

Aceasta comanda nu este conditionata de existenta aerului comprimat in instalatie ,fiind astfel conceput incat intreruptorul inchis sa aiba posibilitatea de descchidere .

Acest tip de dispozitiv de actionare este astfel conceput ca intreruptorul sa aiba posibilitatea sa execute”secventa nominala de manevra “avand o presiune de aer in instalatie de minim 5.5 atm.Pentru acest lucru dispozitivul este prevazut pe fiecare faza cu cate un rezervor de aer cu supapa de retur cu un volum de aer suficient pentru aceste manevre .

3.3.INTRERUPTOARE DE 110 KV DE TIP ORTOJECTOR ( IO ) ACTIONATE CU DISPOZITIVE TIP MOP-1 (MOP-3)

18

Intreruptoarele IO 110 KV de tip “ortojector” rapide , cu ulei putin sunt construite pentru utilizare in instalatii exterioare avand inseriate doua camere de stingere identice pentru fiecare faza.

Camerele de stingere sunt grupate cate doua pentru fiecare faza formand un “V” ,astfel ca un singur mecanism sa comande ambele contacte ale ansamblului.Fiecare camera de stingere este umpluta cu ulei electroizolant , cu rol izolant si in procesul de stingere a arcului electric , avand la partea superioara un carter superior , cu indicator de nivel de ulei.

Ansamblul mecanism superior se afla sub tensiune , are rol de sustinere pentru camerele de stingere in “V” si cuprinde mecanismul hidraulic de comanda. In carter se afla ulei de transformator cu rol izolant si de protectie a ansamblului hidralic. Nivelul acestui ulei se poate verifica la sticla de nivel fixata pe carter. Ansablul mecanism – camere de stingere nu comunica direct .

Coloana izolanta are rolul de sustinere a ansamblului mecanism-camera de stingere si de a realiza izolatia corespunzatoare intre partea sub tensiune si masa . Prin colana izolanta traverseaza conductele izolante pentru transmisia hidraulica .Coloana izolanta este umpluta cu ulei de transformator cu rol izolant , avand la partea superioara vizor pentru nivel .Coloana izolanta nu comunica direct cu ansamblul mecanism-camere de stingere.

Mecanismul de actionare poate fi unul singur tip MOP-1 pentru toate cele trei faze , cuplate hidraulic intre ele ,cu comanda trifazata , sau cate unul pentru fiecare faza (MOP-3) cu comanda monofazata ,dar sincronizata pentru cele trei faze . Functionarea intreruptoarelor IO 110 KV:

Energia mecanica necesara functionarii celor doua tije de contact mobil ale ansamblului camere de stingere dispuse in “V” , este transmisa hidraulic la dispozitivul cu piston cu dublu efect prin cele doua tevi izolante care traverseaza coloana izolanta.Aceasta energie este in prealabil inmagazinata sub forma “oleopneumatica” in acumulatorul mecanismului de actionare MOP , care este mentinut sub presiune cu un grup motorpompa . Comanda de inchidere a intreruptorului

Inchiderea intreruptorului se face electric (din sala de comanda ,din cutia de cleme sau de la dispozitivul MOP) sau mecanic din cutia dispozitivuli de actionare. Comanda asupra electrovalvelor de inchidere determina deschiderea acestora si energia oleopneumatica inmagazinata in acumulator , actioneaza aupra uneia din fetele pistonului cu dublu efect , antrenand sistemul cinematic spre inchidere. Dupa comanda , electrovalvele se inchid , sistemul revenind la pozitia de repaus , fiind pregatit pentru o noua comanda. Tijele contactului mobil ale celor doua camere de stingere se deplaseaza in sus , patrunzand in contactele fixe superioare , stabilind contactul. In acelas timp dispozitivul anticavitational se umple cu ulei. Pozitia inchisa a contactului este mentinuta cu ajutorul dispozitivului de zavorare. Comanda de deschidere a intreruptorului

Comanda asupra electrovalvei de deschidere determina deschiderea acesteia si energia oleopneumatica actioneaza pe cealalta fata a pistonului cu dublu efect , antrenand sistemul cinematic spre deschidere.

Tijele contactului mobil ale celor doua camere de stingere se deplaseaza brusc in jos , deschizand contactul. Arcul electric format se dezvolta in uleiul din camera de stingere , determinand vaporizarea acestuia . Prin vaporizare uleiul produce suflajul arcului , care este stins.Tija contactului mobil deplasandu-se in jos , dispozitivul anticavitational va trimite uleiul proaspat in camera de stingere grabind prin aceasta stingerea arcului electric. In acelas timp dispozitivul anticavitational se umple cu ulei. Dispozitivul de actionare tip MOP

Mecanismul de actionare MOP-1(3) este un dispozitiv de manevra , cu acumulare de energie , sub forma gaz comprimat (azot) , intr-un ansamblu compus din acumulator si o butelie , montate in cutia dispozitivului.

Energia eliberata de azotul comprimat este transmisa hidraulic la mecanismul cu piston cu dublu efect, montat in carterul superior al intreruptorului.

Dispozitivul MOP are in componenta sa echipamente electrice si hidraulice , care se pot vedea in schemele de mai jos.

19

Carcteristici tehnice ale dispozitivului MOP:

presiunea de serviciu 260….300Atm presiunea minima de inchidere 270Atm presiunea minima de deschidere 260 Atm presiunea de precomprimare a azotului in acumulator 250 Atm presiunea de mentinere a uleiului in conductele de comsnda 1……2.3

Atm presiunea de lucru a supapei de siguranta

la deschidere , intre 390-410 Atm la inchidere ,mai mare de 335 Atm

presunea de lucru a presostatului: contacte deschise ferm la 255 Atm contacte inchise ferm la 225 Atm

Functionarea dispozitivului MOP:Comanda electrica asupra bobinei de inchidere , sau mecanica de la butonul din

cutia MOP , apasa asupra valvei de inchidere din sistemul hidraulic , permite uleiului sub presiune sa ajunga la una din fetele pistonului cu dublu efect , care actionand asupra sistemul cinematic din carterul superior , realizeaza comanda de inchidere.

Comanda electrica asupra bobinei de deschidere , sau mecanica de la butonul din cutia MOP apasa asupra valvei de deschidere din sistemul hidraulic , permite uleiului sub presiune sa ajunga la cealalta fata a pistonului cu dublu efect , care actionand asupra sistemul cinematic din carterul superior , realizeaza comanda de deschidere.

Antipompajul (protectia contra sariturilor) este realizat cu releul “RAP” , care elimina comanda de inchidere in timpul manevrei de deschidere.

3.4.INTRERUPTOARE DE 110 KV CU SF6 TIP H14-145 ACTIONATE CU DISPOZITIVE OLEOPNEUMATICE TIP MOP-2A sau cu resoarte:

DESCRIERE :

Intreruptoarele tip H14 de 110 KV sunt formate din trei poli identici si un mecanism de actionare hidraulic de tip MOP-2A.Polii intreruptorului sunt de tip monocoloana fixati pe suporti metalici .

La baza polilor se cupleaza presostatele compensate cu temperatura care controleaza presiunea SF6 din intreruptor.

Polii se cupleaza cu mecanismul hidraulic de actionare tip MOP-2A prin intermediul conductelor de inalta presiune Fiecare pol este construit din:

1 camera de stigere 1 coloana suport care include si tija izolanta de actionare 1 piston hidraulic de inchidere – deschidere

Camera de stingere (rupere) se compune din : capacu cu borna superioara ansamblul izolator suport portcontactul intermediar ansamblu filtru ansamblu contact superior ansamblu contact mobil ansamblu contact inferior

Cuplarea pistonului hidraulic cu ansamblu contact mobil se face prin intermediul unei tije izolante de actionare.

3.4.1. Functionarea intreruptoarelor 110 kv H14 cu SF6 cu MOP 2A

20

Comanda de deschidere Functionarea camerei de stingere (rupere).In pozitia inchis circuitul este stabilit prin contactele principale de regim permanent , iar

intregul volum al intreruptorului este supus la aceasi presiune a gazului SF6.La comanda de deschidere forta activa a dispozitivului MOP este transmisa la mecanismul

hidraulic liniar cu piston diferential cu tija unilaterala , prin intermediul tijei izolante la contactul mobil . Contactele principale se separa si curentul este comutat pe contactele de arc.Gazul SF6 este comprimat intre cilindrul mobil si si contactul fix inferior.

