realizarea protectiilor impotriva punerilor la pamant rezistive in retelele de mt

Upload: megayoda

Post on 15-Jul-2015

163 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

SOCIETATEA INGINERILOR ENERGETICIENI DIN ROMANIA SOCIETY OF POWER ENGINEERS IN ROMANIA SOCIETE DES INGENIEURS ENERGETICIENS DE ROUMANIE020371 BUCURE TI Bdul. Lacul Tei nr.1, Sector 2, Fax: 610.52.83, Tel:0722.361.954, 206.12.29, e-mail:[email protected] website: www.sier.ro Membr a

EURELCONTRACT nr. 64/2008 - Beneficiar: SC ELECTRICA SA

STUDIU DE FUNDAMENTARE I SOLU II PRIVIND REALIZAREA PROTEC IILOR AUTOMATE SELECTIVE MPOTRIVA PUNERILOR LA P MNT REZISTIVE N RE ELELE DE M.T IZOLATE FA DE P MNT, PENTRU EVITAREA ACCIDENTELOR PRIN ELECTROCUTARE. COD CPV : 73 000 000-2

Director Executiv al SIER Responsabil de Lucrare

Dr. ing. Vatr F nic Ing. Sufrim Mauriciu

- Bucure ti - decembrie 2008 ACEST DOCUMENT NU POATE FI REPRODUS, MPRUMUTAT, EXPUS SAU FOLOSIT N NICI UN ALT SCOP DECT CEL PENTRU CARE A FOST COMANDAT I EXECUTAT. INFORMA IILE CON INUTE N ACEST DOCUMENT NU POT FI TRANSMISE LA TER I SAU FOLOSITE N ALTE SCOPURI FR ACORDUL SCRIS AL SIER.

CUPRINSPag.

1. OBIECTIVUL I DOMENIUL DE APLICARE ..................................................................................... 3 2. CONDI II SPECIFICE DE FUNC IONARE A RE ELELOR DE M.T N SCHEMA IT I STADIUL ACTUAL DE REALIZARE A PROTEC IILOR MPOTRIVA ELECTROCUT RILOR N CAZUL DEFECTELOR CU PUNERI LA P MNT ........................................................ ................18 3. CONDI II TEHNICE DE REALIZARE N RE EAUA DE M.T N SCHEMA IT A UNOR PROTEC II AUTOMATE SELECTIVE I RAPIDE LA PUNERI LA P MNT (REZISTIVE SAU METALICE).42 4. SCHEME I DETALII PRIVIND STRUCTURA I IMPLEMENTAREA BLOCURILOR DE PROTEC IE AUTOMATE SELECTIVE MPOTRIVA ELECTROCUT RILOR N CAZUL DEFECTELOR CU PUNERE LA P MNT50 5. CONCEP IA I PROPUNERI DE REGLEMENT RI PRIVIND DIMENSIONAREA INSTALA IILOR DE LEGARE LA P MNT N INSTALA IILE ELECTRICE DIN RE EAUA DE M.T N SCHEMA IT, PREV ZUTE CU PROTEC II AUTOMATE SELECTIVE MPOTRIVA PUNERILOR LA P MNT.............................................. ..................... ....61

2

STUDIU DE FUNDAMENTARE I SOLU II PRIVIND REALIZAREA PROTEC IILOR AUTOMATE SELECTIVE MPOTRIVA PUNERILOR LA P MNT REZISTIVE N RE ELELE DE M.T IZOLATE FA DE P MNT, PENTRU EVITAREA ACCIDENTELOR ACCIDENTELOR PRIN ELECTROCUTARE. COD CPV : 73 000 000 -2 1. Obiectivul i domeniul de aplicare Elaborarea acestui studiu de fundamentare cu titlul men ionat mai sus, a fost solicitat de c tre SC ELECTRICA SA i are la baz urm toarele documente: - Contractul nr.64 din 07.07.2008 ncheiat ntre SIER Bucure ti n calitate de prestator (elaborator) i SC ELECTRICA SA n calitate de achizitor (beneficiar); - Caietul de sarcini elaborat de c tre SC ELECTRICA SA men ionat la pct.8 din contractul nr.64 din 07.07.2008. Procedura de achizi ie 9900/4047/2008; - Propunerea Tehnic procedurii 9900/4047/2008; - Legisla ia tehnic n vigoare privind concep ia i realizarea re elelor electrice de m.t (>1...35 kV) izolate fa de p mnt, respectiv care func ioneaz n schema IT (cu neutrul izolat sau tratat cu bobine de compensare BC). La elaborarea lucr rii s-a avut n vedere respectarea prevederilor din fi a de date a achizi iei pct. II 2.1 i Tema de Con inut (din Sec iunea II) elaborat de c tre SC ELETRICA SA Direc ia Resurse Umane Serviciul Securitatea i Medicina Muncii, PSI, precum i Caietul de Sarcini cuprins n Sec iunea II a fi ei de date, inclusiv Anexa 2 la acest caiet de sarcini. n lucrarea de fa , s-au tratat la nivel de studiu de fundamentare condi iile i solu iile tehnice de concep ie i realizare a unei protec ii automate rapid i sigur pentru evitarea n schema IT (cu accidentelor prin electrocutare n re elele electrice de m.t care func ioneaz automate moderne pentru declan area selectiv , rapid (Tema de Con inut) prezentat de SIER Bucure ti n cadrul

neutrul izolat sau tratat cu bobine de compensare BC). S-a avut n vedere realizarea unor protec ii i sigur a liniei (circuitului) cu o punere simpl la p mnt (metalic sau rezistiv ), pentru evitarea evolu rii a unui astfel de defect ntr-un defect polifazat; se are n vedere n mod special evitarea urm toarelor categorii de defecte care pot avea urm ri grave de acidentare: - ruperea i c derea unui conductor de faz aflat sub tensiune, defect de lung durat cu mare posibilitate de a avea loc o electrocutare grav ; - punerea dubl la p mnt rezistiv neconectabil prin protec ia maximal de curent. Pentru evitarea acestor categorii de defecte se impune realizarea unor blocuri de protec ie prin care s se realizeze att protec ia selectiv i rapid mpotriva punerilor simple la p mnt (metalice sau rezistive), ct i o protec ie automat mpotriva punerilor duble la p mnt, care nu pot fi rezolvate prin protec ia maximal de curent (curentul de defect este mai mic dect cel de reglaj al protec iei maximale).

