nte401
TRANSCRIPT
METODOLOGIE PRIVIND DETERMINAREA SEC�IUNII ECONOMICE A CONDUCTOARELOR ÎN INSTALA�II
ELECTRICE DE DISTRIBU�IE DE 1 - 110 kV
Indicativ NTE 401/03/00
Aprobat prin Decizia nr.269 din 4.06.2003 a Pre�edintelui ANRE Înlocuie�te PE 135 / 1991
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
2
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
3
DECIZIA Nr. 269 din 4 .06.2003
pentru aprobarea Metodologiei privind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1-110 kV
În temeiul art. 4, al art. 5 pct. 11, al art. 9 alin. (4) �i al art. 91 din Ordonan�a de urgen�� a Guvernului României nr.29/1998 privind înfiin�area, organizarea �i func�ionarea Autorit��ii Na�ionale de Reglementare în domeniul Energiei – ANRE, aprobat�, cu modific�ri �i complet�ri, prin Legea nr. 99/2000, cu modific�rile ulterioare, precum �i al Deciziei Primului Ministru nr. 126/2000 de numire a pre�edintelui ANRE, având în vedere Referatul de aprobare întocmit de Departamentul acces la re�ea �i autorizare, în conformitate cu prevederile procesului – verbal al �edin�ei Comitetului de Reglementare al ANRE din data de 4.06.2003, Pre�edintele Autorit��ii Na�ionale de Reglementare în domeniul Energiei emite urm�toarea:
DECIZIE
Art.1 Se aprob� NTE 401/03/00 “Metodologie privind determinarea sec�iunii economice a
conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1-110 kV”, prezentat în ANEXA* care face parte integrant� din prezenta decizie.
Art.2 La data intr�rii în vigoare a prezentei decizii, prescrip�ia energetic� PE 135/91 î�i
înceteaz� valabilitatea. Art.3 Metodologia aprobat� prin prezenta decizie are caracter de recomandare �i poate fi
utilizat� de operatorii de distribu�ie pentru proiectarea �i dezvoltarea re�elei electrice pe care o de�ine.
Pre�edintele Autorit��ii Na�ionale de Reglementare în domeniul Energiei,
ION LUNGU
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
4
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
5
C U P R I N S
Cap. I. Scop………………………………………………………………………………... 7
Cap. II. Domeniu de aplicare……………………………………………………………… 7 Cap. III. Defini�ii �i abrevieri………………………………………………………………. 7 Cap. IV. Acte normative conexe…………………………………………………………… 9 Cap. V. Condi�ii de determinare a sec�iunii conductoarelor……………………………. 10
Cap. VI. Modul de determinare a sec�iunii economice pentru linii noi…………………. 10 Cap. VII. Stabilirea sarcinii maxime de calcul…………………………………………….. 15
Cap. VIII. Limitele economice de folosire intensiva a liniilor existente în exploatare…… 19 Anexa 1. Valorile parametrilor utiliza�i…………………………………………………… 26 Anexa 2. Pre�uri folosite……………………………………………………………………. 27 Anexa 3. Domenii de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le
corespund în cazul unor linii noi………………………………………………... 29
Anexa 4. Exemple de calcul privind determinarea solu�iilor economice pentru num�rul conductoarelor unei faze �i sec�iunile acestora………………
35
Anexa 5. Prescrip�ii energetice conexe…………………………………………………….. 48
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
6
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
7
CAPITOLUL 1. SCOP
Art. 1. – Prezenta norm� permite stabilirea, prin calcul economic bazat pe criteriul Cheltuieli Totale Actualizate minime, a sec�iunii liniilor electrice de distribu�ie folosind o metodologie1 bazat� pe metoda cunoscut� în literatur� sub denumirea de “metoda densit��ii economice de curent”.
CAPITOLUL II. DOMENIU DE APLICARE Art. 2. - Prevederile prezentei norme se aplic� la proiectarea liniilor electrice aeriene (LEA) cu
tensiuni pân� la 110 kV inclusiv �i la liniile de distribu�ie în cablu (LEC) cu tensiuni pân� la 20 kV inclusiv, pentru dezvoltarea re�elei de distribu�ie �i a instala�iilor de racordare a utilizatorilor.
De asemenea norma se aplic� la elaborarea studiilor de dezvoltare a re�elelor de distribu�ie în vederea stabilirii lucr�rilor de investi�ii �i a priorit��ilor de promovare.
Art. 3. - Norma se refer� la condi�iile privind folosirea economic� a sec�iunilor conductoarelor active �i anume la :
a) dimensionarea sec�iunilor economice pentru liniile electrice noi care urmeaz� s� fie construite (cap.VI.);
b) verificarea gradului de înc�rcare a sec�iunilor liniilor existente în exploatare (cap.VIII)
Art. 4. - Se excepteaz� de la prevederile prezentei norme urm�toarele categorii de instala�ii: a) leg�turile scurte pentru alimentarea direct� a unor receptoare din tablourile de joas�
tensiune sau din celule de medie tensiune (în general, sub 20 m la joas� tensiune �i sub 100 m la medie tensiune);
b) barele �i deriva�iile scurte din cadrul sta�iilor �i posturilor de transformare; c) circuitele trifazate prin care se alimenteaz� rezistoare, reostate de pornire etc.; d) re�elele provizorii �i cu durat� mic� de serviciu (maximum trei ani).
CAPITOLUL III. DEFINI�II �I ABREVIERI Art. 5. - In sensul prezentei norme, no�iunile de mai jos au urm�toarele semnifica�ii: a) Linie electric�. Este un sistem tehnic destinat distribu�iei trifazate a energiei electrice,
putând avea un circuit sau mai multe circuite pozate pe acelea�i suport (în cazul LEA) sau în aceea�i canalizare (în cazul LEC).
b) Circuit electric. Este partea component� a unei linii electrice de distrbu�ie care poate fi separat�, manual �i (sau) automat, prin aparate proprii de conectare, de alte circuite.
Nota 1. In cadrul normei, pentru simplificare, referirile s-au f�cut la no�iunea de linie ori de câte ori nu era necesar a se specifica, dac� ea are unul sau mai multe circuite.
1 Metodologia original� este rodul activit��ii unui colectiv din Fac. de Energetic� a UPB, condus de prof. Pavel Buhu�
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
8
Nota 2. In cazul în care fiecare faz� a liniei este realizat� din mai multe conductoare legate în paralel, trebuie f�cut� distinc�ie între sec�iunea conductorului �i sec�iunea (pe faz�) a liniei, care este egal� cu suma sec�iunilor conductoarelor de faz�.
c) Sec�iune tehnic� (st) . Este sec�iunea liniei, ob�inut� prin calcul pe baza condi�iilor tehnice de dimensionare (înc�lzire în regim de durat�, stabilitate termic� la scurtcircuit, c�dere de tensiune, rezisten�� mecanic� etc.), prev�zute de prescrip�iile tehnice în vigoare.
d) Sec�iune economic� (sec). Este sec�iunea liniei pentru care se realizeaz� un regim de func�ionare optim economic, corespunz�tor unor cheltuieli totale minime pentru linia respectiv�, într-o perioad� de func�ionare dat�.
e) Sarcina maxim� de calcul (IM). Este un curent maxim de durat�, corespunz�tor regimului de func�ionare normal, care se stabile�te în vederea determin�rii sec�iunii economice (cap.VII.art.19).
f) Sarcina maxim� echivalent� de calcul (IMe). Este o sarcin� echivalent� care se stabile�te pentru calculul sec�iunii economice constante în cazul liniilor cu deriva�ii (cap.VII. art.20).
g) Densitatea economic� de curent (jec) . In conformitate cu metodologia pe care se bazeaz� aceast� prescrip�ie, jec reprezint� o m�rime de calcul care se normeaz� în scopul determin�rii num�rului economic de conductoare identice a fiec�rei faze �i, în continuare, a sec�iunii economice pentru aceste conductoare.
Art. 6. - Semnifica�iile principalelor simboluri utilizate în instruc�iune (în ordine alfabetic�): A – componenta investi�iei specifice în linie care este independent� de sec�iunea acesteia, în €/km; a - rata de actualizare, în ani –1; Ci - cheltuieli de investi�ii , în € CTA - cheltuieli totale actualizate, corespunz�toare unit��ii de lungime a liniei în €/km; Ccel - costul pe care îl implic� prevederea unui întreruptor de joas� tensiune sau a unei celule cu întreruptor de înalt� tensiune, în €; Cex - cheltuielile totale de exploatare pe durata de studiu, în €; cex - cheltuielile anuale de exploatare (între�inere), în €/an �i km; cp - costul kW instalat în centrale etalon, în €/kW; cw - costul kWh, corespunz�tor treptelor de tensiune la care se face distribu�ia, în €/kWh; CPW – cheltuielile totale cu consumul propriu tehnologic pe durata de studiu, în €; cpw - costul actualizat al pierderilor de putere �i de energie, corespunz�tor unui an �i unui
consum tehnologic de un kW la sarcina maxim�, în €/an �i kW; IM,SM- sarcina maxim� de calcul a liniei, în A sau kVA; jec - densitatea economic� de curent normat�, în A/mm2; K - panta de cre�tere a costului unui km de linie cu sec�iunea conductorului de faz�, în €/km.mm2; Kjnc - coeficientul de cre�tere a jec, folosit pentru determinarea num�rului economic de
conductoare sau de circuite; Kd - coeficientul pentru stabilirea sarcinii maxime echivalente de calcul în cazul liniilor cu
deriva�ii; Kr,Krs –coeficientii pentru stabilirea sarcinii maxime echivalente de calcul care �in seama de
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
9
dinamica în timp a sarcinii; L - lungime de traseu a liniei, în km; N - num�rul economic de conductoare pe fiecare faz� a liniei, sau de circuite; n - num�rul de celule cu care se echipeaz� un circuit; r - rata medie de cre�tere a sarcinilor maxime anuale, în an-1; s - sec�iunea conductorului activ al unei faze, în mm2; se - sec�iunea unei linii existente în exploatare, în mm2; sec - sec�iunea economic�, pe faz�, a liniei, în mm2; sc
ec - sec�iunea economic� de calcul, folosit� pentru stabilirea sec�iunii economice sec, în mm2;
sM - sec�iune constructiv� maxim� a conductorului, utilizat la un tip constructiv de liniei, în mm2;
Tt - m�rime pentru calculul valorilor actualizate corespunz�toare duratei calendaristice t, în ani;
TIM,TSM – durate de utilizare anual� a sarcinii maxime, în ore/an; tstL - durata de studiu a liniei �i a circula�iei de curen�i, în ani; tSCE - durata de viata normat� pentru centrala etalon, în ani; � - rezistivitatea materialului conductor al liniei, în �mm2/km; τ - durata de calcul a consumurilor proprii anuale de energie, în ore/an. Art. 7. - În prezenta norm� tehnic� energetic� se folosesc urm�toarele moduri de indicare a
gradului de obligativitate: - “trebuie″, ″este necesar″, ″urmeaz�″: indic� obligativitatea strict� a respect�rii prevederilor
în cauz�; - ″de regul�″: indic� faptul c� prevederea respectiv� trebuie s� fie aplicat� în majoritatea
cazurilor; nerespectarea unei astfel de prevederi trebuie s� fie temeinic justificat� în proiect; - ″se recomand�″: indic� o rezolvare preferabil�, care trebuie s� fie avut� în vedere la
solu�ionarea problemei; nerespectarea unei astfel de prevederi nu trebuie justificat� în proiect; - ″se admite″: indic� o solu�ie satisf�c�toare, care poate fi aplicat� în solu�ii particulare, fiind
obligatorie justificarea ei în proiect.
CAPITOLUL IV. ACTE NORMATIVE CONEXE
Art. 8. - Pentru prezenta norm� se enumer� urm�toarele acte normative conexe aflate în vigoare:
(1) a) Codul tehnic al re�elelor de distribu�ie. Cod ANRE 101.1.113.0.01.06/06/00 b) SR EN 50160 - Caracteristici ale tensiunii furnizate de re�elele publice de distribu�ie; (2) Prescrip�iile energetice din Anexa 5.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
10
CAPITOLUL V. CONDI�II DE DETERMINARE A SEC�IUNII CONDUCTOARELOR
Art. 9. - Sec�iunea tehnic� a conductoarelor instala�iilor electrice specificate la art. 2,
determinat� conform normativelor pentru dimensionarea �i verificarea instala�iiloe electroenergetice la solicit�ri mecanice �i termice, în condi�ii de scurtcircuit, precum �i a normativelor pentru proiectarea �i excu�ia liniilor electrice aeriene �i a re�elelor de cabluri electrice, trebuie verificat� �i din punctul de vedere al condi�iilor economice de func�ionare.
