Capitolul II.1.Generalitai privind retelele electrice urbane Energia reprezinta capacitatea unui sistem de a produce lucru mecanic.Evoluiasocietaii estestrnslegatdeconsumul deenergieingeneral i de consumul de energie electrica in special. Acest fapt a condus la apariia i dezvoltarea sistemelor energeticecareurmrescprospectareai exploatarearesurselor primarede energie,transformarea in energie secundar, transportul, distribuia i utilizarea sub forma de energie util.Sistemele energetice sunt grupate in jurul resurselor primare de energie: crbune, petrol, gaze naturale.Un caz aparte este sistemul electroenergetic care combin mai multe resurse de energie primar.Existenasistemelorenergetice se bazeaz pe o serie de transformari succesive pornind de la energia primar din natura i ajungand la energia util necesara anumitor nevoi. Pe parcursul intregului lan se aplica principiul conservarii energiei. Se pot defini mai multe forme de energie:-energiaprimar: energia bruta care segasesteinnatura subdiferite forme (energia solar, crbune din mine, gaz natural din zacamant, petrol din zacamant).-energia secundar: obinut prin transformarea energiei primare intr-o forma de energie care poate fii utilizat in instalaii, echipamente (crbunele triat, lemnul taiat i stivuit).. Partea din energia secundar pusa la dispoziia utilizatorilor se numeste energie finala sau distribuita.-energia util: obinut din transformarea energiei finale in alte forme de energie in scopul satisfacerii nevoilor energetice (energia termic, mecanica).Energiaelectricaesteoforma de energiesecundarfolosit ca agentenergetic (vector energetic), fiind considerat factorul principal al dezvoltrii i evolutiei economice ale societaii actuale. Energia primar utilizat pentru producerea de energie electrica are o pondere de 1/3 din consumul total.I.2.CARACTERISTICILE ENERGIEI ELECTRICEEnergia electric are marele avantaj c poate fi transportat cu randamente ridicate n cantiti mari dar nu poate fi stocat n cantiti mari nici mcar pe perioade scurte de timp.Principalele motive ale utilizrii energiei electrice ca agent energetic sunt urmtoarele:-creterea costului hidrocarburilor i luarea n considerare a problemelor de mediu;-energia nuclear nu poate fi folosit n prezent dect pentru prelucrarea de energie electric (aplicaii civile);-energiahidraulicseconverteterelativuoricurandamenteridicatenenergie electric;-progresul tehnic permite obinerea din ce n ce mai eficient a energiei electrice din surse regenerabile.Avantajele folosirii energiei electrice:1-sepoate obinerelativuor i curandamente bunedinoriceform deenergie primar;-se poate transporta instantaneu la distane mari, att la tensiune alternativ, ct i la tensiune continu;-este o energie curat att pentru transportul i distribuia ei ct i pentru utilizare-esteformadeenergiecaresepreteazcel mai binepentrumarileaglomeraii urbane putnd fi distribuit n orice cantitate i pe orice suprafa;-sepoateproducedincombustibili inferiori i dinenergienuclearcarenupot fi folosite n alte scopuri;-se preteazpentru introducerea unor sisteme de msur, comand, control i automatizare.Reeaua electric reprezint ansamblul liniilor electrice aeriene i subterane precum i staii de transformare i posturi de transformare.Centrala electric reprezint ansamblul instalaiilor electrice care asigur procesul de producere, transport, distribuie i utlizare a energiei electrice.Si stemul electroenergetic reprezint ansamblul instalaiilor electrice pentru producerea, transportul i distribuia energiei electrice. ntr-oalt definiie sistemele electroenergetice pot fi considerate ca osuprapunere dereele electrice de tensiuni diferite cu legturi radiale sau buclate, unite ntre ele prin staii i posturi de transformare n nodurile crora se conecteaz generatoare i consumatorii de energie electric.Structura unei reele electrice reprezint modul de dispunere a echipamentelor componente (linii, transformatoare, genratoare) precumi legturile dintre acestea. Alegereaarhitecturii sefacenurmaunei analizemultii criterialencareseiaun considerare aspecte tehnice i economice.n alegerea soluiei privind arhitectura unei reele electrice se iau n considerare mai multe condiii:-funcionale;-auxiliare;-speciale.I.3.CLASIFICAREA REELELOR ELECTRICECriterii de clasificare:1) dup nivelul de tensiune;2) dup functia sau destinaia lor;3) dup teritoriul pe care l ocup (pe care se rspndesc);4) dup topologie;5) dup modul de tratare al neutrului.2I.3.1.Clasificarea reelelor electrice dup nivelul de tensiuneFig. 1.1 Tensiunea intre faze.Ten siunea nominal : o mrime de referin (convenional) folosit n proiectarea i exploatarea reelelor electrice.Tensiunea nominal a echipamentelor poate fi diferit de cea a reelelor electrice.n funcie de tensiunea nominal reelele electrice se mpart n:a)reeleelectricedejoastensiune (JT) Un230 kV-220 kV, 400 kV i 750 kV. Au rolul de repartiie zonal sau distribuie urban a energiei electrice. Reelele de FT sunt reele de transport i realizeaz legtura ntre nodurile importante ale sistemelor electroenergetice.Tendine privind evoluia reelelor din punct de vedere al nivelului de tensiune:-utilizareaunortensiuni ctmai ridicatepentrureducereapierderilordeputerei energie: P=3RI2 =RS;- reducerea numrului de trepte de tensiune (din considerente de reducere a pierderilor prin transformri succesive i cele din normalizare, standardizare a produciei de serie);-trecereaunorreeleelectricela tensiunisuperioare(pentru transport220-400kV Sibiu-Mintia-Arad era la 220 i a trecut la 400 kV).3I.3.2.Clasificarea reelelor electrice dup funcia, destinaia i extinderea lorClasificareadupacestecriterii estestrnslegatdeclasificareadupniveluri de tensiune.Din punct de vedere al destinaiei reelele electrice pot fi:- de interconexiune;- de transport;- de repartiie;- de distribuie.Din punct de vedere al extinderii reelele electrice pot fi:- la nivel internaional;- la nivel naional;- la nivel zonal sau regional;- la nivel urban sau rural.Reelele de interconexiune funcioneaz la 400 kV, 220 kV i realizeaz interconexiunea cu rile vecine.Reelele electrice de transport funcioneaz la 400 kV, 220 kV i asigur transportul unor puteri deordinul sutelor, miilor deMWladistanemari zeci sausutedekm, asigurnd legtura dintre zonele de producie i de consum. Extinderea lor este la nivel naional.Reelele electrice de repartiie 110 kV, ndeplinesc un rol mixt asigurnd o rezerv pentru reeaua de transport sau asigur distribuia i repartiia local a energiei electrice pentru marile orae i zone industriale. Rspndirea este la nivel local sau zonal.Reelele electrice de distribuie constituite n general din dou niveluri de tensiune: - medie tensiune: 20 kV, 10 kV, 6 kV; - joas tensiune: 0,4 kV.Asigur distribuia unor cantiti relativ reduse de energie electric i la un ansamblu limitat de consumatori pe teritoriu oraelor (distribuie urban), satelor (distribuie rural) sau a unor zone industriale (distribuie industrial).I.3.3.Clasificarea reelelor electrice dup topologieTopologia (configuratia) unei reele electrice este strns legat de gradul de sigurant n alimentarea consumatorilor. Creterea gradului de siguran n alimentarea consumatorilor se poate realiza prin dimensionarea puternic a circuitelor sau prin creterea numrului de circuite.Alegereasoluiei dealimentareaaunui consumator sefacenurmaunui calcul tehnico-economic.Pentru creterea gradului de siguran n alimentarea consumatorilor exist uramtoarele modaliti: rezervarea (parial sau total), interconectarea, dubla alimentarea sau buclarea.Metode de separare a sistemului electroenergetic n scopul limitarii extinderii avariilor: izolare, insularizare, microzonare, zonare.Avndn vedere cele prezentate anterior reelele electrice pot avea urmtoarele configuraii:- reele radiale sau arborescente: sunt alimentate dintr-o singura surs; au o structur simpl putnd fi constituite din una sau mai multe ramificaii;4 suntieftine, uordeexploatat, necesitaparatedecomutaiesimple, motiv pentru care se pot utiliza la joas tensiune i nalt tensiune; prezint dezavantajul unui grad sczut de siguran n alimentarea consumatorilor. Oricedefect lasurssauoricaredintronsoaneconducela intreruperea tuturor consumatorilor.Fig. 1.2 Reele radiale, arborescente sau deschise.- reele electrice simplu buclate: sunt alimentate din dou sau trei surse ceea ce conduce la creterea siguranei n funcionare; sunt mai scumpe dect reelele radiale necesitnd elemente constructive mai numeroase dar i sisteme de protecie mai complexe.5Fig. 1.3 Structuri de reele buclate.- reele complex buclate: formeaz o structur asemntoare ochiurilor unor plase; prezint un grad foarte bun de sigurant n alimentarea consumatorilor dar la un pre ridicat.Fig. 1.4 Structuri de reele complex buclate.I.3.Clasificarea reelelor electrice dup situaia neutruluiPunctul neutru al unei reele electrice este constituit de punctul comun al infurrilor avnd conexiunea n stea ale transormatoarelor electrice.n unele situaii neutrul nu este accesibil el neputnd fi creeat artificial.Necesitateastudieriisituaiei neutruluifadepmantesteimpusdeconsecinele care apar n urma punerii accidentale la pmnt a unei faze. Pe de-o parte se urmrete nentreruperea imediat a alimentrii consumatorului, iar pe de-altparte stingerea arcului electric la locul de defect.Dinpunct de vedere al situaiei neutrului fat de pmnt reelele electrice pot funciona n urmtoarele moduri:- reele electrice cu neutrul izolat fa de pmnt: aceast situaie este specific pentru reelele electrice de medie tensiune.6Fig. 1.5 Reele electrice cu neutru izolat fa de pmnt.-reele electrice cu neutrul legat la pmnt: cu legtur direct; cu neutrul legat prin impedan.Fig. 1.6 Reele electrice cu neutrul legat la pmnt.I.4.CONFIGURAIA REELELOR ELECTRICE DE MEDIE TENSIUNEOrice schem de conexiuni sau configuraie a unei reele electrice trebuie s satisfac o serie de cerine impuse de dezvoltarea surselor i consumatorilor de energie electric:- s asigure continuitatea n alimentare;- s fie simple pentru exploatare i s asigure operativitate i elasticitate;- sprezinteposibilitateaextinderii nviitor nfunciedeamplasareasurselor i consumatorilor de energie electric;- s limiteze valorile curenilor de scurtcircuit;-sfieechipatecumaterialeiaparatefiabile, cuperformaneridicateisisteme moderne de protecie i automatizri.Din punct de vedere al schemei de conexiuni exist dou categorii de reele electrice de medie tensiune: reele electricecudistribuie directn care punctele de transformare sunt alimentate din staii de transformare prin intermediul distribuitoarelor;7reeleelectricecualimentareindirect sunt cele n care posturile de transformare sunt alimentate prin intermediul distribuitoarelor din punctele de alimentare, care la rndul lor sunt alimentate prin intermediul fiderilor din staii de transformare.I.4.1Configuratia retelelor electrice de distributie urbanaDin punct de vedere al schemei de conexiuni exista doua categorii de retele electrice :- retele cu distributie directa in care posturile de transformare sunt alimentate direct din statiile de transformare prin intermediul unui distribuitor de medie tensiune.Fig. 1.7 Retea cu distribuie direct- retele cu distributie prin puncte de alimentare (sau puncte de conexiune) in care posturile de transformare sunt alimentate prin intermediul distribuitorilor de medietensiunecarelarandullorsunt alimentati dinpunctedealimentaresau punctedeconexiune. Acestea sunt alimentate din statiile de transformare prin intermediul feeder-ilor.Fig. 1.8 Retea cu distributie prin puncte de alimentarePA punctul de alimentare reprezinta o statie de conexiuni de medie tensiune situata in afara statiilor de transformare.Avantajul este reprezentat de faptul ca se reduce spatial ocupat de celulele aferente plecarilor de medie tensiune din statiile de transformare. La ora actuala exista tendintaderenuntareaschemei cudistributieprinposturi dealimentare, retelelenou construite fiind cu distributie directa.8I.4.2.Schemele de conexiuni ale distribuitorului de medie tensiune Racordareaposturilor detransformareladistribuitoareledemedietensiunese poate realiza in doua moduri :- in derivatie Fig. 1.9- in serie (sistem intrare iesire)Fig. 1.10I.4.3.Configuratia retelelor de distributie de medie tensiune urbane Acesteretelesunt realizateingeneral culinieelectricaincablu(LEC). Pentru aceste linii identificarea locului dedefect i remedierea defectelor necesita untimp ridicat. Inplusreteleleurbanepotalimentazonecudensitatedesarcinaridicata. Din aceste considerente posturile de transformare trebuie prevazute cu posibilitatea alimentarii pe doua cai din aceeasi statie de transformare sau din statii de transformare diferite.9Retea de distributie urbana cu rezervarea pe aceeai statie Fig. 1.11Retea de distributie urbana cu rezervare pe statii de transformare diferite Fig. 1.1210Retea de distributie urbana tip grilaFig. 