3

Actualmente n re elele de m.t care func ioneaz n schema IT (au neutrul izolat sau legat la p mnt prin bobine de compensare BC), nu se dispune practic de dispozitive de protec ie automate sigure i selective pentru declan area rapid n cazul ruperilor i c derilor conductoarelor de faz . n astfel de re ele la ruperea unui conductor de faz numeroase cazuri, rezisten a electric defectul intr i c derea acestuia pe p mnt, n pe p mnt, la locul defectului este deosebit de mare, astfel nct

n categoria celor rezistive. La c derea unui conductor de faz

rezisten ele de dispersie n p mnt, de cele mai multe ori, sunt de ordinul a miilor de ohmi (adeseori peste 3000 ohmi). Se are n vedere c derea conductorului fie spre sursa de alimentare fie spre linie. Astfel de rezisten e de trecere la p mnt pot ap rea conductorului de faz pe consola stlpului LEA. n cazul a numeroase defecte rezistive nu sunt sensibile nici protec iile homopolare de tensiune de pe barele sta iilor de m.t aflate n prezent n exploatare, astfel nct aceste defecte nici nu sunt semnalizate n sta ia de m.t. Este necesar astfel realizarea unei protec ii automate selective care s semnalizeze i s determine declan area liniei pe care a ap rut un defect cu punere la p mnt rezistiv . Lucrarea de fa tratat , la nivel de studiu de fundamentare i de solu ii, are ca obiect realizarea unei protec ii avnd ca scop principal evitarea accidentelor prin electrocutare datorit ruperii i c derii unui conductor de faz , care aflat sub tensiune de lung durat , poate fi atins cu probabilitate mare de diferite persoane. Trebuie avute n vedere n mod special liniile din zonele locuite la care au acces numeroase persoane care, cu mare probabilitate, pot veni n contact cu conductoarele de faz aflate sub tensiune. Se cunoa te faptul c defectele de lung durat conduc n cele mai multe cazuri la accidente de persoane i animale. n cadrul lucr rii se prezent concep ia precum i schema electric de principiu i de ncadrare a dispozitivului de protec ie n structura circuitelor din sta iile de m.t. (>1...35 kV). Prin protec ia automat preconizat se va putea realiza: - declan area automat sigur selectiv i rapid a liniei de m.t n cazul apari iei defectului cu o punere simpl la p mnt rezistiv ( i desigur sau metalic ); - reducerea duratelor de solicitare a izola iei re elei de m.t, care n cazul unor defecte cu puneri la p mnt de durat , este deosebit de accentuat ; - mic orarea riscului apari iei defectelor polifazate; n deosebi a punerilor duble la p mnt care pot conduce la distrugeri de echipamente i accidente prin electrocutare; - reducerea duratelor de solicitare a izola iei re elei de m.t pe perioada manevrelor de localizare a sectorului (por iunii) de linie cu defect (de punere simpl perioad care deseori este de lung durat . la p mnt persistent ), i n cazul c derii/atingerii

4

- declan area automat de rezerv n cazul refuzului de declan are prin nefunc ionare a ntreruptorului de pe linie. n cazul realiz rii celor men ionate mai sus, se creaz premizele reale pentru aducerea re elelor de m.t din schema IT foarte aproape de nivelul protec iilor din re elele de m.t care func ioneaz n schema T2T (cu neutrul tratat prin rezistor Rn), cu toate avantajele care decurg pentru exploatarea liniilor de distribu ie din re ele IT. La elaborarea lucr rii s-a inut seama de prescrip iile din legisla ia tehnic n vigoare cum sunt: a) Prescrip iile SC ELECTRICA SA elaborate n anii 2002...2006: - ndrumarul de proiectare i execu ie a protec iilor mpotriva accidentelor de persoane i avariilor de m.t (6...20 kV) pentru re elele cu neutrul izolat sau tratat cu bobine de compensare; - ndrumarul de proiectare pentru re elele de m.t cu neutrul tratat prin rezisten , schema T2T . Protec ia n sta iile de transformare 1 RE-Ip 35/1; - ndrumarul de proiectare pentru re elele de m.t cu neutrul tratat prin rezisten . Instala ii de legare la p mnt 1 RE-Ip 35/2; - ndrumarul de proiectare i execu ie a instala iilor de legare la p mnt 1 RE-Ip 30-2004. b) Standarde elaborate n anii 2002...2006: - STAS 12604/4 i STAS 12604/5 revizuite n 2005...2006 n cadrul SC ELECTRICA SA, redact rile fiind avizate de c tre CTS a SC ELECTRICA SA, privind protec ia mpotriva electrocut rilor; - STAS 831 - 2002 privind protec ia la stlpii LEA folosi i n comun cu LTc ; - Standardele SR aliniate la reglement rile europene: - SR-CEI 479-1-1995 Efectele curentului asupra omului i animalelor domestice; - SR-HD 384.4.41 S2 2004 Instala ii electrice, m suri de protec ie pentru asigurarea securit ii. Protec ia mpotriva ocurilor electrice; - SR-CEI 60364-4-442/1999 Partea 4. M suri de protec ie pentru asigurarea securit ii. Sec iunea 442. Protec ia instala iilor de j.t mpotriva defectelor la p mnt din instala iile de .t; - SR-HD 387.5.54 S1 2003 Instala ii electrice n construc ii Partea 5. Alegerea instalarea echipamentelor electrice. Legarea la p mnt i conductoare de protec ie; - SR-HD 384.6.61 S2 2004 Instala ii electrice n construc ii Partea 6-61. Verificari la punerea n func iune. c) Normative: NTE 001/03/00 privind alegerea izola iei, coordonarea izola iei i protec ia instala iilor electroenergetice impotriva supratensiunilor. Dimensionarea instala iilor de legare la p mnt pentru toate categoriile de instala ii electrice de distribu ie depinde n mod determinat de schema de func ionare a re elei din care face i