Dupa separarea contactelor de arc , arcul se stabileste intre acestea in interiorul diuzei .Gazul SF6 sub presiune asigurand un suflaj dublu axial puternic , in final arcul fiind stins.

In pozitia deschis suflajul inceteaza , iar presiunea de serviciu nominala a gazului SF6 asigura rigiditatea dielectrica dintre contacte.

Aceasta energie este in prealabil inmagazinata sub forma “oleopneumatica” in acumulatorul mecanismului de actionare MOP , care este mentinut sub presiune cu un grup motorpompa . Comanda de inchidere a intreruptorului

Inchiderea intreruptorului se face electric (din sala de comanda ,din cutia de cleme sau de la dispozitivul MOP) sau mecanic din cutia dispozitivuli de actionare.

Comanda asupra electrovalvelor de inchidere determina deschiderea acestora si energia oleopneumatica actioneaza aupra pistonului hidraulic , cilindrul mobil se deplaseaza in sus , spre inchidere.Dupa comanda electrovalvele se inchid sistemul revenind la pozitia de repaus , fiind pregatit pentru o noua comanda.Controlul si supravegherea presiunii gazului SF6

Presiunea gazului SF6 din polii interruptorului este controlata permanent si automat de catre “presostatul compensat”cu temperatura .

Presiunea de umplere a polilor intreruptorului este de 6.5 atm +0.2- 0.1% la o temperatura a mediului ambiant de 20 grade C.

Presiunea la un moment dat , la o anumita temperatura este indicata de un manometru special cu contacte in lichid antianghet, marcat cu trei culori astfel:

Culoarea “verde” indica o presiune normala a gazului SF6 si este cuprinsa intre valorile 4.7-7 atm..

Culoarea “galben” indica o presiune de atentionare a gazului SF6 si este cuprinsa intre valorile 4.5-4.7 atm.

Culoarea “rosu”indica o presiune periculoasa din punct de vedere al stingerii arcului electric si asigurarea izolatiei la comanda intreruptorului si este cuprinsa sub valoarea de 4.5 atm

3.4.2. Functionare intr. Cu Sf 6 si resoarte:

Resoartele de inchidere pot fi armate manual sau electric. Armarea manuala , se realizeaza cu ajutorul unei manivele fixata in axul

principal “ 1 “, care se roteste alternativ in sensul acelor de ceasornic comprimand resoartele de inchidere “5” .Resoartele sunt tinute in pozitia comprimat de catre clichetul de inchidere ,confirmarea “resoarte intinse:” este data de indicatorul de stare “18”.

Armarea electrica, este similara cu cea manuala ,axul principal “1” este rotit de motoarele de armare “10” ,iar contactul auxiliar de pozitie “21” opreste motorul cand resoartele de inchidere au fost armate.

Inchiderea intreruptorului, se poate face manual sau electric .Rasucind butonul de comanda manuala “14” in sens invers acelor de ceasornic , sau excitand bobina de anclansare “16” . Odata ce comanda de inchidere a fost executata indicatorul de pozitie arata pozitia “intreruptor inchis” iar carligul de deschidere “13” mentine pozitia inchis.

21

Deschiderea intreruptorului, se poate face manual sau electric .Rasucind butonul de comanda manuala “14” in sensul acelor de ceasornic sau excitand bobina de deschidere “17” se elibereaza cclichetul de deschidere “13” eliberand axul auxiliar “2” Momentul de torsiune de la resortul de deschidere “6” realizeaza deschiderea intreruptorului si totodata confirma pozitia de “intreruptor deschis”.La aceasta comanda axul principal “1” si resortele de inchidere “5” , mecanismul de armare “9” , indicatorul de stare al resoartelor “18 “ nu se misca.

3.5.INTRERUPTOARE DE MEDIE TENSIUNE IN “VID”

3.5.1. FABRICATIE TAVRIDA ELECTRIC cu disp. de actionare inteligente

Intreruptorul in vid produs de firma TAVRIDA ELECTRIC este compus din doua module de baza:

Modulul de comutatie ISM/TEL cu rol de inchidere – deschidere a circuitelor primare. Modulul de comanda CM/TEL cu rol de control al operatiilor de inchidere –

deschidere si de adaptare la echipamentul de protectie si semnalizare.

Constructia modulului de comutatieSpre deosebire de majoritatea intreruptoarelor conventionale care utilizeaza mecanisme de

actionare cu resort si motor, intreruptoarele brevetate de firma TAVRIDA inglobeaza trei actuatoare magnetice independente, cate unul pe fiecare pol. Aceste actuatoare au un numar redus de piese in miscare, masa acestora este mica si sunt amplasate simetric fata de axa polului.

Camera de stingere in vid si actuatorul magnetic sunt amplasate la capetele opuse ale carcasei izolante. Armatura mobila a actuatorului este solidara cu contactul mobil prin intermediul unui izolator tija aflat in interiorul carcasei izolante. Acest fapt asigura miscarea liniara in ambele sensuri si elimina mecanismele care transforma miscarea de rotatie in miscare rectilinie. Efectul este eliminarea activitatii de intretinere a modulelor de comutatie si exploatare de durata, fara incidente. Actuatoarele magnetice sunt situate in interior, asa cum se arata in figura alaturata. 0 tija de sincronizare leaga cele trei actuatoare si asigura urmatoarele functii:

Sincronizeaza deschiderea polilor Actioneaza contactele auxiliare Actioneaza interblocajele celuleiActuatorul este mentinut In cele doua pozitii limita fara a fi

utilizate sisteme de zavorare mecanica.Armatura mobila este mentinuta in pozitia DESCHIS de arcul de deschidere iar in pozitia

INCHIS de catre fluxul magnetic produs de magnetul in forma de inel. Declansarea intreruptorului se poate realiza atat electric cat si manual Anclansarea se realizeaza numai electric. In lipsa tensiunii de comanda se utilizeaza o baterie de 12-30 V cc. (pentru modulul

CMfTEL -100/220-12 -03A)

Constructia modulului de comanda

Modulul de comanda actioneaza asupra actuatorului folosind energia inmagazinata in condensatoarele de inchidere, respectiv de deschidere. Modulul are ca piesa de baza un microprocesor care asigura controlul actuatorului magnetic, indiferent de tensiune si de factorii externi. Modulul include componente care supravegheaza continuitatea circuitului bobinei actuatorului si monitorizeaza propria functionare.

Modulul de comanda este inchis intr-o carcasa din polimer cu suprafata de asezare plana si cu patru gauri de montaj.Mod de operare:

22

Pentru inchiderea contactelor intreruptorului se injecteaza in bobina actuatorului un curent rezultat din descarcarea condensatorului de inchidere. Acest curent produce un flux magnetic in intrefierul dintre armatura fixa superioara si armatura mobila a actuatorului. Armatura mobila, izolatorul tija si contactul mobil se pun in miscare datorita atractieielectromagnetice, comprimand in acelasi timp arcul de deschidere. Contactul mobil se opreste in momentul inchiderii contactului principal insa cursa armaturii mobile continua inca 2 mm comprimand arcul de presare a contactului. La capatul cursei, armatura mobila se zavoreste magnetic de armatura fixa. Curentul care trece prin bobina actuatorului satureaza magnetul inelar crescandu-i puterea astfel incat fluxul acestuia mentine armatura si contactul in pozitia INCHIS si dupa intreruperea curentului.

Pentru deschiderea intreruptorului se trece prin bobina actuatorului un curent de sens opus, generat prin descarcarea condensatorului de deschidere, care demagnetizeaza magnetul inelar. Forta arcului de deschidere ajunge sa invinga forta magnetului si armatura eliberata incepe sa se miste accelerat, asigurand o capacitate de rupere mare. La capatul inferior al cursei armaturii, intregul ansamblu al contactului mobil este mentinut in pozitia DESCHIS de forta arcului de deschidere.

Tija de sincronizare este rotita in timpul manevrei, indicand pozitia intreruptorului, actionarea contactelor auxiliare si a interblocajului mecanic.

Intreruptorul poate fi deschis manual prin rotirea tijei de sincronizare.