Art. 10. - Verificarea condi�iilor economice de func�ionare ale instala�iilor de la art. 2 se va face prin determinarea sec�iunii economice a conductoarelor, în conformitate cu prevederile din cap.VI
Art. 11. - Sec�iunea s care se va adopta în final, trebuie s� fie cea mai mare dintre valorile rezultate pentru sec�iunea tehnic� �i economic�.
s = max( st, sec) Art. 12. - În cazurile în care, în instala�iile de cabluri de 6-20 kV, sec�iunea tehnic� impus� de
condi�iile de stabilitate termic� la scurtcircuit dep��e�te sec�iunea economic�, se vor lua m�suri pentru limitarea ac�iunii curen�ilor de scurtcircuit prin:
- instalarea de siguran�e limitatoare de curent cu ac�iune instantanee; - prevederea de instala�ii de protec�ie cu eliminarea rapid� a scurtcircuitului.
CAPITOLUL VI. MODUL DE DETERMINARE A SEC�IUNII ECONOMICE PENTRU LINII NOI
Art. 13. - Solu�ia economic� pentru num�rul conductoarelor unei faze sau al circuitelor unei
linii de distribu�ie, precum �i pentru sec�iunea acestora corespunde minimului cheltuielilor totale actualizate, exprimate prin rela�ia (6.1). În aceast� rela�ie sunt însumate valorile actualizate (la anul punerii în func�iune a liniei) ale cheltuielilor de investi�ii Ci , ale cheltuielilor de exploatare Cex, care nu depind de consumurile proprii tehnologice de putere �i energie �i cheltuielile CPW generate de consumurile proprii tehnologice de putere �i energie. Raportând toate aceste cheltuieli la lungimea L a liniei, se ob�ine urm�toarea expresie a totalului cheltuielilor actualizate specifice( pe unitatea de lungime):
( ) tsLpw
M
tsLex
exi TcNs
ITcKsAN
L
CPWCCCTA
32 103 −⋅+++=
++=
ρ (6.1)
Semnifica�iile simbolurilor utilizate sunt indicate în capitolul III iar valorile de calcul ale parametrilor respectivi sunt prezentate în anexele 1 �i 2.
Art. 14. - Expresia de calcul al densit��ii economice de curent se ob�ine prin determinarea
minimului func�iei CTA = f (N,s) din rela�ia (6.1), �i anume:
tsLpw
c
ec
M
ecTc
K
s
Ij
⋅⋅
⋅==
ρ3
103
(6.2)
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
11
în care: cpw reprezint� costul actualizat al pierderilor de putere �i de energie, corespunz�toare unui
consum propriu tehnologic de 1 kW timp de un an, �i se determin� cu rela�ia:
τw
tSCE
p
pw cT
cc += (6.3)
Art. 15. - Duratele care intervin în expresia cheltuielilor actualizate specifice (6.1) �i la determinarea num�rului �i sec�iunii 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� 20tSL = ani (LEC), respectiv,
40 ani (LEA). c) Durata tstL de studiu al structurii re�elei �i a circula�iei de curen�i va putea cuprinde cel
mult primii zece ani de exploatare a liniei (cu condi�ia de a nu fi dep��it curentul frontier� termic Ift admisibil în regim de durat�).
Art. 16. - Sec�iunea economic� de calcul a liniilor electrice se va determina cu rela�ia:
ec
Mc
ecj
Is = (6.4)
în care: IM – sarcina maxim� de calcul în regim normal de func�ionare determinat� conform
indica�iilor de la cap.VII; jec – valoarea normat� a densit��ii economice de curent pentru linia respectiv�, determinat�
conform tabelului 1. Art. 17. - Densitatea economic� de curent jecN , normat� pentru determinarea num�rului
economic de conductoare sau circuite, este întotdeauna mai mare decât jec, �i anume: jncececN Kjj = (6.5)
Valoarea coeficientului Kjnc – de cre�tere a lui jec – se determin� utilizând urm�toarele rela�ii: a) la m�rirea num�rului de conductoare pe faz� (f�r� a prevedea aparate de conectare
suplimentare):
M
jKs
AK += 1 (6.6,a)
b) la m�rirea num�rului de circuite ale unei linii:
M
cel
jncKs
CL
nA
K
++= 1 (6.6,b)
în care: n reprezint� num�rul de celule cu cost Ccel, cu care se inten�ioneaz� a fi echipat fiecare
circuit al liniei proiectate. In tabelul 2 sunt prezentate valorile coeficien�ilor de cre�tere Kj �i Kjnc pentru cazurile mai
frecvent întâlnite în practic�, precum �i sec�iunile maxime sM, utilizate în prezent la diferitele tipuri de linii. Valorile parametrilor A �i K sunt prezentate in Anexa 2, tabelul A2.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
12
Art. 18. - Num�rul economic N de conductoare al unei faze sau de circuite al unei linii �i apoi sec�iunea economic� normalizat� s a fiec�ruia dintre aceste conductoare se determin� în dou� etape succesive prezentate în continuare.
a) Num�rul optim de calcul Nc al conductoarelor unei faze sau al circuitelor unei linii se determin� cu rela�ia:
Mjnc
c
ec
Mjncec
M
csK
s
sKj
IN == (6.7)
Solu�ia constructiv� privind num�rul economic N de conductoare al fiec�rei faze sau de circuite al liniei se determin� prin rotunjirea la cel mai apropiat num�r întreg, a num�rului de calcul Nc, cu excep�ia urm�toarelor cazuri:
a. se alege N=1, dac� N ≤ 1,41; b. se alege N=2, dac� 1,41<N ≤ 2.5. NOT�: Având în vedere precizarea de la punctul a de mai sus, precum �i rela�ia (6.7) se poate alege
direct N=1 în toate cazurile când sec�iunea economic� de calcul scec determinat� cu rela�ia (6.4),
satisface condi�ia:
Mcec ss 2≤ (6.8.a)
�i cu atât mai mult dac�:
Mcec ss ≤ (6.8.b)
b) Sec�iunea economic� total� pentru o faz� a liniei va fi realizat� din "N" conductoare identice, de sec�iune normalizat� "s" astfel aleas� încât valoarea:
Nssec = (6.9)
s� fie cât mai apropiat� de valoarea scec, determinat� cu rela�ia (6.4.)
In marea majoritate a cazurilor în care num�rul N este mai mare decât unitatea, rezult�
Mec Nss = .
c) Sec�iunea economic� a unei linii electrice noi mai poate fi determinat� �i prin metoda domeniilor de sarcini maxime anuale c�rora le corespund sec�iuni economice. Aceste domenii sunt prezentate în tabelele din Anexa 3 ( tabelele A3.1 – A3.7) �i au fost determinate pe baza densit��ilor economice din tabelul 1.
Pentru o durat� de utilizare a sarcinii maxime TSM dat� se caut� în tabelul corespunz�tor tipului constructiv de linie domeniul de sarcini care include sarcina maxim� de calcul IM sau SM. Pe orizontal�, în prima coloan� se afl� sec�iunea economic� c�utat�.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
13
Tabelul 1
DENSIT��ILE ECONOMICE DE CURENT NORMATE PENTRU DIMENSIONAREA NUM�RULUI DE CIRCUITE �I A SEC�IUNII LINIILOR ELECTRICE DE DISTRIBU�IE
- Valori în A/mm2 -
TSM, în h/an Tipul constructiv al liniei 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
conductoare neizolate 1,01 0,92 0,84 0,77 0,70 0,64 0,58 0,53 j.t conductoare torsadate 0,99 0,90 0,82 0,75 0,68 0,62 0,57 0,52
conduct. Al-Ol neizol. 1,25 1,16 1,08 0,99 0,92 0,85 0,78 0,72
20 kV conduct.Al-Ol izolate 1,39 1,30 1,20 1,11 1,03 0,95 0,87 0,80
Al
110 kV conductoare Al-Ol 1,33 1,24 1,16 1,08 1,00 0,92 0,85 0,79
j.t. conductoare neizolate 1,29 1,18 1,08 0,98 0,89 0,81 0,74 0,68
20 kV conductoare neizolate 1,84 1,72 1,59 1,47 1,36 1,25 1,15 1,06
LEA
Cu
110 kV conductoare neizolate 1,71 1,61 1,50 1,39 1,29 1,19 1,10 1,02
izola�ie din polietilen� 1,08 0,98 0,90 0,82 0,74 0,68 0,62 0,57 j.t. izola�ie din PVC 1,06 0,96 0,88 0,80 0,73 0,66 0,61 0,55
izol.polietilena reticul. 1,14 1,07 0,99 0,91 0,84 0,78 0,72 0,66
6 kV izolatie din PVC 1,12 1,05 0,97 0,90 0,83 0,76 0,70 0,65
izol.polietilena reticul. 1,19 1,10 1,02 0,95 0,87 0,80 0,74 0,68
izola�ie din PVC 1,17 1,09 1,01 0,93 0,86 0,79 0,73 0,67
10 kV izola�ie hârtie 1,62 1,51 1, 40 1,29 1,19 1,10 1.01 0,93
izola�ie polietilen� 1,25 1,16 1,08 0,99 0,92 0,85 0,78 0,72
Al
20 kV izola�ie hârtie 1,97 1,83 1,70 1,57 1,45 1,34 1,23 1,13
izolatie din polietilen� 1,24 1,13 1,03 0,94 0,85 0,78 0,71 0,65 jt.
izola�ie din PVC 1,18 1,08 0,98 0,89 0,81 0,74 0,68 0,62
izol.polietilen� reticul. 1,44 1,35 1,25 1,15 1,06 0,98 0,90 0,83
6 kV izola�ie din PVC 1,43 1,33 1,23 1,14 1,05 0,97 0,89 0,82
izol.polietilen� reticul. 1,62 1,51 1,40 1,29 1,19 1,10 1,01 0,93
izolatie din PVC 1,46 1,36 1,26 1,17 1,08 0,99 0,91 0,84 10 kV
izola�ie hârtie 2,41 2,25 2,08 1,93 1,78 1,64 1,51 1,39
izol. polietilen� reticul. 1,65 1,54 1,42 1,32 1,21 1,12 1,03 0,95
LEC
Cu
20 kV izola�ie hârtie 2,51 2,34 2,17 2,00 1,85 1,70 1,57 1,45
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
14
Tabelul 2
Coeficien�ii de cre�tere a lui jec pentru determinarea num�rului economic de conductoare fazice ale unui circuit (Kj) sau a num�rului economic de circuite ale unei linii , fiecare
circuit fiind prev�zut cu n=1 celule (Kj1c) sau cu n=2 celule (Kj2c) câte una la fiecare cap�t
Nr.de celule al fiec�rui circuit TIPUL LINIEI sM
mm2
Kj K1j K2j
cond.neizolate 95 1,41 1,41(1+0,024/L)1/2 1,41(1+0,048/L)1/2 j.t. cond.izol torsadate 95 1,38 1,38(1+0.026/L)1/2 1,38(1+0,053/L)1/2
conductoare din OlAl 120 1,37 1,37(1+0.414/L)1/2 1,37(1+0,829/L)1/2 20 kV conductoare izolate 150 1,30 1,30(1+0.294/L)1/2 1,30(1+0,588/L)1/2
Al
110 kV
conductoare din OlAl 300 1,32 1,32(1+1.170/L)1/2 1,28(1+2,340/L)1/2
j.t. cond.neizolate 70 1,61 1,61(1+0,015/L)1/2 1,61(1+0,031/L)1/2
20 kV cond.neizolate 70 1,29 1,29(1+0,370/L)1/2 1,29(1+0.741/L)1/2
LEA
Cu 110 kV
cond.neizolate 300 1,18 1,18(1+0,880/L)1/2 1,18(1+1.760/L)1/2
izola�ie din polietilen� 240 1,22 1,22(1+0,011/L)1/2 1,22(1+0,022/L)1/2
j.t. izola�ie din PVC 300 1,16 1,16(1+0,010/L)1/2 1,16(1+0,021/L)1/2
izol.polietil. reticulat� 400 1,35 1,35(1+0,091/L)1/2 1,35(1+0,182/L)1/2 6 kV 6 kV izola�ia PVC 240 1,40 1,40(1+0,147/L)1/2 1,40(1+0,294/L)1/2
izol.polietil. reticulat� 400 1,36 1,36(1+0,083/L)1/2 1,36(1+0,167/L)1/2
10 kV izola�ia PVC 240 1,43 1,43(1+0,131/L)1/2 1,43(1+0,262/L)1/2
20 kV izol.polietil. reticulat� 150 1,57 1,57(1+0,254/L)1/2 1,57(1+0,508/L)1/2
10 kV 185 1,27 1,27(1+0,113/L)1/2 1,27(1+0,225/L)1/2
Al
20 kV izola�ie hârtie
150 1,41 1,41(1+0,125/L)1/2 1,41(1+0,250/L)1/2
izol.polietilen� 185 1,8 1,38(1+0,009/L)1/2 1,38(1+0,017/L)1/2
j.t. izolatie din PVC 185 1,31 1,31(1+0,010/L)1/2 1,31(1+0,021/L)1/2
izol.polietil.reticulat� 185 1,54 1,54(1+0,095/L)1/2 1,54(1+0,190/L)1/2 6 kV izola�ia PVC 185 1,44 1,44(1+0,111/L)1/2 1,44(1+0,223/L)1/2
izol.polietil.reticulata 150 1,51 1,51(1+0,097/L)1/2 1,51(1+0,195/L)1/2
10 kV izola�ia PVC 150 1,56 1,56(1+0,113/L)1/2 1,56(1+0,225/L)1/2
20 kV izol.polietil.reticulat� 150 1,52 1,52(1+0,155/L)1/2 1,52(1+0,309/L)1/2
10 kV 150 1,21 1,21(1+0,068/L)1/2 1,21(1+0,136/L)1/2
LEC
Cu
20 kV izola�ie hârtie
150 1,39 1,9(1+0,080/L)1/2 1,39(1+0,160/L)1/2
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
15
CAPITOLUL VII. STABILIREA SARCINII MAXIME DE CALCUL Art. 19. – În cazul în care sarcina maxim� anual� este variabil� în timp determinarea
sarcinii maxime de calcul (IM) se face în func�ie de sarcina maxim� în regim normal de func�ionare, estimat� pentru primul an de exploatare �i de evolu�ia acesteia în urm�torii ani, în una din ipotezele prezentate în continuare.
a) Ipoteza 1: Sarcina maxim� nu variaz� în decursul perioadei de analiz� fa�� de sarcina maxim� din primul an.