5

parte instala ia n cauz , respectiv din modul de tratare a neutrului re elei electrice, precum i de protec iile automate prev zute pe liniile electri ce de distribu ie. Alegerea schemei de func ionare a re elei de m.t constituie totdeauna o problem special i se face pe baza unor documenta ii tehnico-economice riguroase n conformitate cu prevederile normativului NTE 001/03/00. La stabilirea schemei de func ionare a re elei de m.t. trebuie s rezolvarea n mod special a urm toarelor probleme: - reducerea solicit rilor izola iilor din sta ie i re ea printr-o tratare corespunz toare a neutruluui re elei de m.t i prin declan ri selective, sigure i ct mai rapide posibil a liniei n cazul punerilor simple la p mnt; se preconizeaz astfel evitarea defectelor de durat cu puneri simple la p mnt; - evitarea extinderilor, respectiv evitarea n deosebi a defectelor polifazate, datorit func ion rii de durat cu punere simpl la p mnt; - asigurarea unei protec ii rapide i selective pe liniile cu stlpi LEA de m.t folosi i n comun cu linii de telecomunica ii; se preconizeaz evitarea n mod special a defectelor de durat pe liniile cu LEA folosi i n comun cu linii de telecomunica ii cu fibre optice; - asigurarea unei bune continuit i n alimentarea cu energie electric printr-o concep ie adecvat de identificare rapid declan continuit ii n alimentarea cu energie electric a consumatorilor i selectiv a liniei cu defecte pentru a se evita prin evitarea la minimum posibil a deterior rii se aibe n vedere

ri multiple nejustificate tehnic a consumatorilor; deasemenea se are n vedere asigurarea

echipamentelor datorit unor extinderi de avarii, de exemplu transfomarea unei puneri simple la p mnt de durat ntr-o punere dubl la p mnt, cu toate consecin ele care decurg din aceasta (n special n cazurile unor puneri duble la p mnt nedeconectabile prin protec ia maximal curent); - evitarea deterior rii prizelor de p mnt din re ea i a leg turilor la acestea prin pierderea stabilit ii termice datorit unor defecte de lung durat . Dimensionarea instala iilor de legare la p mnt se efectuiaz n func ie de parametrii de func ionare a protec iilor i automatiz rile prev zute n re eaua electric . Se au n vedere: gradul siguran ei n func ionare, respectiv de identificare i declan are n cazul unui defect cu punere la p mnt; - gradul de selectivitate, respectiv duratele (timpii) de identificare i declan are n cazul defectelor cu puneri la p mnt; - curen ii de reglaj ale protec iilor respectiv limitele ntre care se ndeplinesc condi iile pentru ac ionarea dispozitivelor de declan are n caz de defect. Datele de mai sus determin condi iile de calcul privind asigurarea tensiunilor de atingere i de pas (Ua i Upas) sub limitele maxime admise, ob inerea valorilor necesare de dispersie Rp i tensiunilor totale ale instala iilor de legare la p mnt, respectiv ale tensiunilor prin cuplaj rezistiv UR de

6

n re elele de telecomunica ii, precum i privind ndeplinirea condi iilor de stabilitate termic conductoarelor de legare la p mnt din componen a instala iilor de legare la p mnt. n categoria re elelor de m.t. cu neutrul izolat sau tratat cu bobin (re elele simbol IT) sunt cuprinse urm toarele solu ii de tratare a neutrului: - func ionarea re elei electrice cu neutrul izolat; - legarea neutrului re elei prin impedan respectiv de stingere Peterson). de valoare mare; acordat (bobin de compensare, - legarea neutrului re elei prin bobin de reactan

a

de compensare BC

Aceste solu ii sunt recomandate n deosebi n situa iile n care este absolut necesar p strarea, la un moment dat, a continuit ii n alimentarea consumatorilor, iar re eaua permite func ionarea, un anumit timp determinant cu o punere simpl la p mnt. Solu iile pot fi utilizate cu prec dere n cazul re elelor electrice de medie tensiune cu linii preponderent aeriene (LEA) unde majoritatea defectelor monofazate sunt trec toare (respectiv autosting toare n cazul trat rii neutrului cu bobine de compensare BC). Solu iile de tratare a neutrului ar tate mai sus cuprinse n aceast categorie de re ele (n schema IT) au o serie de elemente comune i anume: a) Impedan a ntre re ea i p mnt trebuie s fie suficient de mare, astfel nct curentul de defect la p mnt s poat fi suportat de instala ii att timp ct este necesar pentru selectarea i eliminarea defectului sau att timp ct este necesar durat asigurarea stringent a continuit ii n deoarece se pot alimentarea consumatorilor. Pentru curen i de defect mai mari de 20 30 A, func ionarea de a re elelor n regim de punere la p mnt a unei faze trebuie avizat deteriora echipamente, celule, motoare, generatoare transformatoare etc., sau se poate transforma defectul monofazat n defecte polifazate cu distrugerea altor echipamente (ntreruptoare, motoare, cabluri etc). Cercet rile au ar tat c arcul electric dintre o faz curentului de defect, care l alimenteaz , dep i p mnt poate fi intermitent, putnd transforma defectul monofazat n defecte polifazate dac intensitatea e te 3 - 5 A. La aceast valoare de curent arcul electric nu are condi ii de deionizare i de autostingere. Astfel circuitele cu defect trebuie depistate i deconectate n cel mai scurt timp. Actualmente n Romnia, prescrip iile tehnice impun pentru re elele de medie tensiune ("1kV...35 kV) de distribu ie compensarea curentului capacitiv de defect (sau alegerea altei solu ii de tratare a neutrului) dac acesta are o valoare mai mare de 10 A. b) La apari ia unui defect cu punere simpl la p mnt, tensiunile fazelor s n toase n raport cu p mntul cresc putnd ajunge pna la valori tensiunea neutrului devine egal printr-o rezistent foarte mic . Acest lucru egale cu tensiunea ntre faze a re elei iar conduce la necesitatea izol rii neutrului cu tensiunea de faz a re elei n cazul unei puneri la p mnt

transformatoarelor i al motoarelor la tensiunea de faz a re elei, iar izola ia de de faz a acestora i a celorlalte echipamente, la tensiunea ntre faze, pentru a se putea func iona un anumit timp n aceste condi ii. Acest lucru conduce la scumpirea instala iilor.

7

c) Solu iile implic permanen eliminarea defectului.

existen a unui personal de ntre inere calificat pentru men inerea n

a unui foarte bun nivel de izola ie i pentru a interveni rapid n caz de incident pentru

d) Solicitarea de durat a izola iilor la tensiuni mari n regim sta ionar sau apari ia repetat a unor supratensiuni tranzitorii de valori ridicate poate s conduc la mb trnirea prematur a izola iei sau la str pungerea izola iei re elei n alte puncte mai slabe pe care protec ia prin relee trebuie s le sesizeze i s comande deconectarea. Re elele cu neutrul legat la p mnt prin bobin reactan de compensare (de stingere) BC cu acordat sunt cele mai numeroase din ara noastr . Acest mod de tratare se ntlne te esc valorile admise.

