CONTRACT nr. 6/2006 - Beneficiar: SC ELECTRICA SA

STUDIU DE FUNDAMENTARE I REALIZARE A PROTECIEI DE SEMNALIZARE A CURENILOR ACCIDENTALI

PRIN INSTALAIA PENTRU LEGAREA LA PMNT ANUTRULUI REELEI DE J.T.

CAZURILE PUNERILOR LA PMNT DATORIT RUPERII UNUICONDUCTOR N REEA SAU LA MONTAJE INFRACIONALE

PENTRU CONSUMURI DE ENERGIE ELECTRIC NENREGISTRAT.

Director Executiv al SIER Dr. ing. Vatr Fnic

Responsabil de Lucrare Ing. Sufrim Mauriciu

- Bucureti - decembrie 2006 -

ACEST DOCUMENT NU POATE FI REPRODUS, MPRUMUTAT, EXPUS SAU FOLOSIT N NICI UN ALT SCOP DECT CEL PENTRU CARE A FOST COMANDAT I EXECUTAT. INFORMAIILE CONINUTE N ACEST

SOCIETATEA INGINERILOR ENERGETICIENI DIN ROMANIA SOCIETY OF POWER ENGINEERS IN ROMANIA SOCIETE DES INGENIEURS ENERGETICIENS DE ROUMANIE

020371 BUCHAREST Lacul Tei No 1, Sector 2, Fax: 610.52.83,Tel:0722.361.954, 206.12.29, e-mail:office@sier.ro,

Membr aEUREL

DOCUMENT NU POT FI TRANSMISE LA TERI SAU FOLOSITE N ALTE SCOPURI FR ACORDUL SCRIS AL SIER.

C U P R I N S

Pag.

CAPITOLUL 1FUNDAMENTAREA PROTECIEI DE SEMNALIZAREA CURENILOR ACCIDENTALI PRIN INSTALAIA DE LEGARELA PMNT A NEUTRULUI REELEI DE JOAS TENSIUNE3

CAPITOLUL 2CONDIIILE TEHNICE, CONCEPIILE I SCHEMELE ELECTRICEDE REALIZARE A PROTECIEI LA CURENI ACCIDENTALI PCA ...22

CAPITOLUL 3REALIZAREA I NCADRAREA BLOCULUI DE PROTECIE PENTRUSEMNALIZAREA CURENILOR ACCIDENTALI BPNA-1N SECTORUL EXPERIMENTAL N VEDEREA FUNCIONRIIN CONDIII REALE DE EXPLOATARE ...33

CAPITOLUL 4REZULTATELE EXPERIMENTRILOR, DEFINITIVAREA SOLUIILORI PROPUNERI DE REGLEMENTRI...47

ANEXAPROCES VERBAL PRIVIND EXPERIMENTAREA N CONDIII REALE DE EXPERIMENTARE A BLOCULUI DE PROTECIE BPNA-1 PENTRU CONTROLUL CURENTULUI ACCIDENTAL PRIN INSTALAIA DE LEGARE LA PMNT A PTA 5612 COLONIA ARDUD APARINNDSC ELECTRICA TRANSILVANIA NORD SUCURSALA SDFEEE SATU MARE..59

2

STUDIU DE FUNDAMENTARE I REALIZARE A PROTECIEI DE SEMNALIZARE A CURENILOR ACCIDENTALI PRIN INSTALAIA DE LEGARE LA PMNT A NEUTRULUI

REELEI DE JOAS TENSIUNE. CAZUL PUNERILOR LA PMNT DATORIT RUPERII UNUI CONDUCTOR N REEA SAU LA MONTAJE INFRACIONALE PENTRU CONSUMURI DE

ENERGIE ELECTRIC NENREGISTRATE

CAPITOLUL 1FUNDAMENTAREA PROTECIEI DE SEMNALIZARE A CURENILOR

ACCIDENTALI PRIN INSTALAIA DE LEGARE LA PMNT A NEUTRULUIREELEI DE JOAS TENSIUNE

Lucrarea care face obiectul prezentei lucrri care s-a desfurat n cursul anului 2006 a avut

la baz urmtoarele documente:

- Fia justificativ de ctre SC ELECTRICA SA Direcia Resurse Umane DRU-SSMM, PSI pentru introducerea lucrrii n planul pentru anul 2006 al SC ELECTRICA SA.

- Contractul nr.6/2006 din 12.04.2006 dintre SIER Bucureti n calitate de elaborator i SC ELECTRICA SA DRU-SSMM, PSI n calitate de beneficiar.

- Tema de coninut din Propunerea Tehnic care a stat la baza Contractului nr.6/2006 menionat mai sus; tema de coninut face parte integrant din Contractul nr.6/2006;

- Legislaia tehnic n vigoare privind proteciile mpotriva curenilor i tensiunilor accidentale

n instalaiile electrice de joas tensiune.

Lucrarea de fa figureaz la poziia de la aliniatul 8 din solicitarea SC ELECTRICA SA Direcia Tehnic, Dezvoltare nr.9900/3435 din 10.03.2006.

Lucrarea este prevzut la poz. 4 din lista de Studii Dezvoltare Cercetare pentru anul 2006

aprobat prin Hotrrea nr.2/2006 a SC ELECTRICA SA. n conformitate cu Cerinele Tehnice ale SC ELECTRICA SA Direcia Resurse Umane, lucrarea cuprinde urmtoarele etape de desfurare a lucrrii:

a) Fundamentare a proteciei i a soluiilor de realizare i implementare a proteciei PCA la apariia curenilor accidentali, fundamentare care face obiectul prezentului capitol;

b) Condiii tehnice de realizare a proteciei la cureni accidentali (PCA);c) Concepie i scheme electrice de realizare a dispozitivului de protecie;

3

d) ncadrarea n reea;e) Realizarea fizic a dispozitivului de protecie pentru a fi asociat blocului de protecie

BPNTT-1; f) Montarea dispozitivului de protecie ntr-un sector experimental, desemnat n acest scop,

n vederea funcionrii n condiii reale de exploatare;

g) Definitivarea soluiilor pe baza rezultatelor obinute la experimentri; h) Propuneri de reglementri privind implementarea n unitile SC ELECTRICA SA.

Etapele de la pct. b), c) i d) sunt cuprinse n cap.2, iar etapele e) i f) n cap. 3. Punctele g) i h) de mai sus sunt tratate n cap.4 al lucrrii.

Lucrarea are la baz Cerinele Tehnice formulate de SC ELECTRICA SA Direcia Resurse Umane DRU-SSMM, PSI.

Capitolele lucrrii vor reprezenta etapele menionate mai sus.

Protecia pentru controlul curenilor accidentali PCA trebuie s conduc la evitarea cazurilor de accidente de persoane i animale, precum i evitarea deteriorri (avarierea) echipamentelor

electrice din reeaua de j.t, inclusiv cele aparinnd consumatorilor.

Protecia PCA trebuie s fie astfel realizat nct s acioneze opional, fie pentru semnalizare optic i cu memorie, fie pentru declanarea proteciilor cunoscute.

Protecia PCA trebuie s fie ncadrat n blocul de protecie BPNTT-1 i s acioneze n urmtoarele cazuri:

- ruperi de conductoare i contacte cu pmntul sau cu mase legate la pmnt;- defecte de montaj n reeaua de j.t care conduce la cureni accidentali prin

instalaiile de legare la pmnt din zona PT;

- montaje infracionale pentru consumatorii ilicii de energie electric.

La elaborarea lucrrii n etapele menionate mai sus (ah) s-au respectat urmtoarele: - legislaia tehnic n vigoare standarde ASRO inclusiv cele aliniate la

reglementrile europene CEI i HO (SR- CEI i SR-HD);

- tehnologia i simbolizrile specifice reglementate.

n cursul anului 2004 SIER a elaborat, lucrarea privind protecia la ntreruperea unei faze sau a nulului n cazul posturilor de transformare cu prize de pmnt separate, iar n cursul anului 2005 a

perfecionat proteciile automate pentru PT cu funcia la ntreruperea nulului PNT i funcia la ntreruperea unei faze PFT astfel nct s se realizeze protecia mpotriva supratensiunilor de frecven industrial la postul de transformare i nu la branamentele consumatorilor.

4

n cursul anului 2005 s-au finalizat soluiile de perfecionare a proteciilor PNT la posturile de transformare, astfel nct s se declaneze ntreruptorul respectiv din tabloul de j.t. TDP i s-a pus n eviden necesitatea completrii cu o protecie PCA care s controleze i curenii prin instalaiile de legare la pmnt din zona postului de transformare PT.

Protecia PNT completat cu protecie PCA va funciona deasemenea n cazul unor furturi de energie electric n reeaua de j.t, precum i n cazul funcionrii cu o faz pus accidental la pmnt

cum ar fi dezizolarea unei faze fa de masele legate la pmnt.

n cadrul desfurrii lucrrilor din 2004 i 2005 a rezultat c exist posibilitatea s se rezolve

problemele legate de dezechilibrarea accidental a fazelor reelei de joas tensiune i anume prin

realizarea unor protecii automate corespunztoare n tablourile de distribuie de j.t a postului de

transformare TDP (proteciile PNT, PFT i PCA). n aceste condiii se va putea renuna la protecia de maxim tensiune de la branamentele consumatorilor.

Prin prevederea unor protecii de maxim tensiune PMT la branamentele consumatorilor nu a fost posibil s se obin rezultatele dorite.

Prin definitivarea soluiilor proteciilor la posturile de transformare (PT) i n urma funcionrii

acestora ntr-un sector experimental n condiii reale de exploatare, prevederea acestor protecii

perfecionate se vor putea generaliza n cadrul SDFEE aparinnd SC Electrica SA cu rezultate deosebit de benefice pentru funcionarea reelelor electrice de joas tensiune n ceea ce privete

mbuntirea proteciilor mpotriva accidentelor prin electrocutare i mpotriva distrugerilor de

echipamente i instalaii.

Prin aplicarea proteciilor perfecionate se vor reduce apreciabil cheltuielile i despgubirile

pe care SDFEE sunt obligate s le suporte n cazul:

- distrugerilor de echipamente la consumatori; datorit supratensiunilor cauzate

de dezechilibrri n reeaua de j.t;

- accidentelor prin electrocutare de persoane i de animale;

- funcionrii timp ndelungat n regim dezechilibrat datorit ntreruperii

conductorului neutru sau a unei faze;

- funcionrii timp ndelungat cu o faz legat (pus) accidental la pmnt.

De asemenea, se vor reduce apreciabil costurile proteciilor la branamentele consumatorilor

prin renunarea la protecia maxim de tensiune la consumator, fiind suficiente proteciile de la TDP pentru ntreaga reea alimentat din PT. A se vedea cele artate mai sus.