Sarcina maxim� de calcul - IM – se va considera îns��i valoarea sarcinii maxime din primul an.
b) Ipoteza 2: Sarcina maxim� cre�te cu o rat� anual� r în perioada primilor 9≤rt ani dup� primul an de exploatare, valoarea plafon atins� în final (IMf) presupunându-se c� se men�ine în restul duratei de serviciu a liniei.
Sarcina maxim� de calcul se determin� cu rela�ia: rMiM KII ⋅= (7.1)
unde: IMi este sarcina maxim� din primul an de exploatare; Kr - coeficientul în func�ie de rata "r" de cre�tere a sarcinii, determinat în baza tabelului 3.
Nota 1. Sarcina maxim� de calcul (IM) este mai mic� decât sarcina maxim� atins� în final, care se poate determina cu formula:
( ) rt
MiMf rII += 1 (7.2)
Atunci când se cuno�te IMf �i rata r de cre�tere în cei tr ani, din rela�ia (7.2) se determin� valoarea lui IMi �i aceasta se introduce apoi în rela�ia (7.1).
Nota 2. In cazul liniilor cu deriva�ii, rela�ia (7.1) poate fi aplicat� cu suficient� exactitate, întâi fiec�rui consumator sau fiec�rei deriva�ii în parte �i apoi se stabilesc sarcinile de calcul tranzitate în lungul liniei.
c) Ipoteza 3: Idem ipoteza 2, cu precizarea c� în unul din cei 9 ani în care are loc cre�terea treptat� a sarcinii cu rat� r – �i anume în anul ts – mai are loc o cre�tere suplimentar� în salt, prin suprapunerea unei sarcini planificate Ip1.
Sarcina maxim� de calcul se determin� cu rela�ia: rsMiM KII ⋅= (7.3)
unde: IMi este sarcina maxim� din primul an de exploatare; Krs - coeficientul în func�ie de rata de cre�tere (r) �i de valoarea relativ� a saltului de
sarcin� în anul ts, în raport cu sarcina din primul an (Ip1/IMi), determinat în tabelul 4. Art. 20. - Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor radiale cu sarcini în deriva�ie în
ipoteza c� linia are sec�iunea constant� se va face dupa cum urmeaz�: a) In cazul unei linii de lungime Lt care alimenteaz� n sarcini în deriva�ie (fig.1), sec�iunea
economic� constant� se calculeaz� pentru sarcina maxim� echivalent� al c�rei tranzit în lungul liniei conduce la acelea�i pierderi ca �i sarcina real�.
t
nn
L
LILILIMeI 2
2221
21 ...++
= (7.4)
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
16
Tabelul 3 Valorile coeficientului Kr
pentru stabilirea sarcinii maxime de calcul în func�ie de rata r de cre�tere a sarcinii maxime anuale
Num�rul anilor de cre�tere tr ulteriori primului an de exploatare Rata r
% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1,06 1,06 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,08 2 1,07 1,08 1,09 1,1 1,11 1,12 1,12 1,13 1,13 3 1,08 1,1 1,12 1,14 1,15 1,16 1,18 1,19 1,2 4 1,09 1,12 1,15 1,17 1,19 1,21 1,23 1,25 1,27 5 1,1 1,14 1,17 1,21 1,24 1,27 1,29 1,32 1,34 6 1,11 1,16 1,2 1,24 1,28 1,32 1,36 1,39 1,43 7 1,12 1,18 1,23 1,28 1,33 1,38 1,43 1,47 1,51 8 1,13 1,19 1,26 1,32 1,38 1,44 1,5 1,56 1,61 9 1,14 1,21 1,29 1,36 1,44 1,51 1,58 1,65 1,71 10 1,15 1,23 1,32 1,4 1,49 1,57 1,66 1,74 1,82 11 1,16 1,25 1,35 1,45 1,55 1,65 1,74 1,84 1,94 12 1,17 1,27 1,38 1,49 1,61 1,72 1,84 1,95 2,07 13 1,17 1,29 1,41 1,54 1,67 1,8 1,93 2,07 2,21 14 1,18 1,31 1,45 1,59 1,73 1,88 2,03 2,2 2,36 15 1,19 1,33 1,48 1,63 1,8 1,96 2,14 2,33 2,52 16 1,2 1,36 1,52 1,68 1,86 2,05 2,26 2,47 2,7 17 1,21 1,38 1,55 1,74 1,93 2,15 2,38 2,62 2,88 18 1,22 1,4 1,59 1,79 2,01 2,25 2,5 2,78 3,08 19 1,23 1,42 1,62 1,84 2,08 2,35 2,64 2,95 3,29 20 1,24 1,44 1,66 1,9 2,16 2,45 2,77 3,13 3,52
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
17
Tabelul 4 Valorile coeficientului Krs
pentru stabilirea sarcinii maxime de calcul în func�ie de rata r de
cre�tere a sarcinii maxime anuale �i o cre�tere planificat� în salt Ip1
Anul cre�terii în salt ts ulterior primului an de exploatare r
% Ip1/IM1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,00 1,45 1,91 2,37 2,84 3,30 3,77
1,00 1,40 1,82 2,25 2,68 3,12 3,55
1,00 1,36 1,74 2,14 2,54 2,94 3,34
1,00 1,32 1,67 2,03 2,40 2,77 3,15
1,00 1,28 1,60 1,93 2,27 2,61 2,96
1,00 1,25 1,53 1,83 2,14 2,46 2,78
1,00 1,22 1,47 1,74 2,03 2,32 2,61
1,00 1,19 1,42 1,66 1,92 2,18 2,45
1,00 1,17 1,36 1,58 1,81 2,06 2,30
2 2 2 2 2 2 2
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,11 1,56 2,02 2,48 2,95 3,41 3,88
1,11 1,51 1,94 2,37 2,80 3,23 3,67
1,11 1,47 1,86 2,25 2,65 3,06 3,46
1,11 1,44 1,79 2,15 2,52 2,89 3,27
1,11 1,40 1,72 2,05 2,39 2,74 3,08
1,11 1,37 1,65 1,96 2,27 2,58 2,91
1,11 1,34 1,59 1,87 2,15 2,44 2,74
1,11 1,31 1,54 1,78 2,04 2,31 2,58
1,11 1,28 1,48 1,70 1,93 2,17 2,42
4 4 4 4 4 4 4
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,23 1,69 2,15 2,61 3,07 3,54 4,01
1,23 1,64 2,07 2,50 2,93 3,36 3,80
1,23 1,61 1,99 2,39 2,79 3,19 3,60
1,23 1,57 1,92 2,29 2,66 3,03 3,41
1,23 1,53 1,86 2,19 2,53 2,88 3,23
1,23 1,50 1,79 2,10 2,41 2,73 3,05
1,23 1,47 1,73 2,01 2,29 2,58 2,88
1,23 1,44 1,67 1,92 2,18 2,45 2,72
1,23 1,41
1,62 1,84 2,07 2,31 2,56
6 6 6 6 6 6 6
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,38 1,83 2,29 2,76 3,22 3,69 4,15
1,38 1,80 2,22 2,65 3,08 3,52 3,95
1,38 1,76 2,15 2,55 2,95 3,35 3,76
1,38 1,72 2,08 2,45 2,82 3,19 3,57
1,38 1,69 2,02 2,35 2,69 3,04 3,39
1,38 1,66 1,95 2,26 2,57 2,89 3,21
1,38 1,63 1,89 2,17 2,46 2,75 3,04
1,38 1,60 1,83 2,08 2,34 2,61 2,88
1,38 1,57 1,78 2,00 2,23 2,47 2,72
8 8 8 8 8 8 8
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,55 2,01 1,46 2,93 3,39 3,85 4,32
1,55 1,97 2,40 2,82 3,26 3,69 4,13
1,55 1,94 2,33 2,73 3,13 3,53 3,94
1,55 1,90 2,26 2,63 3,00 3,38 3,75
1,55 1,87 2,20 2,54 2,88 3,23 3,57
1,55 1,84 2,14 2,45 2,76 3,08 3,40
1,55 1,81 2,08 2,36 2,64 2,94 3,23
1,55 1,78 2,02 2,27 2,53 2,80 3,07
1,55 1,75 1,96 2,19 2,42 2,66 2,90
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
18
10 10 10 10 10 10 10
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,76 2,21 2,66 3,12 3,58 4,05 4,51
1,76 2,17 2,60 3,03 3,46 3,89 4,32
1,76 2,14 2,53 2,93 3,33 3,74 4,14
1,76 2,11 2,47 2,84 3,21 3,59 3,96
1,76 2,08 2,41 2,75 3,09 3,44 3,79
1,76 2,05 2,35 2,66 2,98 3,30 3,62
1,76 2,02 2,29 2,57 2,86 3,15 3,45
1,76 1,99 2,23 2,49 2,75 3,01 3,28
1,76 1,96 2,17 2,40 2,63 2,87 3,12
Figura 7.1 În cazurile în care duratele de utilizare anual� a sarcinii maxime la consumatori sunt sensibil
diferite, pentru dimensionarea unei sec�iuni constante se mai estimeaz� durata TSMe de utilizare a sarcinii maxime tranzitate prin linie:
( ) ( )
( ) ( )22
2203,1
��
��+
+==
QiPi
WW
S
WT
QiPi
M
s
SMe , (7.5)
în care: WPi , Wqi , Pi �i Qi sunt energiile �i puterile active �i reactive furnizate consumatorilor liniei �i re�elei aval dac� aceasta exist�. b) În cazul liniilor cu deriva�ii, sec�iunea economic� a acestora va fi corespunz�toare sarcinilor maxime tranzitate prin ele. Se admite utilizarea pe deriva�ii a aceleia�i sec�iuni ca �i a liniei, în care caz, corespunz�tor fiec�rei deriva�ii, rela�ia (7.4) se completeaz� astfel:
- la num�r�tor se adaug� produsul dLI ⋅2 dintre p�tratul sarcinii maxime tranzitate prin
deriva�ie �i lungimea acesteia; - la numitor se adaug� lungimea Ld a deriva�iei respective. c) In cazul liniilor radiale de joas� tensiune pentru care în momentul proiect�rii poate fi
estimat� doar sarcina maxim� total� (IM), precum �i raportul dintre lungimea primului tronson (L1) �i lungimea total� (Lt) a liniei, sarcina maxim� echivalent� se determin� cu rela�ia:
MdMe IKI ⋅= (7.6)
în care se consider�:
t
dL
LK 14.06,0 += . (7.7)
Lt L1 L2 Li Ln
1 2 i n
I1 I2 Ii In
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
19
Art. 21. - Dimensionarea liniilor cu sec�iune variabil� trebuie aplicat� atunci când nu sunt alte condi�ii restrictive care impun utilizarea unei singure sec�iuni. Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor radiale cu sarcini în deriva�ie în ipoteza c� linia are sec�iunea variabil� (cu tronsoane de sec�iuni diferite) se va face în func�ie de câte tronsoane vor avea aceeasi sec�iune.
Sec�iunea economic� se va calcula pentru fiecare tronson în parte sau pe grupe de tronsoane. În cazul re�elelor radiale se recomand� dimensionarea unei sec�iuni economice distincte pentru por�iunea ini�ial� a liniei, în compunerea acesteia urmând a fi luate în considerare primul sau primele câteva tronsoane prin care sunt tranzitate în regim normal sarcinile cu valorile cele mai ridicate.
Art. 22. - Stabilirea sarcinii maxime de calcul în cazul liniilor cu sec�iune constant�, alimentate de la dou� capete se va face dupa cum urmeaz� :
În prealabil, se stabile�te circula�ia de curen�i pe tronsoane în regim normal de func�ionare.
Pe aceast� baz� se determin� IMe �i TSMe conform art.20 lit.a, f�cându-se abstrac�ie de sensul fluxurilor de sarcin�.
Art. 23. - Pentru evitarea supraestim�rii sarcinilor, sec�iunilor �i investi�iilor ineficiente, în proiectare, estimarea sarcinilor maxime de calcul va face obiectul unor temeinice justific�ri. Trebuie evitate supraestim�rile tranzitelor probabile de sarcin� (SM
�i TSM) �i, prin aceasta, daunele pe care le-ar implica investi�iile în linii cu sec�iuni conductoare nejustificat de mari.