3.5.2. INTRERUPTOARE DE MT CU VID TIP 3AH FABRICATIE SIEMENS

Intreruptorul cu vid tip 3AH1 este de tip tripolar , de interior ,pentru tensiuni de la 7.2-24 kV.Intreruptorul contine

60. Carcasa mecanismului si mecanismul de stocare a energiei de actionare. 19. Ansamblu 3 poli 30. Camera cu vid 16.1;16.2Izolatorii in rasina uscata pentru sustinere poli 14.1;14.2 traverse de fixare pentru izolatori 28.2;28.3 sustinatori 48. Parghie de operare Elmente de control

Carcasa mecanismului cuprinde toate elementele mecanice si electrice necesare pentru inchiderea si deschiderea intreruptorului .Carcasa are un capac detasabil pe care sunt decupaje pentru echipamentele de indicatie si actionare.Functionarea intreruptorului vu vid tip AH1

Pentru inchiderea mecanica de la fata locului sau electrica a intruptorului se apasa butonul de comanda “I” de pe partea frontala a dispozitivului de actionare , sau se comanda electric bobina de anclansare ,din cheia de comanda , care actioneaza asupra sistemului cinematic ,iar prin intermediul unei parghii de operare din plastic modulare se realizeaza inchiderea contactelor.

Resortul de incidere se dezarmeaza ,iar motorul electric rearmeaza acest resort pregatind intreruptorul pentru o noua comanda.Resortul de inchidere poate fi armat si cu manivela , care se introduce in locasul respectiv Armarea sau detensionarea resortului de inchidere este indicata de un indicator pe panoul frontal al dispozitivului .

Pentru deschiderea mecanica de la fata locului sau electrica a intruptorului se apasa butonul de comanda “O” de pe partea frontala a dispozitivului de actionare , sau se comanda electric bobina de declansare , din cheia de comanda , care actioneaza asupra sistemului cinematic ,iar prin intermediul aceleasi parghii de operare din plastic modulare se realizeaza deschiderea contactelor.Resortul de descidere se armeaza in timpul inchiderii , pregatind intreruptorul pentru comanda.de deschidere. Camerele cu vid

Camera de stingere este fixata la suportul superioar al camerei de stingere in vid .Piesa de contact fix este conectata direct la carcasa camerei de stingere . Piesa de contact mobila este fixata

23

la piesa terminala si este localizata central in ghidaj. De burduful de metal se fixseaza conexiunea rezistenta si izolanta a camerei de stingere.

Durata de viata a intreruptorului cu vid este data de numarul maxim de comenzi , cicluri de functionare astfel:

Cicluri de functionare mecanica este de 10.000 Numar maxim de cicluri de functionare ca si functie a extracurentului de

rupere este indicat in cartea tehnica si este in functie de valoarea curentului de scurt circuit pe barele de MT a statiei unde se monteaza aceste intreruptoare.

3.6. ITRERUPTOARE DE MT TIP IO CU MECANISM DE ACTIONARE CU RESORT

Sunt intreruptoare tripolare de interior construite pentru tensiuni de 10,20 kv si curenti de 630,1250,2500,4000 A Constructia intreruptoarelor tip IO MT:

Polii intreruptorului cuprind Carterul inferior Mecanismul de actionare Sistemul de rulare tip carucior

Functionarea intreruptorului IO de MTContactele mobile ale celor 3 faze sunt legate intre ele prin intermediul unor biele actionate

simultan de mecanismul cu resort, de la polul din mijloc al intreruptorului..Armarea resoartelor de inchidere se poate face fie manual cu ajutorul unei manivele fie

electric cu un motor. Resortul de descidere se armeaza in timpul inchiderii , pregatind intreruptorul pentru

comanda.de deschidere.Pentru inchiderea mecanica de la fata locului sau electrica a intruptorului se apasa

butonul de comanda “rosu” (sau a parghiei ) de pe partea frontala a dispozitivului de actionare , sau se comanda electric bobina de anclansare ,din cheia de comanda , care actioneaza asupra sistemului cinematic ,iar prin intermediul bilelor si parghiilor de legatura cu contactele mobile ale polilor intreruptorului se realizeaza inchiderea contactelor.

Resortul de incidere se dezarmeaza ,iar motorul electric rearmeaza acest resort pregatind intreruptorul pentru o noua comanda. Armarea sau detensionarea resortului de inchidere este indicata de un indicator pe panoul frontal al dispozitivului .

Pentru deschiderea mecanica de la fata locului sau electrica a intruptorului se apasa butonul de comanda “verde” (sau a parghiei) de pe partea frontala a dispozitivului de actionare , sau se comanda electric bobina de declansare , din cheia de comanda , care actioneaza asupra sistemului cinematic ,iar prin intermediul aceluiasi sistem biele-parghii se realizeaza deschiderea contactelor. Mecanismul de actionare tip MRI ( TM ) 1,2,3

Mecanismele de tip MRI sunt destinate pentru comanda intreruptoarelor de MT folosind pentru inchidere energia inmagazinata in resoarte de tractiune in prealabil tensionate.

Dupa comanda de inchidere , aceste resoarte se armeaza automat .Resoartele armate asigura inchiderea rapida a intreruptorului .Odata cu inchiderea intreruptorului , prin destinderea resoartelor de inchidere se armeaza

resoartele de deschidere.Intreruptorul conectat poate fi deconectat indiferent de starea resoartelor de inchidere.Dispozitivul MRI cuprinde mai multe subansamble si anume:

Mecanismul de transmitere a miscarii de la motorul de armare (sau manual) prin curele trapezoidale sau lant , la sistemul cinematic spre resoartele de inchidere

Mecanismul de zavorare in pozitia armat Mecanismul de zavorare in pozitia inchis Mecanismul de blocaj la inchidere

24

4. SEPARATOARE

Separatorul este un aparat mecanic de conectare, care pentru motive de securitate, asigura in pozitia deschis o distanta de izolare predeterminata intre bornele fiecarui pol.

Separatorul este utilizat pentru a deschide sau inchide circuitele electrice atunci cand un curent de intensitate neglijabila pentru separatoarele normale si de o anumita valoare pentru cele de sarcina, este intrerupt (sau stabilit) sau atunci cand nu se produce nici o schimbare de tensiune la bornele fiecarui pol al separatorului.

Separatorul trebuie sa poata suporta curentul de lunga durata in conditii normale ale circuitului si de asemenea sa suporte curentul pe timpul unei durate specifice in conditii anormale, cum sunt acelea de scurtcircuit.

Separatoarele de sarcina sunt utilizate pentru inchiderea sau deschiderea sub sarcina nominala a circuitelor electrice.

Separatoarele de scurtcircuitare se utilizeaza pentru punerea la pamant a circuitelor electrice aflate sub sarcina. Se impart in urmatoarele grupe de produse:

-separatoare tripolare de 12si 24 kv tip cutit; –separatoare tripolare de 12 si 24 kv basculante; –separatoare de 42; 72,5; 123; 145; si 245 kv; –separatoare monopolare de 420kv; separatoare monopolare de pamintare de 123kv si 245kv; separatoare de scurtcircuitare de 123kv.

Simbolizarea acestor separatoare este; S = (la inceputul simbolizarii)- separator; M= monopolar; T = tripolar; E = de exterior; P = cu cutite de punere la pamint; Sc = de scurtcircuitare; F = cu sigurante fuzibile pe cadru comun; m = pentru actionare cu motor electric; n = tip nou; i = inversat (referitor la P); L = pentru montarea in linie a fazelor; O= pentru montaj in plan orizontal;

- cifra dupa “P” – indica numarul cutitelor de punere la pamint;- cifra dupa “m” – indica numarul dispozitivelor de actionare;- primul grup de cifre indica tensiunea nominala in kv;- al doilea grup de cifre indica curentul nominal in A;- al treilea grup – indica puterea de rupere in MVA , si se refera

numai la separatoarele de sarcina.Sparatore1e se executa in mai multe variante si anume :

pentru montaj cu cadru in plan orizontal ; pentru montaj cu cadrul in plan vertical;

Constructia acestor aparate este formata dintr-un cadru metalic comun pentru cele trei faze pe care sunt montati izolatorii suport de tip nestrapungibil si axul cu manivela si bielele de actionare. Izolatorii suport si biele sunt montate caile de curent ale separatorului, formate din bornele de legatura cu cutitele separatorului.

Separatoarele echipate cu sigurante fuzibile au cadrul prelungit, iar sigurantele fuzilbile sunt montate cu un capat pe izolatorii folositi special in acest scop si un capat pe izolatorul contactului fix a1 separatorului.