Prin lucrrile din anul 2005 s-au stabilit soluiile de realizare a proteciei la ntreruperea unui

conductor PEN sau al unei faze i a proteciei de maxim tensiune n structura blocului BPNTT-1 care a fost montat experimental n PTA-93 20/0,4 kV Tg. Jiu . S-au realizat astfel urmtoarele:

5

a) implementarea proteciei PNT i a proteciei PFT n structura blocului de protecie BPNT-2 la care trebuia s se asocieze protecia de maxim tensiune PMTT realizat cu releu RVT-2 conceput special pentru realizarea blocului de protecie complect BPNTT-1.

b) realizarea modulului cu protecia de maxim de tensiune simbolizat RVT-2 i adaptarea acestei protecii la blocul BPNT-2 n vederea realizrii unei structuri a blocului BPNTT-1 care s cuprind att proteciile PNT i PFT ct i protecia PMTT;

c) analiza i stabilirea soluiei pentru experimentarea blocului BPNTT-1, pentru postul de transformare experimental 20/0,4 kV PTA-93 Tg. Jiu, compus din urmtoarele protecii :

- protecia de nul PNT mpotriva supratensiunilor de frecven industrial Un pe conductorul de nul care apar la ntreruperea nulului n amonte de barele de 0,4

kV n zona postului de transformare ;

- protecia PFT la ntreruperea unei faze n zona postului de transformare PT de 20/0, 4 kV;

d) realizarea lucrrilor de adaptare a modulului RVT-2 care s-a asociat la blocul de protecie BPNT-2 n vederea prevederii postului de transformare cu urmtoarele protecii:

- protecia de nul PNT mpotriva supratensiunilor de frecven industrial Un care apare la ntreruperea nulului n amonte de barele de 0,4 kV sau n zona

stlpului de 0,4 kV cu priza de pmnt n cazul de fa n care priza de pmnt

de exploatare de pe partea de j.t Rpe este separat de priza de pmnt Rpt de pe partea de 20 kV a PTA-93 Tg. Jiu ;

- protecia la ntreruperea unei faze PFT n zona PT de 20/0,4 kV pe partea de 0,4 kV sau de 20 kV;

- protecia de maxim tensiune PMTT mpotriva supratensiunilor temporare de frecvena industrial n regim normal de funcionare la bornele sursei de

alimentare respectiv barele de faz ale TDP;

e) executarea probelor i msurrilor la punerea n funciune a blocului de protecie BPNTT-1 n condiiile reale de exploatare pentru trecerea la regim de funcionare cu proteciile la

ntreruperea nulului i a fazei i cu protecia de maxim tensiune.

f) stabilirea reglajelor proteciilor PNT , PFT i PMTT la postul de transformare 20/0,4 kV experimental mpotriva supratensiunilor de frecven industrial ntr-o concepie nou i

anume:

6

- pentru protecia mpotriva supratensiunilor temporare Un pe nul aprute dup ntreruperea conductorului PEN i de faz n zona PT de 20/0,4 kV se utilizeaz protecia de nul PNT i de faz PFT montate n structura blocului BPNTT-1;

- pentru protecia mpotriva supratensiunilor temporare UMT aprute n regim normal de funcionare a reelei de 0,4 kV datorit creterii tensiunii la bornele

sursei de alimentare se utilizeaz protecia de maxim tensiune (PMTT) cuprins n structura blocului BPNTT-1;

Problemele tratate n lucrarea de ansamblu au avut n vedere att posturile de transformare

cu prize de pmnt separate ct i cu prize de pmnt folosite n comun (pentru partea de m.t i

pentru partea de j.t).

Din analizele efectuate la experimentrile efectuate a rezultat c rezolvarea problemelor la

nivelul tablourilor de distribuie de j.t TDP ale posturilor de transformare va avea o eficien mult mai mare privind protecia mpotriva accidentelor de persoane i/sau animale, precum i mpotriva avariilor

cu distrugeri de echipamente nsoite deseori de incendii de anvergur. Orice supratensiune de

frecven industrial datorat dezechilibrelor va putea fi rezolvat prin controlul tensiunilor pe nulul

reelei n zona postului de transformare i la branamentul consumatorului.

Deasemenea supratensiunile de frecven industrial datorate unor goluri de sarcin sau

unor reglaje deficitare care practic sunt rare (apar n condiii speciale), pot fi rezolvate prin controlul

lor la TDP, fiind astfel total nejustificat prevederea proteciilor maximale de tensiune la toate branamentele consumatorilor.

Prin aplicarea proteciilor perfecionate se vor reduce apreciabil cheltuielile i despgubirile

pe care unitile ELECTRICA sunt obligate s le suporte n cazul:

- distrugerilor de echipamente la consumatori; datorit supratensiunilor n reeaua

de j.t;

- accidentelor prin electrocutare de persoane i de animale datorit tensiunilor

accidentale n instalaiile de j.t.;

- funcionrii timp ndelungat n regim dezechilibrat datorit ntreruperii nulului sau

a unei faze;

7

- funcionrii timp ndelungat cu o faz legat(pus) accidental la pmnt.

De asemenea se vor reduce apreciabil costurile proteciilor la branamentele consumatorilor

prin renunarea la protecia de maxim tensiune la consumator, fiind suficiente proteciile de la TDP pentru ntreaga reea alimentat din PTA; a se vedea cele artate de mai sus.

Supratensiunile de frecven industrial pot apare n urmtoarele regimuri de funcionare ale

reelei de joas tensiune:

- regim dezechilibrat provocat de ntreruperea conductorului PEN n reeaua de joas tensiune;

- regim dezechilibrat provocat de ntreruperea conductorului PEN n zona postului de transformare m.t/j.t;

- regim echilibrat de funcionare avnd tensiune mrit la bornele sursei de

alimentare (trafo m.t/j.t).

La consumatori, n regim dezechilibrat de funcionare al reelei de joas tensiune pot aprea

urmtoarele supratensiuni:

- supratensiune temporar de frecven industrial care apare la bornele de

alimentare ale consumatorilor (diferen de potenial ntre conductorul de faz

i conductorul de nul);

- supratensiune de nul (Un) de frecven industrial care apare ca diferen de

potenial ntre conductorul PEN i un punct de potenial zero.

La stabilirea condiiilor generale pe care trebuie s le ndeplineasc proteciile PNT din PT 20/0,4 kV se ia n considerare c aceste protecii trebuie s ndeplineasc urmtoarele funcii:

a) s sesizeze i s declaneze automat ntr-un timp de cel mult 3s ntreruptorul din TDP la ntreruperea conductorului PEN ntre TDP i primul stlp cu conductorul PEN legat la priza

de pmnt n cazul n care pe conductorul PEN apare o tensiune Un > 50 V;b) s sesizeze i s declaneze automat ntr-un timp de cel mult 3s ntreruptorul din TDP la

ntreruperea conductorului PEN ntre barele TDP de 0,4 kV i borna de neutru a nfurrii de 0,4 kV din trafo m.t/j.t. n cazul n care pe neutru apare o tensiune

Un > 50 V;

c) s sesizeze i s declaneze automat ntr-un timp de cel mult 3s ntreruptorul din TDP prin

protecia la ntreruperea conductorului PEN dac apare o tensiune Un care depete valoarea de 50 V, chiar fr s se fi ntrerupt conductorul PEN al reelei.

8

Se menioneaz c n general s-a considerat timpul de declanare t1 3s i tensiunea

maxim admis Un = 50 V.

Tensiunea Un poate s apar i n urmtoarele cazuri:- un conductor de faz s-a ntrerupt i a czut la pmnt, fie n apropierea PT

m.t/j.t., fie la o distan oarecare astfel nct prin priza de pmnt la care este

legat punctul neutru a reelei circul un curent care determin o tensiune Un periculoas;

- un conductor de faz a fost legat la pmnt printr-o rezisten sarcin

(receptoare electrice) pentru sustragerea ilicit a energiei electrice.

n conformitate cu Instruciunile SC ELECTRICA SA din 2002, 1RE-I-226 privind realizarea proteciile mpotriva supratensiunilor n instalaiile electrice de j.t., protecia de nul PN , PNT i PNB se ncadreaz n categoria de protecii mpotriva supratensiunilor accidentale de frecven industrial

de 50 Hz.

n conformitate cu pct. 4.1 al acestei instruciuni trebuie s se aibe n vedere urmtoarele cauze de supratensiuni de frecven industrial de 50 Hz:

- creterea rapid a tensiunii n circuitele electrice (de ex. la scderea sarcinii)

datorit creterii turaiei la generatoarele electrice sau la funcionarea pe ploturi

superioare ale transformatoarelor;

- ntreruperea conductorului neutru de lucru N sau PEN n reeaua furnizorului de energie electric (ruperea conductorului sau deteriorarea legturilor la borne);

- dezechilibre la punerea la pmnt sau la mas a unei faze la inversarea unor

conductoare (de faz i nul).

n conformitate cu prescripia SC ELECTRICA SA menionat mai sus, pentru protecia mpotriva supratensiunilor de frecven industrial, trebuie s se prevad protecii asociate

ntreruptorului automat (cu bobina de declanare) cu urmtoarele funciuni:

- protecie la ntreruperea nulului PN cu Un = 50 V (valoarea tensiunii accidentale maxim admis pe nul);

- protecie de maxim tensiune PMT cu UMT = 270 V (valoare eficace nominal).

9

Se are n vedere ca dezechilibrele datorate ntreruperilor n conductoarele sau la bornele de

neutru din reeaua furnizorului de energie electric, inclusiv racordurile la consumatorii electrici, pot

conduce la supratensiuni la bornele receptoarelor electrice ale consumatorilor sau la tensiuni

periculoase pe conductoarele de protecie PE i masele racordate la acestea.n principal trebuie considerate urmtoarele cazuri de ntreruperi ale neutrului, respectiv a

conductorului PEN sau la bornele de neutru din zona postului de transformare:

a) ntrerupere ntre neutrul transformatorului (punctul stelei) de pe partea de j.t. i borna de neutru a transformatorului; defect n interiorul transformatorului de m.t/j.t.;

b) ntrerupere ntre borna transformatorului i bara sau borna de nul a tabloului de distribuie a postului de transformare TDP;

c) ntrerupere ntre borna sau bara de neutru a tabloului TDP i punctul n care conductorul PEN este legat la priza de pmnt de exploatare din zona posturi de transformare. Toate

cazurile de ntreruperi a neutrului echivaleaz cu funcionarea accidental a reelei n

regim cu neutrul izolat (simbol I), care are particulaliti specifice diferite de cele ale reelei

cu neutrul legat la pmnt (simbol T).

n astfel de condiii exist pericolul ca la ncrcri nesimetrice pe faze, respectiv la impedane

echivalente diferite ntre faze i conductorul neutru, s aib loc urmtoarele efecte:

- supratensiuni peste limitele admise la bornele receptoarelor electrice, (cu valori

peste limitele maxime admise) care determin supracureni ce pot conduce la

distrugerea receptoarelor respective; supratensiuni periculoase apar ndeosebi

la circuitele electrice de pe o faz cu impedanele relativ mari n raport cu

impedanele de pe celelalte faze; tensiuni ntre faze se distribuie inegal pe

impedanele diferite, astfel nct la impedanele relativ mai mari tensiunile pot fi

cuprinse ntre Uf i Un (Uf este tensiunea pe faz iar Un tensiunea ntre faze); distrugerile de echipamente electrice pot fi nsoite i de incendii;

- apariia unor tensiuni periculoase pe conductorul de nul Un, n cazul folosirii conductorului de nul i de protecie (PEN), aceste tensiuni se transmit la

carcasele receptoarelor electrice existnd pericolul unor accidente prin

electrocutare dac valorile depesc limitele admise; tensiunea pe conductorul

de nul Un poate varia n intervalul 0...... Uf n funcie de raportul impedanelor.

10

Orice supratensiune datorit dezechilibrrilor va putea fi rezolvat prin controlul tensiunilor pe

neutrul reelei n zona postului de transformare (prin protecia PNT sau PFT) i la branamentul consumatorului (prin protecia PNB).

Supratensiunile de frecven industrial datorit unor goluri de sarcin sau unor reglaje

deficitare sunt foarte rare (apar n condiii speciale), astfel nct este suficient controlul lor la TDP, tabloul de distribuie al postului de transformare, (prin protecia PMT) fiind astfel total nejustificat prevederea proteciilor maximale de tensiune la toate branamentele consumatorilor.