CAPITOLUL VIII. LIMITELE ECONOMICE DE FOLOSIRE INTENSIV�
A LINIILOR ELECTRICE DE DISTRIBU�IE AFLATE ÎN EXPLOATARE
Art. 24. - Aceste limite, prezentate în tabelele 5 …10, reprezint� sarcinile la dep��irea c�rora se verific� oportunitatea economic� a investi�iei într-un circuit suplimentar. Ele sunt astfel determinate încât beneficiul scontat prin reducerea pierderilor de putere �i de energie s� dep��easc� investi�ia suplimentar�.
Art. 25. - Ipotezele de determinare a acestor limite economice de folosire intensiv� sunt :
a) noul circuit va fi echipat cu sec�iunea sM maxim� utilizat� la tipul respectiv de linie; b) sarcinile prin cele dou� circuite – cel existent �i cel suplimentar – se consider�
repartizate propor�ional cu sec�iunile lor; c) noua investi�ie include �i eforturile în celulele (sau întreruptoarele de joas� tensiune)
de la ambele capete ale liniei suplimentare.
Art. 26. - Curentul frontier� economic� Ifec - de la care se justific� ad�ugarea unui circuit suplimentar cu sec�iune sM – în ipotezele de mai sus se calculeaz� cu rela�ia:
���
����
� ++��
�
����
�+=
M
cel
e
M
ecefecKs
LCA1
s
s1j.sI (8.1)
In rela�ia (8.1) jec reprezint� densitatea economic� de curent utilizat� ca indicator la proiectarea tipului respectiv de linie electric� (tabelul 1), iar se este sec�iunea liniei existente.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
20
Art. 27. - Limitele economice de folosire intensiv� a liniilor existente în exploatare trebuie s� fie verificate �i sub aspectul limitelor admisibile din punct de vedere tehnic. În acest sens, în tabelele 5...10 sunt prezentate limitele admisibile din punctul de vedere al stabilit��ii termice în regim de durat�.
Art. 28. - Datele prezentate în tabelele 5...10 se refer� numai la linii cu conductoare din aluminiu. Pentru limitele corespunz�toare stabilit��ii termice în regim de lung� durat� al liniilor electrice în cablu valorile din tabele trebuie folosite în corela�ie cu normativul privind proiectarea �i execu�ia re�elelor de cabluri electrice. Pentru alte tipuri de linii existente în exploatare se va folosi rela�ia (8.1) �i datele din tabelele 1, 2 �i A2.
Tabelul 5
SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC
SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Ift aer ambiant mm2 cu temp.maxim�
2000 3000 4000 5000 6000 7000 40 oC LEA DE JOAS� 35 109 100 90 84 78 73 140 TENSIUNE 50 133 125 116 104 98 86 175 cu cond.din Al 70 169 157 141 130 118 105 215
sM=95 mm2 95 212 194 180 162 150 132 260 Sfec – putere frontier� economic� –în kVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în kVA
TIPUL LINIEI se Sfec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Sft aer ambiant mm2 cu temp.maxim�
2000 3000 4000 5000 6000 7000 40 oC LEA DE JOAS� 35 75 69 62 58 54 50 97 TENSIUNE 50 92 87 80 72 68 59 122 cu cond.din Al 70 117 109 98 90 81 73 150
sM=95 mm2 95 147 135 124 112 104 91 180
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
21
Tabelul 6
SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime, în
h/an Ift aer ambiant mm2 cu temp.maxim�
2000 3000 4000 5000 6000 7000 40 oC LEA DE 20 kV 35 132 123 109 99 88 82 140 cu cond. din 50 167 160 132 123 111 99 175 Al - Ol 70 209 196 167 152 140 128 225
sM=120 mm2 95 263 245 207 187 175 158 270
120 310* 288 260 248 225 210 310 LEA DE 110 kV 150 360* 360* 360* 334 307 279 360 cu cond. din 185 420* 420* 420* 382 349 321 420 Al - Ol 240 495* 495* 495* 466 426 384 495
sM=300 mm2 300 575* 575* 575* 575* 550 510 575
Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termic� (limita economic� este mai mare). Sfec – putere frontier� economic� –în MVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în MVA
TIPUL LINIEI se Sfec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Sft aer ambiant
mm2 cu
temp.maxim� 2000 3000 4000 5000 6000 7000 40 oC
LEA DE 20 kV 35 4,6 4,3 3,8 3,4 3,0 2,8 4,9 cu cond. din 50 5,8 5,5 4,6 4,2 3,8 3,4 6,1 Al - Ol 70 7,2 6,8 5,8 5,3 4,8 4,4 7,8
sM=120 mm2 95 9,1 8,5 7,2 6,5 6,1 5,5 9,4
120 10,7* 10,0 9,0 8,3 7,8 7,3 10,7 LEA DE 110 kV 150 69* 69* 69* 63,6 58,5 53,2 69 cu cond. din 185 80* 80* 80* 72,9 66,5 61,2 80 Al - Ol 240 94* 94* 94* 88,8 81,2 73,2 94
sM=300 mm2 300 110* 110* 110* 110* 104,8 97,1 110
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
22
Tabelul 7 SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC
SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Ift pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE JOAS� 35 120* 120* 111 100 94 83 120 100 TENSIUNE 50 145* 145* 138 126 114 104 145 125 cu izola�ie sintetic� 70 175* 175* 164 153 135 125 175 155
�i cond. din Al 95 215* 215* 203 186 168 153 215 190
sM=240 mm2 120 245* 245* 236 212 195 180 245 220 150 275* 275* 275 252 229 208 275 250 185 310* 310* 310* 292 263 243 310 285 240 360* 360* 360* 352 317 291 360 340
Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termic� (limita economic� este mai mare) Sfec – putere frontier� economic� –în MVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în MVA
TIPUL LINIEI se
Sfec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime, în h/an Sft
pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE JOAS� 35 83* 83* 77 69 65 58 83 70 TENSIUNE 50 100* 100* 95 87 79 72 100 87 cu izola�ie sintetic� 70 121* 121* 114 106 93 86 121 107
�i cond. din Al 95 149* 149* 141 129 117 106 149 132
sM=240 mm2 120 170* 170* 164 147 135 125 170 153 150 190* 190* 191 175 159 144 190 173 185 215* 215* 215* 202 182 168 215 198 240 250* 250* 250* 244 219 202 250 235
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
23
Tabelul 8 SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC
SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Ift pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 6 kV 50 135* 135* 135* 135* 131 119 135 130 cu izola�ie 70 170* 170* 170* 170* 161 143 170 160 din PVC �i 95 200* 200* 200* 200* 190 178 200 195
cond. din Al 120 230* 230* 230* 230* 226 202 230 220
sM=240 mm2 150 260* 260* 260* 260* 260 238 260 250 185 290* 290* 290* 290* 290* 273 290 285 240 330* 330* 330* 330* 330* 330 330 340
Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termic� (limita economic� este mai mare). Sfec – putere frontier� economic� –în MVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în MVA
TIPUL LINIEI se Sfec pentru urmatoarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Sft pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 6 kV 50 1,4* 1,4* 1,4* 1,4* 1,4 1,2 1,40 1,35 cu izola�ie 70 1,77* 1,77* 1,77* 1,77* 1,7 1,5 1,77 1,67 din PVC �i 95 2,08* 2,08* 2,08* 2,08* 2,0 1,9 2,08 2,03
cond. din Al 120 2.39* 2.39* 2.39* 2.39* 2,3 2,1 2,39 2,29
sM=240 mm2 150 2.7* 2.7* 2.7* 2.7* 2,7 2,5 2,70 2,60 185 3.02* 3.02* 3.02* 3.02* 3.02* 2,8 3,02 2,96 240 3,43* 3,43* 3,43* 3,43* 3,43* 3,43* 3,43 3,53
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
24
Tabelul 9
SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Ift pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 10 kV 50 130* 123 101 94 87 79 130 120 cu izola�ie 70 160* 151 127 117 106 98 160 150 sintetic� �i 95 190* 187 157 143 129 121 190 185
cond. din Al 120 215* 215* 183 169 155 144 215 210
sM=150 mm2 150 245* 245* 217 199 182 166 245 240 LEC DE 10 kV 50 140* 140* 140* 140* 140* 133 140 135 cu izola�ie 70 175* 175* 175* 175* 175* 165 175 170 din hartie �i 95 205* 205* 205* 205* 205* 202 205 200
cond. din Al 120 235* 235* 235* 235* 235* 234 235 230
sM=185 mm2 150 265* 265* 265* 265* 265* 265* 265 250
Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termic� (limita economica este mai mare). Sfec – putere frontier� economic� –în MVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în MVA
TIPUL LINIEI se Sfec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
în h/an Sft pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 10 kV 50 2,28* 2,1 1,7 1,6 1,5 1,4 2,25 2,08 cu izola�ie 70 2,77* 2,6 2,2 2,0 1,8 1,7 2,77 2,60 sintetic� �i 95 3,29* 3,2 2,7 2,5 2,2 2,1 3,29 3,20
cond. din Al 120 3,72* 3,72* 3,2 2,9 2,7 2,5 3,72 3,64
sM=150 mm2 150 4,24* 4,24* 3,8 3,5 3,2 2,9 4,24 4,16 LEC DE 10 kV 50 2,42* 2,42* 2,42* 2,42* 2,42* 2,3 2,42 2,34 cu izola�ie 70 3,03* 3,03* 3,03* 3,03* 3,03* 2,9 3,03 2,95 din hartie �i 95 3,55* 3,55* 3,55* 3,55* 3,55* 3,5 3,55 3,46
cond. din Al 120 4,07* 4,07* 4,07* 4,07* 4,07* 4,07* 4,07 3,98
sM=185 mm2 150 4,60* 4,60* 6,2 4,60* 4,60* 4,60* 4,60 4,33
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
25
Tabelul 10 SARCINILE MAXIME PÂN� LA CARE SE POATE ÎNC�RCA – SUB ASPECT ECONOMIC
SAU TERMIC - O LINIE ELECTRIC� CU SEC�IUNE se EXISTENT� ÎN EXPLOATARE
Ifec – curent frontier� economic� –în A Ift - curent frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în A
TIPUL LINIEI se Ifec pentru urm�toarele durate TM ale sarcinii maxime,
in h/an Ift pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 20 kV 50 180* 180* 167 150 141 127 180 185 cu izolatie 70 215* 215* 209 192 171 157 215 220 din polietilena si 95 245* 245* 245* 234 214 193 245 255
cond. din Al 120 275* 275* 275* 275 251 229 275 295
sM=150 mm2 150 305* 305* 305* 305* 305* 290 305 325 LEC DE 20 kV 50 150* 150* 150* 150* 150* 150* 150 150 cu izolatie 70 190* 190* 190* 190* 190* 190 190 190 din hartie si 95 225* 225* 225* 225* 225* 225* 225 230
cond. din Al 120 255* 255* 255* 255* 255* 255* 255 270
sM=150 mm2 150 290* 290* 290* 290* 290* 290* 290 310
Valorile cu asterisc sunt limitate la frontiera termic� (limita economic� este mai mare). Sfec – putere frontier� economic� –în MVA
Sft - putere frontier� termic� (stabilitatea termic� în regim de lung� durat�) – în MVA
TIPUL LINIEI se Sfec pentru urmatoarele durate TM ale sarcinii maxime,
in h/an Sft pentru pozare în mm2 sol la aer la
2000 3000 4000 5000 6000 7000 20 oC 30 oC LEC DE 20 kV 50 6,24* 6,24* 5,8 5,2 4,9 4,4 6,24 6,41 cu izolatie 70 7,45* 7,45* 7,2 6,7 5,9 5,4 7,45 7,62 din polietilena si 95 8.50* 8.50* 8.50* 8,1 7,4 6,7 8,50 8,83
cond. din Al 120 9,53* 9,53* 9,53* 9,53* 8,7 7,9 9,53 10,22
sM=150 mm2 150 10,57* 10,57* 10,57* 10,57* 11,0 10,0 10,57 11,26 LEC DE 20 kV 50 5,2* 5,2* 5,2* 5,2* 5,2* 5,2* 5,20 5,20 cu izolatie 70 6,58* 6,58* 6,58* 6,58* 6,58* 6,58* 6,58 6,58 din hartie si 95 7,80* 7,80* 7,80* 7,80* 7,80* 7,80* 7,80 7,97
cond. din Al 120 8,83* 8,83* 8,83* 8,83* 8,83* 8,83* 8,83 9,35
sM=150 mm2 150 10,05* 10,05* 10,05* 10,05* 10,05* 10,05* 10,05 10,75
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
26
Anexa 1
VALORI ALE PARAMETRILOR UTILIZA�I PENTRU STABILIREA DENSIT��ILOR ECONOMICE DE CURENT
1. Rata de actualizare a cheltuielilor:
12=a %/an 2. M�rimea de calcul a valorilor actualizate corespunz�toare unei durate calendaristice t:
( )�
��
+−=
tta1
11
a
1T (A.1.1)
De exemplu, pentru 10 ani calendaristici se ob�ine T10=5,65 ani, iar pentru t=20 ani, T20=7,47 ani.