Separatoarele pentru montaj cu cadru in plan orizontal se livreaza impreuna cu piesele necesare de fixare pe stilpi de lemn sau beton. Caracteristicile sigurantelor fuzibile folosite sunt indicate in tabelul 2.

25

Manivela de actionare se poate monta fie 1a capete1e axului fie intre faze. Actionarea acestor separatoare, se face numai manual cu dispozitivul tip AME-I.Separatoarele basculante :

sunt formate dintr-un cadru metalic prevazut cu un suport care permite montarea separatorului numai cu cadrul in pozitie orizonta1a pe sti1pi de beton de sectiune patrata. Pe cadrul separatorului sunt montati izolatorii suport cu bornele de legatura cu contactu1fix, si axul de actionare cu izolatorul basculant pe care se gaseste montat contactul mobil al separatului. Legatura electrica intre contactul mobil si una din borne este facuta cu un conductor flexibil montat pe niste suporti de sustinere format din bare articulate.Pe axul separatorului este montata manivela de actionare si un limitator de cursa reglabil.Aceste separatoare se actioneaza numai cu dispozitiv tip A ME -1.Separatoarele tripolare de sarcina de 10 si 20 kV

Sunt executate pe constructia separatoarelor basculante Cind separatorul este inchis sunt realizate doua circuite electrice in paralel, unul prin contactele principale mobile si fixe, altul prin contactul si cutitul de rupere, cutitul intermediar si pirghia de actionare.

La deschiderea separatorului se desprind mai intai contactele principale, curentul electric trecind numai prin a doua cale descrisa mai sus. in acelasi timp prin intermediul pirghiei de actionare, a cutitului intermediar si a axului camerei de stingere se armeaza resortul ( 21 ) . iar spre sfarsitul cursei ( cind s-a realizat o distanta de izolatie suficienta intre contactele principale), se desface mecanismul de zavorire si sub actiunea resortulul se deschide rapid cutitul de rupere.

Arcul electric care se amorseaza intre cutitul si contactul de rupere, fiind in contact, in exterior cu tubul iar in interior cu tija din material generator de gaze este rupt datorita presiunii gazelor formate si vitezei de deschidere a cutitului de rupere.

Dupa ce a fost rupt areul electric in continuarea cursei de deschidere a separatorului se desprinde pirghia de actionare de cutitul intermediar, astfel incit la sfirsitul cursei. sunt doua distante de izolatie ( una in interiorul camerei de stingere intre cutitul si contactul de rupere si alta in exteriorul ei, intre cutitul intermediar si pirghia de actionare de pe contactul mobil).

Succesiunea fazelor la inchiderea separatorului este urrnatoarea : in cursa lor de inchidere cutitele principale se cupleaza prin intermediul pirghiei cu cutitul

interniediar, pun in miscare axul camerei de stingere si armeaza resortul ( 21). Spre sfirsitul cursei de inchidere, se declicheteaza sistemul de zavorire a cutitului de rupere si sub actiunea resortului armat, se inchide rapid cutitul de rupere. La sfirsitul cursei de inchidere, sistemul cinematic se zavoreste astfel incit la deschidere, cutitul de rupere sa nu inceapa sa se deschida decit dupa ce a fost armat resortul (21).

Separatoare de 110 kVAceste separatoare se executa numai in constructie monopolara. Pentru a forma constructii

tripolare, numai pentru variantele de 35 si 110KV, fazele se upleaza mecanic intre ele cu tija de legatura. Montarea fazelor se poate face fie alaturat , fie in linie. Tijele de legatura pentru cele doua montaje fiind diferite ca lungime.Aceste separatoare sunt de tip rotativ cu deschiderea cutitelor in plan orizontal. Separatoarele de 35KV se executa in variantele fara , sau cu cutit de legare la pamint, cele de 110 KV se executa si in variante cu doua cutite de punere la pamint.

Toate aceste separatoare pot fi actionate fie pneumatic , cu ajutorul dispozitivului tip AP-4 pentru 35 KVsi AP-5 pentru cele de 110 KV,fie numai cu dispozitivul AME-5, sau cu dispozitivul cu motor electric tip. ASE. In cazul actionarii pneomatice la cerere, separatoarele se pot livra cuplate impreuna cu dispozitivul de actionare afferent.In cazul actionarii manuale sau cu ASE, separatoarele sunt prevazute numai cu posibilitatea cuplarii lor cu aceste dispositive. In cazul actionarii pneumatice sau manuale, pentru separatoarele prevazute cu cutite de punere la pamint, se foloseste cite un dispozitiv pentru fiecare sistem de cutite. In cazul actionarii cu dispozitiv cu motor tip. ASE executat in varianta cu doua axe , se pot actiona electric cutitele principale si manual prin intermediul dispozitivului, un sistem de cutite de pamintare.

Separatoare de pamantare (clp)110 kV

26

Aceste separatoare se executa numai in constructie monopolara. Ele sunt formate dintr-un cadru metalic pe care este montata o coloana izolanta, prevazuta la partea superioara cu borna de racord cu linia si contactul principal.

Pe cadru se mai gasesc montate: axul cu manivela si tijele de actionare, axul, manivela si cutitul de pamantare si borna de legatura la pamant, constructia lor fiind indicata in fig 17 si 18.

Aceste separatoare se actioneaza numai manual cu ajutorul dispozitivului tip AME-5.Aceste separatoare se folosesc numai pentru punerea la pamant, in vederea protectiei personalului,

a unor parti din retelele electrice care au fost in prealabil deconectate din sistemul energetic. Ele se inchid si se deschid numai cand circuitul in care sunt legate este fara tensiune si curent.

Aceste separatoare functioneaza in acelasi mod ca si cutitele de punere la pamant ale separatoarelor de 110, 220 kV descrise anterior.

5. PROTECTIA STATIILOR ELECTRRICE IMPOTRIVA SUPRATENSIUNILOR

5.1. SOLICITARILE IZOLATIEI ECHIPAMENTELOR SI APARATELOR DIN STATIILE ELECTRICE.

In condiţiile exploatării izolaţia echipamentelor şi aparatelor electrice in special a celor de inaltă tensiune (IT) este supusă unor solicitări complexe, determinate de factori interni şi externi, ce condiţionează funcţionarea normala şi fiabilitatea acestora in exploatare.

Acţiunile aşa namitor factori interni, care sint condiţionate de "reacţia" echipamentelor şi aparatelor la "acţiunea" instalaţiei electrice din care face parte, pot să aibă caracter permauent (ca de exemplu acţiunea ,tensiunii de serviciu) sau accidentala (ca de exemplu, acţiunea supratensiunilor).

Solicitările datorită factorilor externi, sint determinate de caracteristicile climei şi ale mediului ambiant (ca de exemplu, temperatara,umiditatea, precipitaţiile, radiaţiile solare, vîntul, poluarea aerosolii, vibraţiile, etc.).

Factorii enumeraţi, conduc direct sau indirect la degradarea (îmbătrinirea izolaţiei) sau chiar deteriorarea (distrugerea prin conturnare sau străpungere) a izolaţiei.

Un alt factor general ce trebuie luat în consideraţie la examinarea comportării in exploatare a echipamentelor şi aparatelor electrice, este factorul timp care reflectă gradul de oboseala , eroziune şi descompunere a materialelor izolante prin alterarea in timp a proprietăţilor electrice iniţiale.

Izolaţia internă şi externă a echipamentelor şi aparatelor electrice din staţii în condiţiile exploatării este supusă in primul rînd la solicitări electrice , caracterizate prin următoarele mărimi:

tensiunea maxima de serviciu, care reprezintă o solicitare de lungă durată şi este tensiunea maximă de serviciu din instalatie;

supratensiuni temporare , care inglobează creşterile de tensiune şi supratensiunile avînd o durată relativ lungă şi un caracter neamortizat sau slab amortizat;

supratensiuni de comutaţie , care apar în instalaţii datorită comutaţiilor,defectelor sau altor cauze şi care sint de durată scurtă şi de formă puternic amortizată;

supratensiuniatmosferice,care iau n astere datorită descărcărilor atmosferice în natură şi care au o durată foarte scurtă şi o formă foarte puternic amortizată.