La experimentri a mai rezultat benefic completarea cu o protecie care s semnalizeze

depirea pragului de curent prestabilit prin priza de pmnt de joas tensiune a postului de

transformare, problem care face obiectul lucrrii de fa.

n regim normal de funcionare a reelei de joas tensiune, valoarea curentului prin priza de

pmnt de pe partea de joas tensiune (n cazul prizelor de pmnt separate), respectiv prin prizele

de pmnt Rpt a postului de transformare trebuie s aib o valoare relativ mic. Curentul prin priza de pmnt (la postul de transformare) poate s aib valori apreciabil mai mari n special n urmtoarele

cazuri de dezechilibre:

- conductor PEN sau de faz ntrerupt n unele poriuni a reelei;

- montaje infracionale la abonai pentru consumul de energie electric

nenregistrat, utiliznd prizele de pmnt improvizate;

- ncrcare ilegal a celor trei conductoare de faz pe traseele reelei de joas

tensiune ceea ce atrage dup sine circulaia curentului prin prizele de pmnt

ale reelei i priza de pmnt de la postul de transformare.

Circulaia curenilor prin prizele de pmnt ale reelei de joas tensiune sau priza de pmnt

a consumatorului, pentru consumul de energie electric nenregistrat poate s aib urmtoarele

implicaii:

- transmiterea unor tensiuni la stlpii LEA ale reelei de joas tensiune (accidente

umane sau de animale);

- pierderi de energie electric att datorit consumului nenregistrat la abonai ct

i pierderi de energie datorate circulaiei de cureni prin prizele de pmnt;

- apariia unei tensiuni mari pe conductorul neutru al postului de transformare,

ceea ce atrage dup sine supratensiuni de frecven industrial pe unele faze

ale reelei de joas tensiune.

11

Prin trecerea postului de transformare la regim de funcionare cu ntreruptor de joas

tensiune i prevederea blocul BPNTT-1 se creeaz premise n vederea complectrii cu o protecie care s controleze circulaia curentului prin priza de pmnt de joas tensiune astfel:

- s semnalizeze depirea pragului de curent prestabil;

- s acioneze declanarea ntreruptorului de joas tensiune n cazul n care

valoarea curentului prin priza de pmnt determin apariia unor tensiuni relativ

mari pe conductorul PEN al reelei.

n lucrare s-a avut n vedere, n afar de creterea accidental a tensiunii pe neutru (peste

limita maxim admis), i creterea accidental a tensiunii de faz fa de pmnt peste limita

maxim admis. Dup cum s-a artat mai sus creterea accidental a tensiunii fa de pmnt n

fazele reelei de joas tensiune, poate avea loc n urmtoarele condiii de avarie:

- ntreruperea neutrului sau a unei faze n zona postului de transformare i pe

liniile de distribuie;

- creterea peste limita admis a tensiunii pe faze datorit unor goluri de sarcin

sau datorit unor reglaje deficitare la producerea energiei electrice (la

generatoare) sau la ploturile transformatoarelor de m.t/j.t.

Prin prevederea unor protecii de maxim tensiune PMT la branamentele consumatorilor nu a fost posibil s se obin rezultatele dorite din urmtoarele considerente:

a) prin funcionarea proteciei PMT la un consumator, se ntrerupe eventual alimentarea cu energie electric a acestuia, fr s se obin lichidarea avariei pentru restul reelei,

rezultnd n continuare tensiuni accidentale pe nulul reelei cu pericole de accidentare a

unor persoane i/sau animale;

b) prevederea proteciei PMT la branamentele consumatorilor este deosebit de costisitoare;

c) prevederea proteciilor PMT la branamentele consumatorilor s-a dovedit deficitar, statisticile artnd c majoritatea dispozitivelor implementate pn n prezent, fie c s-au

defectat fie nu sunt n funciune, datorit fiabilitii reduse a acestora; numeroase

dispozitive sunt montate fr nici o protecie fiind amplasate n amonte de ntreruptorul

12

branamentului; se constat de asemenea c, la producerea i montarea a numeroase

dispozitive, nu s-au respectat prevederile din prescripia ELECTRICA 1RE-I 226/2002.

Fa de cele artate mai sus n reelele electrice de 0,4 kV pot aprea urmtoarele

supratensiuni de frecven industrial:

- supratensiuni de frecven industrial de 50 Hz la barele de alimentare ale

consumatorilor denumit i supratensiune temporar; - supratensiuni de frecven industrial de 50 Hz pe conductoarele PEN ale

reelei de 0,4 kV i conductoarele N i PE ale consumatorilor denumit

supratensiune de nul (simbol Un).

n regim simetric de funcionare a reelei de 0,4 kV apare numai supratensiunea temporar

care poate fi determinat de urmtoarele cauze:

- creterea rapid a tensiunii n circuitele electrice datorit scderii sarcinii sau

datorit creterii turaiei la generatoarele electrice;

- funcionarea pe ploturile superioare ale transformatoarelor.

n regim dezechilibrat de funcionare provocat de ntreruperea conductorului PEN n reeaua de 0,4 kV, apar urmtoarele supratensiuni:

- supratensiune temporar la bornele de alimentare ale consumatorilor;- supratensiune de nul pe conductoarele PEN ale reelei de 0,4 kV i

conductoarele N i PE ale consumatorilor.

Protecia de maxim tensiune PMTB din structura blocurilor BNP realizeaz funcia proteciei la supratensiuni temporare care apar n regim normal de funcionare a reelei de 0,4 kV.

Protecia de nul denumit i protecia la ntreruperea nulului din structura blocurilor BNP

realizeaz funcia proteciei la supratensiuni temporare i supratensiune Un care apare pe conductoarele PE i N ale consumatorului n cazul urmtoarelor regimuri de funcionare

dezechilibrate:

- ntreruperea conductorului PEN n reeaua furnizorului de energie electric;- dezechilibre la punerea la pmnt sau la mas a unei faze;

- inversarea unor conductoare de faz i nul.

Pentru realizarea unei protecii PMTB i PNB se folosesc urmtoarele subansambluri:- dispozitiv de protecie de diverse tipuri DPST;

13

- modul voltmetric de protecie asociat ntreruptorului diferenial MVA-10.

La realizarea dispozitivelor de protecie DPST, nu s-a inut seama c pe conductorul de faz i de neutru apar i supratensiuni de comutaie sau atmosferice fr activarea ntreruptorului automat.

Urmare acestor supratensiuni multe dispozitive aflate n exploatare au fost distruse.

Valorile cele mai mari ale supratensiunilor de comutaie sau atmosferice apar n special pe

conductoarele de faz la care este racordat protecia PMTB. Pentru a preveni riscul de distrugere a proteciei PMTB pot fi urmate dou ci:

- montarea unor descrctoare pe conductorul de faz mpotriva supratensiunilor

atmosferice,

- renunarea la controlul tensiunii de faz i deci renunarea la protecia PMTB i prevederea unei protecii de maxim tensiune n structura blocului BPNTT-1 racordat pe barele de 0,4 kV ale postului de transformare PTA de m.t/j.t.

ntruct la ntreruperea conductorului PEN n zona postului de transformare, protecia PNB din structura blocului BMP nu activeaz, se impune prevederea i a unei protecii la ntreruperea nulului PNT n structura blocului BPNTT-1 racordat la barele de 0,4 kV ale postului de transformare.

Din considerentele prezentate mai sus privind soluiile, actuale utilizate pentru realizarea

proteciilor mpotriva supratensiunilor de frecven industrial de 0,4 kV s-a stabilit c este necesar

elaborarea unei concepii noi pentru realizarea acestor protecii.

Astfel mpotriva supratensiunii temporare care apare n regim normal de funcionare i

mpotriva supratensiunilor care apar dup ntreruperea conductorului PEN i F, n zona postului de transformare s fie utilizat blocul BPNTT-1 cu proteciile PNTT, PFT i PMTT racordat pe barele de 0,4 kV ale acestuia.

mpotriva supratensiunilor care apar la ntreruperea conductorului PEN n reea sau la ntreruperea conductorului PE sau N la consumator, s fie utilizat protecia PNB din structura blocului BMP realizate n baza unor cerine tehnice noi.

n acest sens, n lucrarea de fa se prezint soluia de realizare a proteciei la ntreruperea

nulului i a fazei i a proteciei de maxim tensiune n structura blocului de protecie simbolizat

BPNTT-1, care urmeaz s fie montat la dou postri de transformare din Municipiul Satu Mare cum sunt postul de transformare PTA 1046 Drum Dara i PTA 5612 Colonia Ardud, la care s-a asociat i

blocul de protecie BPNA-1 pentru realizarea controlului circulaiei de curent accidental prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de j.t.

n Fig.1 se prezint schema principal de ncadrare a blocului BPNA-1 i a blocului BPNTT-1 n structura reelei de 0,4 kV la care s-a experimentat protecia de semnalizare a curenilor accidentali

14

prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de j.t simbol PCA (protecia la cureni accidentali).

n Fig.2 se prezint schema principal a blocurilor BPNTT-1 i BPNA-1 cu proteciile respective PNT, PFT, PMTT i PCA.

n Fig. 3 se prezint schema principal a blocului tip BPNA-1 pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de j.t.

Produsul Bloc cu protecie la ntreruperea neutrului i/sau a fazei i cu protecie de maxim tensiune la postul de transformare m.t/j.t tip BPNTT-1 este destinat posturilor de transformare m.t/j.t pentru a realiza declanarea rapid, selectiv i sigur a ntreruptorului de j.t n

urmtoarele cazuri:

- ntreruperea neutrului n reeaua de joas tensiune n zona postului de

transformare;

- ntreruperea fazei de joas tensiune n zona postului de transformare;

- apariia supratensiunii de frecven industrial pe barele de joas tensiune.

Pentru a asigura declanarea automat rapid i sigur a ntreruptorului de joas tensiune la

ntreruperea neutrului i/sau a fazei i la supratensiuni de frecven industrial pe barele de joas

tensiune, blocul BPNTT-1 cuprinde urmtoarele protecii:- protecia de nul PNT;- protecia de faz PFT;- protecia de maxim tensiune PMTT.

Produsul Bloc cu protecie la ntreruperea neutrului i/sau a fazei i cu protecie de maxim tensiune la postul de transformare m.t/j.t tip BPNTT-1 se livreaz ntr-o structur compact realizat dintr-o cutie de policarbonat cu capac transparent cuprinznd urmtoarele:

- releu voltmetric temporizat RVT-1 pentru realizarea proteciei la ntreruperea neutrului i/sau a fazei PNT i PFT;

- releu voltmetric temporizat RVT-2 pentru realizarea proteciei de maxim tensiune PMT;

- surs proprie tip SRTP-1 pentru alimentarea modulelor voltmetrice tip RVT-1i RVT-2 i a bobinei de declanare a ntreruptorului de putere.

- filtru homopolar de tensiune FHT;- relee intermediare utilizate pentru comutare 1D1 i 1D4 i relee intermediare de

declanare 1D2, 1D3 i 1D5;

- LED de semnalizare i dispozitive de deconectare.

15

Subansamblele menionate mai sus se monteaz ntr-o cutie prevzut cu borne de racord

adecvate care trebuie s asigure conectarea a dou conductoare de 1,52,5 mmp fiecare.

Cazul I : la ntreruperea conductorului neutru din zona postului de transformare, tensiunea homopolar care apare n filtru FHT acioneaz circuitul de msur i structura modulului RVT-1 care dup expirarea timpului prescris realizeaz urmtoarele operaii:

- transmite comanda de activitate a releelor intermediare de comutare i deci

comanda de declanare a ntreruptorului de putere.

- memoreaz semnalizarea transmiterii comenzii de declanare.

Cazul II : la apariia ntreruperii conductorului de faz din zona postului de transformare, tensiunea homopolar care apare n filtrul FHT activeaz circuitul de msur din structura modulului

RVT-1 care dup expirarea timpului prescris, realizeaz urmtoarele operaii:- transmite comanda de activitate a releelor intermediare special dimensionate

pentru acest defect;

- memoreaz semnalizarea transmiterii comenzii de declanare.