1.13Schema se foloseste in zonele urbane cu densitate de sarcina mare ( 5-10MVA ) , i ofera avantajul reducerii volumului de cabluri de medie tensiune.11Retea de distributie urbana cu dubla derivatie (radiala sau buclata)Fig. 1.14Pentruaceastaconfiguratieinexploatareseconsiderauncabludelucrui un cablu de ajutor (rezerva). Toate transformatoarele vor fi alimentate de la un singur cablu, iar in cazul defectarii acestuia vorfi toate conectate la cel de rezerva . Schema se poate folosi pentru zone urbane cu densitate de sarcina mare (>10MVA).Criterii de alegere a structurii reelelor electrice de distribuieAlegerea tensiunii nominale. n reelele electrice de distribuie, tensiunile de alimentare a consumatorilor depind de o serie de factori tehnici i economici i anume: mrimea puterii active solicitate de un consumator sau de un grup de consumatori, la un moment dat; amplasamentul consumatorilor fa de reele electrice existente; tipul receptoarelor de energie electric instalate la consumatori.Comisia Electrotehnic Internaional n publicaia sa nr.38-1983, recomand pentru reelele electrice de distribuie public urmtoarele niveluri de tensiune: joas tensiune: 400/230 V; medie tensiune: trei familii de niveluri de tensiune si anume:- 10 la 13 kV;- 20 la 25 kV;- 33 la 35 kV;Tensiunea de 6 kV i 10 kV se utilizeaz, n special, pentru alimentarea motoarelor electrice, respectiv n reelele industriale; nalt tensiune: 110 kV.n tara noastrs-au adoptat urmtoarele tensiuni nominale pentru reelele de distribuie: 0,4/0.23 kV pentru JT;12 20 kV (n unele cazuri 10 kV care ulterior va trece la 20 kV), pentru MT; 110 kV pentru T.Puterile care se pot transporta la diferite niveluri de tensiune n reelele de distribuie sunt, n genral, urmtoarele: joas tensiune: sub 50 kW - pentru alimentarea consumatorilor casnici i teriali; medie tensiune: pan la 2000 kW - pentru alimentarea consumatorilor din sectorul teriar i a celor comerciali cu puteri maxime simultan absorbite; nalttensiune: consumatori cuputeri maximsimultanabsorbitecaredepesc 5000 kW (n general, mici consumatori industriali).Avnd n vedere necesitatea economisiri energiei electrice, pe care furnizorul o poate realiza prin reducerea pierderilor n reelele electrice, se impune scurtarea lungimii reelelor electrice, n special, a celor de JT i MT prin aducerea tensiunilor nalte ct mai aproape de consumator (racorduri adnci).Indiferent dac este vorba de reelele electrice noi, pentru alimentarea unor consumatori, sau de restructurarea celor existente, criteriile care stau la baz sunt unice i trebuie s urmreasc: un nivel de fiabilitate ridicat, att pentru ansamblu de reele luat n considerare ct i pentru fiecare element de reea n parte; reducerealamaximumposibil apunctelor slabecarepot generantreruperi n alimentareacuenergieelectricaconsumatorilor prinsimplificareaschemelor primare i secundare ale instalaiilor; adoptareadesoluii dereeleelectriceelastice(autostructurante), nspecial la MT, prin posibilitatea adugrii, la o reea existent, de noi linii i conectarea de noi punctedeinjeciejustificatedecretereasarcini, meninndu-sestructura, toate modificarile neconstituind dect o dezvoltare de configuraie i nu o remaniere sau o adaptare, mai mult sau mai puin laborioas, la noiile condiii de funcionare; introducerea automatizrilor pentru reducerea la minimum a timpului de inactivitate datorit avariilor unor poriuni de reea; utilizarea unor tipodimensiuni (proiecte tip, elemente tipizate) de lung viabilitate; urmrirea economiei de energie prin adoptarea de configuraii corespunzatoare de reele precum i printr-o dimensionare optim economic a elementelor acestora;ncadrarea n normele de protecie a mediului nconjurtor; pentru reelele electrice se pune acut problema de protejare estetic a peisajului i de eliminare a pericolelor de accidente datorate influenei curentului electric (asupra oamenilor, animalelor i al altor instalaii).I.5.Sisteme de distributie de medie tensiunen acest domeniu este de mare importan alegerea tensiuni optime din gama tensiunilor medii care are domeniul destul de larg ntre 3 i 60 kV. Alegerea nivelului optimdetensiunesefacepecriterii economice care sunt determinate de pierderile de putere i energie electric i sunt condiionate, la rndul lor, de o denitate de sarcin care variaz ntre 2 i 6 MVA/km2. Tensiunea sa optim pentru ara noastr a rezultatat 20 kV. Ca urmare sistemul de distribuie de medie tensiune, aerian sau subteran se va realiza 13la20kVchiardacnprimaetap, dictatdecondiii devalabilitatemomentan, va funciona la alte tensiuni, de exemplu, la 10 kV.Din punct de vedere al modului de racordare la staiile de alimentare de 110/20kV, reelele de medie tensiune pot fi clasificate n doua categorii: reele cu racordare direct;reele cu racordare indirect, prin staii de conexiuni.I.5.1.Structura reelelor de medie tensiuneReelele de racordare direct sunt acelea n care posturile de transformare 20/0,4kV sunt racordate direct la barele de 20 kVale staiilor de transformare T/MTprin intermediul liniilor de medie tensiune.Reelele de racordare indirect prin staii de conexiuni sunt acelea n care posturile de transformare 20/0,4 kV sunt racordate prin linii de 20 kV la barele staiilor de conexiuni de MT, care la rndul lor sunt alimentate din staii de transformare 110/20 kV prin linii care nu au alte sarcini pe ele.Sistemul de racordare indirect se utilizeaz n siuati speciale, cnd staia de 110/20 kV este situat departe i cnd prin consumul zonei nu se justific, pe moment, apariia unei noi staii de110/20kV. naceastsituaie, staiadeconexiuni vafi conceput, amplasat i construit n aa mod nct s formeze corpul de conexiuni de 20 kV a unei viitoare staii de 110/20 kV.Reelele electrice de MT care alimenteaz consumatori industriali ale cror receptoare funcioneaz la 6 sau 10 kV vor avea o configuraie dictat att de volumul consumului ct i de tensiunea secundar a staiei de 110 kV/MT de alimentare. n cazul n care aceti consumatori justific o staie de 10/6 kV sau 110/10 kV prin puterea solicitat, ei vor fi alimentaidinaceaststaieprintr-o reea de 6 respectiv 10kV, separat de reeaua de distribuie public.ncazul ncareostaiedetransformarenusejustific, aceti consumatori vorfi alimentai din reeaua de distribuie public la 20 kV, transformarea 20/6 kV sau 20/10 kV fcndu-se la consumator.Reelele de medie tensiune sunt formate din linii electrice i posturi de transformare.Liniile electrice de medie tensiune vor fi subterane n zonele urbane cu densitate mare deconstrucii iaerienenzoneleexterioarelocalitilorurbane, nmediul rural ila periferialocalitilor urbaneundesistemul deconstrucii esteasemntor celui rural. Posturile de transformare vor fi amplasate n construcie zidit, n mediul urban, aerian pe stlpi saulasol nmediul extraurban, iar pentruconsumatorii temporari careii vor schimbaamplasamentul sevor utilizaposturi detransformareprefabricatencabin metalic.Schemele reelelor electrice de medie tensiune se vor alege n funcie de: natura consumatorilor ce urmeaz a fi alimentai (consumcasnic, teriar, industrial sau similar) i condiiile de siguran ale acestora; densitatea de sarcin teritorial; mediul urban sau rural unde sunt amplasai consumatorii; distana ntre centrele de exploatare cu personal de servire i consumatori. 14Capitolul IIDimensionarea elementelor retelei electrice de distributieII.1.Alegerea numarului i a puterii optime a transformatoarelorII.1.1.Consideraii generaleLadeterminareanumrului i aputerii optimeatransformatoarelor dinstaiilei posturile de transformare, se caut obinerea parametrilor cei mai convenabili din punct devederetehnicieconomic. n acest scop, este necesar s se ntocmeasc un studiu bazat pe urmtoarele elemente: curba de sarcin zilnic pentru o zi de lucru i pentru o zi de repaus, n perioadele caracteristice de consum, de var i de iarn; curba de sarcin anual; curba sarcinilor anuale clasate; sarcina maxim total, dedus din curbele de mai sus, la care se adaug pierderile tehnologice din reelele de medie tensiune i n transformatoare.Numrul i putereatransformatoarelor sedeterminnraport cucriteriiletehnico economice i de siguran n alimentarea consumatorilor.Gradul desigurannecesar nalimentareacuenergieelectricaconsumatorilor conectai la o staie sau un post de transformare se obine prin crearea unei rezerve n ce privete numrul i puterea transformatoarelor instalate. n acelasi scop se pot prevedea linii suplimentare de legtur cu barele altor staii sau posturi de transformare.Rezerva n ce privete numrul de transformatoare se realizeaz echipndu-se staia sau postul de transformare cu cel puin dou transformatoare, care pot fi legate la bare amndou sau numai unul singur (cellalt constituiind aa numita rezerv rece).Staii de transformare sau posturi cu numr mai mare de transformatoare se construiesc rar, i n general ,nu criteriul siguranei determin o astfel de soluie.Rezerva n ce privete puterea, rezult din condiia c, n cazul avarieri unui transformator, unitaile care ramn n funciune s poat asigura alimentarea mai departe a consumatorilor vitali.Dacexistnumaiconsumatori decategoriaatreia(carepotfintrerupi untimp determinat) sau dac reeaua de JT pe care o alimenteaz postul de transformare respectiv are o configuraie strns buclat, atunci postul se poate echipa cu un singur transformator.O problem de care mai trebuie s se ina seama la alegerea marimii transformatoarelor este aceea legat de evoluia sarcinii, nacest caz, trebuie sse studieze dou tipuri de compromisuri: Pe plan statistic, mai bine zis far a considera c sarcina de deservit este n permanent cretere, n care caz trebuie fcut un compromis ntre a alege un transformator de mrime mai mare, care are un cost de revenire mai mic pe kVA instalat i un numr mai mare de transformatoare care s funcioneze n 15paralel, care micoreaz necesitile de rezerv, deoarece consecinele avarierii unei uniti sunt foarte reduse. Pe plan dinamic, mai bine zis innd seama de creterea sarcini, problema este de a tii ci ani un transformator trebuie s fie instalat. Dac numrul de ani este redus, cheltuielile cu nlocuirea transformatoarelor vor fi mai mari; dac acest numr de ani este ridicat, transformatoarele de puteri mai mari care vor trebui instalate pentru evitarea acestor nlocuiri dese antreneaz, deasemenea, cheltuieli mari. Exist deci i n acest domeniu un compromis optim.Intervine, bineneles, i problema normalizrii treptelor de transformare cci nu este indicat de a se utiliza un mare numr de aparate de tipuri diferite, att n ceea ce privete costuriledefabricaiectiacelaal costurilor demeninere nrezervaunui anumit numr de aparate de fiecare tip.nfine, mai trebuie menionate anumite limitri tehnice (dintre care menionm principalele: greuti maxime care nu pot fi depite din cauza mijloacelor de transport, a puterii de scurtcircuit maxime la nivelurile de tensiune inferioar etc.) care pot conduce la a alege mrimi inferioare valorilor optime, rezultnd compromisurile menionate mai sus.II.1.2.Determinarea numrului optim de transformatoare dintr-o staie sau post de transformare corespunznd unui cost anual minim (problema static)Primaproblemcaretrebuiesfierezolvatesteaceeaadeterminprii numrului optim de transformatoare care trebuie s se instaleze ntr-o staie sau post de transformare ntr-un an dat. Se presupune, pentru nceput, c puterea ce trebuie asigurat de staia sau postul de transformare este constant n timp i c alegerea mrimi transformatoarelor este n ntregime liber, adic nengrdit de anumite restricii.Determianreanumrului i aputerii optimeatransformatoarelor dedistribuiepe criterii economice se refer la toate treptele de putere nominale ale unei serii de transformatoare concepute pe baza unui sistem unitar de premise.Pentruaceastasevaconsidera, conformteoriei generale atransformatoarelor c materialul activ dintr-o aceeasi serie de transformatoare, respectiv pierderile de mers n golipierderilennfurriletransformatoruluise grupeaz, ngeneral,n jurul unei caracteristicicevariaz cu puterea aparent nominal a transformatorului la puterea , fiind de forma:nTS K Y (2.1)ncare: Yestecaracteristicalacaresefacereferire(pierderi ngol, pierderi n scurtcircuit etc.); nTS- puterea aparent nominal a transformatorului;K - factor de proporionalitate specific fiecrei caracteristici;- exponent cepoateluavaloareade2/3saupentruuneleserii de transformatoare 3/4 .Se va considera, n mod similar, c i costul transformatoarelor urmeaz aceeai lege de variatie.n unele cazuri se poate considera c aceasta lege de variaie este liniar, de forma:16nTS K K Y + 1 0(2.2)Pentrudeterminareanumrului optimdetransformatoaredintr-ostaiesaupost de transformare se consider urmtoarele mrimi :S - consumul maxim deservit de staia sau postul de transformare, n MW; nTS - puterea aparent nominal a transformatorului instalat n staia sau postul de transformare, n MVA;n - numrul de transformatoare instalat ntr-o staie sau post de transformare;CT - costul unui transformator de puterenTS, n lei;Cct - costul unei celule de transformator dintr-o staie de transformare n lei;j - costul anual echivalent al unui MW de pierderi Joule la vrf ;f- costul anual al unui MW de pierderi, constante n tot cursul anului (pierderi n fier n transformator). Costul transformatoarelor. S-a admis urmtoarea lege de variaie a costului transformatorului n funcie de mrime:3 / 23 / 200 nT tTnTT TSSSC C