cel mai frecvent deoarece a fost considerat pn de curnd ca solu ie optim pentru re elele de medie tensiune n care curen ii capacitivi de punere la p mnt dep locul defectului, care s se opun Rolul fizic al bobinei de compensare BC este s permit circula ia unui curent reactiv, la i s compenseze curentul capacitiv rezultant din compunerea curen ilor capacitivi ai fazelor s n toase. n aceste condi ii, curentul prin locul de defect va fi foarte mic i este posibil ca arcul electric s se sting la prima trecere a curentului prin zero. n cazul unui defect trec tor arcul electric nu se reaprinde, tensiunea punctului neutru al re elei va fi egal aproximativ cu tensiunea de faz , iar tensiunea pe fazele s n toase va fi egal cu tensiunea ntre faze a re elei. Ca i n cazul re elei cu neutrul izolat, re eaua va putea continua s func ioneze alimentnd consumatorii n condi ii satisf c toare, cu toate c una din faze este pus la p mnt. Deci n acest caz se asigur continuitatea n special n cazul aliment rii f r rezervare a unor procese tehnologice la care ntreruperile intempestive provoac perturba ii i daune n importante. Ca i n cazul re elelor cu neutrul izolat nu este permis func ionarea de durat defect. Trebuie men ionat ns c , de fapt, curentul de defect nu devine niciodat nul, chiar dac bobina este perfect acordat , deoarece exist totdeauna un curent remanent, determinat de componentele active ale curentului de scurtcircuit i de armonici. De asemenea, prin bobin va circula un curent rezidual mic, datorat nesimetriilor, chiar n regim normal f r scurtcircuit. Manevrele de conectare i deconectare a unor elemente de re ea pot modifica n limite sensibile valoarea curen ilor capacitivi, fapt care necesit adaptarea permanent a inductivit ii bobinei la capacit ile re elei. n acest scop sunt necesare bobine cu posibilit i de reglaj care, n func ie de valoarea curen ilor capacitivi, asigur n permanen condi iile de compensare necesare. Cu toate m surile care se iau, exist un risc permanent de supratensiuni tranzitorii de valori mari n cazul defectelor cu arc intermitent sau supratensiuni temporare de feroreziste . Solicitarea ndelungat a izola iei re elei la tensiunile n regim sta ionar (pn la detectarea i eliminarea defectului) sau/ i apari ia unor supratensiuni tranzitorii de valori mari, conduce la

regim de punere la p mnt a unei faze, defectul trebuie depistat i trebuie deconectat circuitul cu

8

mb trnirea izola iei i la str pungerea acesteia n alte puncte mai slabe, transformnd ca i n cazul re elelor cu neutru izolat, simpla punere la p mnt n dubl protec ia prin relee trebuie s De asemenea dac o sesizeze i s punere la p mnt pe care comande deconectarea liniei ntrerupnd astfel i de alta a unui

alimentarea consumatorilor. Aceste protec ii sunt n numeroase cazuri dificil de realizat i de reglat. dou puneri la p mnt sunt situate de o parte ntreruptor, acesta este supus unor solicit ri intense care pot conduce la explozia lui. Racordarea bobinelor de compensare BC se face pe neutrul accesibil al unui transformator din re eaua de compensat. n cazul n care acesta nu exist este necesar montarea unui transformator special pentru acest lucru sau s se creeze un punct neutru artificial prin instalarea unei bobine trifazate n zigzag conectat n stea. Fa schema IT: Avantajele sistemului de tratare a neutrului prin bobin de compensare: - asigur continuitatea n alimentare a consumatorilor n majoritatea defectelor la p mnt monofazate; - valoarea foarte redus a curentului de defect la o punere simpl la p mnt; - se exclude posibilitatea apari iei scurtcircuitelor cu arc persistent; - gradient de poten ial sc zut la locul de defect. Dezavantajele principale sunt urm toarele: - necesitatea izol rii neutrului transformatoarelor ( i a motoarelor) la valoarea tensiuniii de faz a re elei i necesitatea izol rii fazelor tuturor instala iilor la tensiunea ntre faze a re elei. Ca i n cazul re elelor cu neutrul izolat aceasta implic instala ie i echipamente; - exploatarea dificil n cazul bobinelor de stingere f r reglaj automat; totdeauna este necesar un reglaj urm rit n permanen i un personal calificat pentru a se realiza costuri ridicate pentru de cele de mai sus se pot concluziona urm toarele caracteristici ale re elelor n

permanent acordarea bobinei cu starea re elei; - posibilitatea apari iei defectelor cu punere dubl la p mnt; - posibilitatea distrugerii ntreruptoarelor n cazul defectelor duble; - func ionarea neselectiv a protec iei n anumite cazuri de punere dubl la defecte polifazate; - selectarea simplelor puneri la p mnt nu se poate face prin protec ii automate sigure, astfel nct detectarea i izolarea defectului poate dura mult timp; - mb trnirea izola iei ca urmare a func ion rii de durat la tensiuni stabilizate ridicate i a supratensiunilor tranzitorii de valori mari; - dificultatea extinderii re elei; p mnt sau

9

- cheltuielile materiale cele mai ridicate legate de instala ia i exploatarea bobinelor de stingere. Solu ia de tratare a neutrului prin bobin de compensare (de stingere) se consider a fi mai adecvat re elelor electrice cu linii aeriene unde numeroase defecte monofazate sunt trec toare i sunt puse la punct metode de selectare persistente. n cazul re elelor cu neutrul legat la p mnt prin rezisten Rn pentru limitarea a curentului de punere la p mnt (re ele simbol T2T) se poate asigura deconectarea rapid i de declan are n cazul defectelor monofazate

defectului cu punere la p mnt i se pot alege nivele de izola ie ceva mai coborte dect n cazul solu iilor de tratare a neutrului cu bobine de compensare, din urm toarele considerente specifice trat rii prin rezisten Rn: - se elimin rapid defectele, prin utilizarea unor protec ii automate simple i sigure, astfel nct re eaua nu este solicitat practic la tensiunea stabilizat de valori mari (tensiunea ntre faze pentru izola ia fazelor i tensiunea de faz pentru neutru); - supratensiunile tranzitorii au valori mai mici i sunt amortizate rapid i eficace. n cazul re elelor existente dimensionate la tensiunea ntre faze a re elei, izola ia va fi solicitat la valori de tensiuni mai reduse. De asemenea i n aceste cazuri continuitatea n alimentare a consumatorilor poate fi foarte bun i suficient pentru marea majoritate a instala iilor. Prin faptul c defectul este eliminat rapid, i sunt amortizate rapid, cre te durata de via a iar supratensiunile au valori mai mici n func ionare n ansamblu a re elei. Deoarece elementul avariat trebuie oricum reparat sau nlocuit i consumatorii respectivi vor fi deconecta i, problema continuit ii n alimentare apare stringent numai n cazul n care, n momentul producerii defectului, prin deconectare se poate pereclita securitatea personalului sau se pot distruge echipamente foarte scumpe sau pierderi de produc ie foarte mari. Dup luarea unor m suri pentru prentmpinarea efectelor nedorite, consumatorii respectivi pot fi deconecta i. n astfel de situa ii, cnd trebuie asigurat continuitatea n alimentare a consumatorilor ntr-un anumit moment sau pentru luarea anumitor m suri de protec ie, se poate prevedea o rezervare corespunz toare a aliment rii i a echipamentelor necesare, precum i o automatic corespunz toare (tip AAR) pentru a se trece n orice moment pe solu ia de rezerv . n astfel de situa ii cre te corespunz tor i siguran a n func ionare a instala iilor. Legarea la p mnt a neutrului prin rezisten a de limitare este considerat ca cel mai bun compromis pentru re elele de medie tensiune n care nu este nevoie de o continuitate momentan absolut n func ionare sau unde este asigurat o rezervare n alimentarea consumatorilor. n numeroase cazuri solu ia de tratare a neutrului re elei prin rezisten a de limitare poate fi mai ieftin dect solu ia prin bobin de stingere sau reactan de limitare.