Cazul III : la apariia supratensiunii pe barele de joas tensiune se activeaz elementul de msur din structura modulului RVT-2 care dup expirarea timpului prescris, realizeaz urmtoarele operaii:

- transmite comanda de activitate a modulului de comand din RVT-2 i deci comanda de declanare a ntreruptorului de joas tensiune;

- transmite comanda de memorare a clapetei de semnalizare din structura

releului 1D5.

Circuit de alimentare cu tensiune operativ proprie (surs proprie tip SRTP-1):

- Un= 220 V c.c n cazul alimentrii cu tensiune alternativ trifazat Un= 400 V 50 Hz;

- Un > 140 V c.c n cazul alimentrii bifazate;

- puterea sursei S>10 VA.

Circuitul de msur pentru PNT i PFT:- modului voltmetric temporizat tip RVT- 1

* tensiune nominal Un = 230 V , 50 Hz;

* scala de tensiune reglabil: Ur = 420 V c.a;

16

Fig.1 Schema de ncadrare a blocurilor de protecie tip BPNTT-1 i BPNA-1 n structura reelei de 0,4 kV alimentat din PTA 6/0,4 kV 1046 Drum Dara

1.TDP- Tablou de distribuie pentru post de transformare.2. BPNTT-1 Bloc cu protecii PNT,PFT,PMTT.3. BPNA-1Bloc cu protecie PNA.4. CL1 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la bara de 0,4 kV.5. CL2 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la Rpa.6. R

pa Priza de pmnt auxiliar R

pa< 1 Mohm.

7. Rpt Priza de pmnt a postului de transformare.

8. Rpr

Priza de pmnt msurat la primul stlp.9. 2I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

10. 3I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

* scala de timp: 0,22s;

* eroarea de msur la variaii de temperatur pentru 20 0C+ 400C: 3 %;

* coeficient de revenire Krev 0,95.

Circuitul de msur pentru PMT:- modului voltmetric temporizat tip RVT- 2

* tensiune nominal Un = 230 V c.c;

* scala de tensiune reglabil: Ur = 230400 V 50 Hz;

* scala de timp: 0,11s;

* eroarea de msur la variaii de temperatur pentru 20 0C+ 400C: 3 %;

* coeficient de revenire Krev 0,95.

Protecia la ntreruperea neutrului n PT 20/0,4 kV PNT:- supratensiune de frecven industrial de 50 Hz; UMT= 270 V

- Un = 50 V 50 Hz (3U0 =150 V);

- temporizare : 0,22 s (se recomand t= 0,5 s);

Protecia la ntreruperea fazei (PFT):

- supratensiune de frecven industrial de 50 Hz; UMT= 270 V

- Un = 50 V 50 Hz (3U0 =150 V);

- temporizare : 0,22 s (se recomand t= 0,5 s);

Protecia de tensiune maxim PMTT :- UMT = 270 Vcc;

- t= 0,11 s (se recomand t= 0,25 s);

Semnalizare local (n cutia blocului) realizat cu LED uri la RVT-1, RVT-2 i fanioane

mecanice la releele intermediare 1D2,1D3,1D5:

- pregtit pentru activare (Un = 230 V c.c) * activat LED verde la RVT-1 i RVT-2 ;

- activat protecia PNT; * activat fanion mecanic 1D3;

- activat protecia PMT; * activat fanion mecanic 1D5;

17

Fig.1 Schema de ncadrare a blocurilor de protecie tip BPNTT-1 i BPNA-1 n structura reelei de 0,4 kV alimentat din PTA 6/0,4 kV 1046 Drum Dara

1.TDP- Tablou de distribuie pentru post de transformare.2. BPNTT-1 Bloc cu protecii PNT,PFT,PMTT.3. BPNA-1Bloc cu protecie PNA.4. CL1 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la bara de 0,4 kV.5. CL2 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la Rpa.6. R

pa Priza de pmnt auxiliar R

pa< 1 Mohm.

7. Rpt Priza de pmnt a postului de transformare.

8. Rpr

Priza de pmnt msurat la primul stlp.9. 2I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

10. 3I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

Condiii de resetare a semnalizrilor optice :

- automat la dispariia tensiunii de alimentare 230 V c.c

* LED verde la RVT-1 i RVT-2.

- manual prin acionarea unui buton pe carcasele releelor intermediare 1D2,1D3,1D5.

Condiii de sarcin (relee intermediare 230 V c.c):

- 3 contacte n.d.;

- tensiune nominal Un = 230 Vc.c;

- curent la bornele celor trei cotacte : la nchidere 10 A; la deschidere 0,4 A; de durat 5 A.

18

Fig.1 Schema de ncadrare a blocurilor de protecie tip BPNTT-1 i BPNA-1 n structura reelei de 0,4 kV alimentat din PTA 6/0,4 kV 1046 Drum Dara

1.TDP- Tablou de distribuie pentru post de transformare.2. BPNTT-1 Bloc cu protecii PNT,PFT,PMTT.3. BPNA-1Bloc cu protecie PNA.4. CL1 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la bara de 0,4 kV.5. CL2 Cleme de ir 4 mmp pentru racordarea BPNTT-1 i BPNA-1 la Rpa.6. R

pa Priza de pmnt auxiliar R

pa< 1 Mohm.

7. Rpt Priza de pmnt a postului de transformare.

8. Rpr

Priza de pmnt msurat la primul stlp.9. 2I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

10. 3I ntreruptor automat tripolar 400 V, 6 A.

Fig. 2Schema principial a blocurilor de protecie

tip BPNTT-1 i BPNA-1

20

Fig.3Schema de principiu a blocului cu protecie pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental pmnt-neutru n reeaua de joas tensiune tip BPNA-1

1. SM -Subansamblu demsur.2. SA -Subansamblu de alimentare.3. Fa -Indicator mecanic de semnalizare.4. LED -Semnal optic.5. Bt -Buton testare PNA-1.6. Ra -Rezisten adiional.7. 3l -ntreruptor automat bipolar cu protecie termic i electromagnetic 230 V, 6A 50 Hz.

21

CAPITOLUL 2CONDIIILE TEHNICE, CONCEPIILE I SCHEMELE ELECTRICE DE REALIZARE

A PROTECIEI LA CURENI ACCIDENTALI PCA

n regim normal de funcionare a reelei de joas tensiune valoarea curentului prin priza

de pmnt de joas tensiune a postului de transformare trebuie s aib valoarea relativ mic, dat

de dezechilibrele n reeaua de j.t.

Circulaia de curent prin priza de pmnt de joas tensiune a postului de transformare

poate s aib valori mai mari n special n urmtoarele cazuri:

- conductorul PEN sau un conductor de faz este ntrerupt n unele poriuni

ale reelei de joas tensiune;

- montaje infracionale la abonaii pentru consumul de energie electric

nenregistrat utiliznd prize de pmnt improvizate;

- ncrcarea inegal a celor trei conductoare de faz pe parcursul reelei de

joas tensiune care atrage dup sine circulaia unui curent prin prizele de

pmnt ale reelei i priza de pmnt de joas tensiune de la postul de

transformare.

Circulaia curenilor accidentali prin prize de pmnt la consumator, n vederea unui

consum de energie electric care s fie nenregistrat de aparatele de msur, poate s aib

urmtoarele implicaii:

- transmiterea unor tensiuni periculoase n reeaua de joas tensiune care pot

conduce la accidente de oameni sau animale;

- pierderi de energie electric att datorit consumului nenregistrat la abonai

ct i pierderi de energie electric datorate circulaiei de cureni prin prizele

de pmnt;

- apariia unor tensiuni mari pe conductorul neutru al postului de transformare

cea ce atrage dup sine supratensiuni de frecvene industriale pe unele faze

ale reelei de joas tensiune.

Prin trecerea postului de transformare la regim de funcionare cu ntreruptor de joas

tensiune i prin prevederea blocului BPNTT-1se creeaz premise n vederea completrii cu o protecie auxiliar de tensiune care s controleze circulaia curentului prin priza de pmnt de

joas tensiune astfel:

22

- s semnalizeze depirea pragului de curent prestabilit;

- s acioneze declanarea ntreruptorului de joas tensiune n cazul n care

valoarea curentului prin priza de pmnt determin apariia unor tensiuni

relativ mari pe conductorul neutru al reelei.

Protecia de semnalizare a curenilor accidentali prin instalaia de legare la pmnt a

neutrului reelei de joas tensiune a fost denumit Protecia de curent pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental pmnt - neutru n reeaua de joas tensiune simbolizat PNA-1.

La baza concepiei de realizare a proteciei PNA-1 au fost luate n considerare urmtoarele posibiliti de utilizare:

- semnalizarea depirii pragului de curent prescris prin priza de pmnt de

joas tensiune n postul de transformare respectiv semnalizarea depirii

pragului de curent prescris prin instalaiile de legare la pmnt a neutrului

reelei de joas tensiune;

- extinderea posibilitilor de utilizare a proteciei de nul PNA-1 pentru declanarea ntreruptorului de joas tensiune din postul de transformare.

n cadrul prezentei lucrri se trateaz concepia de realizare a proteciei PNA-1 pentru semnalizarea depirii pragului de curent prescris prin priza de pmnt de joas tensiune n postul

de transformare de m.t/j.t (PT).

La realizarea proteciei PNA-1 cu funcia de semnalizare a curentului accidental prin priza de pmnt de joas tensiune a postului de transformare se pot lua n considerare urmtoarele

regimuri de funcionare a reelei de joas tensiune:

- puneri la pmnt datorit ruperii unui conductor de faz n reeaua de joas

tensiune;

-rupere a conductorului PEN pe parcursul reelei de joas tensiune i circulaia curenilor de sarcin prin instalaia de legare la pmnt n aval de

punctul de defect;

-circulaie a curenilor de sarcin prin priza de pmnt la consumatorii

infracionali de energie electric.

n acest sens realizarea proteciei de semnalizare a curenilor accidentali prin instalaia de

legare la pmnt a neutrului de joas tensiune, se refer practic la urmtoarele lucrri:

a) analiza regimurilor de funcionare ale reelei de joas tensiune la care poate aprea circulaia curenilor prin instalaia de legare la pmnt;

b) valorile curenilor accidentali prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de joas tensiune care apar la ntreruperea conductorului PEN n reea la utilizarea

23

montajelor infracionale la consumatori sau la repartiia dezechilibrat a sarcinii pe

conductoarele de faz ale reelei;

c) elaborarea schemei electrice a dispozitivului de protecie compus din modul voltmetric tip RVT-3 i subansamblele de memorare a semnalizrii la depirea pragului de tensiune prescris pe priza de pmnt de joas tensiune din postul de transformare

m.t/j.t;

d) analiza i stabilirea soluiilor pentru ncadrarea proteciei PNA-1 compus din modul voltmetric RVT-3 i subansamblul de semnalizare n structura blocului BPNTT-1 simbolizat BPNTT-1S realiznd astfel urmtoarele funcii:

- protecia de nul PNT- protecia la ntreruperea unei faze PFT;- protecia de maxim tensiune PMT;- protecia de semnalizare a curenilor accidentali prin instalaia de legare la

pmnt a neutrului reelei de joas tensiune PNA-1;

e) elaborarea schemelor de ncadrare a proteciei (PNA 1 n structura locului BPNTT-1S);

f) stabilirea reglajelor pentru protecia PNA-1 care trebuie s semnalizeze depirea pragului de curent prescris prin priza de pmnt de joas tensiune din postul de

transformare de m.t/j.t.