,_

(2.3)n care 0 TCeste costul uni transformator de putere 0 TS.Aceast lege n 3 / 2nTS rezult din faptul c la o inducie i densitate de curent dat, masa unui transformator variaz sensibil cu puterea 2/3 din puterea nominal. Pierderile in fier. Legea care d variaia pierderilor n fier ( fp) n funcie de puterea transformatorului este, n prim aproximaie, de aceeai form ca precedenta 3 / 23 / 200 nT fTnTf fSSSp p

,_

(2.4) PierderileJoule.Pentruofamilie dat detransformatoare, rezistena R variaz sensibil n raport invers cu puterea nominal a transformatorului: 0 0 T nTS R S R (2.5)Pierderile Joule ( jp) la vrf, ntr-un transformator sunt date de expresia:nTjnTTjS nSS nSUS Rn US Rp222220 02 22 (2.6) Costul anual. Dac se noteaz cu a rata de actualizare, costul global anual al investiiilor i al pierderilor va fi:( )nTj j nT f f t ctS nSS a n C a n C + + + 23 / 2 17(2.7)Pentru a simplifica problema siguranei alimentarii se va considera n acest calcul c alimentareaconsumatorilor lavrful desarcinpoatefi asigurat prinaltemijloacen cazul, indisponibilitii unui transformator.Vom avea deci urmtoarea relaie:( ) S S nnT 1 25 , 1,(2.8)1,25 fiind coeficientul de suprasarcin maxim admisibil pentru un transformator n caz de avarie nlocuind penTS prin expresia sa n funcie de S, valoarea costului anual va fi de forma : ( )1]1

+ + SnncnS nb A K C113 / 23 / 2(2.9)Numrul de transformatoare care red costul minim, presupunnd c funcia este de form continu, va fi dat de relaia :( )01 332 3 / 53 / 21]1

+ + nScnnS b A KnC(2.10)Aceast relaie arat c n nu poate fi superior lui 3, coeficieni A, b, c fiind pozitivi. De altfel, prin ipotez, trebuie s avem2 n .n practic se poate verifica c valoarea costului minim este totdeauna obinut pentru 2 n .Numrul optim de transformatoare ntr-o staie sau post de transformare este de 2 sau 3 (n funcie de criteriile de siguran adoptate) i c un numr mai mare de transformatoare nu poate rezulta dect n condiii tehnice independente optimului economic.II.1.3.Determinareaputerii optimeatransformatoarelordedistribuiepecriterii economicePentrudeterminarea puterii optime a unui transformator dedistribuie, respectiv stabilirea valorilor iniiale pentru primul an de exploatare ale ncrcrilor la vrful anual de sarcin se pot utiliza de regula, 3 criterii de optimizare i anume : cheltuieli totale actualizate minime (CTA),n care se ia n considerare att costul transformatorului ct i cel al pierderilor de putere i de energie. Un caz particular l constituie minimizareacheltuielilor anualedecalcul ncarenuseineseamade actualizare ; costul minim al pierderilor de putere i energie (CPW), termenul referitor la costul transformatorului fiind considerat nul ; pierderile minime de energie in exploatare (CW).18Criteriul cel mai generali cel mai des folosit pentru determinarea puterii optime al unui transformator este ns criteriul cheltuielilor totale actualizate minime (CTA).ncrcrile economice ale unui transformator se vor determina lund n considerare o cretere dinamic a vrfului anual de sarcin.La un transformator de distribuie s-a definit o perioad de exploatare economic care reprezint numrul de ani pn cnd gradul su de ncrcare maxim se mrete de circa 1,6 ori fa de valoarea iniial, considerat optim din punct de vedere economic pentru primul an dup instalare.Numruln de ani al unuia din aceste intervale de folosire economic a transformatorului depindedevaloareacreterii dinamicii vrfului anual desarcinn perioada respectiv i poate fi determinat cu ajutorul relaiei:( ) 6 , 1 1 +nr ,(2.11)n care r este un coeficient care ia n considerare dinamica sarcinii n perioada considerat.a)Cheltuieli totale actualizate (CTA)determinate de procurarea, montarea i exploatarea unui transformator, la un anumit regim de ncrcare, pe o perioad de n ani, se pot determina cu relaia :11]1