3. Durata de calcul al pierderilor de energie:
SM
SMSM
T
TT
−
+=
27520
10000τ . (A.1.2)
4. Rezistivitatea conductoarelor considerat� la 35oC: - aluminiu 32,0 �.mm2/km; cupru 18,9 �.mm2/km.
5. Rela�iile de calcul ale coeficien�ilor Kr �i Krs:
( )
( ) ( )
2/1
0 20
22
20
111
1
1
1
��
��
�
���
����
�−⋅++�
��
+
+
+= �
=
r
r
t
i
trt
i
rT
Tr
a
r
aTK
( )( ) ( )[ ]
( )( )[ ]
2/11
0 20
102
*9
9
1
2
*
20
2
20
111
11
1
1
1
1
��
��
�
���
����
�−⋅+++
+
+++�
��
+
+
+= � �
=
= =+
r
s
t
i tjj
ji
rsT
TSr
a
Sr
Ta
r
aTK
în care 11* / Mp IIS = reprezint� valoarea relativ� a saltului de sarcin� Ip1 (planificat pentru anul ts
dup� primul an de exploatare) în raport cu sarcina maxim� din primul an de exploatare. Valorile calculate cu aceste dou� rela�ii sunt prezentate în tabelele 3 �i 4.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
27
Anexa 2
PRE�URI FOLOSITE PENTRU DETERMINAREA DENSIT��ILOR ECONOMICE DE CURENT
2.1. PREMISELE
La dimensionarea din punct de vedere economic a sec�iunilor conductoare se compar� efortul de investi�ii cu pre�ul pierderilor de energie. Costurile de investi�ii, necesare realiz�rii unei linii electrice, difer� destul de mult de la caz la caz, de la zon� la zon�. Înc� din 1980, pe baza unor studii aprofundate s-au analizat modurile în care se stabilesc costurile de investi�ii în liniile electrice, ajungându-se la concluzia c� termenul cel mai dispers este termenul constant A, în timp ce panta K, de cre�tere a investi�iei cu sec�iunea, este sensibil mai pu�in dispers�. În acela�i timp, având în vedere c� se compar� cheltuieli de investi�ii care au loc în prezent cu cheltuieli viitoare cu pierderile de putere �i energie, cheltuieli cu un oarecare grad de incertidudine, din dorin�a de a nu se ajunge la linii noi cu sec�iune exagerat de mare doar pe baza estim�rii unor pierderi viitoare, costurile de investi�ii ale liniilor au fost luate la limitele superioare ale valorilor practicate în �ar�.Costul specific al energiei pierdute este relativ ridicat deoarece aceast� energie se consider� a fi produs� pe baz� de combustibil marginal. Au fost folosite valori ale investi�iilor �i pre�uri ale energiei pierdute astfel încât liniile de
distribu�ie din România s� rezulte eficiente la nivelul pre�urilor de pe pia�a mondial�. Ca urmare densit��ile de curent au fost stabilite pe baza pre�urilor în euro rezultate din prognozele privind perspectiva pie�ei mondiale.
- Costul mediu al unui kilowatt, cu care a fost asimilat costul specific al puterii instalate în centrala etalon : 1250c =p € / kW.
- Pre�urile medii de energie cu care au fost asimilate costurile specifice ale energiei pierdute la cele trei trepte de distribu�ie: ��la IT (110 kV) ................................................5,0 10-2 € / kWh ��la MT (6-20 kV) .............................................5,5 10-2 € /kWh ��la JT (),4 kV) ..................................................7,5 10-2 € /kWh.
2.2. INVESTI�IILE Ca baz� s-au folosit cataloage de pre�uri Pirelli România Cabluri �i Sisteme, devize-ofert�
întocmite de c�tre societ��i ELCO din �ar� �i oferte pe care le-a f�cut �ara noastr� pentru licita�ii interna�ionale. Inten�ionat, pentru a nu supraestima sec�iunile, s-au luat în considerare ofertele cele mai ridicate.
Valorile parametrilor A �i K care definesc costul investi�iilor ( )LsKANCi ⋅+= în linii
sunt prezentate în tabelul A2. Pentru LEA j.t. cu conductoare torsadate ace�ti parametri sunt stabili�i cu luarea în considerare a circuitului pentru iluminat.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
28
Mai trebuie re�inut c� valorile pentru sec�iunea maxim� utilizat� la fiecare tip de linie se pot modifica în timp, în instruc�iune existând rela�iile necesare pentru a stabili datele �i în cazul altor sec�iuni maxime decât cele din tabelul A2.
Tabelul A1 PRE�URILE PENTRU UN ÎNTRERUPTOR DE JOAS� TENSIUNE SAU
PENTRU CELULE DE MEDIE TENSIUNE Un
kV Pre�uri (Ccel)
€ j.t. 10 20 110
500 9000 20000 120000
Tabelul A2
PARAMETRII INVESTI�IILOR ÎN LINII ELECTRICE Ci = N(A + Ks)L
sM A K Tipul constructiv al liniei
mm2 €/km €/km.mm2
conductoare neizolate 95 10200 110 j.t
conductoare torsadate 95 9000 105
conductoare Al-Ol neiz. 120 17000 160 20 kV
conductoare Al-Ol izol. 150 21000 200
Al
110 kV conductoare Al-Ol 300 40000 180
j.t. conductoare neizolate 70 20000 180
20 kV conductoare neizolate 70 16000 350
LEA
Cu 110 kV conductoare neizolate 300 35000 300
izola�ie din polietilen� 240 15000 125 j.t.
izola�ie din PVC 300 12500 120
izol.polietilen� reticulat�
400 45000 135 6 kV
izola�ie din PVC 240 30000 130
izola�ie polietil.reticulat�
400 50000 145
izola�ie din PVC 240 35000 140
Al
10 kV
izola�ie hârtie 185 30000 270
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
29
izola�ie polietil. reticulat�
150 35000 160 20 kV
izola�ie hârtie 150 60000 400
izola�ie din polietilen� 185 27500 165 j.t.
izola�ie din PVC 185 20000 150
izola�ie polietil. reticulat�
185 55000 215 6 kV
izola�ie din PVC 185 42000 210
izola�ie polietil. reticulat�
150 52000 270
izola�ie din PVC 150 47000 220
10 kV
izola�ie hârtie 150 42000 600
izola�ie polietil.reticulat�
150 55000 280
LEC
Cu
20 kV
izola�ie hârtie 150 90000 650
Surse: Cataloage de pre�uri Pirelli Romania, devize-oferte pentru construc�ia de linii electrice ale unor societ��i ELCO, devize ofert� pentru licita�ii interna�ionale
Anexa 3 Tabelul A.3.1.
Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund
în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de JOASA TENSIUNE, cu conductoare din ALUMINIU, neizolate sau izolate torsadate, sM=95 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h/an s mm2 2000 3000 4000 5000 6000 7000 16 0-19 0-17 0-16 0-14 0-13 0-11 25 19-27 17-25 16-23 14-21 13-19 11-16 35 27- 39 25- 35 23- 32 21- 29 19- 27 16- 24 50 39 - 55 35 - 50 32 - 45 29 - 41 27 - 38 24 - 34 70 55 - 75 50 - 69 45 - 62 41 - 57 38 - 52 34 - 47 95 75 - 172 69 - 157 62 - 143 57 - 130 52 - 118 47 - 108
2x95 172 - 305 157 -278 143 - 253 130 - 230 118 - 210 108 - 192
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
30
Kj =1,40 Domeniile definite în kVA
TSM , în h/an s mm2 2000 3000 4000 5000 6000 7000 16 0-13 0-12 0-11 0-10 0-9 0-8 25 13 - 19 12 - 17 11 - 16 10 - 15 9 - 13 8 - 11 35 19 - 27 17 - 24 16 - 22 15 - 20 13 - 18 11 - 17 50 27 - 38 24 - 35 22 - 31 20 - 29 18 - 26 17 - 24 70 38 - 52 35 - 47 31 - 43 29 - 39 26 - 36 24 - 33 95 52 - 119 47 - 108 43 - 99 39 - 90 36 - 82 33 - 75
2x95 119 - 211 108 - 192 99 - 175 90 - 159 82 - 145 75 - 133
Tabelul A.3.2. Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care
le corespund în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de 20 kV, cu conductoare neizolate din Ol-Al, sM ====120 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0- 49 0- 46 0- 42 0- 39 0- 36 0- 33 50 49 - 70 46 - 65 42 - 60 39 - 55 36 - 51 33 - 47 70 70 - 96 65 - 89 60 - 82 55 - 76 51 - 70 47 - 65 95 96 - 125 89 - 116 82 - 106 76 - 100 70 - 90 65 - 85 120 125 - 280 116 - 277 106 - 254 100 - 235 90 - 218 85 - 200
2x120* 280 - 520 277 - 487 254 - 447 235 - 416 218 - 384 200 - 350 *Dou� circuite de câte 4 km, fiecare cu câte dou� celule, câte una la fiecare cap�t
K2j=1,51 (conform tab.2)
Domeniile definite în MVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0- 1,7 0- 1,6 0- 1,5 0- 1,4 0- 1,3 0- 1,1 50 1,7 - 2,4 1,6 - 2,2 1,5 – 2,1 1,4 - 1,9 1,3 - 1,8 1,1 - 1,6 70 2,4 - 3,3 2,2 - 3,1 2,1 - 2,8 1,9 - 2,6 1,8 - 2,4 1,6 - 2,3 95 3,3 - 4,3 3,1 - 4,0 2,8 - 3,7 2,6 - 3,5 2,4 – 3,1 2,3 - 2,9 120 4,3 - 9,7 4,0 - 9,6 3,7 – 8,8 3,5 – 8,1 3,1 – 7,5 2,9 – 6,9
2x120* 9,7 - 18,0 9,6 - 16,9 8,8 - 15,5 8,1 - 14,4 7,5 - 13,3 6,9 - 12,1
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
31
Tabelul A.3.3.
Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII AERIENE NOI de
110 kV, cu conductoare din Ol-Al, sM ==== 300 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 150 0 - 208 0 - 194 0 - 180 0 - 168 0 - 154 0 - 148 185 208 - 264 194 - 246 180 - 230 168 - 212 154 - 196 148 - 180 240 264 - 336 246 - 313 230 - 292 212 - 270 196 - 248 180 – 230 300 336 - 736 313 - 689 292 - 612 270 - 594 248 - 547 230 - 505
2x300* 736 - 1300 689 - 1200 612 - 1130 594 - 1050 547 - 960 505 - 900 *Dou� circuite de câte 20 km, fiecare cu câte dou� celule cu întreruptor
K2j=1,40 (conform tab.2)
Domeniile definite în MVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 150 0 - 40 0 - 37 0 - 34 0 - 32 0 - 29 0 - 27 185 40 - 50 37 - 47 34 - 44 32 - 40 29 - 37 27 - 34 240 50 - 64 47 - 60 44 - 55 40 - 52 37 - 47 34 - 44 300 64 - 140 60 - 131 55 - 122 52 - 113 47 - 104 44 - 96
2x300* 140- 248 131- 228 122- 215 113 - 200 104 - 183 96 - 172
Tabelul A.3.4.
Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de
JOASA TENSIUNE, cu conductoare din ALUMINIU �i izola�ia din PVC , sM ==== 300 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 16 0 - 20 0 - 18 0 - 16 0 - 15 0 - 14 0 - 13 25 20 - 29 18 - 26 16 - 24 15 - 22 14 - 20 13 - 18 35 29 - 41 26 - 37 24 - 34 22 - 31 20 - 28 18 - 26 50 41 - 58 37 - 53 34 - 48 32 - 44 28 - 40 26 - 36 70 58 - 80 53 - 72 48 - 66 44 - 60 40 - 55 36 - 50 95 80 - 104 72 - 94 66 - 86 60 - 78 55 - 71 50 - 65 120 104- 130 94 - 119 86 - 108 78 - 98 71 - 90 65 - 82
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
32
150 130 - 162 119 - 147 108 -134 98 - 122 90 - 111 82 - 102 185 162 - 205 147 - 187 134 - 170 122 - 155 111 - 141 102 - 129 240 205 - 260 187 - 238 170 - 216 155 - 197 141 - 178 129 - 165 300 260 - 475 238 - 435 216 - 395 197 - 360 178 - 325 165 - 300
2x300* 475 - 835 435 - 765 395 - 605 360 - 635 325 - 575 300 - 530 *Fazele celor dou� cabluri sunt legate câte dou� în paralel �i alimentate printr-un întreruptor comun
Kj=1,16 (conform tab.2) Domeniile definite în kVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 16 0 - 14 0 -12 0 - 11 0 - 10 0 - 10 0 - 9 25 14 - 20 12 - 18 11 - 17 10 - 15 10 - 14 9 - 12 35 20 - 28 18 - 26 17 - 24 15 - 21 14 - 20 12 - 18 50 28 - 40 26 - 36 24 - 33 21 – 30 20 - 28 18 - 25 70 40 - 55 36 - 50 33 - 46 30 - 42 28 - 38 25 – 35 95 55 - 72 50 - 65 46 - 60 42 - 54 38 - 50 35 - 45 120 72 - 90 65 - 82 60 - 75 54 - 68 50 – 62 45 - 57 150 90 - 112 82 - 102 75 - 93 68 - 84 62 - 77 57 – 70 185 112 - 142 102 - 130 93 - 118 84 - 107 77 - 98 70 - 90 240 142 – 180 130 – 165 118 – 150 107 – 135 98 – 125 90 – 115 300 180 - 330 165 – 300 150 - 275 135 – 250 125 – 225 115 – 210
2x300* 330 - 580 300 - 530 275 - 420 250 - 440 225 - 400 210 - 370
Tabelul A.3.5. Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de
6 kV, cu conductoare din ALUMINIU �i izola�ia din PVC, sM ==== 240 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 44 0 - 41 0 - 38 0 - 35 0 - 32 0 - 30 50 44 - 63 41 - 58 38 - 54 35 - 50 32 - 46 30 - 42 70 63 - 86 58 - 80 54 - 74 50 - 68 46 - 63 42 - 58 95 86 - 112 80 - 104 74 - 97 68 - 90 63 - 82 58 - 75 120 112 - 141 104 - 131 97 – 122 90 - 112 82 - 103 75 - 95 150 141 - 175 131 - 162 122 – 151 112 - 139 103 - 127 95 - 117 185 175 - 222 162 - 206 151 - 191 139 - 176 127 - 162 117 - 149 240 222 - 500 206 - 463 191 - 430 176 - 396 162 - 362 149 - 334
2x240* 500 - 882 463 - 815 430 - 756 396 - 697 362 - 638 334 - 588 *Fazele celor dou� cabluri sunt legate câte dou� în paralel �i alimentate printr-un întreruptor comun
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
33
Kj=1,40 (conform tab.2) Domeniile definite în MVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 0,5 0 - 0,4 0 - 0,4 0 - 0,4 0 - 0,4 0 - 0,3 50 0,5 - 0,7 0,4 - 0,6 0,4 - 0,6 0,4 - 0,6 0,4 - 0,5 0,3 - 0,5 70 0,7 - 0,9 0,6 - 0,8 0,6 - 0,8 0,6 - 0,7 0,5 - 0,7 0,5 - 0,6 95 0,9 - 1,2 0,8 - 1,1 0,8 – 1,0 0,7 - 0,9 0,7 - 0,9 0,6 - 0,8 120 1,2 - 1,5 1,1 - 1,4 1,0 - 1,3 0,9 - 1,2 0,9 - 1,1 0,8 – 1,0 150 1,5 - 1,8 1,4 - 1,7 1,3 - 1,6 1,2 - 1,4 1,1 - 1,3 1,0 - 1,2 185 1,8 - 2,3 1,7 - 2,1 1,6 – 2,0 1,4 - 1,8 1,3 - 1,7 1,2 - 1,5 240 2,3 - 5,1 2,1 - 4,8 2,0 - 4,4 1,8 – 4,0 1,7 - 3,7 1,5 - 3,4
2x240* 5,1 - 9,0 4,8 - 8,3 4,4 - 7,6 4,0 – 7,0 3,7 - 6,4 3,4 – 6,0
Tabelul A.3.6.
Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de 10 kV, cu conductoare din
ALUMINIU �i izola�ia din PVC, sM ==== 240 mm2 Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 46 0 - 43 0 - 40 0 - 37 0 - 34 0 - 31 50 46 - 65 43 - 60 40 - 56 37 - 52 34 - 47 31 - 44 70 65 - 90 60 - 83 56 - 77 52 - 71 47 - 66 44 - 60 95 90 - 117 83 - 108 77 - 100 71 - 92 66 - 85 60 - 78 120 117 - 147 108 - 136 100 - 126 92 - 116 85 - 107 78 - 99 150 147 - 183 136 - 170 126 - 156 116 - 144 107 - 132 99 - 123 185 183 - 232 170 - 215 156 - 198 144 - 183 132 - 168 123 - 155 240 232 - 576 215 - 534 198 - 491 183 - 454 168 - 417 155 - 386
2x240* 576 - 1015 534 - 940 491 - 865 454 - 800 417 - 735 386 - 680 *Dou� circuite de 1,5 km, fiecare cu câte dou� celule cu întreruptor
K2j=1,55 (conform tab.2) Domeniile definite în MVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 0,8 0 - 0,7 0 - 0,7 0 - 0,6 0 - 0,6 0 - 0,5 50 0,8 - 1,1 0,7 - 1,0 0,7 – 1,0 0,6 - 0,9 0,6 - 0,8 0,5 - 0,8 70 1,1 - 1,5 1,0 - 1,4 1,0 - 1,3 0,9 - 1,2 0,8 - 1,1 0,8 – 1,0 95 1,5 - 2,0 1,4 - 1,9 1,3- 1,7 1,2 - 1,6 1,1 - 1,5 1,0 - 1,4 120 2,0 - 2,5 1,9 - 2,4 1,7 - 2,2 1,6 – 2,0 1,5 - 1,9 1,4 - 1,7
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
34
150 2,5 – 3,2 2,4 – 2,9 2,2 – 2,7 2,0 – 2,5 1,9 – 2,3 1,7 – 2,2 185 3,2 – 4,0 2,9 –3,7 2,7 – 3,4 2,5 – 3,2 2,3 – 2,9 2,2 – 2,7 240 4,0 – 10,0 3,7 – 9,2 3,4 – 8,5 3,2 – 7,9 2,9 – 7,2 2,7 – 6,7
2x240* 10,0 – 17,6 9,2 – 16,3 8,5 – 15,0 7,9 – 13,9 7,2 –12,7 6,7 – 11,8
Tabelul A.3.7
Domeniile de sarcini maxime anuale �i sec�iunile economice care le corespund în cazul construirii unor LINII NOI în cablu de
20 kV, cu conductoare din ALUMINIU �i izola�ia din POLIETILENA, sM ==== 150 mm2
Domeniile definite în AMPERI
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 49 0 - 46 0 - 42 0 - 39 0 - 36 0 - 33 50 49 - 70 46 - 65 42 - 59 39 - 55 36 - 51 33 - 47 70 70 - 96 65 - 89 59 - 82 55 - 76 51 - 70 47 - 64 95 96 - 125 89 - 116 82 - 106 76 - 100 70 - 91 64 - 84 120 125 - 157 116 - 145 106 - 134 100 - 124 91 - 115 84 - 105 150 157 - 413 145 - 384 134 - 352 124 - 327 115 - 303 105 - 278
2x150* 413 - 726 384 - 676 352 - 620 327 - 576 303 - 532 278 - 488 *Dou� circuite de câte 4 km, fiecare cu câte dou� celule cu întreruptor
Ki=1,67 (conform tab.2)
Domeniile definite în MVA
TSM , în h////an s mm2
2000 3000 4000 5000 6000 7000 35 0 - 1,7 0 – 1,7 0 - 1,5 0 - 1,4 0 - 1,2 0 - 1,1 50 1,7 - 2,4 1,6 - 2,2 1,5 – 2,0 1,4 - 1,9 1,2 - 1,8 1,1 - 1,6 70 2,4 - 3,3 2,2 - 3,1 2,0 - 2,8 1,9 - 2,6 1,8 - 2,4 1,6 - 2,2 95 3,3 - 4,3 3,1 - 4,0 2,8 - 3,7 2,6 - 3,5 2,4 – 3,2 2,2 - 2,9 120 4,3 - 5,4 4,0 - 5,0 3,7 - 4,6 3,5 – 4,3 3,2 – 4,0 2,9 - 3,6 150 5,4 – 14,3 5,0 – 13,3 4,6 – 12,2 4,3 – 11,3 4,0 – 10,5 3,6 – 9,6
2x150* 14,3 – 25,1 13,3 – 23,4 12,2 – 21,5 11,3 – 20,0 10,5 – 18,4 9,6 – 16,9
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
35
Anexa 4
EXEMPLE DE CALCUL PRIVIND DETERMINAREA SOLU�IILOR ECONOMICE PENTRU NUM�RUL CONDUCTOARELOR UNEI
FAZE SAU AL CIRCUITELOR UNEI LINII, PRECUM �I PENTRU SEC�IUNILE ACESTORA
EXEMPLUL 1. LINIE RADIAL� F�R� DERIVA�II CU INC�RC�RI MAXIME
ANUALE CONSTANTE SAU ÎN CRE�TERE TREPTAT� Datele ini�iale:
• Tipul constructiv: LEC j.t. cu izola�ie din PVC �i conductoare din aluminiu (smax=300
mm2) • Sarcina maxim� de durat� estimat� pentru primul an de exploatare:
AI M 2901 = (circa 200 kVA)
• Dimensionarea se va face în urm�toarele dou� ipoteze: ��ipoteza 1 – sarcina maxim� anual� poate fi considerat�, practic constant� în timp; ��ipoteza 2 – în urm�torii nou� ani, dup� primul an de exploatare, este de a�teptat o
cre�tere a sarcinilor maxime anuale cu circa 70 %, ceea ce corespunde unei cre�teri cu o rat� medie anual�:
( ) 6170,1 9/1=−=r %/an.
• Durata de utilizare a sarcinii maxime anuale se va men�ine la valori de ordinul 4000 h/an.
Dimensionarea sec�iunii economice Ipoteza 1
• Sarcina maxim� de calcul: 290=MI A
• Densitatea economic� de curent �i valoarea coeficientului Kj se determin� din tabelul 1 (pentru TSM=4000 h/an) �i, respectiv, din tabelul 2.
16,1K;80.0j j
2
ec == A/mm
• Sec�iunea economic� de calcul, se determin� cu rela�ia (6.4):
36280,0
290s
c
ec == mm2 .
• Num�rul economic de calcul, al conductoarelor unei faze, se determin� cu rela�ia (6.7)
04,130016,1
362
sK
sN
Mj
c
ec
c =⋅
=⋅
= .
Întrucât Nc este mai mic decât 1,41, num�rul economic de cabluri rezult� N=1.
• Sec�iunea economic� care se adopt� în prima ipotez� (conform art.18. lit.b.): 300x1sNsec =⋅= mm2
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
36
Eficien�a economic� care se poate ob�ine prin înlocuirea sec�iunii admisibile termic st=150
mm2 cu sec=300 mm2 este prezentat� în exemplul 9. Ipoteza 2
• Sarcina maxim� de calcul: 36526,1290KII r1MM =⋅=⋅= A
Valoarea coeficientului Kr=1,43 este determinat� din tabelul 3 pentru r = 6%/an �i tr = 9 ani. OBSERVA�IE. Deoarece sarcinile maxime din primii zece ani se a�teapt� a fi în cre�tere
treptat�, sec�iunea liniei urmeaz� a fi determinat� pe baza unei sarcini de calcul (290�1,43 = 415
A) mai mic� cu 16% fa�� de sarcina maxim� estimat� pentru al zecelea an de exploatare (2901,7 = 493 A).
• Ca �i în ipoteza 1, �i conform tabelelor 1 �i 2 16,1K;80,0j j
2
ec == A/mm
• Sec�iunea economic� de calcul:
51980,0
415
j
Is
ec
Mc
ec === mm2 .
• Num�rul economic de calcul, al conductoarelor unei faze:
49,1300x16,1
519
K
sN
j
c
ec
c ===
Întrucât num�rul de calcul Nc este mai mare decât 1,41, pentru solu�ia economic� se adopt� N=2
• Sec�iunea economic� care trebuie adoptat� în a doua ipotez� este 3002NSsec ×== mm2
Not�. Pentru dimensionare se poate folosi �i tabelul A3.4 din anexa 3 din care rezult� imediat c� pentru o sarcin� de 290 A, la o durat� de utilizare a puterii maxime de 4000 h/an sec�iunea economic� este de 1x300 mm2 (domeniul de sarcini între care este economic� sec�iunea de 300 mm2 fiind cuprins între 216 A �i 395 A). În schimb pentru o sarcin� echivalent� de 415 A sec�iunea economic� va fi 2x300 mm2 (domeniul de sarcini între care este economic� sec�iunea de 2x300 mm2 fiind cuprins între 395A �i 605 A).
EXEMPLUL 2 . LINIE RADIAL� CU SEC�IUNE ECONOMIC� CONSTANT� SAU CU
SEC�IUNI ECONOMICE PE TRONSOANE – Fig. 2 Date ini�iale:
• Tipul constructiv: LEC j.t cu izola�ie din PVC �i conductoare din aluminiu (sM=300
mm2).
• Sarcinile maxime anuale sunt indicate în figura 2 �i se apreciaz� c� în timp valorile lor se vor men�ine constante.
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
37
• Durata de utilizare a puterii maxime se consider� a fi practic aceea�i la to�i consumatorii �i de
ordinul: 3500=SMT h/an
• Dimensionarea se va face în dou� ipoteze: �� ipoteza A – sec�iune economic� constant�; ��ipoteza B – sec�iuni economice distincte pentru tronsonul 1 �i, respectiv pentru tronsoanele
2 �i 3 conform recomand�rii de la art. 21. Dimensionarea sec�iunilor economice
Ipoteza A • Sarcina maxim� echivalent� de calcul:
82230
50155045130105
L
LII
222i
2
i
Me =×+×+×
==� A
• Densitatea economic� de curent �i coeficientul de cre�tere Kj se determin� din tabelele 1 �i, respectiv, 2. Prin interpolare liniar�:
16,1K;84,0j j
2
ec == A/mm .