Conform celor artate mai sus n concepia prezentat n lucrare semnalizarea circulaiei

de curent accidental prin instalaiile de legare la pmnt a neutrului reelei de joas tensiune

trebuie realizat n urmtoarele cazuri:

- rupere a conductorului PEN pe parcursul reelei de joas tensiune i circulaia curentului de sarcin prin instalaia de legare la pmnt n aval de

punctul de defect;

- circulaie a curenilor de sarcin prin priza de pmnt dac la unii

consumatori de energie electric s-au realizat montaje infracionale;

- punere la pmnt datorit ruperii unui conductor de faz n reeaua de joas

tensiune.

n cazurile menionate mai sus, curenii accidentali prin instalaia de legare la pmnt a

neutrului reelei de joas tensiune se nchid desigur i prin priza de pmnt de joas tensiune din

incinta postului de transformare.

innd seama de cele de mai sus rezult c tensiunea pe priza de pmnt de joas

tensiune din postul de transformare m.t/j.t depinde de urmtoarele mrimi:

24

- valoarea curentului accidental prin instalaia de legare la pmnt ale reelei

de joas tensiune;

- valoarea rezistenei de dispersie a prizei de pmnt de joas tensiune din

PT de m.t/j.t.

Prin urmare protecia de semnalizare sau declanare la curent accidental prin instalaia de

legare la pmnt a reelei de joas tensiune poate fi realizat prin msurarea tensiunii pe priza de

pmnt de joas tensiune din incinta postului de transformare de m.t/j.t.

Lund n considerare c valoarea rezistenei de dispersie a prizei de pmnt de joas

tensiune din incinta postului de transformare m.t/j.t nu trebuie s depeasc valoarea de

RpT = 4, rezult c valoarea tensiunii pe priza de pmnt poate fi stabilit innd seama i de

valoarea supratensiunii de nul Un 50 V- 50 Hz.

n acest sens se consider c tensiunea pe priza de pmnt de joas tensiune din PT de

m.t/j.t poate fi acceptat la o valoare maxim Un =10 V.

La analiza soluiei tehnice de realizare a proteciei de nul PNA 1 pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental pmnt neutru n reeaua de joas tensiune pot fi luate n

considerare dou variante constructive:

- protecia PNA-1 ncadreaz n structura blocului de protecie BPNTT-1 simbolizat BPNTT-1S;

- protecia PNA-1 ncadrat n structura unui dispozitiv de protecie DPNA-1 denumit Dispozitiv cu protecie de neutru la curent accidental prin priza de pmnt de pe partea de j.t din PT.

n ambele cazuri, protecia de neutru la curent accidental PNA-1 trebuie s cuprind urmtoarele subansamble de baz :

-modul voltmetric de msur RVT-3;-subansamblu de racordare la neutrul reelei de joas tensiune;

- subansamblu de memorare a semnalizrii dup funcionarea proteciei PNA-1;

- circuit de testare a proteciei PNA-1 de ctre personalul de exploatare.Pentru experimentarea soluiei tehnice de realizare a proteciei de neutru la cureni

accidentali PNA-1 utilizat pentru semnalizarea circulaiei de curent prin priza de pmnt de joas tensiune a postului de transformare, se consider c aceast soluie poate s fie aplicat n

structura blocului BPNTT-1.n acest sens s-a procedat astfel:

- a fost pstrat concepia de realizare a proteciei la ntreruperea nulului i a

fazei i a proteciei de maxim tensiune din structura blocului BPNTT-1;

25

- a fost pstrat conceput schema de realizare a proteciei PNA-1 care urmeaz s fie realizat n structura modului voltmetric temporizat tip RVT-3;

- urmeaz s fie realizat modulul voltmetric RVT-3 cu circuitele de semnalizare aferente care s fie ncadrate n structura blocului BPNTT-1;

- realizarea ntr-o concepie nou a blocului cu protecie la ntreruperea nulului

i a fazei, cu protecia de maxim tensiune i cu protecia de semnalizare

prin priza de pmnt a postului de transformare, simbolizat BPNTT-1S.

Caracteristicile tehnice ale blocului BPNTT-1S sunt urmtoarele:a) Circuitul de alimentare pentru protecia PNT i PFT cu:

- ntreruptor tetrapolar Un =400 V, 50 Hz, In = 6 A cu protecia termic i

electromagnetic Un =400 V, 50 Hz;

- consum n regim de funcionare : 25 mA,50 Hz.

b) Sursa proprie tip SRTP-1 pentru alimentarea modului voltmetric temporizat tip RVT-1 i a bobinei de declanare a ntreruptorului de putere cu:

- Un = 230 V c.c n cazul alimentrii cu tensiune alternativ trifazat Un = 400

V, 50 Hz;

- U > 140 V c.c n cazul ntreruperii unei faze la bornele circuitului de

alimentare;

- puterea sursei : S 10 MVA.

c) Circuitul de alimentare pentru protecia PNA-1- ntreruptor bipolar sau monopolar: Un = 230 V c.c, 50 Hz , In = 3 A cu

protecia termic i electromagnetic;

-surs proprie tip SRTP-1 pentru alimentarea modului voltmetric temporizat tip RVT- 3 i a bobinei de declanare a ntreruptorului de putere.

d) Circuitul de msur pentru protecia la ntreruperea neutrului i /sau a fazei:- modulul voltmetric temporizat tip RVT-1

* tensiune nominal Un = 230 V , 50 Hz sau 230 V c.c;

* scala de tensiune (reglabil cu cursor rou): Ur = 420 V, 50 Hz;

* scala de timp (reglabil cu cursor negru): (0,22)s bornele 15-16 libere;

(0,22)s bornele 15-16 untate

* eroarea de msurare la variaii de temperatur pentru 5 0C+ 400C: 3 %;

- filtru homopolar de tensiune (FHT)

26

* tensiunea nominal primar : Un1 = 230 V , 50 Hz;

* tensiunea nominal secundar : Un2 = 18,4 V , 50 Hz;

* raport de transformare : 230/18,4 =12,5

e) Protecia la ntreruperea neutrului n PT (PNT) cu:- supratensiune de frecven industrial de 50 Hz:

* reglabil (opional);

* tensiune nominal de declanare : UMT = 270 V petru Uf =230 V

corespunztor tensiunii de nul Un = 50 V (3 U0 = 150 V);

- temporizare :

* reglabil (opional);

*se recomand t = 5 s pentru UMT = 270 V.

f) Protecia la ntreruperea unei faze de 230 V n PT 20/0,4 kV (PFT):

- tensiunea de declanare: 3 U0 150 V corespunztor reglajului pentru

supratensiune UMT = 270 V;

- temporizare : egal cu reglajul stabilit pentru protecia PNT.

g) Circuitul de msur pentru protecia de tensiune maxim (PMTT) cu:- modului voltmetric temporizat tip RVT - 2

* tensiune nominal de alimentare Un = 230 V c.c;

* scala de tensiune (reglabil cu cursor rou): Ur = 230400 V c.c;

* scala de timp (reglabil cu cursor negru): (0,22)s

* eroarea de msurare la variaii de temperatur pentru 5 0C+ 400C: 3 %;

h) Protecia de tensiune maxim (PMTT) cu :- tensiunea de declanare: 3 UMT = 270 Vc.c;

- temporizare : t=0,5 s.

i) Circuitul de msur pentru protecia de semnalizare la curent accidental (PNA-1) cu:- modulul voltmetric temporizat tip RVT- 3

* tensiune nominal Un = 230 V c.c; 50 Hz

* scala de tensiune (reglabil cu cursor rou): Ur = 420 V ; 50 Hz;

* scala de timp (reglabil cu cursor negru): (210)s

* eroarea de msurare la variaii de temperatur pentru 5 0C+ 400C: 3 %;

- transformator de tensiune (TT1)

27

* tensiunea nominal primar : Un1 = 230V , 50 Hz;

* tensiunea nominal secundar : Un2 = 100 V , 50 Hz;

* raport de transformare : 230/100 =2,3;

- protecia de neutru accidental pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental prin

priza de pmnt de joas tensiune (PNA-1):

* tensiunea de acionare : Un = 10 V, considernd rezistena de dispersie a

prizei de pmnt de joas tensiune Rpj 4 ;

- temporizare : t = 5 s.

- circuit de sarcin : Un = 230 V c.c, In = 10 A la nchidere;

- potenial de referin pentru proteciile PNT i PFT: priza de pmnt auxiliar Rpa1 1 k

amplasat la o distan de l 5 m fa de priza de pmnt din PT (Rpt) i fa de priza

de pmnt auxiliar Rpa2;- potenial de referin pentru protecia PNA-1;

- priza de pmnt auxiliar Rpa2 1 k amplasat la o distan de l 5 m fa de priza de pmnt din PT (Rpt) i fa de priza de pmnt auxiliar Rpa1:

* semnalizare local;

- alimentarea circuitelor de c.c de la sursa proprie SRTP:*LED verde de la RVT-1; RVT-2 i RVT-3;*LED verde montat pe placa frontal simbol Ua ;

- declanare trafo 20/0,4 kV prin PNT: * indicator mecanic de releu 1D2

- declanare trafo 20/0,4 kV prin PFT: * indicator mecanic de releu 1D3

- declanare trafo 20/0,4 kV prin PMTT: * indicator mecanic de releu 1D4

- semnalizare prin PNA 1* indicator mecanic de releu 1D5.

j) Condiii de resetare a semnlizrilor optice : - automat la dispoziia tensiunii la bornele de alimentare ale blocului BPNTT-1S sau n

cazul unui defect n puntea redresoare SRTP:* se stinge LED verde de la RVT-1; RVT-2 i RVT-3;* se stinge LED verde simbol Ua ;

28

- manual dup deschiderea capacului blocului BPNTT-1S i acionarea tijelor de pe releele 1D2, 1D3, 1D4 i 1D5.

k) Condiii de test dup nchiderea capacului:- test pentru protecia de nul : butonul Bt1 montat pe placa frontal simbol T-PNT;- test pentru protecia la ntreruperea unei faze : butonul Bt2 montat pe placa frontal

simbol T-PFT;- test pentru PMTT: butonul simbol T-PMTT;- test pentru protecia de nul PNA-1: butonul simbol T-PNA-1.

l) Condiii de activare:- declanare ntreruptor de putere II prin proteciile: PNT, PFT i PMTT

* dispoziii de declanare cu clre montat pe placa frontal simbol D= 1I;- activare releu RVT-1 :

* dispoziii de declanare cu clre montat pe placa frontal simbol AL- RVT;

- declanare ntreruptor de putere II prin protecia PNT-2:* dispoziii de declanare cu clre montat pe placa frontal simbol D= 2I;

- temperatura de funcionare : -20 0C +40 0C;

- seciunea maxim a conductorului de racordare : S = 6 mmp;

- grad de protecie : IP 40.

Pentru experimentarea soluiei de realizare a blocului BPNTT-1S, n structura acestuia, trebuie cuprins protecia la ntreruperea neutrului i/sau unei faze, protecia maximal de tensiune

i protecia de semnalizare a curentului accidental prin prizele de pmnt a neutrului de joas

tensiune.

Protecia la ntreruperea neutrului i/sau a fazei i protecia maximal de tensiune se

realizeaz conform structurii blocului BPNTT-1.Protecia de neutru accidental PNA-1 pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental

prin priza de pmnt de joas tensiune (PNA-1) se realizeaz n structura modulului voltmetric

temporizat RVT-3, care n etapa experimental se va asocia proteciilor PNT, PFT i PMTT.n acest sens se creeaz probabilitatea de experimentare n condiii reale de funcionare a

reelei de 0,4 kV, alimentat dintr-un post de transformare de m.t/j.t echipat cu blocul de protecie

BPNTT-1S.Renunarea la protecia maximal de tensiune din structura blocului de branament i deci

mrirea gradului de funcionare a acestui bloc este posibil i cu un grad de siguran ridicat, dac

29

se realizeaz protecia maximal de tensiune i protecia de neutru accidental PNA-1 n structura blocului BPNTT-1S din postul de transformare m.t/j.t.