,_

+ + 2130 nTMj j f f TnnSSp c p c CTTCTA,(2.12)unde: 30T T c c cf W p f + ;(2.13)r W p jm T c c c + 30;(2.14)n care: CTAnsunt cheltuielile totale actualizate nsumate pe operioad de nani de funcionare, n lei;Tn este mrimea actualizat a unei durate de serviciu de n ani i are expresia:( )+ nnmna T11.(2.15)Pentru o perioad de 30ani, ct reprezint durata de serviciu normat pentru transformatoare i o rat anual de actualizare a=8%, valoarea T30=11,25 ani;CT- costul transformatorului, inclusiv manopera de montare a lui, n lei;19cf - costul n valori actualizate al unei uniti de pierderi de putere n fier pe o durat de n ani de funcionare, n lei/kW;pf- pierderi n fier ale transformatorului, n kW;cj-costul nvalori actualizateal uneiuniti depierderi deputerenscurtcircuit, n lei/kW;pj- pierderile la funcionarea n scurtcircuit, n kW;cp- costul specific al puterii instalate ncentrale deechivalare debaz, nvalori actualizate, n lei/kW;cW - costul specificmediupesistemal kilowattorei depierderi, calculat lanivelul postului de transformare MT/JT sau de T/MT n lei/kWh;SM1- puterea aparent maxim, din primul an de exploatare al transformatorului, n kVA;SnT- puterea nominal a transformatorului in kVA;mr - multiplicator de sarcin i are expresia : ( )( )( ) +++1021111nmmmnrarT am ,(2.16)n care r este rata de cretere a vrfurilor anuale n perioada respectiv, iar a rata de actualizare; - durata de calcul a pierderilor tehnologice anuale de energie, n h/an, a crei valoare poate fi luat din diagrame sau calculat cu relaia: ( )2410 124 , 0 8760 + MT [h/an],(2.17)n care TM este durata de utilizare a sarcinii maxime anuale, n h/an i poate fi estimat cu suficient exactitate folosind relaia: 1212103 , 1MQ PMSW WT+ ,(2.18)n care: WP1WQ1reprezint estimarile cu privire la totalul energiei active i, respectiv, totalul energiei reactive care se ateapt a fi tranzitate prin transformator n primul su an de exploatare;T f - timpul calendaristic al anului, egal cu 8760h.Pierderile de mers n gol (pf ), pierderile n scurtcircuit (pj) i costul transformatorului (CT) sepot nlocui, conformipotezei prezentate, nfunciedenitevalori specifice raportate la sarcina nominal a transformatorului, la puterea , astfel : T t TS C ;(2.19) T f fS p ;(2.20) T j jS p .20(2.21)Se consider ca are valoarea de 2/3 sau 3/4 .( )1]1

+ + 3 / 421 3 / 230 nTMj j nT f f tnnSSc S cTTCTA .(2.22)Formula final de calcul a ncrcrilor initiale optime la varful de sarcin:( )( )r w p jf w p f tm T c cT T c ck + + +3030inf 1707 , 0 .(2.23)II.1.3.Calculul pierderilor de putere i de energie n transformatoareLa funcionarea transformatorelor apar pe lang pierderile de putere active n nfurri kP ,caresuntdependentede sarcina, ipierderileindependente desarcin cum ar fi pierderile n fierul transformatoarelor0P .Pierderile de putere activ n nfurrile transformatorului la sarcina nominalknP sunt egale cu pierderile la scurtcircuit i pot fi luate din cartea tehnica a transformatorului sau din tabele.PierderiledeputerereactivlasarcinanominalknQ sunt egalecupierderile determinate de dispersia fluxului magnetic. Aceste pierderi se pot determina cu relaia:100nT rknS uQ .(2.24)n care: ur este cderea de tensiune procentual n reactaa transformatorului, n %;SnT - puterea aparent nominal a transformatorului, n KVA.Latransformatoarele deputeri mari, nspecial, sepoateluanlocul cderii de tensiunenreactantatransformatoruluiun, tensiuneadescurtcircuit uscadicur (%)usc (%).Tensiunea de scurtcircuit usc se ia din cartea tehnic a transformatorului. Ultima formul devine:100nT scknS uQ (2.25)Pierderile de putere activ la mersul n gol0P apar datorit magnetizarii miezurilor de fier ale transformatorului. Aceste pierderi se pot lua din datele tehnice ale transformatorului sau din tabele.Pierderile de putere reactiv0Q se calculeaz cu relaia:1000nT magS IQ ,21(2.26)n caremagI este curentul de magnetizare al transformatorului, n procente la sut, a crei valoare se ia din datele tehnice ale transformatorului.Pierderiledeputere, activi reactivdependentedesarcin, pentruovaloareS oarecare, se pot calcula cu relaiile:T kn knnTkRUSP a PSSP2222