In cele ce urmează se analizează diferite moduri de manifestare a acestor solicitări în exploatare şi metodele aplicate în staţii electrice pentru limitarea lor la valori convenabile din punct de vedere tehnic şi economic.

5.1.1. Tensiunea maximă de serviciu ;

Este impusă prin prescripţii , standarde şi recomandări internaţionale ce trebuie să fie suportată de izolaţie in timp nelimitat, iar personalul de exploatare trebuie să asigure ca acest plafon să nu fie depăşit, prin luarea unor măsuri corespunzătoare ca:

27

reglaj al tensiunii prin comutatoarele de ploturi sub sarcină şi fără sarcină; compensarea liniilor de foarte înaltă tensiune; folosirea unor scheme de protecţie şi automatizare pentru încadrarea tensiunii de

serviciu in limitele tolerate de echipamente şi aparate. .Fiind de durată nelimitată această formă de solicitare are o mare importanţă pentru izolaţia

solidă în ansamblu, mai ales în condiţii de exploatare nefavorabile , ca ; ceaţă intensă şi persistentă, poluare cu agenţi chimici şi particole volante , zăpadă in curs de topire , cînd poate conduce la conturnari şi străpungeri de

izolaţie.

5.1.2. Supratensiunile temporare ;

Pot atinge valori periculoase pentru echipamentele şi aparatele din staţii electrice în următoarele cazuri mai importante:

la descărcarea automată a sarcinii (DASf), la conectarea liniilor lungi in gol pe partea de tensiune mai joasă a transforma

torilor, în cazul punerii la pămînt a unei faze în reţeaua de medie tensiune , cu neutrul izolat

sau compensat prin bobina de stingere; la ieşirea din sincronism , sau in procesul de sincronizare a unei porţiuni a

sistemului energetic interconectat.Valoarea acestor supratensiuni se limitează prin:

utilizarea unei automatizări care să asigure deconectarea intreruptorului de MT cu citeva semiperioade inaintea întreruptorului pe IT la transformatoare;

incărcarea corespunzătoare a transformatorului sau înfăşurării terţiare a autotransformatorului.

Creşterile de tensiune în acest caz pot atinge valori periculoase mai ales dacă infăşurarea terţiară la autotransformatoare lipseşte şi dacă lungimea liniei depăşeşte 400 km.

In cazul punerii la pămînt a unei faze in retelele de medie tensiune cu neutrul izolat , tensiunea fazelor urmare a deplasării neutrului,creşte de 3 ori, care se suprapun supratensiunilor tranzitorii ce se datoresc arcului intermitent de la locul defect.

Solicitarea este deosebit de periculoasă pentru izolaţie datorită duratei lungi de acţionare, efectele ei fiind limitate prin tratarea corectă a neutrului prin bobine de stingere sau rezistenţe.

O solicitare foarte intensă de durată relativ lungă, poate să apară între polii aparatelor de comutaţie primară la ieşirea din sincronism a unei porţiuni a sistemului , respectiv în procesul sincronizării.

In acest caz izolaţia aparatului (în special izolaţia întreruptorului) între contactele deschise, poate să fie solicitată un timp oarecare la (1.8 - 2.3) Uf.

In regim dinamic (la deconectarea în opoziţie de fază), oscilaţiile libere se suprapun peste aceste valori ducînd la solicitări extrem de intense ale izolaţiei camerelor de stingere.

Supratensiunile analizate cu o importanţă deosebită în exploatarea staţiilor electrice, prin durata lor relativ mare. deoarece pot conduce la avarii grave , mai ales în zonele poluate cu agenţi chimic, particole volante. combinate cu ceaţă intensă şi persistentă.

5.1.3. Supratensiuni de comutatie ;

Supra tensiunile de comutaţie (de conectare şi de deconectare) reprezintă o solicitare cu atîta mai importantă cu cît tensiunea nominală a reţelei creşte.

Ele depind de felul intreruptorului şi acţionarea lui corectă, precum şi de parametrii reţelei (în amonte şi aval de locul de montare a acestuia).

Valorile cele mai periculoase se obţin la :

28

deconectarea liniilor în gol (întreruperea curenţilor,mici capacitivi) deconectarea transformatoarelor in gol, deconectarea bobinelor de compensare (întreruperea curenţilor mici inductivi). ca

urmare a fenomenului tranzitoriu ce ere loc în acest caz.

Limitarea supra tensiunilor de comuta ţie este realizată prin următoarele căi principale:

prin folosirea unor întreruptoare cu rezistenţe de şuntare a camerelor de stingere ( la tensini mai mari de 110 kV);

prin utilizarea unor descărcătoare; prin racordarea unor condensatoare de înaltă tensiune la barele staţiei sau la bornele

transformatoarelor (au totransformatoarelor).

5.1.4. Supratensiuni atmosferice ;

Efectele descărcărilor atmosferice asupra instalaţiillor electrice se pot grupa în efecte primare datorita loviturilor directe de trasnet si efecte secundare , datorită inducţiei prin care apar unde de supra tensiune deosebit de periculoase pentru izolaţia tuturor instalaţiilor.

Cercetările dovedesc că şi lovitura de trăsnet inversă in stîlpii LEA, datorită inducţiei conductorului de coborire şi a instalaţiei de legare la pămînt, poate duce la solicitări la fel de periculoase, propagate pină la echipamentul electric din staţii.

Undele de supra tensiune au forma unor unde de impuls cu o amplitudine de sute de mii de kV, cu o durată de ordinul microsecundelor deplasindu-se pe LEA. In cursul propagării in reţea, ele se reflectă parţial sau total (cu păstrarea sau schimbarea semnului) la noduri, joncţiuni, capetele circuitelor şi se amortizeaza datorită pierderilor (inclusiv descărcărilor corone pe care le produc).

Panta de tensiune a undelor incidente care ajunge in statii poate ajunge la 500 kV/ s la LEA protejate efectiv si 1000 kV/ s la cele neprotejate efectiv.

5.2. PROTECTIA TERITORIULUI STATIILOR ELECTRICE IMPOTRIVALOVITURILOR DIRECTE DE TRASNET

5.2.1. Paratrasnetul ;

Paratrasnetul este un dispozitiv de protectie a constructiilor impotriva loviturilor directe de trasnet , care este alcatuit din elemente de captare amplasate deasupra constructiilor protejate , elemente de coborare si elemente de legare la pamant.

In funcţie de tensiunea nominală şi de suprafaţă ocupată,staţiile sînt protejate impotriva loviturilor directe de trăsnet,prin paratrăsnete. Acestea pot fi verticale (de tip Franklin) sau orizontale (conductoare de protepţie), ambele tipuri reprezentind aparate pasive.

La trecerea deasupra acestora a unui nor cu sarcină electrică negativă, paratrăsnetul, înălţindu-se mult deasupra solului , avind potenţialul pămîntului (considerat zero), se va îrcărca prin inducţie electrostatică, cu sarcină pozitivă . Datorită virfului ascuţit, intensitatea cimpului electric în această zonă va fi foarte mare. Acest lucru favorizează formarea unui canal de descărcare dinspre paratrăsnet spre nor, care va întilnii canalul ionizat ce coboară dinspre nor spre pămînt, orientînd în acest fel lovitura de trăsnet inspre paratrăsnet.

Zona de protecţie a unui paratrăsnet vertical, a două paratrăsnete verticale de aceeaşi înălţime precum şi a două conductoare de protecţie , este in functie de parametri « X,ha,hx »

Alegerea locului şi numărului paratrăsnetelor se face prin calcul în funcţie de „ x” raza zonei de protectie, „ha” înălţimea activa a paratrăsnetului (ha = h - hx) şi „hx" înăltimea pe care paratrasnetul este capabil să o protezejeze la distanţa (x) de el.

Zona de protecţie, pentru paratrăsnete a căror înălţime nu depăşeşte 30 m ,se calculează cu reIatia :

29

X = ha*1.6/(1+hx/h)

Din punct de vedere constructiv paratrăsnetele pot fi montate pe suport independent din beton centrifugat, pe suport independent din lemn (în instalaţii provizorii), sau pe suportul portal al barelor colectoare.

Fiecare paratrăsnet se leagă la pămînt printr-un conductor special. Dacă proiectul nu prevede altfel, se va utiliza bandă de OL 30x4 mm sau funie de OL 50 mmp pe un traseu cit mai scurt posibil.