Reglajele proteciilor din structura blocului experimental BPNTT-1S, care se va realiza prin urmrirea proteciei PNA-1 n condiii reale de funcionare ale reelei de joas tensiune se stabilesc avnd la baz urmtoarele consideraii:

- reglajele proteciilor PNT, PFT i PMTT se stabilesc la valorile prescrise n cadrul lucrrii de experimentare a blocului BPNTT-1 care a fost realizat pentru sectorul experimental de reea de joas tensiune alimentat din PTA-93 20/0,4

kV Tg. Jiu;- reglajele proteciilor PNA-1, pentru semnalizarea circulaiei de curent prin

instalaia de legare la pmnt a reelei de 0,4 kV se stabilesc considernd

rezistena de dispersie a prizei de pmnt de joas tensiune egal cu

Rpr =2 ;

Filtrul homopolar din structura blocului BPNTT-1S se va realiza cu transformatoare de tensiune avnd raportul:

5,124,18

230

2

11 === U

Un

Respectnd condiia impus ca protecia PNT i PFT s asigure declanarea

ntreruptorului cnd tensiunea de nul este U = 50 V, 50 Hz rezult c modulul voltmetric RVT-1 se va regla la

VURVT 1212150

== .

Se menioneaz c reglajul de timp pentru protecia la ntreruperea nulului i a fazei se va

stabili la o valoare la care se asigur declanarea rapid la asemenea defect.

n concluzie PNT i PFT se vor regla la modulul voltmetric RVT-1 la urmtoarele valori :

- U1 = 12 V corespunztor tensiunii U = 50 V;

- t1 = 0,5 s.

Reglajele proteciei de maxim tensiune PMTT se vor stabili pe durata urmririi comportrii sectorului experimental de reea de 0,4 kV la urmtoarele valori:

- UMT = 270 V;

- t2 = 0,5 s.

Se precizeaz c proteciile PNT i PFT trebuie reglate la aceeai valori avnd n vedere c la ntreruperea unei faze n PT 20/0,4 kV apare un dezechilibru care la Udez = 50 V trebuie s

declaneze ntreruptorul din postul de transformare.

Transformatorul de tensiune din structura proteciei PNA 1 are raportul de transformare:

30

3,2100230

2

11 === U

Un

Considernd c protecia PNA-1 trebuie s activeze n cazul n care prin priza de pmnt

Rpr = 2 trece un curent I =5 A rezult c tensiunea de activitate a acestei protecii poate fi

stabilit la o valoare Un = 11 V.

n acest caz reglajul la modulul voltmetric se stabilete la o valoare:

VURVT 53,211

=

Reglajul de timp la protecia PNA-1 se stabilete la o valoare t = 5 s dup care se memoreaz semnalul la activare a acestei protecii.

n concluzie protecia PNA-1 se va regla la modulul voltmetric RVT-3 la urmtoarele valori:

- U2 = 5 V; 50 Hz corespunztor tensiunii i curentului ;

- Un = 11 V, pentru I =5 A i pentru o rezisten de dispersie a prizei de

pmnt de joas tensiune din postul de transformare egal cu Rpr = 2 .

Fa de cele de mai sus se pot concluziona urmtoarele :

a) concepia de realizare a proteciei de semnalizare a curenilor accidentali prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de joas tensiune, determin Protecia de curent accidental PCA pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental pmnt - neutru n reea de joas tensiune realizat cu blocul tip PNA-1, a luat n considerare dou variante constructive:

- protecia PNA-1 ncadrat n structura blocului de protecie BPNTT-1 simbolizat BPNTT-1S;

- protecia PNA-1 ncadrat n structura unui dispozitiv de protecie DPNA-1 denumit Dispozitiv cu protecia de neutru la curent accidental prin priza de pmnt j.t din PT de m.t/j.t ;

b) pentru experimentarea comportrii proteciei PNA-1 n condiiile reale de funcie a reelei de joas tensiune se prezint soluia de realizare a blocului BPNTT-1S structurat pe urmtoarele protecii:

- protecia la ntreruperea nulului PNT;- protecia la ntreruperea fazei PFT;- protecia de maxim tensiune PMTT;- protecia la ntreruperea nulului PNT;

31

- protecia PNA-1 utilizat pentru semnalizarea curentului accidental prin priza de pmnt de joas tensiune n postul de transformare;

c) se recomand ca dup punerea n funciune a blocului BPNTT-1S n sectorul experimental de reea de 0,4 kV s fie analizat i soluia de modernizare a blocului de

msur i protecie pentru branamente mono i trifazate n structura de utilizare

numai a proteciei la ntreruperea nulului.

n Fig.4 se prezint schema experimental a blocului BPNTT-1S.

CAPITOLUL 3 REALIZAREA I NCADRAREA BLOCULUI DE PROTECIE PENTRU

SEMNALIZAREA CURENILOR ACCIDENTALI BPNA-1 N SECTORUL EXPERIMENTAL N VEDEREA FUNCIONRII N CONDIII REALE DE EXPLOATARE

Blocul de protecie BPNA-1 pentru semnalizarea curenilor accidentali prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de joas tensiune cuprinde protecia de cureni accidentali

PCA. Lucrrile privind realizarea n ncadrarea blocului de protecie BPNA-1 s-au desfurat n urmtoarele etape:

a) realizarea blocului de protecie BPNA-1 cu funcia controlului tensiunii neutrului fa de

pmnt de referin Un pentru semnalizarea curenilor accidentali prin instalaia de legare la pmnt a neutrului reelei de j.t;

b) realizarea blocului de protecie BPNA-1 adaptabil la blocul cu protecie la ntreruperea neutrului i/sau a fazei i cu protecia de maxim tensiune tip BPNTT-1;

c) analiza i stabilirea soluiei de realizare a tabloului de distribuie de 0,4 kV TDP din structura postului de transformare 6/0,4 kV; 160 kVA, PTA 1046 Drum Dara sau PTA

5612 Colonia Ardud de la Sucursala de Distribuie i Furnizare a Energiei Electrice

Satu Mare i asocierea blocului BPNA-1 la blocul de protecie BPNTT-1;

Fig. 7 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara cu racordarea conductorului PEN la prizele de pmnt in reeaua de 0,4 kV

1. TDP Tabloue de distribuie 0,4 kV a postului de transformare2. L1L3 LEA cu prizele de pmnt la primul stlp care alimenteaz reelele (1)(3).3. L1L3 LES cu prizele de pmnt consumator care este alimentat din cablurile (4), (54. Rpt Priza echivalent instalaiei de 220 kV (priza postului de transformare).5. Rps1 Rps3 Prizele de pmnt echivalente ale reelelor L1L3 msurate la primul stlp al reelelor.6. Rps4 Rps5 Prizele de pmnt echivalente msurate la primul consumator alimentat din L4L5.7. R,S,T Conductoare de faz.8. PEN Conductor de lucru i de protecie.9. SIST-201 Sigurane fuzibile tip MPR (sau ntreruptoare).10. 1I ntreruptor automat tip USOL.11. 7.TC Transformatoare de curent.

Fig.4 Schema experimental BPNTT-1S1. Blocul BPNTT-1S se racordeaz la bara 0,4 kV prin cleme de ir(S = 10 mmp).2. Conductorrul U

N1se racordeaz la priza auxiliar R

pa1.

3. Conductorrul UN2

se racordeaz la priza auxiliar Rpa2

.4. Distanele ntre prizele de pmnt auxiliare R

pa1i R

pa2 i fa de priza de pmnt R

pt i R

pr trebuie s fie

mai mari de 5 m.

32

d) analiza i stabilirea condiiilor de experimentare a soluiei de utilizare a proteciei de curent accidental pe plecarea de 0,4 kV alimentat din postul de transformare 6/0,4 kV

PTA 1046 Drum Dara sau PTA 5612 Colonia Ardud cu priza de pmnt de exploatare

la primul stlp de 0,4 kV;

e) montarea blocului cu protecia de curent accidental BPNA-1 n postul de transformare cu circuitele necesare executrii msurilor i probelor n dou etape:

- verificarea parametrilor funcionali a blocului BPNA-1;- experimentarea pentru funcionarea n condiii reale de exploatare.

n vederea urmririi comportrii proteciei pentru controlul curenilor accidentali PNA n condiiile reale de exploatare ale reelei de 0,4 kV, blocul BPNA-1 a fost prevzut cu urmtoarele semnalizri:

- memorare mecanic Activat protecia PNA-1;- semnal optic oscilant pe toat durata de activitate a proteciei PNA-1;

f) stabilirea reglajelor proteciei PNA-1 care trebuie s semnalizeze depirea pragului de curent prescris prin prizele de pmnt ale LEA de =0,4 kV din zona postului de

transformare.

Principalele componente din structura postului de transformare PTA1046 6/0,4 kV Drum

Dara inclusiv prizele de pmnt la primul stlp al LEA de 0,4 kV i priza de pmnt auxiliar,

precum i anexele aferente necesare pentru trecerea de la regim de funcionare cu blocul de

protecie BPNTT-1 i blocul de protecie BPNA-1 sunt prezentate n schemele principale prezentate n cap.1 al prezentei lucrri.

Schemele au fost concepute i realizate innd seama de urmtoarele :

- realizarea unui circuit separat pentru racordarea blocului de protecie BPNA-1 la barele 0,4 kV ale postului de transformare;

- probabilitatea executrii probelor i msurilor n condiiile reale de exploatare

n vederea trecerii la regim de funcionare cu protecii care s semnalizeze

depirea pragului de curent prestabil prin priza de pmnt de joas

tensiune;

- completarea tabloului de distribuie al postului de transformare cu circuite

suplimentare care s asigure transmiterea n exterior a semnalizrii optice

oscilante n cazul n care valoarea curentului prin priza de pmnt determin

depirea unor tensiuni relativ mari pe conductorul PEN al reelei de 0,4 kV;

n Fig.5 se prezint schema electric monofilar a PTA1046 Drum Dara schema normal de funcionare.

Fig. 5 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara (situaia existen)

Rpt priza de pmnt a postului de transformare; Rpt 1.5 priza de pmnt pe partea de 0,4 kV.

Fig. 6 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara cu blocurile de protecie tip BPNTT-1 i BPNA-1

1. TDP Cutie de distribuie tip pentru post tip CD 1-6 . 10. L1 ir de cleme 8x4 mmp.2. F851 Disjunctor compact tip NS400N cu STR23SE. 11. L2 ir de cleme 8x4 mmp.3. F852, F853 Disjunctor compact tip NS100N cu TM100D. 12. Rpt Prize de pmnt a postului de transformare4. F854 ntreruptor automat tip PLSM-C6/3. 13. R

ps Priza auxiliar cu R < 1k

5. F062F064 Siguran fuzibil tip UE50. 14. Rpa

Priza de pmnt echiv. ale primilor stlpi (cons).6. F044F055 Siguran fuzibil tip SIST-201. 15. E102 Bloc de protecie tip BPNA.7.T101T103 Transformator de curent Ki=200/5A. 16. ntreruptor automat tip PLSM-C6/2.8. P501 Contor trifazat de energie electric activ tip T2CA43.9.E101 Bloc cu protecii de post tip BPNTT-1.