,_

,(2.27) T kn knnTkUUSQ a QSSQ2222

,_

.(2.28)ncarePkiQksuntpierderiledeputereactiv, respectivereactivnnfurrile transformatoarelor, n kW i, respectiv kVAr;S - puterea aparenta la care se dorete sa se fac calculul, n kVA; SnT - puterea aparent nominal a transformatorului, n KVA; nTSSa - coeficientulde ncrcare al transformatorului determinat de sarcina real i de cea nominal;kn knQ P ,sunt pierderile de putere, activ respectiv reactivnominale n nfurrile transformatorului, n kW i respectiv n kVAr;RT, XT - rezistena,respectiv,reactana nfurri transformatorului, n .Pierderileindependentedesarcins-ar puteaconsidera, nprimaaproximaie constante deoarece tensiunea de lucru ntr-o retea nu variaz n limite mari, deci:nP P0 0 .(2.29)Pierderile totale n transformatoare sunt:0P P Pk T + (2.30)0Q Q Qk T + (2.31)II.2.Alegerea sectiunii conductoarelor retelelor electrice de distributieII.2.1.Consideraii generale La proiectarea reelelor electrice de distribuie o prim problem care se pune este aceea a alegerii seciunii conductoarelor, innd seama de ncrcarea lor n regim normal de funcionare i n diferite regimuri de avarie.22La alegerea seciunii conductoarelor, indiferent dac este vorba de o linie aerian sau de una subteran, trebuie s se in seama de urmtoarele criterii economice i tehnice: densitatea economic de curent; nclzirea admisibil n regim de durat; stabilitatea termic la scurtcircuit; cderea de tensiune maxim; rezistena mecanic.n general, alegerea seciuni conductoarelor liniilor electrice aeriene, se face pe baza criteriul economic, n regimnormal de funcionare, care este criteriul de baz la dimensionare, iar seciunea rezultat trebuie apoi verificat pe baza criteriilor: criterii de tensiune maxim, a nclzirii admisibile n regimde durat, stabilitatea termic la scurtcircuit, a rezistenei mecanice.Verificarea conductoarelor unei linii electrice la nclzirea admisibil sau la stabilitatea termic la scurtcircuit se face n caz de avarie spre a se vedea comportarea instalaiei la n-1 incidente sau scurtcircuit, adic la eventualitatea apariiei unei suprasarcini la care este supus linia electric datorit faptului c o instalaie vecin, ce se aflmai mult saumai puinnparalel, estescoasbruscdinfunciunedatoritunui incident, iar prin linia respectiv va trece un curent mult mai mare dect cel din regimul normal de funcionare.nacestcazestenecesarcalimitatermic aconductoarelor s nufie depit. La verificarea conductoarelor la nclzirea admisibil nu se ine seama de costul pierderilor de energie,deoarece, acest caz de avarie, trebuie s dureze un interval relativ scurt de timp.ncadrul criteriului economictrebuieamintit compromisul caretrebuiefcut ntre costul liniei i costul pierderilordeputerei deenergiedinliniecareconducela regula bine cunoscut a lui Kelvin i la noiunea de densitatea economic de curent, n regim normal de funcionare. Densitatea economic de curent este, n general, mai mic dect densitaile maxime admisibile pe care le pot suporta instalaliile electrice.nafaraceloramintite, problemaalegerii seciunii conductoarelor liniilor electrice trebuie privit i ntr-un contex dinamic (evoluia sarcinilor de-a lungul anilor).Cci, n general, este vorba de a transporta energia electric dintr-un punct A ntr-un punct B, iar nevoile de transport cresc, n fapt, n fiecare an. Cteva excepii pot fi menionate ca acela al liniilor de evacuare a puterii grupurilor generatoare din centralele electrice.Soluia celui mai mic cost actualizat, mai bine zis, care conduce la minimde investiii, const n construirea de linii electrice suplimentate adesea la un interval relativ scurt detimp.Seva ajunge astfel, cantimp, sseacopere oregiune dat cuo multitudinedelinii cuocapacitatesczutdetransport. Dincontr, necesitateadea dezvolta mereu consumul de energie n interiorul unei zone date, conduce la soluia, de preferat nprezent, deconstruiredelinii electricecuseciuni mai mari, cutoatec solicit investiii suplimentare. Rezult de aici c problema compromisului ntre cheltuielileimediatei densitatearedusdelinii dintr-oregiuneinflueneazalegerea seciuni conductoarelor i trebuie s reflecte un fel de politic global.Trecerealaseciuni mari comportanumitelimitetehnicedincauzacderilor de tensiunenliniecarecresccuputereatranzitati caredepindpuindesectiuni. De asemenea, liniilecuseciuni mari tranziteazputeri importante, antrenndconsumuri ridicate de putere reactiv, necesitnd msuri de compensare a acestor linii.23n fine, reamintim necesitatea c ntr-o retea electric buclat s se utilizeze aceeai seciune unitar pe diverse tronsoane ale reelei. Acest lucru este necesar deoarece ntr-o astfel de reea repartiia puterilor pe diferitele tronsoane se face proporional cu reactanele, respectiv cu lungimile lor, neconducnd astfel la valori excesive de circulaii de puteri n anumite legturi.Prin seciune economic (sec) se nelege seciunea conductorului liniei pentru care se realizeaz un regim de funcionare optim economic, corespunztor unor cheltuieli totale actualizate minime pentru linia respectiv, ntr-o perioad de funcionare dat, n general 30 ani.Prin seciunetehnic(steh)senelegeseciuneaconductorului liniei obtinutprin calculul pebaza criterilor tehnice de dimensionare cumar fi: cderea de tensiune, ncalzireaadmisibilnregimdedurat, stabilitateatermiclascurtcircuit, rezisenta mecanic, prevazute de prescripiile tehnice n vigoare.Seciunea conductoarelor active ale liniilor electrice aeriene (LEA) ,cu tensiuni pan la 110 kV incluiv, din instalaiile electrice de distribuie de curent alternativ trifazat, att la proiectarea noilor instalaii, ct i la modernizarea celor existente se determin pe baza criteriului economic conformnormativelor nvigoare. Pebaza criteriilor economice rezult sectiunea economic (sec).Aceast seciune rezultat trebuie apoi verificat pe baza criteriilor tehnice cum ar fi acelaal cderilor detensiune, nclzirii admisibile, al rezistenei mecanicerezultnd seciunea tehnic (steh).Seciunea care se va adopt, n final pentru construcia liniei, trebuie s fie cea mai mare dintre valorile rezultate pentru seciunea economic i seciunea tehnic: ( )teh ecs s Max s , (2.32)Facexcepii delacalculareaseciunilor pebazacriteriilor economiceurmtoarele instalaii: legturilescurtepentrualimentareadirectaunorreceptoaredintablourilede joas tensiune sau din celulele de medie tensiune (n general, sub 20 m la joas tensiune si sub 100 m la medie tensiune); barele i derivaiile scurte din cadrul staiilor i posturilor de transformare; circuitele trifazate prin care se alimenteaz rezistentele, reostate de pornire etc.;reelele provizorii i cu durat mic de serviciu (maximum 3 ani).II.2.2.Determinarea seciunii economiceSoluiaeconomicpentrunumrul conductoarelor unei fazesaual circuitelor unei linii de distribuie, precum i pentru seciunea acestora corespunde minimului cheltuielilor totale actualizate, exprimate prin relaia (6.1). n aceast relaie sunt nsumatevalorileactualizate(laanul punerii nfunciunealiniei) alecheltuielilor de investiii Ci, ale cheltuielilor de exploatare Cex, care nu depind de consumurile proprii tehnologicedeputerei energiei cheltuielileCPWgeneratedeconsumurileproprii tehnologice de putere i energie. Raportnd toate aceste cheltuieli la lungimea L a liniei, se obine urmtoarea expresie a totalului cheltuielilor actualizate specifice (pe unitatea delungime):24( )tsL pwsMtsL exex iT cNIT c Ks A NLCPW C CCTA3 210 3+ + + + +(2.33)Expresia de calcul al densitatii economice de curent se obine prin determinareaminimului funciei CTA = f (N,s) din relaia (6.1), i anume:tsL pwcecMecT cKsIj 3103(2.34)n care:cpw reprezint costul actualizat al pierderilor de putere i de energie, corespunztoare unui consum propriu tehnologic de 1 kW timp de un an, i se determina cu relaia: wtSCEppwcTcc + (2.35)Duratele care intervin n expresia cheltuielilor actualizate specifice (6.1) i ladeterminarea numrului i seciunii economice a conductoarelor sunt :a) Durata normal de utilizare a centralei etalon care va compensa pierderile de energie pe linia proiectat, se consider tSCE=20 ani.b) Durata normal de utilizare a liniei proiectate, se consider tSL =20 ani (LEC).c) Durata tstL de studiu al structurii reelei i a circulaiei de cureni va putea cuprinde cel mult primii zece ani de exploatare a liniei (cu condiia de a nu fi depit curentul frontier termic Ift admisibil n regim de durat).Seciunea economic de calcul a liniilor electrice se va determina cu relaia: ecM cecjIs (2.36)n care:IM sarcina maxim de calcul n regim normal de funcionare;jec valoarea normat a densitaii economice de curent pentru linia respectiv, determinate conform tabelului 2.1.Densitatea economic de curent jecN, normat pentru determinarea numarului economic de conductoare sau circuite, este ntotdeauna mai mare dect jec, i anume:jnc ec ecNK j j (2.37)Valoarea coeficientului Kjnc de cretere a lui jec se determina utiliznd urmtoarele relaii:25a) la mrirea numarului de conductoare pe faz (far a prevedea aparate de conectare suplimentare):MjKsAK + 1(2.38)b) la mrirea numrului de circuite ale unei linii: MceljncKsCLnAK++ 1(2.39)n care:nreprezint numrul de celule cu cost Ccel, cu care se intenioneaz a fi echipat fiecare circuit al liniei proiectate. n tabelul2.2suntprezentate valorile coeficienilor de cretere Kji Kjncpentru cazurilemaifrecventntlniten practic,precumiseciunilemaxime sM,utilizaten prezent la diferitele tipuri de linii. Valorile parametrilor A i K sunt prezentate n Anexa 2, tabelul A2.Numrul economic N de conductoare al unei faze sau de circuite al unei linii i apoi seciuneaeconomicnormalizat a fiecruia dintre aceste conductoare se determin n dou etape succesive prezentate n continuare.a) Numrul optim de calcul Nc al conductoarelor unei faze sau al circuitelor unei linii se determin cu relaia:M jnccecM jnc ecMcs Kss K jIN (2.40)Soluia constructiv privind numrul economic N de conductoare al fiecrei faze sau decircuiteal liniei sedeterminprinrotunjirealacel mai apropiat numr ntreg, a numrului de calcul Nc, cu excepia urmtoarelor cazuri:a. se alege N=1, dac N1,41;b. se alege N=2, dac 1,41 1 pSpSS Satunci1 + p pi se reia calculul de la pasul3, altfelse ncheie procesul iterativ.7. n final se calculeaz pierderile de putere prin laturile reelei.CAPITOLUL IV.Calculul curentilor de scurtcircuitCalculul curenilor de scurtcircuit este necesar pentru luarea deciziilor n legtur cu dezvoltarea i exploatarea instalaiilor energetice.Cureni de scurtcircuit n instalaii electroenergetice de curent alternativ, cu tensiune peste 1 kV, pentru defectele transversale simple (fig.4.1).38Fig.4.1 - Tipuri de cureni de scurtcircuit (sensul curenilor este ales arbitrar):a - scurtcircuit trifazat simetric;b - scurtcircuit bifazat;c - scurtcircuit bifazat cu pmnt;d - scurtcircuit monofazat.Calculul curentului de scurtcircuit trifazat metalic (prin impedan nul), dei foarte rar nexploatare, constituieunelement debazpentrustudiul reelelor electrice; se efectueaz ntotdeauna n proiectare i n exploatare.nreelelecuneutrul legat direct lapmnt (110kV, 220kVi 400kV)unloc deosebit l ocup calculul curentului de scurtcircuit monofazat, ca defectul cel mai probabil.Calculul curenilor de scurtcircuit este necesar s se efectueze la:a) dimensionarea instalaiilor noi la solicitri dinamice i termice;b) verificarea instalaiilor existente la solicitri de scurtcircuit, n condiii de dezvoltare a instalaiilor sistemului energetic naional;c) stabilirea proteciei prin relee din instalaiile electrice, a automatizrilor de sistem - ca tipuri i reglaje;d) determinarea influenei liniilor electrice de nalt tensiune asupra liniilor de telecomunicaii, n vederea stabilirii msurilor de protecie a acestora din urm;e) determinarea nivelului supratensiunilor de comutaie;f) caracterizarea sistemului energetic n raport cu o anumit bar a sistemului, atunci 39cndsefacstudii privindposibilitile deracordare aunui consumator cuanumite caracteristici deosebite (regim deformant, ocuri de putere reactiv, etc.);g)analizafuncionriiunorconsumatori nesimetrici (de exemplu cuptoare electrice cu arc, cale ferat cu alimentare monofazat .a.);h) ntocmirea de scheme echivalente necesare n studii de stabilitate static sau dinamic, optimizri de regim (spre exemplu scheme