• Sec�iunea economic� de calcul :
98j
Is
ec
Mc
ec == mm2 .
• Num�rul economic de calcul al conductoarelor unei faze:
41,128,030016,1
98<=
×=
⋅=
Mj
c
ec
csK
sN .
Conform rela�iei 3.9,b la aceea�i concluzie N=1 se ajunge observând c� scec=98 mm2 este
mai mic decât sM=300 mm2. • Sec�iunea economic� adoptat� în ipoteza A:
95x1sec
= mm2
I1=105 A I2=45 A I3=15A
Lt
L1=130m L2=50 m L3=50 m
60 A 30 A 15 A
Fig.2
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
38
Din tabelul A3.4 rezult� c� domeniul de sarcini economice pentru sec�iunea de 95 mm2 este 69–90 A pentru o durata de utilizare a sarcinii maxime de 3500 ore/an �i sarcina de calcul de 82 A este cuprins� în acest domeniu.
Ipoteza B Tronsonul 1
• Sarcina maxim� de calcul: 105I M = A
• Sec�iunea economic� de calcul:
12584,0
105
j
Is
ec
Mc
ec === mm2
• Num�rul economic de calcul al conductoarelor unei faze:
41,140,030016,1
125<=
×=
⋅=
Mj
c
ec
csK
sN
• Sec�iunea economic� adoptat�: 1201sec ×= mm2
Tronsoanele 2 �i 3 • Sarcina maxim� echivalent� de calcul:
5,335050
50155045
L
LII
22
i
i
2
i
Me =+
×+×==
�� A
• Sec�iunea economic� de calcul:
4084,0
5,33s
2
ec == mm2
• Num�rul economic de conductoare al unei faze: N=1 deoarece 40sc
ec = mm2 este mai mic
decât 300sM = mm2.
• Sec�iunea economic� adoptat�: 35x1sec = mm2.
NOTA. In cazurile când se admite alegerea sec�iunilor economice pe tronsoane, de obicei se pot ob�ine economii atât la volumul de aluminiu, cât �i la consumurile proprii tehnologice de putere �i de energie. Astfel, în ipoteza B din exemplul de mai sus s-ar putea ob�ine urm�toarele economii: - circa 11% la cantitatea de aluminiu necesar� pentru conductoare:
%8910023095
10035130120100
V
V2
22
AlA
AlB =⋅
⋅+⋅=
mmm
mmmmmm ;
- circa 8% la consumul propriu tehnologic de putere:
%9210024,1
14,1100 ==
kW
kW
CPT
CPT
A
B .
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
39
EXEMPLUL 3. LINIE RADIAL� CU DOI CONSUMATORI AVÂND FACTORII DE PUTERE �I DURATELE TSM DE UTILIZARE A SARCINII MAXIME ANUALE SENSIBIL DIFERITE – Fig. 3
Date ini�iale: • Tipul constructiv: LEA 20 kV cu conductoare din OlAl ( 120sM = mm2).
• Sarcinile sunt indicate în figura 3.
Determinarea sec�iunii economice • Tranzitul anual de sarcin�:
( ) ( )
( ) ( ) MVAh/an1304050004,0400025,13000150006,103,1
WW03,1W
22
2
Qt
2
Pts
=×+×+×+×=
=+= ��
• Puterea maxim� anual�:
( ) ( ) ( ) ( ) 08,34,025,116,1QPS222
t
2
tM =+++=+= �� MVA
�i deci pentru primul tronson IM1=90 A. • Durata de utilizare a sarcinii maxime:
435008,3
13040
S
WT
M
S
SM === h/an
• Densitatea economic� de curent se apreciaz� din tabelul 1: 2
ec 96,0j A/mm=
• Sarcina maxim� echivalent� de calcul:
( ) ( ) ( )[ ]MVA31,2
2
125,14,06,1114,01
L
LSS
2222
t
t
2
1
Me =×++++×+
==�
respectiv
A7,66203
2310
U3
SI
n
Me
Me =×
==
• Sec�iunea economic� de calcul:
1 km 1 km
PM1=1,6 MW ; TPM1=5000 h/an
OM1=1,25 MVAr ; TOM1=4000 h/an
PM2=1 MW ; TPM2=3000 h/an
OM2=0,4 MVAr ; TOM2=5000 h/an
Fig.3
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
40
2
ec
Mec
ec 7096,0
7,66
j
Is mm===
• In ipoteza c� linia ar fi prev�zut� cu o singur� celul� cu întreruptor (n=1) la cap�tul ei de alimentare, conform rela�iei 6.6,b sau a tabelului 2:
2/414,0137,151,1120160
2/15000170001
2/1
+==��
���
�
×
++=jK
• Num�rul economic de calcul al circuitelor:
39,012051,1
70=
×=
⋅=
Mjec
c
ec
csk
sN .
Intrucât Nc<1,41 se adopt� N=1: • Sec�iunea economic� adoptat�:
2
ec 701Nss mm×==
EXEMPLUL 4. LEA DE 20 kV Al-Ol NEIZOLATE, CU CELULE LA AMBELE CAPETE,
LA CARE ESTE PLANIFICAT� O CRE�TERE ÎN SALT A SARCINII TRANZITATE Date ini�iale:
• Tipul constructiv: LEA 20 kV având celule cu întreruptor la ambele capete, lungimea L=2 km �i conductoarele din OlAl (sM=120 mm2).
• Pentru primul an de exploatare al liniei se estimeaz� o sarcin� maxim� anual� SM=1500 kVA,respectiv IM=43,3 A, �i o durat� de utilizare a acestei sarcini de ordinul a 5500 h/an.
• Sarcina maxim� anual� se apreciaz� c� va fi în cre�tere în urm�toarele dou� moduri: - treptat, cu o rat� medie de 2% în primii nou� ani dup� primul an de
exploatare: - în salt, cu înc� 3750 kVA datorit� punerii planificate în func�iune a unor noi
capacit��i de produc�ie, aceast� cre�tere pân� la o sarcin� maxim� de 5250 kVA va avea loc în al treilea an de exploatare al liniei (respectiv în anul ts=2, ulterior primului an de exploatare).
• Durata TSM este de a�teptat c� se va men�ine aproximativ constant�.
Dimensionarea sec�iunii economice • Sarcina maxim� de calcul:
A14023,34,43KII rsMiM =×=⋅=
Din tabelul 4, pentru r=2%/an �i o cre�tere în salt de 2,5 ori (3,75 MVA/1,5 MVA) în anul ts=2, se deduce Krs=3,23. Densitatea economic� de curent pentru TSM=5500 h/an se determin� din tabelul 1 prin
interpolare: 2
ec 89,0j A/mm=
• Coeficientul de cre�tere a lui jec, în cazul unei linii de 20 kV cu L=2 km �i n=2 celule cu întreruptor, se determin� cu ajutorul urm�toarei rela�ii din tabelul 2:
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
41
63,1829,0
137,12 =+=L
K cj ,
sau direct cu rela�ia (6.6,b)
63,1120160
150002
217000
1
2/1
2 =
����
�
�
����
�
�
×
×++=cjK
• Sec�iunea economic� de calcul:
2
ec
Mc
ec 15789,0
140
j
Is mm===
• Num�rul economic de calcul al circuitelor liniei :
8,012063,1
157
2
=×
=×
=Mcj
c
ec
csK
sN
Intrucât 41,1<cN , se adopt� N=1 circuit..
• Sec�iunea economic� adoptat�: 2
ec 1201Nss mm×== AlOl
NOTA. Curentul tranzitat la sarcina maxim� anual� din al treilea an de exploatare:
( )
A5,153203
5310
203
375002,1500I
2
3M =×
=×
+=
Densitatea de curent cu care se va func�iona efectiv la aceast� sarcin� maxim�:
A28,1120
5,153j f == , ceea ce reprezint� o valoare de 1,4 ori mai mare fa�� de
jec=0,89 A/mm2, densitatea de calcul folosit� pentru dimensionarea liniei.
• EXEMPLUL 5. LINIE RADIAL� PENTRU EVACUAREA A 50% DIN PUTEREA
UNUI PT DE 250 kVA Datele ini�iale:
• Tipul constructiv : LEA de 400 V cu conductoare neizolate din Al (sM=95 mm2).
• Sarcina medie în etapa final�:
A1804,03
2505,0I Mf =
⋅
×= .
• Rata medie de cre�tere a sarcinii, în urm�torii tr=9 ani dup� primul an de exploatare: r=3%/an. • Nu se cunoa�te repartizarea sarcinilor de-a lungul liniei �i, ca urmare, se apreciaz�
valoarea raportului dintre lungimea primului tronson �i lungimea total� a liniei L1/Lt=0,15. • Durata de utilizare a puterii maxime:
h/an3500TSM = .
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
42
Dimensionarea sec�iunii economice • Sarcina maxim� în primul an de func�ionare a liniei:
( ) ( )A138
3,1
180
03,01
180
r1
II
9t
M
Mt ==+
=+
= .
• Sarcina maxim� echivalent� se determin� conform rela�iilor (7.1) �i (7.6) �inând seama de:
a) evolu�ia sarcinii în timp (se aplic� coeficientul Kr=1,2 din tabelul 3); b) repartizarea sarcinilor de-a lungul liniei (se aplic� coeficientul
66,015,04,06,0 =×+=dK ).
A11013866,020,1IKKI MtdrMe =××== .
• Densitatea economic� de curent �i coeficientul Kj se determin� din tabelele 1 �i 2: 41,1K;81,0j jec == 2A/mm
• Sec�iunea economic� de calcul:
22 9513681,0
110mmmm
j
Is
ec
Mc
ec >=== .
• Num�rul economic de conductoare pentru o faz�:
02,19541,1
136=
×=
⋅=
Mj
c
ec
csK
sN
Intrucât 4,1<cN , se adopt� N=1.
• Sec�iunea economic� adoptat�: 2951 mmsec ×= .
EXEMPLUL 6. LINIE ALIMENTAT� DE LA DOU� CAPETE �I SEC�IUNE
CONSTANT� - Fig. 4 Datele ini�iale:
• Tipul constructiv: LEC de 20 kV cu izola�ie din polietilen� reticulat� �i conductoare din Al (sM=150 mm
2). • Sarcinile maxime anuale sunt indicate în figura 4 �i valorile lor se consider�
constante în timp.
A B
0,5 km 0,5 km 0,5 km 0,5 km 1 km
i1=18 A i2=36 A i3=18 A i4=60 A
Fig.4
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
43
• Durata de utilizare anual� a puterii maxime:
anoreTSM /4000=
Dimensionarea sec�iunii economice • Pentru stabilirea circula�iei de curen�i pe tronsoane, în prealabil se determin� cu
metoda momentelor, curentul injectat la unul din capetele liniei:
( )A68
3
5,2182365,0118160
L
Li
It
j
1
kj
A =×+×+++×
=���
����
�×
=
� �,
unde ij este curentul absorbit de consumatorul racordat la nodul j. Pornindu-se de la aceast� valoare, se deduce circula�ia de curen�i pe tronsoane prezentat�
în figura 5.
• Sarcina maxim� echivalent� pentru calculul unei sec�iuni constante în lungul întregii
linii:
A9.603
1645,045,045,0145,0505,068
L
LII
222222
t
j
2
i
Me =⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅
==� .
• Densitatea economic� de curent: 2
ec 99,0j A/mm=
• Sec�iunea economic� de calcul:
2
ec
Mec
ec 6299,0
9,60
j
Is mm=== .
• Num�rul economic de circuite:
1=N , deoarece Mcec ss <
• Sec�iunea economic� rezult�: 2c
ec 701s mm×= .
In ipoteza în care pentru urm�torii nou� ani, dup� primul an de exploatare se apreciaz� o cre�tere a sarcinilor maxime anuale cu o rat� r=5%, conform tabelului 3, Kr=1,34 �i în aceste condi�ii:
A B
0,5 km 0,5 km 0,5 km 0,5 km 1 km
18 A 36 A 18 A 60 A
IA=68 A 50 A 14 A 4 A 64 A
Fig.5. Circula�ia de curen�i în regim normal de func�ionare
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
44
- sec�iunea economic� de calcul:
2
ec
Merc
ec 8299,0
9,6034,1
j
IKs mm=
×== ;
- sec�iunea economic�: 2
ec 701s mm×= .
• Se adopt� totu�i sec�iunea tehnic� dictat� de stabilitatea termic� la curen�ii de scurtcircuit:
2
t 1501s mm×= .
EXEMPLUL 7. SARCINILE CARE POT FI TRANZITATE ÎN CONDI�II ECONOMICE
PRINTR-UN CIRCUIT DE LEA DE 110 kV Datele ini�iale:
• Tipul constructiv: LEA cu conductoare din AlOl (sM=300 mm2) . • Lungimea liniei: 25 km. • Durata de utilizare a sarcinii maxime:
h/an5500TSM =
Dimensionarea sec�iunilor se va face în urm�toarele ipoteze:
Ipoteza A Sarcina maxim� anual� se consider� constant� în timp �i de ordinul a 40 MVA,
respectiv 210 A. Ipoteza B
Sarcina maxim� din primul an de exploatare se consider� egal� cu 210 A �i se estimeaz� c� în urm�torii nou� ani va cre�te cu o rat� medie r = 8%/an (dublare în 9 ani).