Legarea la pămînt se realizează la priza de pămînt a staţiei sau la o priză specială pentru paratrăsnete.

Lucrarile de exploatare a paratrasnetelor constau in supravegherea si executarea controlului curent pe care il executa personalul de servire operativa.

5.3. PROTECTIA STATIILOR ELECTRICE IMPOTRIVA UNDELOR DE SUPRATENSIUNE

Protecţia staţiilor împotriva undelor de supratensiune este realizată în general prin descărcătoare de tip ventil (DRV ,DRVS,DRVL, ZnO cu izolatie siliconica sau ceramica) eclatoare şi conductoare de protecţie pe ieşirile în LEA.

Prin calcul sau modelare fizică se alege locul optim de amplasare al descărcătoarelor, asigurînd o rezervă convenabilă din punct de vedere tehnic şi economic;

Cu ajutorul descărcătoarelor moderne pot fi asigurate concomitent nivele de protecţie convenabile, atît în cazul supratensiunilor externe (datorita descărcărilor atmosferice) cît şi a supretensiunilor de comutaţie.

In cazul unei lovituri directede trăsnet pe conductoarele unei lnii alimentate din staţii, panta undei de supratensiune depinde de valoarea curentului de trăsnet şi poate atinge valori deosebit de mari, ea va pătrunde şi in staţie putind deteriora in special izolaţia înfăşurărilor transformatoarelor şi al autotransformatoarelor.

Pentru protecţia echipamentelor din staţii, care au o izolaţie mai scăzută decat LEA, se instalează descărcătoare cu rezistenţă variabilă sau cu varistoare cu oxid de zinc . Caracteristicile acestora, se coordonează cu caracteristicile echipamentului din staţii.

Amorsarea descărcătoarelor în cazul unei supratesiuni conduce la procese oscilante complexe in staţie şi la nivele de supra tensiune diferite in diversele puncte ale ei, astfel încit

nu este suficientă montarea unui set de descarcători.In cazul staţiilor mari, cu distanţe apreciabile între transformatoare şi autotransformatoare,

se impune montarea descărcătoarelor şi la bornele acestora.Pentru a nu supune izolaţia staţiilor unor unde de amplitudine mare şi front abrupt, este

necesară o foarte bună ecranizare a porţiunii de intrare a LEA.In cazul liniilor neprotejate pe întreagă lungime cu conductoare de protecţie, este necesară

protejarea pe o porţiune în faţa staţiei a sosirii acestora cu conductoare de protecţie sau paratrăsnete independente, in vederea loviturilor directe de trăsnet pe linie în apropierea staţiei.

La capetele liniilor se prevăd descărcătoare tubulare sau eclatoare pentru a evita conturnările izolaţiei separatorului sau transformatoare lor de tensiune in cazul cînd separatorul sau întreruptorul sint deschişi şi unda de supra tensiune are tendinţa de dublare la capătul deschis al liniei.

Protecţia de bază a staţiilor o formează descărcătoarele cu rezistenţă variabilă sau varistoare cu oxid de zinc montate pe barele staţiilor sau la bornele transformatoarelor.

Acest lucru este necesar pentru ca supra tensiunea care s-ar transmite in infasurare să nu poată conduce la străpungerea izolaţiei,prin dublarea ei în cazul în care întreruptorul sau separatorul sînt deschişi.

Pentru transformatoarele cu izolatie degresiva in instalatiile cu neutrl legat efectiv la pamant se prevede protectia corespanzătoare funcţionării transformatorului cu neutru1 izolat.

Această protecţie se realizează cu descarcator montat între neutrul transformatorului si pămant.

30

5.4. APARA'l'E SI DISPOZITIVE DE PROTECTIE IMPOTRIVA SUPRATENSIUNILOR

5.4.1. Constructie, elemente componente:

Limitarea supratensiunilor care pot apărea într-o instalaţie electrică, poate fi posibilă prin practicarea de măsuri tehnice. Una din măsurile tehnice este introducerea de descărcătoare electrice.

Descărcătoarele electrice au fost concepute iniţial pentru a face faţă supratensiunilor de origine atmosferică, ca şi fenomenelor conexe privind propagarea şi reflexia simplă sau multiplă a undelor de supratensiune, în puncte în care linia îşi modifică impedanţa caracteristică (cablu – linie aeriană, sfîrşit de linie). În stadiul actual, descărcătoarele au capacitatea termică suficientă pentru a face faţă şi supratensiunilor de comutaţie.

Din punct de vedere constructiv, un descărcător este alcătuit din :

1. – coloana de eclatoare. Numărul acestora depinde de tensiunea nominală a reţelei; 2. – rezistenţe neliniare care asigură repartizarea tensiunii în mod uniform pe spaţii disruptive; 3. – rezistenţă neliniară principală, formată din înserierea mai multor discuri realizate dincarbură de siliciu sau oxid metalic; 4. – anvelopă de porţelan; 5. – A, B bornele aparatului. În principiu într-o instalaţie echipată cu descărcătoare corect amplasate nu apar tensiuni

periculoase, superioare nivelului de protecţie. Funcţionarea descărcătorului se iniţiază prin amorsarea eclatorului la apariţia unei supratensiuni.

5.4.2. Principalele caracteristici ale descarcatoarelor sunt: Tensiunea nominala : este tensiunea pentru care a fost dimensionat descarcatorul si

reteaua electrica si la care sunt raportate proprietatile de exploatare a descarcatoarelor. Tensiunea de stingere: este tensiunea de frecventa industriala la care descarcatorul asigura

intreruperea curentului de insotire. Tensiunea de amorsare la frecventa industriala: este tensiunea de frecventa industriala

care aplicata la bornele descarcatorului , produce amorsarea tuturor eclatoarelor serie ale acestuia.

Tensiunea de amorsare 100% la impuls normalizat 1.2/50 s : este cea mai mica valoare de varf a unei unde de impuls de tensiune normalizata , care aplicata la bornele descarcatorului provoaca amorsarea de fiecare data a acestuia.

31

Tensiunea reziduala : este tensiunea care apare la bornele descarcatorului in timpul trecerii curentului de descarcare.

Curentul nominal de descarcare : este curentul de impuls normalizat 8/20 s care trece prin descarcator dupa amorsarea eclatoarelor serie , pentru care este dimensionat descarcatorul.

Curentul de insotire : este curentul care trece prin descarcator dupa trecerea curentului de descarcare datorita tensiunii de frecventa industriala a retelei.

Curentul de conductivitate : este curentul care trece prin descarcator la aplicarea unei tensiuni date , inferioara sau cel mult egala cu tensiunea nominala a descarcatorului.

5.5. DESCARCATOARE , TIPURI CONSTRUCTIVE

5.5.1. Descărcătoare cu rezistentă variabilă si rezistenta de suntare

1. eclator2. rezistenta de suntare3. rezistenta neliniara4. izolator din portelan5. piese speciale cu permisivitate mare6. nit

Constructiv constau dintru-n izolator în care se introduc elementele active ale descarcatorului , discurile de eclatoare din alama puse in paralel cu rezistentele de şuntare şi discurile serii confectionate din rezistenţe neliniare .

Etanşarea descărcătorului este asigurată prin garnituri de cauciuc supraelastce iar presiunea elementelor active prin arcuri conice.

Discurile eclatoare montate sub formă de coloană, asigură in regim normal de functionare separarea fata de pămînt a bornei aflate sub tensiune, iar la apariţia undei de supratensiune , amorsarea la un nivel nepericulos pentru echipament, cat şi întreruperea curentilor de insoţire.

Eclatoarele clasice sunt realizate dintr-o serie de discuri de alamă separate intre ele prin şaibe de mică sau cilindrii distantori ceramici.

Pentru a se facilita stingerea curentului de însoţire, intervalul disruptiv trebuie să fie divizat în cat mai multe intervale parţiale, cu o distanţă între electrozi de circa 1 mm.

Distanţa disruptivă trebuie realizată in asa fel încat valoarea de virf a. tensiunii de amorsare sa fie de (3... 6) kV pe fiecare eclator.

Rezistenţa variabila înindeplineste urmatoarele funcţii principale : asigura datorită valorii ei mici in domeniul supratensiunilor o valoare coborata a

tensiunii reziduale in timpul procesului de descarcare; . limiteaza datorită valorii ei mari in domeniul tensiunii de serviciu, intensitatea

curentului de insotire pana la valori ce pot fi intrerupte de eclatoare;Repartitia uniforma a tensiunii pe eclatoare este realizată la majoritatea tipurilor de DRV

prin rezistenţe de şuntare, la tensiuni inalte efectul acestora fiind completat prin inele de ecranare şi in unele cazuri de capacitati.