echivalente REI - DIMO). Calculele curenilor de scurtcircuit se ntocmesc cu o perspectiv diferit, n funcie de scopul lor, i anume:a) 5 - 10 ani pentru dimensionarea instalaiilor noi;b) 1 - 3 ani pentru verificarea instalaiilor existente;c) 5ani pentru determinarea influenei liniilor de nalt tensiune asupra liniilor de telecomunicaii; d) n mod curent, chiar i n timp real, la schimbri de configuraie i regimde funcionare, pentru verificarea nivelului de solicitare la scurtcircuit (n cazul instalaiilor, funcionarea n apropierea limitei admisibile) i pentru reglajul proteciei.Fig. 4.2 Variaia curentului de scurtcircuit:a n cazul unui defect departe de generator; b n cazul unui scurtcircuit aproape de generator (reprezentare schematic);Ik curentul iniial de scurtcircuit (c.a.); ioc curentul de scurtcircuit de oc; Ik curentul permanent de scurtcircuit (c.a.); icc componenta aperiodic a curentului de scurtcircuit (c.c.); A valoarea iniial a componentei aperiodice.Premisele pentru calculul curenilor de scurtcircuit sunt n funcie de scopul studiului.Pentrudeterminareasolicitrilor lascurtcircuit nreelele denaltteniuneeste suficient efectuarea calculelor n ipoteze simplificatoare care admit:- egalitatea n modul i argument a tuturor tensiunilor electromotoare (t.e.m.) ;- neglijarea rezistenelor reelelor aeriene, considerndu-se liniile ca simple reactane;- neglijarea susceptanei capacitive a liniilor n schemele de secven pozitiv i negativ;40- neglijarea sarcinilor,considerndu-se numai aportul motoarelor sau compensatoarelor sincroneprecumialmotoarelor asincrone, numai dacsuntnapropierealocului de defect i au o anumit putere total.Acest gen de calcule, numite din cauza ipotezei fcute asupra t.e.m. metod de curent continuu, se poate face manual pe scheme simple i cu ajutorul unor programe adecvate, utiliznd calculatoare personale sau staii de lucru.Pentru studiul regimurilor dinamice, analiza condiiilor de stabilitate static, ntocmirea de scheme echivalente de calcul, analiza si alegerea judicioas a caracteristicii i a reglajului proteciei de distan, a proteciei difereniale de faz etc., este necesar s se efectueze un calcul de scurtcircuit exact.nacest caz, sistemul energeticanalizat estereprezentat fidel, calculul regimului cu scurtcircuit permanent fiindpracticuncalcul deregimncare, lalocul dedefect, se introduce o impedan (unt) corespunztoare tipului de scurtcircuit analizat. Efectuarea unor astfel de calcule a devenit posibil numai datorit introducerii calculatoarelor numerice.nreeleledemedietensiune, premiseledecalcul sunt aceleasi cai ncalculele reelelor de nalt tensiune cu meniunea c, n cazul utilizrii metodei simplificate liniile aeriene i cablurile electrice se consider prin rezistenele i reactanele lor inductive.Pentru anumite situaii prevzute de standarde sau prescripii, se poate considera la locul de defect o rezisten.Astfel, pentruverificarealasolicitri termicencazdescurtcircuit aelementelor liniilor electrice aeriene se consider la locul de defect o rezisten de 5 .La verificarea influenei liniilor de energie electric asupra liniilor de telecomunicaii se consider o rezisten avnd urmtoarele valori:15 pentru defecte pe linii aeriene cu conductoare de protecie;50 pentru defecte pe linii aeriene fr conductoare de protecie. Se menioneaz c valorile curenilor de scurtcircuit se pot determina i din probe pe viu sau msurtori pe un analizor de reea.Adesea acestea servesc la etalonarea unor metode de calcul utilizate sau n cazul unor instalaii deosebit de importante.Evident, determinarea prin calcul, are avantajul c poate fi aplicat pentru instalaii existentecai pentruceleproiectate, pentruregimuri frecvent i mai puinfrecvent ntlnite.n afara metodei de investigaie, scopul studiului mai influeneaz i alte premise de calcul.n calculele de scurtcircuit, generatoarele vor fi reprezentate prin:- reactana supratranzitorie, pentru calculul solicitrilor dinamice i termice;- reactana tranzitorie, pentru determinarea valorii curentului de scurtcircuit la t = 0,1s, studiul stabilitii dinamice n cazul n care se consider un reglaj de tensiune ideal (E'q = const), stabilirea generatorului echivalent al sistemului n vederea determinrii repartiiei ocurilor de putere reactiv .a;- reactana sincron, pentru determinarea valorii curenilor n regim de scurtcircuit pentru timpi mari (peste 10 s), studiul stabilitii statice naturale .a. Estederemarcat cindicaiileCEI prevdpentruimpedaneledescurtcircuit ale generatoarelor (debitnddirect labaresaubloccutransformatoare) introducereaunui factor de corecie care ine seama de creterea tensiunii electromotoare interne n funcie 41de factorul de putere al generatorului n regim de funcionare nainte de defect, ceea ce conduce la o micorare a impedanei de scurtcircuit a generatorului (blocului) cu 3 10% .Regimul defuncionarealsistemului energeticconsideratncalcul (generatoarei motoare, linii i transformatoare n funciune) trebuie, de asemenea, ales corelat cu scopul calculului.Calculele de dimensionare a echipamentului i a elementelor de construcie din instalaiile electrice, a prizelor de pmnt, a proteciei liniilor de telecomunicaii, trebuie s se efectueze pentru "regimul maxim" de funcionare i - la proiectare - pentru o etap de perspectiv suficient de ndeprtat.Pentru verificarea condiiilor pe care le impune sistemului prezena unor consumatori caracterizai prin ocuri de putere activ i reactiv, ca i pentru verificarea condiiilor de siguranaproteciei prinrelee.a., estenecesarsseconsidere"regimul minim"de funcionare. .Regimul maxim este caracterizat prin:- toate generatoarele, liniile i transformatoarele reelei n funciune;- numrul maxim previzibil de transformatoare funcioneaz cu neutrul legat la pmnt. Regimul minim este caracterizat prin:- numrul minim previzibil de generatoare, linii i transformatoare n funciune, nzona analizat;- numrul minim posibil de transformatoare cu neutrul legat la pmnt n zona analizat;- neglijarea aportului motoarelor asincrone.n conformitate cu prevederile CEI, pentru determinarea valorii curenilor minimi de scurtcircuit rezistenele liniilor (aeriene i cabluri) seintroduclaotemperatur mai ridicat, valoarea rezistenei calculat la 200 C majorndu-se cu 50% (RL=1,5 R20) pentru conductoarele de cupru, aluminiu i OL-Al. Impedanele introdusencalculele de scurtcircuit pot fi determinate pebazde msurtori efectuate n reea sau pe baza parametrilor echipamentelor electrice, cu considerarea topologiei reelei.Evident c aceast din urm cale are avantajul aplicrii att pentru sisteme existente precum i pentru cele n proiectare.Deregulseefectueazcalculul curenilor descurtcircuit trifazat metalic, iar n reelelecuneutrullegat lapmnticalculul curenilordescurtcircuit monofazat sau bifazat cu pmntul .nfunciedescopulcalcululuitrebuie aleasmetoda de investigaie(aproximativ sau exact).n cele ce urmeaz se indic metoda de calcul aproximativ i se introduc factori de corecie pentruapropierea rezultatelor de cele obinute prin metoda exact.Aceti factori sunt:- Factorul de tensiune - cFactorii detensiunecminicmaxsunt utilizai pentrucorectareatensiunii echivalenten punctul de scurtcircuit la determinarea curenilor de scurtcircuit iniiali, maximi i minimi.- Factorul de corecie al impedanei generatoarelor - K.Factorii decorecieKG(pentrugenerator debitndlatensiuneasanominal) i Kbloc (pentru bloc generator - transformator) sunt utilizai pentru a se ine seama de regimul de funcionare al generatoarelor.- Factorul pentru determinarea curentului de vrf (de oc)- 42-Factori pentru determinarea variaiei componentei alternativea curentului de scurtcircuit, la un defect n apropierea generatorului (, , kt).- Factori pentru stabilirea aportului motoarelor asincronela curentul de scurtcircuit de rupere (q).Capitolul V.Stabilirea schemei optime de functionare a retelei electrice de distributiePrinreconfigurareaunui sistemfizicsenelege, ncazul general, modificarea (reorganizarea) legturilor funcionale careexist ntre componentele sale, nscopul mbuntirii funcionrii sistemului n ansamblul sau a unei pri a acestuia, fr modificarea parametrilor caracteristici ai componentelor ilegturilor dintre acestea. n cazul particular al reelelor electricededistribuie, reconfigurareavizeazameliorarea sau optimizarea regimului de funcionare prin modificarea doar a strii n funciune/n rezerv a unor linii electrice din reea. Aplicarea reconfigurrii este posibil doar pentru reelele electricecustructurbuclat,datorit manierei particulare de exploatare,care, pentru regimurile normale de funcionare se face n configuraie radial sau arborescent. Deregul, astfel dereelesunt celededistribuieurban, realizateculinii electrice subterane. Numrul important al consumatorilor precum i densitatea mai mare de sarcin impununanumit grad desiguran n furnizarea energiei electrice.Pentru satisfacerea acestei exigene, fiecare consumator trebuie s aib posibilitatea de a fi alimentat prin cel puin dou ci distincte de la aceeai surs sau de la surse diferite, ceea ce conduce la o structur buclat a reelei.Modelul matematic al procesului de reconfigurareProcesul de reconfigurare a unei reele electrice de distribuie poate fi privit ca o problem de optimizare. Suportul care permite rezolvarea acestei probleme este modelul matematic. n scrierea acestuia se pleac de la observaia c pentru orice reea electric, format din N noduri i L laturi, se poate ataa un graf ( ) A X, G, iar pentru elementelor componente ale grafului li se pot asocia mrimi caracteristice ale regimului de funcionare al reelei.Astfel, la mulimea laturilorA se pot asocia: mulimeaIde variabile de stare, reprezentnd curenii prin laturi; mulimeaCde variabile de decizie, reprezentnd strile topologice ale laturilor; pentru orice latur l aparinnd mulimiiA, starea ei topologic poate fi:1 lc, dac latura l este n funciune;0 lc, dac latura l este n rezerv.La mulimea nodurilorX se pot asocia: mulimea Ua variabilelor de stare reprezentate de tensiunile la noduri; mulimeaF a variabilelor reprezentate de indicatorii de fiabilitate.43Pebazanotaiilor fcute, modelul matematical problemei deoptimizareprin reconfigurare are forma general:( ) [ ] F C I U f , , , OPTIM (5.1)n condiiile respectrii unor restricii de egalitate i de inegalitate:( )( ) 0 , , ,0 , , ,>F C I U hF C I U g(5.2)Criteriilecarepot fi utilizatencadrul funciei obiectivpentrureconfigurarea reelelor de distribuie sunt: reducerea pierderilor de putere activ; reducerea i echilibrarea ncrcrii laturilor; micorarea cderilor de tensiune; creterea siguranei n alimentarea consumatorilor; costul manevrelor.Restriciile pot fi de exploatare (de egalitate) sau funcionale (de inegalitate) i se refer la: alimentarea tuturor consumatorilor, restricie care severific prinaplicarea teoremei I a lui Kirchhoff n toate nodurile consumatoare; arborescena configuraiei de funcionare; securitatea n exploatare, att din punctul de vedere al ncrcrii laturilori al cderilor de tensiune n lungul acestora, ct i al nivelului tensiunilor la noduri; respectarea nivelului de siguran n alimentarea consumatorilor; posibilitatea efecturii de manevre asupra unor linii electrice din reea; numrul maximde manevre admise pentru schimbarea configuraiei de exploatare.Metode euristice pentru reducerea pierderilor de putere activReducerea pierderilor de putere activ este obiectivul principal al reconfigurrii reelelor electrice de distribuie pentruregimurile normale defuncionare.Condiiile impuseconfiguraiilor mbuntitesereferlarespectareacustricteearestriciilor de inegalitate, mai ales a celor referitoare la ncrcarea laturilor, a nivelului tensiunilor la noduri i a cderilor de tensiune n lungul laturilor.n categoria pierderilor din reelele electrice pot fi evideniate trei componente: consumul propriu tehnologic, aferent procesului de producere, transport i distribuie a energiei electrice; pierderile tehnice, provocate de abaterile fa de regimul prevzut; pierderilecomerciale, datorateerorilor i consumului propriuaaparatelor de msur, precum i a furturilor din reeaua electric.44Pierderile care pot fi diminuate pinaplicarea procesului dereconfigurare sunt pierderile Joule, expresia funciei obiectiv pentru acest criteriul fiind:1]1