Fig. 7 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara cu racordarea conductorului PEN la prizele de pmnt in reeaua de 0,4 kV

1. TDP Tabloue de distribuie 0,4 kV a postului de transformare2. L1L3 LEA cu prizele de pmnt la primul stlp care alimenteaz reelele (1)(3).3. L1L3 LES cu prizele de pmnt consumator care este alimentat din cablurile (4), (54. Rpt Priza echivalent instalaiei de 220 kV (priza postului de transformare).5. Rps1 Rps3 Prizele de pmnt echivalente ale reelelor L1L3 msurate la primul stlp al reelelor.6. Rps4 Rps5 Prizele de pmnt echivalente msurate la primul consumator alimentat din L4L5.7. R,S,T Conductoare de faz.8. PEN Conductor de lucru i de protecie.9. SIST-201 Sigurane fuzibile tip MPR (sau ntreruptoare).10. 1I ntreruptor automat tip USOL.11. 7.TC Transformatoare de curent.

33

n Fig.6 se prezint schema electric a PTA1046 Drum Dara cu blocurile de protecie BPNTT-1 i BPNA-1.

n Fig.7 se prezint schema electric monofilar a PTA cu racordarea conductorului PEN la prizele de pmnt.

Fig. 5 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara (situaia existen)

Rpt priza de pmnt a postului de transformare; Rpt 1.5 priza de pmnt pe partea de 0,4 kV.

Fig. 6 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara cu blocurile de protecie tip BPNTT-1 i BPNA-1

1. TDP Cutie de distribuie tip pentru post tip CD 1-6 . 10. L1 ir de cleme 8x4 mmp.2. F851 Disjunctor compact tip NS400N cu STR23SE. 11. L2 ir de cleme 8x4 mmp.3. F852, F853 Disjunctor compact tip NS100N cu TM100D. 12. Rpt Prize de pmnt a postului de transformare4. F854 ntreruptor automat tip PLSM-C6/3. 13. R

ps Priza auxiliar cu R < 1k

5. F062F064 Siguran fuzibil tip UE50. 14. Rpa

Priza de pmnt echiv. ale primilor stlpi (cons).6. F044F055 Siguran fuzibil tip SIST-201. 15. E102 Bloc de protecie tip BPNA.7.T101T103 Transformator de curent Ki=200/5A. 16. ntreruptor automat tip PLSM-C6/2.8. P501 Contor trifazat de energie electric activ tip T2CA43.9.E101 Bloc cu protecii de post tip BPNTT-1.

Fig. 7 Schema electric monofilar a PTA 1046 Drum Dara cu racordarea conductorului PEN la prizele de pmnt in reeaua de 0,4 kV

1. TDP Tabloue de distribuie 0,4 kV a postului de transformare2. L1L3 LEA cu prizele de pmnt la primul stlp care alimenteaz reelele (1)(3).3. L1L3 LES cu prizele de pmnt consumator care este alimentat din cablurile (4), (54. Rpt Priza echivalent instalaiei de 220 kV (priza postului de transformare).5. Rps1 Rps3 Prizele de pmnt echivalente ale reelelor L1L3 msurate la primul stlp al reelelor.6. Rps4 Rps5 Prizele de pmnt echivalente msurate la primul consumator alimentat din L4L5.7. R,S,T Conductoare de faz.8. PEN Conductor de lucru i de protecie.9. SIST-201 Sigurane fuzibile tip MPR (sau ntreruptoare).10. 1I ntreruptor automat tip USOL.11. 7.TC Transformatoare de curent.

34

Pentru utilizarea i experimentarea soluiei de realizare a proteciei de neutru accidental n

condiii reale de exploatare a reelei de 0,4 kV blocul BPNA-1 a fost realizat ntr-o structur compact.

n acest sens blocul BPNA-1 realizat astfel i verificat pe electromodel fizic de reea a fost montat n PTA 6/0,4 kV 1046 Drum Dara i la PTA 5612 Colonia Ardud n vederea experimentrii

acestuia n condiii reale de exploatare ale reelei de 0,4 kV.

Pentru montarea blocului de protecie BPNA-1 n PTA s-a inut seama de funciunile blocului de protecie tip BPNTT-1 montat la postul de transformare.

n cele de mai jos se prezint caracteristicile tehnice ale blocului de protecie BPNA-1 care a fost realizat n cadrul prezentei lucrri.

Caracteristicile tehnice ale blocului BPNA-1 a) Circuitul de alimentare pentru protecia PNA-1 (SA):

- ntreruptor bipolar Un =230 V, In = 6 A cu protecia termic i

electromagnetic

- transformator de tensiune 230 V, 50 Hz;

- circuit necesar pentru alimentarea modulului voltmetric tip RVT i a bobinei de declanare a ntreruptorului de putere realizat cu transformator de

tensiune: 230 V c.c n cazul alimentrii cu tensiune alternativ U = 230 V;

50 Hz; puterea sursei : S 10 MVA.

b) Circuitul de msur realizat cu modulul voltmetric temporizat tip RVT (SM):- transformator de tensiune 230 V;

- releu voltmetric temporizat RVT:

* tensiune nominal Un = 230 V , 50 Hz;

* scala de tensiune Ur = 420 V, 50 Hz;

* scala de timp reglabil: 220 s;

* crearea de msurare la variaii de temperatur pentru 5 0C+ 400C: 3 %;

c) Protecia de neutru accidental pentru semnalizarea circulaiei de curent accidental prin priza de pmnt a reelei de joas tensiune (PNA-1):

- tensiunea de acionare Un = 10 V, 50 Hz considernd rezistena de

dispersie a prizei de pmnt de joas tensiune Rpr 4;- temporizat t= 5 s;

- circuit de sarcin Un =230 V c.c, In = 10 A la nchidere.

d) Punctul de referin pentru protecia PNA-1:

35

- priza de pmnt auxiliar Rpa 1 k amplasat la o distan de l 5 m fa de priza de pmnt din PT (Rpt) i fa de priza de pmnt a reelei de joas

tensiune.

e) Semnalizare local; - alimentarea circuitelor de la sursa proprie (SA):

*LED verde montat pe RVT; *LED verde montat pe placa frontal simbol Ua ;

- activat PNA-1; - FA indicator mecanic de semnalizare;

- LED semnal optic oscilant.

Condiii de resetare a semanlizrilor optice : - automat la dispariia tensiunii la bornele de alimentare ale blocului BPNA-1:

* se stinge LED verde montat pe RVT;* se stinge LED verde simbol Ua ;

- manual dup deschiderea capacului la blocului BPNA-1 i activarea butonului de anulare a semnalizrilor.

- condiii de test a proteciei PNA-1: butonul de testare simbol Bt;- temperatura de funcionare : -20 0C +40 0C;

- seciunea maxim a conductorului de racordare : S = 6 mmp;

- grad de protecie : IP 40.

Reglajele proteciilor din structura blocului de protecie BPNTT-1 i a blocului de protecie BPNA-1 care s-au realizat pentru urmrirea proteciilor PNT, PFT, PMTT i PNA-1 n condiii reale de funcionare ale reelei de 0,4 kV alimentat din PTA s-au stabilit avnd la baz urmtoarele

consideraii:

- reglajul proteciilor PNT, PFT i PMTT s-au stabilit la valori prescrise n cadrul lucrrii privind experimentarea blocului BPNTT-1;

- reglajele proteciilor PNA-1, din structura blocului BPNA-1 realizat n cadrul prezentei lucrri au fost stabilite innd seama c pe bara de de 0,4

kV ale postului de transformare sunt racordate cinci linii electrice de 0,4 kV.

36

Astfel respectnd condiia impus ca protecia PNT i PFT s asigure declanarea

ntreruptorului cnd tensiunea de nul este U = 50 V, 50 Hz reglajul a fost stabilit la urmtoarele

valori:

Un = 50 V , t1 = 0,5 s.

Se menioneaz c reglajul de timp pentru protecia la ntreruperea neutrului i a fazei au

fost stabili la o valoare la care se asigur declanarea rapid la asemenea defect.

Reglajele proteciei de maxim tensiune PMTT se vor stabili pe durata urmririi comportrii sectorului experimental de reea de 0,4 kV la urmtoarele valori:

- UMT = 270; 50 Hz

- t2 = 0,5 s.

Se precizeaz c proteciile PNT i PFT au fost reglate avnd n vedere ca la ntreruperea unei faze de 0,4 kV n zona postului de transformare apare un dezechilibru care la

Udez = 50 V trebuie s declaneze ntreruptorul din postul de transformare.

Reglajul proteciei PNA-1 pentru semnalizarea circulaiei de curent prin instalaia de legare la pmnt ale reelei de 0,4 kV a fost stabilit avnd n vedere urmtoarele:

- la borna de 0,4 a postului de transformare sunt racordate dou sau mai multe linii

electrice cu prize de pmnt la stlpi ai acestor linii;

- rezistena de dispersie a prizei de pmnt la fiecare linie este egal cu Rpr= 4 ;- se consider c rezistena de dispersie a prizei de pmnt echivalente prin care

trece un curent pentru activitatea proteciei PNA-1 este egal cu Rpr= 0,8 ;- se stabilete c protecia PNA-1 trebuie s activeze cnd prin priza de pmnt

echivalent trece un curent I = 8 A i deci tensiunea de activare a acestei

protecii se stabilete la o valoare aproximativ egal cu Un = 7 V , 50 Hz.

Reglajul de timp la protecia PNA-1 se stabilete la o valoare t = 5 s dup care se memoreaz semnalul la activare a acestei protecii i transmiterea semnalului optic oscilant care

poate fi vizualizat n exterior.

Caracteristicile tehnice ale blocului BPNTT-1:

a) Circuitul de alimentare pentru protecia PMT i PFT cu:- ntreruptor automat tripolar cu protecia termic i electromagnetic

tip PLSM-6/3;

- surs proprie SRTP-1 pentru alimentarea modulului voltmetric de msur i bobina de declanare a ntreruptorului de putere:

* Un = 230 V cc n cazul alimentrii cu tensiune alternativ trifazat Un = 50 Hz;

37

* U > 140 V c.c n cazul ntreruperii unei faze la bornele circuitului de alimentare;

* puterea sursei : S 10 MVA.

b) Circuitul de msur pentru protecia la ntreruperea neutrului i /sau a fazei:- modului voltmetric temporizat tip RVT- 1:

* tensiune nominal Un = 230 V , 50 Hz;

* scala de tensiune reglabil: Ur = 420 V c.a;

* scala de timp: 0,22s;

* crearea de msur la variaii de temperatur pentru 5 0C+ 400C: 3 %;

- filtru homopolar de tensiune (FHT)

* tensiunea nominal primar : Un1 = 230 V c.a;

* tensiunea nominal secundar opional.

c) Protecia la ntreruperea neutrului n PTA (PNT) :- supratensiune de frecven industrial de 50 Hz; UMT= 270 V

* reglabil (opional);

* tensiune nominal de declanare 270 V, corespunztor tensiunii de nul

Un = 50 V;

- temporizare : 0,22 s;

- protecia la ntreruperea unei faze de 230 V n PTA 6/0,4 kV PFT:

- tensiunea de declanare corespunztor reglajului pentru tensiunea de nul Un = 50 V;

- temporizare: egal cu reglajul stabilit pentru protecia PNT.

d) Protecia de tensiune maxim PMTT :- tensiunea de declanare: UMT = 270 V;

- temporizare : reglabil 0,22 s.

e) Punctul de referin pentru proteciile PNT i PFT:

- priza de pmnt auxiliar Rpa 1 k amplasat la o distan de l 5 m fa de priza de

pmnt din PTA (Rpt).

f) Semnalizare local:- alimentarea circuitelor de c.c de la sursa proprie :

*LED verde montat pe placa frontal simbol Ua ;- declanare trafo 6/0,4 kV prin PNT:

* indicator mecanic de releu 1D2 sau LED;

38

- declanare trafo 6/0,4 kV prin PFT: * indicator mecanic de releu 1D3 sau LED;

- declanare trafo 6/0,4 kV prin PMTT: * indicator mecanic de releu 1D4 sau LED.