echipamentelor i instala iilor, cre te durata de timp ntre dou defecte i astfel cre te continuitatea

10

Avantajele sistemului de tratare a neutrului prin rezisten i n cazul unor defecte rezistive); - reducerea valorilor i amortizarea rapid

Rn sunt:

- posibilitatea realiz rii unor protec ii selective rapide i eliminarea rapid a defectului (chiar a supratensiunilor tranzitorii de comuta ie de

specifice re elelor cu neutrul izolat sau tratat prin bobin de stingere sau reactan polifazate; - prelungirea duratei de via rezisten ei)

limitare, ceea ce reduce probabilitatea transform rii defectelor monofazate n defecte a echipamentelor prin reducerea mb trnirii izola iei acestora

ca urmare a reducerii valorii supratensiunilor i tensiunilor stabilizate (datorit prezen ei i a reducerii duratei de ac ionare a acestor tensiuni asupra izola iilor sau pe armonicile de stingere i (eliminarea defectului prin protec iii ntr-un timp foarte scurt); - eliminarea supratensiunilor temporare pe armonica fundamental reactan de limitare (supratensiuni de rezonan sau ferorezonan ); superioare specifice re elelor cu neutrul izolat sau tratat cu bobin

- reducerea probabilit ii apari iei dublelor puneri la p mnt i deci reducerea probabilit ilor distrugerii ntreruptoarelor; - valoarea rezisten ei de limitare este independent de schema re elei la un moment dat, putndu-se extinde re eaua eliminndu-se astfel dezavantajul unui reglaj permanent (automat sau manual) ca n cazul trat rii neutrului prin bobin de stingere; - cheltuielile de exploatare scad foarte mult, deoarece avariile nu se extind trifazate; - pre ul unui rezistor de limitare este mai redus dect al unei bobine de stingere i sau al unei reactan e de limitare. Dezavantajele solu iei de tratare a neutrului prin rezisten la linia cu defect; - necesitatea unei rezerv ri n sta ia de alimentare a consumatorilor importan i care nu permit ntreruperea n alimentarea lor; - num rul relativ mare de declan ri n cazul re elelor aeriene ca urmare a defectelor pasagere specifice acestor re ele. Acest dezavantaj poate fi eliminat dac sunt puse la punct metode de selectare a defectelor pasagere. La liniile aeriene defectele pasagere reprezint peste 70 % din totalul defectelor cu punere la p mnt. O metod care ar face ca solu ia de tratare a neutrului prin rezisten de actualitate, aplicabil f r re ineri s fie atractiv i i n cazul re elelor aeriene de medie tensiune o poate Rn sunt: - nu se asigur continuitatea n alimentare a consumatorilor cu probleme specifice racorda i i la alte i elemente ale re elei, reducndu-se substan ial num rul scurtcircuitelor bifazate

constitui utilizarea unui "ntreruptor unt" pentru eliminarea defectelor monofazate trec toare n

11

cazul re elelor consumatorilor..

electrice de m.t. cu neutru tratat prin rezisten

f r

ntreruperea al iment rii

Solu ia tehnic , cu "ntreruptor de untare", aplicabil n cazul re elelor electrice aeriene de medie tensiune cu neutrul tratat prin rezisten 001/03/00. Principiul solu iei const n untarea defectului monofazat produs n re ea prin nchiderea f r temporizare a unui ntreruptor unt (montat n sta ia 110 kV/m.t. pe barele sta iei de m.t.) pe faza afectat de defectul monofazat. Aceast untare are menirea de a reduce, curentul de punere la p mnt sub reglajul protec iei homopolare de curent de pe linie PHCL realizndu-se autostingerea arcului f r ca untarea s produc o ntrerupere n alimentarea consumatorului. S presupunem c un defect trec tor (pasager) la p mnt afecteaz faza 1 a re elei ntr-un punct al LEA (de exemplu la un stlp). Solu ia tehnic de eliminare a defectului trec tor const n autostingerea arcului de defect din punctul considerat untnd defectul prin nchiderea f r temporizare a polului respectiv al "ntreruptorului de untare" I pentru un interval de timp "(t" dat, urmat de deschiderea polului considerat dup scurgerea acestui timp "(t". Procednd astfel se reduce la o valoare foarte mic tensiunea ntre punctul considerat i p mnt. Dac valoarea acestei tensiuni este inferioar tensiunii care permite reamorsarea arcului, atunci stingerea arcului este realizat la trecerea prin zero a curentului de defect i astfel defectul trec tor a fost eliminat. Deschiderea polului al ntreruptorului I nu trebuie s se fac dect dup deionizarea traseului arcului (circa 0,1 pentru o re ea de 20 kV) pentru a se evita o reamorsare a acestuia. Aceast condi ie impune o durat minim de untare (n general (t > 0,2 s). n cazul n care defectul a fost pasager (trec tor), func ionarea re elei revine la normal dup deschiderea polului ntreruptorului. Dac n intervalul de timp "(t" defectul nu a fost eliminat, el este un defect permanent, care va fi selectat i deconectat prin func ionarea protec iilor conven ionale de pe LEA, pe durata ac ion rii lor blocndu-se repetarea unt rii. Se are n vedere astfel la selectarea i eliminarea a peste 70 % din defectele monofazate, ca i n cazul RAR, dar, prin utilizarea acestei solu ii, f r deconectarea consumatorilor. Re elele electrice de distribu ie de medie tensiune fiind n general de tip radial, untarea arcului trebuie s se realizeze n sta ia de m.t. "ntreruptorul unt" se racordeaz la barele sta iei de alimentare a re elei de m.t. deoarece defectul se poate produce pe oricare plecare din sta ia de m.t. i barele de m.t. sunt singurele elemente comune tuturor acestor plec ri. n cazul re elei reale trifazate este necesar a se prentmpina func ionarea I n cazurile n care defectul la p mnt este polifazat, iar comanda de untare trebuie emis numai pentru faza afectat de un defect monofazat. Din aceast cauz , principalele condi ii care se impun n aplicarea acestei solu ii sunt: schema T2T, mbun t e te performan ele trat rii neutrului prin rezisten , n condi ii tehnice i economice avantajoase; a se vedea Normativul NTE