Lll l lc I R P MIN12(5.6)ablonul optimal al curenilor reprezint acea circulaie de cureni prin laturile unei reele electrice simplu buclate pentru care pierderile de putere activ sunt minime, n raport cu orice alt regim de funcionare. Pentru o reea electric simplu buclat, ablonul optimal al curenilorcorespunde repartiiei naturale a curenilor prin tronsoanele reelei considernd numai rezistenele acestora, n condiiile n care tensiunile la cele dou capete sunt egale [BE74], [GO92], [SH89].n cazul reelei electrice simplu buclate din figura 5.9 circulaia de cureni prin laturi, n ipoteza funcionrii cu tensiuni egale la capete, se determin plecnd de la unul dintre cureni la cele dou noduri de alimentare, dai de relaiile:+++ kii kABnkk kB nnk ii kABnkk kAr RRi RI Ir RRi RI I11111 11;;(5.10)Pentru obinerea configuraiei radiale din figura 5.11, n reeaua buclat se trece n starea n rezerv tronsonul dintre nodurile1 k i k. Curenii prin tronsoanele dintre nodul A ikse reduc cu valoarea kI , iar curenii prin tronsoanele dintre nodulBikcresc cu aceeai valoare.Prin aplicarea relaiei (A2.2.8) pentru tronsoanele menionate, corespunztoare circulaiei de cureni n funcionare buclat i pe baza observaiei k ki I tse obinevariaia pierderilor de putere activ la transformarea reelei simplu buclate n dou subreele radiale:1]1