- semnalizare prin PNA 1* indicator mecanic de releu 1D5.

g) Condiii de resetare a semnalizrilor optice : - automat la dispoziia tensiunii la bornele de alimentare ale blocului BPNTT-1 sau n

cazul unui defect n puntea redresoare SRTP-1:- manual dup deschiderea capacului blocului BPNTT-1 i acionarea butonului de

anulare.

h) Condiii de test dup deschiderea capacului:- test pentru protecia de nul :

* butonul Bt1 montat pe placa frontal simbol T-PNT;- test pentru protecia la ntreruperea unei faze :

* butonul Bt2 montat pe placa frontal simbol T-PFT;- test pentru PMTT:

* butonul simbol Bt3 montat pe placa frontal simbolizat T-PMTT.

i) Condiii de activare:- declanat ntreruptor de putere prin proteciile: PNT, PFT i PMTT

* dispoziii de declanare cu clre montat pe placa frontal simbol D= 1I;

- temperatura de funcionare : -20 0C +40 0C;

- seciunea maxim a conductorului de racordare : S = 6 mmp;

- grad de protecie : IP 44.

Reglajele proteciilor PNT, PFT i PMTT din structura blocului BPNTT-1 Filtrul homopolar de tensiune din structura blocului BPNTT-1S este realizat cu

transformatoare de tensiune avnd raportul:

5,124,18

230

2

11 === U

Un

39

Respectnd condiia impus ca protecia PNT i PFT s asigure declanarea

ntreruptorului cnd tensiunea de nul este U = 50 V, 50 Hz rezult c modulul de msur din

structura acestei protecii se va regla la valoarea:

VUm 1212150

== .

n etapa experimental reglajul de timp pentru protecia la ntreruperea neutrului i/sau a

fazei se stabilete la o valoare care se asigur declanarea rapid la asemenea defect.

n concluzie PNT i PFT se regleaz la urmtoarele valori :

- U1 = 12,5 V corespunztor tensiunii Un = 50 V;

- t1 = 0,5 s.

La protecia de maxim tensiune PMTT, pe durata urmririi comportrii sectorului experimental din reeaua de 0,4 kV se stabilesc urmtoarele valori:

- UMT = 270 V;

- t2 = 0,5 s.

Se precizeaz c proteciile PNT i PFT trebuie reglate la aceeai valori avnd n vedere c la ntreruperea unei faze n PTA la care apare un dezechilibru Udez = 50 V, aceste protecii trebuie s deconecteze ntreruptorul din postul de transformare.

Caracteristicile ntreruptorului COMPACT NS400N cu declanator electronic tip STR23E i declanator de maxim tensiune MX/SHT utilizat la postul de transformare

a) ntreruptor COMPACT NS400N Cod 32403:- numrul de poli 3

- caracteristici electrice:

* curent nominal In = 400 A

* tensiune nominal de izolare Ui = 750 V

* tensiune nominal de inere la impuls Uimp = 8 kV

* tensiune nominal de funcionare Ue = 690 V 50 Hz

* capacitatea de rupere n serviciu Isc = 42 kA la 440 V ef - 50 Hz

b) declanator electronic tip STR23E pentru COMPACT NS400N Cod 32403:- protecia de suprasarcin:

* pragul de declanare pentru temperatura +200C 700C : curent de reglaj I0 (6 poziii de la 0,5 la 1) i curent de reglaj fin Ir (8 poziii de la 0,8 la 1).

* timp de declanare la suprasarcini (td) fix:

40

la 1,5 Ir td =120180 s

la 6 Ir td = 57 s

la 7,2 Ir td =3,25 s.

- protecia la scurtcircuit temporizat:

* pragul de declanare: curent reglabil (8 trepte) i curent reglabil Im =210 Ir.* temporizare : timp de declanare la suprasarcini :

- fix la Im =210 Ir td 40 ms

- timp total de declanare td 60 ms

- protecia la scurtcircuit instantanee:

* pragul de declanare fix : curent de aciune I 11 In

Declanator STR23SE se alimenteaz din reeaua de 0,4 kV, 50 Hz, pe care o supravegheaz.

c) bobina Mx cu declanare la punerea sub tensiune pentru COMPACT NS400N Cod 29387:- schema de comand tip impuls

- tensiunea de comand de la o surs separat Un = 230/240 V c.a

- consum la deschidere: *alimentare n c.a. 50 Hz < 10 VA

* alimentare n c.c. < 5 W.

d) contacte auxiliare pentru COMPACT NS400N Cod 29450.

Reglajele stabilite la declanatorul electronic tip STR23SE din structura ntreruptorului NS400N utilizat la TD al postului de transformare au n vedere de urmtoarele:

- curentul nominal al ntreruptorului NS400N la care este asociat declanatorul STR23SE In = 400A;

- ncrcarea la puterea nominal a transformatorului de 6/0,4 kV 160 kVA .

Din acest motiv se consider c transformatorul poate fi declanat dac prin

trafo circul un curent: IT = 1,1;In = 256 A;

- curenii de scurtcircuit n reeaua de 0,4 kV pentru a verifica coefixcieni de

siguran i sensibilitate ai proteciilor alese.

Calculul curentului de scurtcircuit s-a fcut att cu scopul alegerii corespunztoare a

aparatajului din cutia de distribuie a PTA 1046, ct i pentru a ajuta la stabilirea reglajelor la

disjunctoarele i siguranele din PTA.

41

La calcul s-a inut seama de urmtoarele considerate:

- s-a considerat puterea de scurtcircuit n reeaua din amonte de transformator

(la bornele de 6 kV ale acestuia) SSC = 100 MVA;

- s-au neglijat rezistenele din circuit, acestea fiind 1/3 din valoarea

reactanelor i deci eroarea de calcul prin aceast neglijare nu depete

+ 10 %;

- s-a folosit metoda de calcul conf. PE 134-2/96 ndrumar de calcul al curenilor de scurtcircuit n reeaua de joas tensiune;

- s-a considerat tensiunea de baz UB= 0,4 kV;

- trafo 160 kVA cu Uk= 4 %;

- elementele de circuit din zona PTA 1046 (coloane, bare, disjunctor, etc) s-au

ales conf. 134-2/96 i Catalog Schneider pag.23.

Au rezultat urmtoarele reglajele, stabilite la declanatorul electronic de tip STR23SE:a) Protecia la suprasarcin (LT):

- reglajul de curent pentru pragul de declanare: ( ) AI LTr 256=

- timpii de declanare rezultai:

( ) AIpentrusst LTr 3842565,15,1180...120 ===

( ) AIpentrusst LTr 1536256667...50 ===

b) Protecia la scurtcircuit (ST):

- reglajul de curent pentru pragul de declanare: ( ) AI STr 512=

- timpii de declanare corespunztor curentului pentru pragul de declanare: mst 40 .

c) Protecia la scurtcircuit instantaneu (I):

- reglajul de curent fix: ( ) AI Ir 4400=

- timpul de declanare : instantaneu.

Caracteristicile ntreruptorului COMPACT NS100N cu declanator magneto-termic tip TM100D i declanator de maxim tensiune MX/SHT utilizat la LEA 0,4 kV racordat la TDP al postului de transformare

a) ntreruptor COMPACT NS100N:- numrul de poli 3

42

- caracteristici electrice:

* curent nominal In = 100 A

* tensiune nominal de izolare Ui = 750 V

* tensiune nominal de inere la impuls Uimp = 8 kV

* tensiune nominal de funcionare Ue = 690 V 50 Hz

* capacitatea de rupere n serviciu Isc = 35 kA la

440 V ef -50 Hz

b) declanator electronic tip TM100D pentru COMPACT NS100N :- protecia de suprasarcin:

* pragul de declanare : curent de reglaj Ir (0,8 la 1)x In.

* timp de declanare la suprasarcini (td) fix:

la 1,5 Ir td =120180 s

la 6 Ir td = 57 s

la 7,2 Ir td =3,25 s.

- protecia la scurtcircuit instantanee:

* pragul de declanare fix: curent de acionare Im 8 In.

c) bobina Mx cu declanare la punerea sub tensiune pentru COMPACT NS100N :- schema de comand tip impuls

- tensiunea de comand de la o surs separat Un = 230/240 V ca

- consum la deschidere: *alimentare n ca 50 Hz < 10 VA

* alimentare n cc < 5 W.

d) contacte auxiliare pentru COMPACT NS100N .

e) reglajele la disjunctoarele COMPACT NS100N montate pe LEA 0,4 kV sunt reglate la valorile:

AII nr 1001 ==

AII nm 8008 ==

Cu aceste reglaje se mplinesc condiii de sensibilitate i siguran fa de curenii maximi

de sarcin (Is >80 A), i de scurtcircuit (Isc = 1600 A).

43

CAPITOLUL 4 REZULTATELE EXPERIMENTRILOR, DEFINITIVAREA SOLUIILOR

I PROPUNERI DE REGLEMENTRI

Pentru trecerea postului de transformare 6/0,4 kV PTA 1046 Drum Dara, respectiv a PTA

5612 Colonia Ardud la regim de funcionare cu protecie la ntreruperea nulului i a fazei i cu

protecie de maxim tensiune, msurrile i verificrile au fost grupate astfel:

- n zona postului de transformare,

- n reeaua de 0,4 kV.

n zona postului de transformare s-au avut n vedere:

- verificarea circuitului de for,

- verificarea grupului de msur,

- verificarea circuitului de legare la pmnt a construciilor metalice,

- msurarea rezistenei de dispersie a prizei de pmnt la care se racordeaz

prile metalice ale postului de transformare (cuva transformatorului), tablou

de distribuie (TDP), cutia blocului de protecie BPNTT-1, etc;- circulaia curentului prin priza de pmnt a postului de transformare.

n zona reelei de 0,4 kV s-au avut n vedere urmtoarele:

- racordarea conductoarelor PEN aferente liniilor de 0,4 kV (L1, L2, L3, L4, L5) la stlpii cu prizele de pmnt;

- msurarea rezistenelor de dispersie a prizelor de pmnt la stlpii afereni

liniilor (L1, L2, L3, L4, L5);

- circulaia curenilor prin prizele de pmnt a celor 5 linii la care se

racordeaz conductoarele PEN.

Dup executarea tuturor lucrrilor de verificare s-au fcut probe de testare a proteciei

PNA-1 cu transmiterea semnalizrii optice de activare a acestei protecii.A rezultat c, blocul BPNA-1, realizat pentru adaptarea acestuia la blocul BPNTT-1, are o

concepie nou de realizare a proteciei la supratensiuni de frecven industrial Un i UMT n reelele electrice de 0,4 kV i anume:

- protecia de nul n structura blocului BMP de la consumator mpotriva

supratensiunii de nul Un i UMT care apare dup ntreruperea conductorului PEN pe linii de 0,4 kV;

- protecia de maxim tensiune PMTT n structura blocului BPNTT-1 la apariia supratensiunii UMT n regim normal de funcionare a reelei de 0,4 kV;

44

- protecia la ntreruperea neutrului PNT i/sau a fazei PFT n postul de transformare din structura blocului BPNTT-1;

- protecia de neutru accidental din structura blocului BPNA-1 pentru semnalizarea circulaiei unor cureni accidentali pmnt-neutru n reeaua de

0,4 kV.

Blocul BPNA-1 a fost verificat la postul de transformare PTA 5612 Colonia Ardud i pus n funciune n condiiile reale de exploatare. A se vedea Procesul Verbal