12

- Instalarea pe barele de m.t. ale sta iei a unor ntreruptoare cu ac ionare monofazat , care s asigure posibilitatea de comand de nchidere la p mnt numai a fazei pe care s-a produs punerea la p mnt. - Asigurarea select rii fazei pe care trebuie s nchid ntreruptorul unt, adic a fazei pe care s-a produs defectul i blocarea comenzii de nchidere a unei faze de ntreruptor, dac acesta este deja nchis pe alt faz . - Asigurarea bloc rii ac ion rii repetate a ntreruptorului unt, dac dup prima ac ionare a ntreruptorului, defectul la p mnt nu a fost eliminat. - Posibilitatea de deconectare prin ntreruptorul unt a unor curen i de scurtcircuit n cazul apari iei unei puneri duble la p mnt, dac pe durata nchiderii unei faze a ntreruptorului unt, se mai produce un alt defect la p mnt pe o alt faz , respectiv declan area imediat a fazei care a realizat untarea. - Blocarea comenzii de nchidere simultan a mai mult dect a unei faze la p mnt; - Asigurarea deconect rii imediate a fazei ntreruptorului care a nchis pe alt aceea pe care s-a produs defectul monofazat. Pentru implementarea acestei solu ii este realizat un bloc automat de selectare a fazei cu defect i de comand a ntreruptorului unt (BSFCIS). Prin aplicarea solu iei ntreruptor de untare n cazul re elelor electrice de m.t. aeriene sau mixte se p streaz toate avantajele i facilit ile trat rii neutrului prin rezisten . Eliminarea defectelor trec toare cu ajutorul solu iei ntreruptor de untare are marele avantaj c nu se comand deconectarea LEA de m.t. cu defect trec tor. Tensiunea pe faza afectat de defect este perturbat , dar tensiunile ntre faze r mn practic neschimbate i deci consumatorii nu simt defectul i nici ac ionarea ntreruptorului unt. Prin faptul c eliminarea defectelor trec toare nu se face prin se produce numai pentru acei deconectarea lor, ci prin untarea arcului, se reduce n mod substan ial num rul de ntreruperi ale consumatorilor. ntreruperea aliment rii cu energie electric rezerv ). Deoarece untarea nu conduce la perturbarea aliment rii normale a consumatorilor, durata unt rii, necesar stingerii arcului i deioniz rii canalului de arc, poate fi considerabil mai mare dect prima pauz de RAR, aceasta putndu-se m ri pn la limita de stabilitate termic impus de rezistorul montat pe neutrul re elei (circa 5 s), crescnd astfel probabilitatea de deionizare a mediului de arc i stingerea acestuia i astfel pot fi dep eliminare a defectelor monofazate trec toare. untarea defectului de pe linie se comand f r temporizare i se realizeaz efectiv dup un timp egal cu timpul propriu al blocului de comand i al ntreruptorului unt - circa 0,1 - 0,15 s. ite performan ele actuale ale RAR de consumatori care sunt racorda i la linii cu defect permanent, (dac nu este prev zut o alimentare de faz dect

13

Solu ia nu impune schimbarea desc rc toarelor cu coarne cu desc rc toare cu rezisten variabil , deoarece, prin anclan area ntreruptorului Se subliniaz defecte, i anume: - dac ntreruptoarele monofazate ar refuza ac ionarea ( untarea), re eaua se va ca i naintea instal rii acestuia; - dac ntreruptorul ar func iona intempestiv (adic ar nchide o faz la p mnt n lipsa unui defect) s-ar produce un curent de defect, care se nchide prin conductoarele de legare la p mnt ale sta iei, mai mic sau cel mult egal cu Inr, fiind de acela i ordin de m rime cu curen ii de sarcin ; - dac ntreruptoarele ar func iona, la nchidere pe alt faz dect pe aceea pe care s-a produs defectul, s-ar produce un curent maxim egal cu curentul de scurtcircuit la dubl temporizare) a fazei puse la p mnt. Se men ioneaz c func ionarea relativ frecvent la nchidere a ntreruptorului I , pe un curent inferior celui nominal, nu prezint dificult i deoarece ntrerup toarele i dispozitivele lor de ac ionare sunt dimensionate n consecin . Trebuie nc avut n vedere i faptul c n cazul ntreruptorului de untare ac ioneaz numai o faz n cazul unui defect monofazat i deci num rul de ac ion ri pentru fiecare faz a acestui ntreruptor este n medie de numai 1/3 din num rul total de defecte monofazate. Solu ia "ntreruptor de untare" realizeaz cu eliminarea defectelor trec toare f r i sigur i deconectarea defectelor ntreruperea aliment rii consumatorilor, selectarea rapid monofazate permanente, avnd ns urm toarele avantaje: - este mai ieftin att ca investi ie ini ial ct i ca cheltuieli de exploatare i ntre inere; - este mai simpl att pentru circuitele primare ct i pentru circuitele secundare, protec ii i automatiz ri; - p streaz toate avantajele i facilit ile trat rii neutrului prin rezisten men ioneaz : y nivelul cel mai sc zut de supratensiuni, i deci cele mai reduse solicit ri la supratensiuni a izola iilor echipamentelor; y selectarea i eliminarea rapid y probabilitate mult mai redus p mnt; a defectelor permanente, i deci reducerea duratei de de apari ie a defectelor polifazate (bifazate) n puncte solicitare a izola iilor i a pericolului datorat tensiunilor de atingere i de pas; diferite ale re elei, practic eliminndu-se pericolul prezentat de defectele cu puneri duble la dintre acestea se punere la (f r p mnt, pentru care caz, s-ar comanda, prin protec ia prev zut , o declan are imediat comporta n mod deosebit faptul, c unt nu se produce ntreruperea untare nu consumatorilor n cazul amors rii desc rc toarelor cu coarne. utilizarea solu iei ntreruptor de implic nici un fel de risc suplimentar n func ionarea re elei deoarece, oricare ar fi mecanismul de