,_

+ ,_

+ ++ ++ kiir ink iir i krkiia ink iia i ka AB kI R I R I I R I R I R I P111 11122 2 3(5.11)inndcont defaptul ccirculaiadecureni printronsoanelereelei simplu buclateafostcalculatconsidernd doar rezistenele laturilor,cderile de tensiune ale nodurilor A i B fa de nodul k pot fi scrise sub forma:( )( )1 1 11 1 11 1 1k k kAk i ia ir i ia i iri i in n nBk i ia ir i ia i iri k i k i kV r I jI r I j r IV r I jI r I j r I + + + + + + + + + + (5.12)45nipotezacreeauasimplubuclatfuncioneazcutensiuni egalelacapete A BV V , cderile de tensiune ale nodurile Ai Bfa de nodulksunt identice Ak BkV V , iar prin scderea primei ecuaii din a doua ecuaie a relaiei anterioare se obine:1 11 1 1 10n k n ki ia i ia i ir i iri k i i k ir I r I j r I r I+ + + + _ _ + , , (5.13)de unde rezult:11 111 100n ki ia i iai k in ki ir i iri k ir I r Ir I r I+ + + + (5.14)Pe baza rezultatelor obinute anterior, relaia (5.11) devine:23k ABP I R (5.15)Relaiaanterioararatfaptul cprintransformareaunei reeleomogenesimplu buclate, care funcioneaz cu tensiuni egale la capete, n dou subreele radiale, pierderile de putere activ cresc. Cea mai mic cretere se nregistreaz pentru tronsonul care are modulul curentului cel mai mic. n consecin, n aplicarea metodei ablonului optimal al curenilor pentru reducerea pierderilor de putere activ este necesar parcurgerea urmtoarelor etape:a) nchiderea unei bucle prin trecerea unui tronson din starea n rezerv n starea n funciune;b) Calculul ablonului optimal al curenilor n bucla nchis, prin calculul circulaiei de cureni prin tronsoane prin considerarea doar a rezistenei acestora;c) Identificareatronsonului buclei al crui curent esteminimi trecereaacestui tronson n starea n rezerv.Fig. 5.9. Reea electric simplu buclat.Fig. 5.11. Configuraia reea electrice simplu buclate dup transferul de sarcin.46Capitolul VI.Studiu de cazAlegerea puterii i numarului de transformatoareIn aceasta etapa se va urmari :- stabilirea tipului de transformator utilizat in posturile de transformare- numarul de transformatoare in paralel- intocmirea schemei echivalente a posturilor de transformare- calculul parametrilor schemei echivalente- calculul pierderilor de putereSchema de principiu a retelei de distributieL1L5 linii ce leaga posturile de transformares1s4 puteri aparente absorbite de consumatoriPT1PT4 posturi de transformareDate initiale :PT S[kVA]Cos [-]T[h/an]1 300 0.85 25002 900 0.8 2500473 350 0.92 25004 500 0.9 2500Tab. 6.1 Date initialeCalculul puterilor active i reactive :Exemplu de calcul pentru postul de transformare 1 :kVA S 3001 kVAr S QkW S P035 . 158 527 . 0 * 300 sin255 85 . 0 * 300 cos527 . 0 ) 555 . 0 sin( sin555 . 0 85 . 0 arccos 85 . 0 cos1 1 11 1 111 1 Pentru determinarea puterii economice avem nevoie de doi indicatori :- SM- puterea aparenta maxima in anul de functionare considerat- TSM- durata de utilizare a puterii maxime anualePentru a alege numarul de transformatoare in paralel se utilizeaza tabelul 6.2 : TSM (ore/an)SM (kVA)2500400 250-400630 400-6301000 630-907.51600907.5-1600 Tab. 6.2 Durata de incarcare a transformatoarelor laSMT=2500.Exemplu pentru postul de transformare 1 :SnT= 400 kVATSM = 2500 h/an48kVA SkVA S4002502500sup 4002500inf 400Astfel vom alege un transformator cu puterea aparenta egala cu 400 kVA.Analog am ales i pentru celelalte posturi de transformare rezultatele fiind prezentate in tabelul 6.3 :PT Si [kVA] Pi [kW] Qi [kVAr]CosiSnT [kVA]Nr.trafo1 300 255 158.035 0.85 400 12 900 720 540 0.8 1000 13 350 322 137.171 0.92 400 14 500 450 217.945 0.9 630 1Tab. 6.3 Rezultate centralizateIntocmirea schemei echivalente a postului de transformareFiecare post de transformare poate fi reprezentat printr-o schem de tipul:unde: ZT impedana transformatorului, cu rezistena RT i reactana XT;49YT admitana transversal a trransformatorului;Nik raportul de transformare;YT = GT - jBTGT conductana transformatoruluiBT susceptana transformatoruluiCalculul parametrilor schemei echivalente Am optat pentru transformatoarele de distributie, cu ulei, fabricate de Pauwels Belgia 20kV, ale caror parametrii sunt prezentati in tabelul de mai jos :Sn [kVA] P0 [kW] i0 [%] ] [kW Pnomsc usc [%]400 0.93 2.1 6 4630 1.2 1.7 8.7 61000 1.7 1.5 13 6Tab. 6.4 Parametrii transformatoarelora. Rezistena transformatoruluiRT = 32210 nTnfnomscSU P[]b. Modulul impedaneiZT = nTnfscSUu2100 []c. Reactana transformatoruluiXT = 2 2T TR Z []ZT = RT + jXTd. Conductana transformatoruluiGT =32010nfUP[S]e. Modulul admitanei transversaleYT = 20100nfnTUS i[S]f. Susceptana transformatoruluiBT = 2 2T TG Y [S]YT = GT + jBTExemplu de calcul pentru postul de transformare 1 :50S j jB G YS G Y BSUS iYSUPGj jX R ZR Z XSUuZSU PRT T TT T TnfnTTnfTT T PTT T TnTnfscTnTnfnomscT0521 . 0 00581 . 00521 . 0 00581 . 0 0525 . 00525 . 04 . 0400100410000581 . 04 . 093 . 010 ) 483 . 1 6 . 0 (10 483 . 1 10 6 10 6 . 110 6 . 14004 . 0100410010 64004 . 0 62 2 2 22 202 2022 3 222232222+ + Analog amefectuat calculele i pentru celelalte posturi de transformare rezultatele obtinute fiind prezentate in tabelul 6.5 :Marime U.M. PT1 PT2 PT3 PT4SntkVA 400 1000 400 630RT 0.006 0.000272 0.006 0.005241XT 0.01483 0.009596 0.01483 0.01431ZT 0.016 0.0096 0.016 0.01524GTS 0.00581 0.010625 0.00581 0.0075BTS 0.0521 0.105717 0.0521 0.046651YTS 0.0525 0.10625 0.0525 0.04725Tab. 6.5 Valorile parametrilor transversali si longitudinaliCalculul pierderilor de putere in posturile de transformareConsideram un post de transformare, cazul general cu n transformatoare ca in figura urmatoare :s puterea aparenta complexa absorbita din reteaua de medie tensiune; p puterea activa absorbita din retea;51q puterea reactiva absorbita din retea;s puterea aparenta complexa ceruta de consumatori;p puterea activa consumata;q puterea reactiva consumata.In posturile de transformare apar doua tipuri de pierderi :a) pierderi de putere activaPT PT PTP P Pinf, , 0 + 0 , 0P n PT PT nomscTiPTPnP 2inf,nTiiSs si = 2 2i iq p +b) pierderi de putere reactiva PT PT PTQ Q Qinf, , 0 + nT T PTSin Q 1000, 0nTscTiPTSun 1002inf,Exemplu de calcul pentru postul de transformare 1 :nT numarul de transformatoare 52kVA j j j s S skVA j Q j P skVA Q P SkVA Q P SkVAr Q Q QkW P P PkVAr Q Q QkVAr SunQkVAr Sin QkW P P PkW PnPSskW P n PPTPT PT PTPTPTPT PT PTnTscTiPTnT T PTPT PT PTnomscTiPTnTiT PY435 . 175 305 . 259 035 . 158 255 4 . 17 305 . 4035 . 158 255076 . 313 435 . 175 305 . 459925 . 17 4 . 17 305 . 4435 . 175 4 . 17 035 . 158305 . 459 305 . 4 2554 . 17 9 4 . 89 4001004175 . 01004 . 8 4001001 . 21100305 . 4 375 . 3 93 . 0375 . 3 6175 . 075 . 040030093 . 0 93 . 0 11'11 1 12 2 2 '12 '1'12 2 2 21'11'1inf, , 02 2inf,0, 0inf, , 02 2inf,10 , 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + In mod analog au fost efectuate calculele i pentru celelalte posturi de transformare rezultate fiind prezentate in tabelul 6.6 :Mrime U.M. PT1 PT2 PT3 PT4SnT kVA 400 1000 400 630nT buc 1 1 1 1PoPT kW 0.93 1.7 0.93 1.2i - 0.75 0.3 0.875 0.794Pinf,PT kW 3.375 0.153 4.594 8.188Q0,PT KVAr 8.4 17 7.35 7.56Qinf,PT kVAr 9 4.86 12.25 18.896PPT kW 4.305 1.853 5.524 9.388QPT kVAr 17.4 21.86 19.6 26.456SPT kVA 17.925 21.938 20.363 28.073Pi kW 259.305 721.853 327.524 459.388Qi kVAr 175.435 561.86 156.771 244.401Si kVA313.076 914.745 363.11 520.355Tab. 6.6 Rezultate centralizateDimensionarea tronsoanelor de medie tensiune Determinarea sectiunii conductorului i a numarului de circuite in paralel se face pe baza unor criterii tehnice i economice. In aceasta lucrare am optat pentru criteriul curentul maxim admisibil in regim de lunga durata. 53Criteriul economic vizeaza stabilirea unui echilibru intre cheltuielile suplimentare datorate majorarii sectiunii tehnice i economiile realizate prin reducerea pierderilor de putere i energie. Astfel daca vom nota :steh sectiunea tehnicasec sectiunea economicarezulta sabs =max(steh,sec), dupa care se alege o sectiune din STAS.Unde I1I4 curentii prin tronsoane; I1I4 curentii derivati din PT; s1s4 puterile aparente ce intra in PT.Vomadoptaipotezasectiunii constantepetoatetronsoanele. FolosimNTE401/03/00 Metodologieprivinddeterninareasectiunii economiceaconductoarelor ininstalaiile electrice de distributie de 1-110kV.Calculul curentilor derivati se face cu urmatoarea formula : niiUSI3'',unde kV Un20 In continuare vom calcula curentii prin tronsoane, astfel avem :'4'3 4'3 3'2 2'2'1 1I I II II II I I+ + 54Calculul curentului echivalent pe fiecare ramura :nkknkk kechill II112Rezulta urmatoarele sectiuni echivalente dintre care se va alege cea mai mare:ecechiechijIS Pentru alegerea luiecjvom utiliza tabelul 6.7 : 12 . 1208 . 1 16 . 1+ecjSMT 20003000 LEC 1.16 1.08 Tab. 6.7In acest proiect in care legaturile dintre posturile de transformare se fac cu LEC de 20kV pentru alegerea conductoarelor i a parametrilor acestora se va utilize tabelul 6.8 cu datele nominalizate de mai jos :Snr0x0b0iadmmm2/km /km S/km A25 1,400 0,122 58 9535 1.000 0,112 58 11050 0,703 0,106 58 13570 0,502 0,101 58 165Tab. 6.8 Parametrii LEC 20kV, conductoare din aluminiuExemplu de calcul :2 1122 22 1222 1211'1'1'1806 . 1912 . 1183 . 22497 . 12183 . 221 5 . 01 406 . 26 5 . 0 038 . 9038 . 9 064 . 5 48 . 720 3435 . 175 305 . 2593mmjISA IAl ll I l IIA i jjUsiecechechechechn + + + + + +Tabel centralizat cu valorile curentilor calculati :'1iA06 . 5 48 . 7 + j55'1iA 9.038'2iA22 . 16 838 . 20 + j'2iA 26.406'3iA526 . 4 455 . 9 + j'3i A 10.482'4iA055 . 7 261 . 13 + j'4iA 15.021Tab. 6.922 122806 . 19497 . 12mm S S Smm Sech ech echech >Am ales din tabelul STAS de mai sus conductorul cu sectiunea de 252mm .Dimensionarea sectiunii folosind criteriul tehnicCriteriul tehnicutilizat inproiect estecriteriul curentului maximadmisibil in sectiuni constante.admIk k kI 3 2 1max ,unde 1k- coeficient de corectie ce tine seama de rezistivitatea termic a solului; 2k- coeficient de corectie ce tine seama de modul de pozare al cablului;3k- coeficient de corectie ce tine seama de temperatura solului.Daca se considera conditii normale de functionare atunci 13 2 1 k k k.Pentruaalegesectiuneapebaza criteriului curentului maxim admisibil este nevoie sa alegem cazul cel mai nefavorabil. Acesta este atunci cand un tronson este deconectat.A I I I I I 947 . 60'4'3'2'1 max + + + Din tabelul se alege sectiunea de 252mm . In continuare facem maximul dintre cele doua criterii i alegem sectiunea mai mare.Max{ teh ecs s ,}=252mmCalculul parametrilor caracteristiciParametrii caracteristici ai unui conductor sunt :0r- rezistenta lineica[kmfaza]560x- reactanta lineica[kmfaza]0b- susceptanta lineica[kmfaza]Corespunzator sectiunii alese se aleg din tabelul 6.8 parametrii caracteristici ai conductorului.s Bs Bs Bs Bl b BXXXXl x XRRRRl r Rik ik ikik ik ikik ik ik2 . 52 9 . 0 588 . 34 6 . 0 5858 1 5829 5 . 0 581098 . 0 9 . 0 122 . 00732 . 0 6 . 0 122 . 0122 . 0 1 122 . 0061 . 0 5 . 0 122 . 026 . 1 9 . 0 4 . 184 . 0 6 . 0 4 . 14 . 1 1 4 . 17 . 0 5 . 0 4 . 1432143214321 Calculul regimului defunctionarei verificareadimensionarii elementelorretelei electrice57Ascendent:- tronsonul 1kVA j j jBj S SkVA j j j S S SVA j SjUQ P X j RSkVA j j jBj S SkVA j j j s S SkVA j j jBj S SkVA j j j S S SVA j SjUQ P X j RSj j jBj S SkVA j s SB ACB C BCBC CCBD CE DF EGF G FGFG GGFH GH756 . 650 444 . 986 5 . 14 256 . 665 444 . 9862256 . 665 444 . 986 215 . 0 468 . 2 041 . 665 976 . 983099 . 215 246820) 041 . 665 976 . 983 )( 061 . 0 7 . 0 ( ) ( ) (041 . 665 976 . 983 5 . 14 541 . 679 976 . 9832541 . 679 976 . 983 435 . 175 305 . 259 106 . 504 671 . 724106 . 504 671 . 724 29 106 . 533 671 . 7242106 . 533 671 . 724 246 . 0 818 . 2 86 . 532 853 . 721529 . 245 281820) 86 . 532 853 . 721 ( ) 122 . 0 4 . 1 ( ) ( ) (86 . 532 853 . 721 29 86 . 561 853 . 721286 . 561 853 . 721122 2212 21 11'1222 2222 22 22'2 + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + - tronsonul 258kVA j jBj S SkVA j j j S S SVA j SjUQ P X j RSkVA j j jBj S SkVA j j j s S SkVA j j jBj S SkVA j j j S S SVA j SjUQ P X j RSkVA j j jBj S SkVA j s SJ IKJ K JKJk kKJL KM LN MPN P NPNP PPNQ PQ397 . 314 495 . 789 1 . 26 497 . 340 495 . 7892497 . 340 495 . 789 202 . 0 317 . 2 295 . 340 178 . 787881 . 201 231720) 295 . 340 178 . 787 )( 1098 . 0 26 . 1 ( ) ( ) (295 . 340 178 . 787 1 . 26 395 . 366 178 . 7872395 . 366 178 . 787 401 . 244 388 . 459 994 . 121 79 . 327994 . 121 79 . 327 4 . 17 394 . 139 79 . 3272394 . 139 79 . 327 023 . 0 266 . 0 371 . 139 524 . 327185 . 23 062 . 26620) 371 . 137 524 . 327 )( 0732 . 0 84 . 0 ( ) )( (371 . 139 524 . 327 4 . 17 771 . 156 524 . 3272771 . 156 524 . 327422 2242 24 44'4322 2232 23 33'3+ + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + Descendent- tronsonul 1kV j j j U U UV j UjUUQ R P X jUQ X P RUkV j j j U U UV j UjUUQ R P X jUQ X P RUF F F FAAAAB BAB BA053 . 0 909 . 19 033 . 0 054 . 0 02 . 0 963 . 19897 . 32 979 . 5320) 106 . 533 4 . 1 671 . 724 122 . 0 (20) 106 . 533 122 . 0 671 . 724 4 . 1 () ( ) (02 . 0 963 . 19 02 . 0 037 . 0 0 20275 . 20 555 . 3620) 256 . 665 7 . 0 444 . 986 061 . 0 (20256 . 665 061 . 0 444 . 986 7 . 0) ( ) (121112121212 212 21210111111 1 1 11 + + + + + + + + + + + + + + + - tronsonul 259kV j j j U U UV j UjUUQ R P X jUQ X P RUkV j j j U U UV j UjUUQ R P X jUQ X P RUN N N NIIIJ J J JI021 . 0 934 . 19 004 . 0 014 . 0 017 . 0 948 . 19655 . 4 277 . 1420) 394 . 139 84 . 0 79 . 327 0732 . 0 (20394 . 139 0732 . 0 79 . 327 84 . 0) ( ) (017 . 0 948 . 19 017 . 0 052 . 0 0 20117 . 17 608 . 5120) 497 . 340 26 . 1 495 . 789 1098 . 0 (20497 . 340 1098 . 0 495 . 789 26 . 1) ( ) (341314343433 333 334031344 444 4 + + + + + + + + + + + + + + Calculul curentului de scurtcircuit- curentul de scurtcircuit maxim 4 . 0702 . 12320 1 . 134 . 010 100010 20755 . 314 . 0702 . 12max66 2 2maxS echnscnSechscX XkVU cESUXkAXEI- curentul de scurtcircuit minim60kVU cEX X X X Xl x Xl x Xl x XSUXkAXEInS echscnSechsc547 . 11320 * 136562 . 0 0732 . 0 122 . 0 061 . 0 4 . 00732 . 0 6 . 0 122 . 0122 . 0 1 122 . 0061 . 0 5 . 0 122 . 04 . 010 100010 2059 . 176562 . 0547 . 11min3 2 13 0 32 0 21 0 166 2 2min + + + + + + Stabilirea schemei optime de functionare a retelei electrice de distributiePentru a reconfigura reteaua se parcurg urmatoarele etape :a) Se calculeaza curentii corespunzatori puterilor 'isAUSIAUSIAUSIAUSIUSInnnnnii02 . 1520 3355 . 520348 . 1020 311 . 36334 . 2620 3745 . 914303 . 920 3076 . 3133344332211b) Sedeterminacirculatiadecurenti printronsoaneconsideranddoar rezistentele conductoarelor61Lungimea totala a tronsonului estekm l l l l l LAB75 . 3 75 . 0 9 . 0 6 . 0 1 5 . 05 4 3 2 1 + + + + + + + + Calculul lungimii tronsoanelorkm l l Lkm l L5 . 1 1 5 . 05 . 02 1 21 1 + + km L L Lkm L L Lkm L L Lkm L L Lkm l l l l Lkm l l l LABABABAB25 . 3 5 . 0 75 . 325 . 2 5 . 1 75 . 365 . 1 1 . 2 75 . 375 . 0 3 75 . 33 9 . 0 6 . 0 1 5 . 01 . 2 6 . 0 1 5 . 01'12'23'34'44 3 2 1 43 2 1 3 + + + + + + + + + + Determinarea curentilor AI i BI + + + + + + 4144 3 2 1'43 2 1'42 1'31'2'141'6488 . 2975 . 302 . 15 3 48 . 10 1 . 2 4 . 26 5 . 1 03 . 9 5 . 06488 . 296488 . 29 02 . 15 6288 . 146288 . 14 48 . 10 1488 . 41488 . 4 4 . 26 2512 . 222512 . 22 03 . 9 2812 . 312812 . 312812 . 3175 . 302 . 15 75 . 0 48 . 10 65 . 1 4 . 26 25 . 2 03 . 9 25 . 3n ABi iBBAAAAAi ABi iAALI LII IA I I I I I IA I I I I IA I I I IA I I II IALI LIc) Sedeterminatronsonul caretrebuiedeschis, iar acestaestetronsonul pecare circula cel mai mic curentSe observa ca avem cel mai mic curent pe tronsonul 2, deci acest tronson trebuie deschis.62