32

Rezistenţele variabile constau din mai multe discuri din corborundum cu obligativitatea ca toate să aibă acelaşi coeficient de nelinearitate.

In exploatare se interzice a se monta din această cauză discurile de la un descarcător la altul.Anvelopa de porţelan protejează eclatoarele şi rezistenţele variabile împotriva agentilor atmosferici (discurile de carborundum fiind higroscopice) şi este construită etanş, în interior după montaj fiind introduse substanţe higroscopice (clorura de calciu) pentru a asigura o atmosferă uscată in interior.

La apariţia unei unde de supratensiune Uo de amplitudine mai mare decat tensiunea de amorsare a DRV, eclatoarele amorsează la tensiunea « Ua » şi prin descărcător începe să treacă curentul de descărcare « Id' » . Rezistenţele de lucru îşi micşorează valoarea astfel incat tensiunea reziduală « Ur » nu depăşeşte in amplitudine tensiunea de amorsare « U » . După tăierea undei de supratensiune descărcătorul este supus tensiunii de lucru a instalaţiei, rezistenţele de lucru îşi măresc valoarea, limitand curentul debitat de reţea prin descărcător pană la o valoare care poate fi întreruptă de eclatoare prin alungirea arcului prin efect dinamic.

Arcul se subţiază , se răceşte în spaţiul dintre eclatoare, astfel încat la prima trecere a curentului prin zero, se stinge.

5.5.3. Descarcatoare cu coarne :

Sunt dispozitive simple de protectie impotriva supratensiunilor atmosferice , formate din doua eclatoare metalice pe un izolator.

In functionarea normala eclatoarele asigura separarea fata de pamant a bornei aflate sub tensiune , iar cu ocazia aparitiei undei de supratensiune asigura amorsarea la tensiunea reglata.

Se utilizeaza pentru protectia instalatiilor ,in special linii electrice aeriene , pana la tensiunea de 220 kV .

Functionarea descarcatoarelor cu coarne se bazeaza pe strapungerea spatiului disruptiv (distanta intre coarne) de unda de supratensiune si prin arcul electric ce se formeaza este dirijata spre pamant.

33

Curentul de insotire de frecventa industriala , ramane in continuare si dupa disparitia curentului de impuls , punand astfel instalatia la pamant .

Daca reteaua are neutrul legat direct la pamant (instalatii de 110 ,220 kV sau MT cu neutrul tratat prin rezistenta), atunci descarcarea reprezinta scurtcircuit monofazat care este lichidat prin functionarea protectiilor.

Daca reteaua are neutrul izolat sau tratat prin bobina de stingere , punerea la pamant formata de descarcare este rezolvata de bobina de stingere , ca punere la pamant trecatoare.

6. Baterii de condensatoare

Din prezentarea teoretica a triunghiului puterilor , intr-un circuit electric monofazat de curent alternativ sinusoidal apar trei componente si anume:

-puterea aparenta “S”-este componenta care permite sa se determine limitele de utilizare ale unei instalatii,ale unui aparat sau masina electrica,deoarece dimensiunile acestora depind aproape exclusiv de tensiunea de serviciu si de curentul admisibil.

-puterea activa “P”-este componenta care permite transformarea energiei electrice intr-o alta forma de energie utila.

-puterea reactiva “Q”-este componenta care insoteste producerea,transportul,distributia si consumul puterii active.Puterea reactiva poate fi pozitiva sau negativa dupa cum in circuit predomina reactanta inductiva sau cea capacitiva.In consecinta un circuit absoarbe putere reactiva daca este inductiv si furnizeaza putere reactiva daca este capacitiv.

Intre puterile activa si reactiva exista o deosebire esentiala care consta in faptul ca in timp ce,puterea activa corespunde unui transport de energie de la sursa la consumator,puterea reactiva este doar o marime determinata de cantitatea de energie inmagazinata in bobinele respectiv condensatoarele din circuit.

P=Uicos [W]Q=UIsin [VAR]S=UI [VA]

Unde:-U-tensiunea la bornele circuituluiI-curentul din circuit -unghiul de defazaj dintre tensiune si curent-relatiile de mai sus sunt valabile pentru un circuit electric monofazat-intr-un circuit electric trifazat relatiile respective se inmultesc cu √3

Termenul “cos”,din expresia puterii active,se numeste factor de putere.Factorul de putere este intotdeauna subunitar,fiind cuprins intre zero si unu.In activitatea de distributie a energiei electrice,ne intereseaza ca factorul de putere sa fie cat

mai mare,adica sa existe un consum cat mai mic de energie reactiva.Cauza reducerii factorului de putere:

-receptoare inductive,care consuma energie reactiva necesara producerii campurilor magnetice proprii (motoare asincrone,cuptoare cu arc,echipamente electronice de mare putere,transformatoare,linii electriceaeriene,etc.)

Consecinte ale factorului de putere cu valori mut subunitar:-cresterea pierderilor de putere activa-cresterea pierderilor de tensiune in retea-reducerea capacitatii instalatiilor energetice-investitii suplimentare-perturbatii pe liniile telefonice

Imbunatatirea factorului de puterePentru a evita efectele existentei unui factor de putere cu valoare redusa sunt necesare surse

de putere reactiva in diverse puncte din sistemul energetic,in mod special in

34

punctele de consum ale acestuia.Ca surse specializate in producerea puterii reactive se folosesc in principal bateriile de condensatoare si compensatoare sincrone.

Instructiunea se refera la bateriile de condensatoare trifazate în conexiune stea,cu neutrul izolat fata de pamînt,cu o singura treapta,montate în exterior în statiile de transformare folosite pentru îmbunatatirea factorului de putere a energiei vehiculate prin transformatoarele de 110 kV/mt.

Toate bateriile de condensatoare sunt din elemente tip.Acestea se pot utiliza numai în zonele cu grad 1 si 2 de poluare.

Bateriile cu tensiune nominala de 6 kV si 10 kV sunt realizate cu un element în serie pe faza (de 3,64 kV respectiv 6,3 kV).La tensiunea de 20 kV se folosesc doua unitati în serie de 6,3 kV pe faza.

Bateriile sunt realizate în dubla stea cu neutrul legat între ele printr-un transformator de curent tip CESU 20/5/5 A cu care se realizeaza o protectie diferentiala de curent.Pentru obtinerea puterii necesare a bateriei se leaga în paralel mai multe elemente stea, un condensator avînd 100 kVA.

Pentru descarcarea bateriei sunt prevazute doua transformatoare de tensiune tip TEBU 20/0,1 kV legate în “V” la bornele bateriei. Celula de MT.aferenta este de tip prefabricat pentru LEA.Condensatoarele sunt montate pe suporturi metalice fixate în fundatii de beton.

În cazul bateriilor de 20 kV este obligatorie montarea elementelor de condensator pe stative izolate fata de pamînt (prin izolatoare de portelan), stativului dîndu-i-se potentialul median (între cele doua elemente ale fazei).La restul bateriilor nu este obligatorie izolarea stativelor fata de pamînt.Fiecare stativ este prevazut cu CLP cu actionare din afara îngradirii.

La montarea condensatoarelor,acestea se sorteaza astfel ca abaterea maxima a capacitatii sa nu depaseasca 10% pîna la 3 MVAr,si 5% peste 3 MVAr.

Bateria trebuie sa suporte continuu max.1,3In,iar tinand cont de toleranta capacitatii max.1,43In.Bateria trebuie sa suporte continuu 1,1Un,factorul deformant al undei de tensiune în modul neputînd depasi valoarea de 5%.

7.MENTENANTA

Prin “mentenanta” se intelege ansamblul tuturor acţiunilor tehnice şi organizatorice care se execută asupra SISC aflate în exploatare şi care sunt efectuate pentru menţinerea sau restabilirea stării tehnice necesare îndeplinirii funcţiilor pentru care au fost proiectate .Lucrarile care se executa in instalatiile de distributie a energiei electrice sunt cuprinse in urmatoarele categorii principale de mentenanta :

Mentenanta preventiva Mentenanta predictiva Mentenanta corectiva Mentenanta bazata pe fiabilitate

MENTENANTA PREVENTIVA

Sunt lucrari care se efectueaza la intervale de timp bine determinate , pentru prevenirea defectarii unor elemente componente si reducerea probabilitatii de aparitie in timp a unor defectiuni.