14

y posibilit i mai bune de eliminare a defectelor rezistive prin posibilitatea de reducere a curentului de reglaj care comand la consumatori): **solicitare mult mai redus a desc rc toarelor; **reducerea riscurilor de accidente datorate tensiunilor de atingere i de pas. Datorit avantajelor prezentate de tratarea neutrului cu bobin de compensare BC (schema IT) i dezavantajelor prezentate de schema T2T (cu rezistor), s-a elaborart normal i solu ia privind a func ionarea n schem cu neutrul tratat cu BC (simbol IT) i comutarea automat untarea defectelor (deoarece aceasta nu determin ntreruperi

rezistorului Rnc pentru func ionarea n schema T2T n cazul unui defect cu punere la p mnt. Re eaua de m.t. este preg tit pentru regimul R?RnA, ceea ce nseamn c instala iile de legare la p mnt din re eaua de m.t sunt dimensionate pentru regimul de tratare a neutrului cu rezistor Rn. n acest caz solu iile i schemele de protec ie i de automatizare au n vedere urm toarele condi ii de func ionare: a) Re eaua de m.t este preg tit pentru regimul R?RnA, ceea ce nseamn c instala iile de legare la p mnt din re eaua de m.t sunt dimensionate pentru regimul de tratare a neutrului cu rezistor Rn. b) n sta ia de alimentare a re elei de 110 kV/m.t, se prev d toate protec iile specifice sta iilor n care pe partea de m.t neutrul este tratat cu rezistor Rn; aceasta nseamn prevederea urm toarelor protec ii principale: PHCL - protec ie homopolar de curent pe fiecare linie; PCHN - protec ia homopolar de curent pe rezistorul Rn; PPRL - protec ia mpotriva punerilor la p mnt rezistive pe fiecare linie; PPRN - protec ia mpotriva punerilor la p mnt rezistive pe rezistorul Rn; PMB - protec ia de mas a barelor (protec ia de curent); PDLH - protec ia diferen ial longitudinal homopolar . c) n sta ia de alimentare de 110 kV/m.t trebuie s existe n stare de func ionare: - bobinele de compensare BC corespunz toare curentului total capacitiv a re elei de m.t; - un rezistor Rnc i o bobin de punct neutru BPN. d) Re eaua func ioneaz n regim normal cu neutrul tratat prin bobin de compensare BC; n cazul unui defect autosting tor acesta se lichideaz de la sine datorit existen ei bobinei de compensare f r declan area liniei cu punere simpl la p mnt. e) n cazul unui defect trec tor sau persistent cu o durat mai mare dect cea considerat suficient pentru lichidarea de la sine a defectelor autosting toare ta, se conecteaz automat rezistorul Rnc n paralel cu bobina BC (BC Rnc). Aceast urm toarele variante constructive: conectare se poate realiza n

15

Varianta I - BPN BC cu comutarea automat n caz de defect a rezistorului Rnc n paralel cu BC, respectiv BPN BC Rnc. Varianta II -TSP BC cu comutarea automat n caz de defect a grupului BPN Rnc n paralel cu grupul TSP BC, respectiv (TSP BC) ( BPN Rnc). Varianta III -TSP BC cu comutarea automat n caz de defect a rezistorului Rnc n paralel cu BC, respectiv TSP BC Rnc; n aceast , variant TSP trebuie s fie corespunz tor curentului de 300 A al rezistorului Rnc (curent de punere la p mnt de 300 A). Comutarea automat a rezistorului Rnc n paralel cu BC n una din variantele de mai sus se realizeaz dup timpul de a teptare ta prestabilit, considerat necesar pentru lichidarea defectelor autosting toare. f) La conectarea rezistorului Rnc se ob ine declan area liniei defecte prin protec iile men ionate la pct.b) de mai sus (PHCL sau PPRL) sau se ob ine declan area transformatorului 110 kV/m.t prin protec iile de rezerv (PHCN sau PPRN). Se men ine n func iune rezistorul Rn pe toat durata necesar func ion rii RART ciclul 1 ciclul 2 de pe linia defect . Timpul total va fi cel pu in t = p1 p2 (t unde: p1 - este pauza RART ciclului 1 (de ex.: p1 = 1 2 s); p2 - este pauza RART ciclului 2 (de ex.: p2 = 20s); (t - este treapta de timp necesar pentru acoperirea mpr acoperirea timpilor protec iilor care determin declan g) Dup expirarea duratei t are loc declan area automat tierii timpilor p1 i p2 i rile. a rezistorului i revenirea la se efectueze

func ionarea re elei de m.t numai cu bobina de compensare BC. n cazul n care defectul nu a fost lichidat n timpul t, linia cu punere la p mnt r mne deconectat , urmnd s manevrele de c tre personalul de tur pentru localizarea sectorului de linie defect. h) Opera iile de anclan are i declan are a rezistorului Rnc , n condi iile men ionate mai sus, se realizeaz cu un bloc BCAR de automatizare pentru conectarea, respectiv deconectarea automat a rezistorului Rnc. i) Pentru opera iile de localizare a sectorului de linie cu defect, se prevede un bloc PHT care determin declan area liniei n cauz cu o treapt de timp mai mic dect timpul ta (de a teptare pentru conectarea rezistorului) men ionat la pct.e) de mai sus. n acest mod se evit intrarea n func iune nejustificat a rezistorului Rn pe perioada manevrelor necesare pentru i identificarea sectorului de linie cu punere la p mnt. n func ie de schema de func ionare a re elei de m.t, se stabilesc protec iile automatiz rile necesare pentru lichidarea regimurilor de avarii, n special se au n vedere defectele

16

cu puneri la p mnt care pot conduce la distrugeri de echipamente i/sau accidente grave de persoane.

17

2. Condi ii specifice de func ionare a re elelor de m.t n schema IT i stadiul actual de realizare a protec iilor mpotriva electrocut rilor n cazul defectelor cu puneri la p mnt n conformitate cu actualele prevederi din legisla ia tehnic func ioneaz n schema IT (izolat fa pentru deconectarea rapid p mnt este semnalizat n vigoare ntr-o re ea care i protec ii automate punerea simpl la

de p mnt) trebuie s se prev d cel pu in o protec ie

automat pentru semnalizarea punerii simple la p mnt n re eaua respectiv n cazul punerilor duble la p mnt. De regul de protec ia homopolar