Dimensionarea sec�iunii economice Ipoteza A
• Sarcina maxim� de calcul: A210I M = .
• Densitatea economic� de curent �i valoarea coeficientului Kj2c se determin� din tabelele 1 �i 2 (sau cu rela�ia):
2A/mm96,0jec = ;
38,1300180
11000025
240000
1
2/1
2 =
����
�
�
����
�
�
×
×+
+=cjK .
• Sec�iunea economic� de calcul:
2
ec
Mc
ec 22096,0
210
j
Is mm===
• Num�rul economic de circuite: N=1, deoarece conform rela�iei 6.8,a – scec=220 mm2
este mai mic decât: sM=300 mm2 .
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
45
• Sec�iunea economic� adoptat�: 2
ec 2401s mm×=
Ipoteza B
• Sarcina maxim� de calcul: A33821061,1IKI MrM =⋅=⋅= .
Valoarea coeficientului Kr=1,61 s-a determinat din tabelul 3, pentru r=8%/an �i tr=9
ani. • Densitatea economic� �i coeficientul de cre�tere:
296,0j
ecA/mm= ;
38,12 =cjK .
• Sec�iunea economic� de calcul:
2mm35296,0
338
j
Is
ec
Mc
ec ===
• Num�rul economic de circuite:
85,030038,1
352
2
=×
=⋅
=Mcj
c
ec
csK
sN .
Deci se adopt� N=1. Sec�iunea economic� adoptat�:
2
ec 3001s mm×= .
EXEMPLUL 8. LINIE RADIAL� DE 110 kV CARE ALIMENTEAZ� 3 STA�II �I ESTE
PREV�ZUT� CU n=6 CELULE CU ÎNTRERUPTOR – Fig. 6 Datele ini�iale:
• Tipul constructiv: LEA cu conductoare din AlOl (sM=300 mm2). • Sarcinile maxime din primul an sunt prezentate în figura 6.
In urm�torii nou� ani, dup� primul an de exploatare sunt de a�teptat cre�teri cu o rat� anual� de ordinul r=3%.
Fig.6
390 A 260 A 130 A
25 km 25 km 25 km
130 A 25 MVA
130 A 25 MVA
130 A 25 MVA
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
46
In aceast� ipotez�, conform tabelului 3 coeficientul Kr=1,2. • Durata de utilizare anual� a sarcinilor maxime: 5500 ore/an. • Costul unei celule de 110 kV: 110 000 €.
Dimensionarea sec�iunii economice
• Sarcina maxim� echivalent� de calcul:
A
L
LIKI
t
tr
3373
141302,1
253
2539025260251302,1
2221
2
=×=
=×
×+×+×=
⋅=
�
• Densitatea economic� se determin� prin interpolare din tabelul 1: 2/96,0 mmAjec = .
• Sec�iunea economic� de calcul:
235196,0
337mm
j
Is
ec
Mec
ec === .
• Coeficientul pentru determinarea num�rului economic de circuite în cazul studiat, în care fiecare circuit se prevede cu câte 6 celule se determin� cu rela�ia (6.6.b) �i datele din tabelele anexei 2:
( )
38,1300180
75
110000640000
11
2/12/1
=
����
�
�
����
�
�
×
×+
+=
����
�
�
����
�
�+
+=M
t
cel
jbcKs
L
nCA
K
• Num�rul economic de calcul al circuitelor, conform (6.7):
41,185,030038,1
351<=
×=
⋅=
Mjbc
c
ec
csK
sN .
• Sec�iunea economic� adoptat�: 23001 mmsec ⋅= .
EXEMPLUL 9. ESTIMAREA BENEFICIILOR CARE SE OB�IN PRIN ADOPTAREA
SEC�IUNILOR ECONOMICE Vom considera cazul utiliz�rii unei sec�iuni economice sec în locul unei sec�iuni tehnice mai
mici st. De exemplu, uneori în practica noastr� de proiectare se adopt� ca sec�iune st, sec�iunea necesar� pentru asigurarea stabilit��ii termice în regim de durat� a liniilor. Mai poate fi îns�, cazul unei sec�iuni tehnice impuse de curen�ii de scurtcircuit sau de restric�ii privind c�derile de tensiune.
Se va considera cazul cel mai simplu, al unui singur conductor pe faz�. Estim�rile economice se vor referi la unitatea de lungime a circuitului.
Economia pe metru de traseu �i pe durata unui an prin mic�orarea pierderilor de putere �i energie:
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
47
�
��
×+�
��
−= − τρ w
tSCE
p
ect
cT
c
ssIE
11103 32 (A4.1)
Investi�ia suplimentar� în cazul câte unui singur conductor pe faz�: ( )tect ssKC −= (A4.2)
Indicatorul "durat� calendaristic� de recuperare a investi�iei suplimentare":
E
Ct trecup = (A4.3)
In cele ce urmeaz�, rela�iile de mai sus se aplic� la cazul liniei radiale din exemplul 1, dimensionate în ipoteza 1. Din punct de vedere termic pentru I=290 A ar fi suficient un cablu cu
sec�iunea st=185 mm2. In cele ce urmeaz� vom estima eficien�a investi�iei suplimentare într-un
cablu cu sec�iunea economic� sec=300 mm2. Se ob�in urm�toarele rezultate:
./8,5
2380075,047,7
1250
300
1
185
110290032,03 32
msianeuro
E
=
=�
��
×+�
��
−×××= −
4,28,5
8,13===
E
Ct t
recup ani.
Investi�ia Ct trebuie privit� ca un capital care – odat� cu amortizarea sa – trebuie s� aduc� un
beneficiu. In acest scop sunt îns� necesare: • estimarea pe cât posibil mai fidel� a tranzitului de sarcin� (SM, TSM, rs) cel
pu�in pentru primii 5-10 ani de exploatare a liniei; • aplicarea corect� a metodei pentru determinarea num�rului �i sec�iunii
economice a conductoarelor. Rata anual� a beneficiului "rb" care se poate ob�ine în paralel cu recuperarea investi�iilor
suplimentare Ct în timpul a tSL ani de utilizare normal� se estimeaz� prin rezolvarea urm�toarei ecua�ii:
( )0
1
11
1=−
��
���
+−
E
C
rr
t
tbb
. (A4.4)
Cu datele de mai sus �i în ipoteza unei durate de utilizare normal� de 20 ani:
( )
040,21
11
120
=−��
���
+−
bb rr
Rezult� urm�torul beneficiu anual specific:
415,0=br €/an �i euro investit suplimentar.
Prin urmare, pe o durat� de 20 de ani s-ar putea ob�ine urm�torul beneficiu total: • în valori neactualizate
5,1148,13415,02020 =××== ibCrB €/m
• în valori actualizate la trecut, la anul de pozare al cablului 438,13415,047,720 =××== tbact CrTB €/m
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
48
A�adar, în cazul particular studiat, beneficiul – actualizat la anul efortului de investi�ii Ct �i raportat la acest efort – reprezint�:
%.3101008,13
43100 =⋅=⋅
t
act
C
B
EXEMPLUL 10. SARCINILE MAXIME DE CALCUL SM �I DENSIT��ILE MAXIME DE
CURENT jM PÂN� LA CARE ESTE ECONOMIC S� SE FOLOSEASC� PE FIECARE FAZ� CÂTE UN SINGUR CONDUCTOR AVÂND SEC�IUNEA sM
Datele privind acest exemplu sunt sintetizate în tabelul urm�tor. Pentru duratele TSM de utilizare anual� ale sarcinilor maxime, s-au luat în considerare m�rimi
uzuale, iar valorile celorlal�i parametri (jec, Kjnc �i sM) au fost preluate din tabelele 1 �i 2. Având în vedere rela�ia (6.7), pentru determinarea sarcinilor maxime de calcul IM s-a utilizat
expresia: MjncecM sKj41,1I ⋅⋅⋅= .
Din coloana ultima coloana a tabelului al�turat se observ� c� la sarcina maxim� de calcul pân� la care poate fi folosit un singur circuit sau, respectiv, un singur conductor pe faz� se ajunge în func�ionare la o densitate de curent jM de 1,7 pân� la 2,5 ori mai mare fa�� de jec – densitatea economic� normat� pentru dimensionarea sec�iunilor conductoare ale liniilor noi.
Trecerea la un al doilea conductor de sec�iune sM pe faz� –�i cu atât mai mult la un al doilea circuit – presupune �i dublarea componentei constante de investi�ii A. O astfel de cre�tere în salt a investi�iei se justific� numai la densit��i jM foarte mari, atunci când reducerea la jum�tate a costului pierderilor ajunge s� prevaleze efortul suplimentar de investi�ii necesar în acest sens. Totodat�, mai trebuie ob�inut �i beneficiul minim corespunz�tor întregii investi�ii suplimentare A+KsM.
Anexa 5 PRESCRIP�II ENERGETICE CONEXE
a) PE 022-3/87. Prescrip�ii generale de proiectare a re�elelor electrice b) PE 103/92. Instruc�iuni pentru dimensionarea �i verificarea instala�iilor
electroenergetice la solicit�ri mecanice �i termice, în condi�iile curen�ilor de scurtcircuit c) PE 104/93. Normativ pentru construirea liniilor aeriene de energie electric�
peste 1000 V d) PE 106/95. Normativ pentru construirea liniilor electrice aeriene de joas�
tensiune e) PE 107/95. Normativ pentru proiectarea si executarea re�elelor de cabluri
electrice f) PE 124/95. Normativ privind alimentarea cu energie electric� a consumatorilor
industriali �i similari g) PE 134/95. Normativ privind metodologia de calcul al curen�ilor de
scurtcircuit în re�elele electrice. SARCINILE MAXIME DE CALCUL I M sau SM SI DENSITATILE MAXIME DE CURENT jM
PANA LA CARE ESTE ECONOMIC S� SE FOLOSEASC� PE FIECARE FAZ� CATE UN SINGUR CONDUCTOR AVÂND SEC�IUNEA sM
Metodologie preivind determinarea sec�iunii economice a conductoarelor în instala�ii electrice de distribu�ie de 1 – 110 kV
49
TSM jec Kj K2j sM IM SM jM jM/jec Tipul constructiv al liniei ore/an A/mm2 _ _ mm2 A kVA A/mm2
conductoare neizolate 3000 0,84 1,41 95 160 111 1,68 2,0 j.t
conductoare torsadate 3000 0,82 1,38 95 153 106 1,61 2,0 conductoare Al-Ol 4000 0,99 1,37 1,65 120 280 9685 2,33 2,3
20 kV cond,izol.OCA2X 4000 1,11 1,30 1,65 150 391 13535 2,60 2,3
Al
110 kV conductoare Al-Ol 6000 0,92 1,32 1,38 300 542 103266 1,81 2,0 j.t. conductoare neizolate 3000 1,08 1,61 70 172 119 2,46 2,3
20 kV conductoare neizolate 4500 1,41 1,29 1,40 70 197 6815 2,81 2,0
LEA
Cu 110 kV conductoare neizolate 6000 1,19 1,18 1,76 300 892 170026 2,97 2,5
izolatie din polietilena 3000 0,90 1,22 240 374 259 1,56 1,7 j.t. izolatie din PVC 3000 0,88 1,16 300 434 301 1,45 1,6
izol. polietilena reticulata 5000 0,84 1,35 400 648 6735 1,62 1,9 6 kV
izolatie din PVC 5000 0,83 1,40 240 395 4102 1,64 2,0 izol. polietilena reticulata 5000 0,87 1,36 400 677 11724 1,69 1,9
izolatie din PVC 5000 0,86 1,43 240 418 7238 1,74 2,0 10 kV izol.hârtie 5000 1,19 1,27 185 396 6860 2,14 1,8
izol. polietilena reticulata 5500 0,88 1,57 1,76 150 330 11446 2,20 2,5
Al
20 kV izol.hârtie 5500 1,39 1,41 1,50 150 445 15424 2,97 2,1
izolatie din polietilena 3000 1,03 1,38 185 373 259 2,02 2,0 j.t.
izolatie din PVC 3000 0,98 1,31 185 338 235 1,83 1,9 izol. polietilena reticulata 5000 1,06 1,54 185 431 4481 2,33 2,2
6 kV izolatie din PVC 5000 1,05 1,44 185 398 4139 2,15 2,0
izol. polietilena reticulata 5000 1,19 1,51 150 384 6644 2,56 2,1 izolatie din PVC 5000 1,08 1,56 150 357 6179 2,38 2,2 10 kV
izol.hârtie 5000 1,78 1,21 150 458 7937 3,05 1,7 izol. polietilena reticulata 5500 1,17 1,52 1,63 150 405 14023 2,70 2,3
LEC
Cu
20 kV izol.hârtie 5500 1,78 1,39 1,44 150 545 18875 3,63 2,0