Scopul principal al mentenantei preventive este prevenirea intreruperilor si asigurarea duratei de viata in conditiile unor strategii de mentenanta preventiva justificate din punct de vedere tehnic si economic.

In categoria lucrarilor de “mentenanta preventiva” se include urmatoarele: Reviziile tehnice ( RT ) Cuprind ansamblul de lucrări care se execută periodic în scopul asigurării continuităţii în

funcţionarea instalaţiilor prin verificări, reglaje, măsurători, încercări, curăţire şi vopsitorie corectivă, înlocuirea unor piese şi subansamble, etc. Periodicitatea este determinată de categoria şi starea tehnică a echipamentelor, de prevederile furnizorilor, de normele de electrosecuritate, de deficienţele constatate în

35

urma controalelor periodice, de rezultatele metodelor moderne de diagnosticare şi/sau de interpretarea unor măsurători ale mărimilor electrice, etc.

Dacă cu ocazia lucrărilor se constată necesitatea înlocuirii unor piese şi subansamble uzate (altele decât cele standard prevăzute în lucrare ca obligatorii), lucrările suplimentare rezultate vor fi incluse pe o comandă separată care se va încadra ca RA, aparţinând “mentenanţei corective”.

Supravegherea si testarea Se va realiza printr-o combinaţie de activităţi programate de monitorizare şi testare, în care primul

este preponderent, realizate, după caz, de către personalul de exploatare sau de către personalul de mentenanţă cu suportul personalului din compartimentele tehnice.

Programul de implementare a “inspecţiilor periodice” se încorporează, de asemenea, în cel de supraveghere.

Activitate de “supraveghere” prin care se întreprind acţiunile necesare pentru a stabili dacă SISC continuă să funcţioneze, functionează în limitele admise sau că sunt pregătite să-şi îndeplinească la cerere funcţia, în conformitate cu cerinţele.

Controlul periodic (CP) In instalaţii controlul periodic (Cp) se execută de către personalul de exploatare (de regulă fără scoaterea de sub tensiune a instalaţiilor) şi în scopul depistării defectelor incipiente din instalaţii dar, în principal, el furnizează informaţiile necesare pentru pregătirea lucrărilor de mentenanţă preventivă (RT şi R).

Controlul efectuat ca urmare a unor incidente sau deranjamente va fi inclus în cadrul lucrărilor de mentenanţă corectivă, care le determină.

Inspecţii periodice ( Ip ) Includ de la vizite curente în instalaţii făcute de către conducerea obiectivului energetic până la

inspecţii multidisciplinare, atunci când acestea devin necesare în baza concluziilor rezultate în urma unei vizite curente.

Lucrările operative (LO) Reprezintă un ansamblul de activităţi incluzând lucrări de mentenanţă minoră – lucrări curente şi

lucrări minore, probe funcţionale, testări, monitorizări, urmărirea lucrărilor de mentenanţă şi dezvoltare/modernizare executate de SISE şi terţi, recepţii şi puneri în funcţiune.De regulă acestea sunt efectuate de către personalul de exploatare .

Include atât lucrările de mentenanţă propriu-zise, precum şi alte activităţi executate de personalul de exploatare, de genul: instructaj, recepţii şi puneri în funcţiune, urmărirea şi supravegherea calităţii lucrărilor conform prevederilor sistemului de management al calităţii, activităţi gospodăreşti, recuperarea materialelor din demontări, recondiţionări piese, subansamble componente şi confecţii metalice, etc. MENTENANTA PREDICTIVA

Cuprinde activităţi de monitorizare şi analiză privind reducerea performanţelor sau apariţia iminentă a incidentelor şi deranjamentelor prin:

informaţii primite de la sistemele bazate pe inteligenţa artificială, care integrează funcţiile de SCADA, DMS şi monitorizează parametrii energetici din instalaţiile de distribuţie, evidenţiind abaterile faţă de cei nominali;

observaţii în spectrul infraroşu (termografie) asupra echipamentelor care emit căldură (transformatoare, întreruptoare, separatoare, cleme de legătură etc.) pentru a detecta zonele defecte;

cromatografiere uleiuri din exploatare; monitorizarea apei şi hidrogenului la uleiurile de transformator; utilizarea de sisteme acustice pentru detectarea regimurilor de funcţionare

anormale (descărcări parţiale).MENTENANTA CORECTIVA :

Lucrările încadrate în această categorie sunt cele executate ca urmare a producerii unui incident sau deranjament Ansamblul lucrărilor de mentenanţă care se efectuează în scopul readucerii SISC în stare de a-şi putea îndeplini funcţiile pentru care au fost proiectate:

după producerea unui defect;

36

după o întrerupere voită a misiunii SISC atunci când este iminentă producerea unui defect a cărui apariţie nu a putut fi prevăzută.

Notă: Mentenanţa corectivă presupune lucrări de reparaţii şi intervenţii accidentale.În funcţie de tipul şi complexitatea defecţiunilor, lucrările de mentenanţă corectivă pot cuprinde

oricare din operaţiile care se executa în cadrul celorlaltor tipuri de mentenanţă. Intervenţiile accidentale (IA)

Sunt lucrările minime necesare pentru repunerea în funcţiune a instalaţiilor scoase din funcţiune ca urmare a incidentelor şi deranjamentelor. Caracteristica intervenţiilor accidentale este legată de faptul că ele trebuie să asigure alimentarea cu energie electrică a consumatorilor conform prevederilor din standardul de performanţă pentru activitatea de distribuţie.

Atunci când nu se poate realiza remedierea în soluţie definitivă, acest lucru se realizează prin programarea cu prioritate a lucrărilor de reparaţie accidentală.

Lucrările de intervenţie accidentală sunt urgente şi nu se pot amâna. Reparaţiile accidentale (RA)

Sunt lucrări care restabilesc starea tehnică iniţială a mijlocului fix prin înlocuirea sau repararea componentelor uzate. Ele sunt similare celor definite ca reparaţii (R) în cadrul mentenanţei preventive Ele se execută după apariţia unui incident sau deranjament sau în scopul prevenirii acestora urmărind readucerea instalaţiilor în starea de a-şi putea îndeplini funcţiile pentru care au fost proiectate. Ele se mai pot executa şi pentru remedierea în soluţie definitivă după o IA.MENTENANTA BAZATA PE FIABILITATE :

Ansamblu de acţiuni şi măsuri realizate cu scopul de a stabili programul şi conţinutul lucrărilor de mentenanţă preventivă ce trebuie executate pentru a menţine şi eventual restabili, atunci când este necesar, starea tehnică a SISC, utilizând analize ale modurilor de defectare, analize de siguranţă, analize funcţionale, analize de criticitate etc.

Reparaţiile (R) Sunt lucrări care restabilesc starea tehnică iniţială a mijlocului fix prin înlocuirea sau repararea

componentelor uzate. Ele nu au periodicitate prestabilită şi plafon valoric. Se programează în funcţie de starea tehnică a instalaţiei, la necesitate. Componentele iniţiale uzate care nu se mai fabrică se vor înlocui cu componente similare, aflate în producţie curenta.MODERNIZARE :

Ansamblu de lucrări prin care, fără a interveni asupra tehnologiilor utilizate în cadrul SISC, se înlocuiesc elementele uzate moral şi/sau fizic cu elemente noi, cu performanţe superioare sau se adaugă astfel de elemente cu scopul de a creşte performanţele şi rentabilitatea SISC peste nivelul iniţial precizat în proiectul aprobat.

Performanţele la care face referire definiţia pot fi, de exemplu  calitatea şi capacitatea producţiei, durata de viaţă, costurile de exploatare, eficienţa energetică, iar pentru construcţii – gradul de confort şi ambient, gradul de izolare termică.

Lucrările de modernizare nu constituie lucrări de mentenanţă întrucât, spre deosebire de acestea,

asigură obţinerea de venituri suplimentare substanţiale faţă de cele realizate cu mijloacele fixe iniţiale;

reduc substanţial cheltuielile de exploatare-mentenanţă ; conduc la majorarea valorii contabile a mijloacelor fixe.

37