de tensiune de pe barele sta iei de m.t (din

celula de m sur ), iar punerea dubl la p mnt trebuie s fie lichidat prin protec ia maximal de curent de pe linia cu defect. Cu aceste condi ii tehnice de plecare, prevederile aflate actualmente n vigoare impun dimensionarea instala iilor de legare lundu-se n considerare valoarea curentului de punere simpl la p mnt de durat mare att pentru ob inerea tensiunilor de atingere sau de pas sub limitele maxime admise, ct i pentru verificarea respect rii condi iilor de stabilitate termic . Astfel, de regul , se consider curentul de 10 A ca valoare de calcul timp nelimitat dac este ndeplinit cel pu in una din urm toarele condi ii: - re eaua este constituit n ntregime sau n propor ie de cel pu in 66 % (dar nu mai pu in de 10 km), din cabluri cu nveli uri i/sau arm turi metalice stabile din punct de vedere termic, n caz de defect bifazat; - echipamentul (instala ia electric ) se afl nalt tensiune, fa n zon cu circula ia redus , iar n cazul posturilor de transformare se realizeaz separarea instala iei de legare la p mnt pe partea de de instala ia de legare la p mnt la care se leag neutrul re elei de joas tensiune; - prizele de p mnt deservesc numai stlpii LEA f r aparataj; - sunt prev zute protec ii pentru deconectarea automat a punerilor simple la p mnt. Pentru instala iile i echipamentele din re elele realizate cu linii electrice aeriene LEA sau prin cabluri LES, care nu se ncadreaz n condi iile de mai sus, trebuie luate urm torii curen i de punere la p mnt i timpi de calcul: - pentru calculul tensiunilor de atingere sau de pas, curentul de punere simpl la p mnt, , Ips timp nelimitat (de lung durat ); curentul Ips de calcul trebuie s fie cel pu in egal cu 10 A; - pentru calculul de verificare la stabilitate termic , trebuie luate n considerare concomitent, urm torele trei cazuri posibile de defect: a) curent maxim de punere dubl protec ia maximal rezisten a rezultant admis la p mnt Idpmax cu timpul tpmax, de deconectare prin admis a circuitului de 4 ; (practic de curent, considernd o rezisten

a prizelor de p mnt, prin care se nchide curentul de punere la

18

p mnt dubl ); la verificarea stabilit ii termice a prizelor de p mnt se ia n calcul acea component din curentul de punere dubl la p mnt, care trece efectiv prin electrozii prizei de p mnt respective; b) curent minim de punere dubl la p mnt Idpmin, care este deconectat de protec iile prev zute mpotriva punerilor duble la p mnt i timpul pn la deconectarea prin manevr a unei puneri duble la p mnt; acest timp se determin n exploatare n func ie de condi iile specifice; c) curentul de punere la p mnt simpl , Ips u 10 A i timpul nelimitat, t. n cazul posturilor de transformare, att a celor din zone cu circula ie frecvent ct i a celor din zone cu circula ie redus , care au instala ia de legare la p mnt de protec ie folosit n comun, indiferent de rezultatele calculelor privind respectarea tensiunilor de atingere sau de pas i privind verificarea la stabilitate termic , valoarea admis a rezisten ei rezultante a instala iei de legare la p mnt de protec ie trebuie s fie maxim 4 ;, iar rezisten a prizei de p mnt locale a postului de transformare nu trebuie s dep esc valoarea de 10 ;. e te valoarea de calcul a curentului de punere simpl la n cazul re elelor legate la p mnt prin bobin de stingere (de compensare BC), dac , prin defectarea unei bobine, curentul dep deconecteze linia respectiv p mnt pentru instala ia de legare la p mnt, dup apari ia punerii simple la p mnt trebuie s se ntr-un timp suficient de scurt pentru a nu se pune n pericol integritatea instala iei de legare la p mnt i s se mic oreze ct mai mult posibil probabilitatea apari iei unor tensiuni de atingere i de pas peste limitele admise. Timpul pn la deconectare nu trebuie s fie mai mare de 10 minute. n cazul n care exist condi ii, trebuie s se asigure declan area prin protec ie, ntr-un timp de ordinul secundelor (t e 3 s). n cazul n care timpul deconect rii prin manevr a unei puneri simple la p mnt este mai mare dect cel pentru care a fost verificat la stabilitate termic instala ia de legare la p mnt, dup orice punere dubl la p mnt nedeconectat prin protec ie, p rescrip iile impun verificarea n cel mai scurt timp posibil instala iile de legare la p mnt respective (n deosebi rezisten ele de dispersie Rp i tensiunile de atingere i de pas). n re elele electrice de m.t (620 kV) care func ioneaz n schema IT (cu neutrul izolat sau tratat cu BC), utilizarea n comun a stlpilor pentru LEA de m.t (6 20 kV) + LEA de j.t (0,4 kV) + LTc i/sau CATv este admis numai dac sunt realizate protec ii de baz asigure urm toarele - declan area automat rapid (maxim 0,8 s) a liniei protejate (cu stlpi folosi i n comun) la simpl punere la p mnt persistent este pe linia respectiv - declan area automat succesiv a liniilor de IT (6 20 kV) la punerea simpl la p mnt ntr-un timp de maxim 30 s pentru localizarea liniei cu defect, reducnd astfel riscul apari iei dublei puneri la p mnt; i reanclan area automat a acestei linii dac defectul nu i de rezerv care s

19

- declan area automat a ntreruptorului sursei (transformatorului) la refuzul de declan are al liniei protejate - declan area automat rapid a liniei protejate la punere dubl la p mnt printr-o protec ie foarte sensibil (max.0,2s) - declan area automat rapid a liniei de m.t. la care a ap rut o simpl punere simpl la p mnt persistent pe durata manevrelor executate de personalul de exploatare pentru localizarea sectorului cu defect. Cerin ele tehnice din legisla ia aflat actualmente n vigoare pentru protec iile automate de baz i de rezerv n re ele electrice din schema IT (cu neutrul izolat sau tratat cu BC) cu stlpi a) o protec ie de curent homopolar montat pe LEA protejat (cu stlpi folosi i n comun) care trebuie s asigure - declan area sigur i rapid la o punere simpl i rapid la p mnt metalic sau rezistiv n sau re ea f r respectarea unei selectivit i - declan area selectiv , sigur rezistiv . b) o protec ie homopolar de curent pe fiecare linie racordat pe aceea i bar de m.t cu linia protejat din sta ia de alimentare care trebuie s fie i care trebuie s asigure - n cazul apari iei unei puneri simple la p mnt metalice sau rezistive n re ea, localizarea i declan area liniei cu simpl p mnt - n cazul apari iei unei puneri duble la p mnt n re ea declan area selectiv , rapid a liniei cu defect (maxim 0,2 s). c) o protec ie homopolar de tensiune pe toate liniile (inclusiv linia protejat ) care trebuie s asigure, n cazul manevrelor de localizare a por iunii de linie cu punere simpl persistent , declan area sigur evitarea riscului de ac ionare fals p mnt. d) o protec ie homopolar declan area acestuia astfel - n timp de maxim 1,2 s n cazul refuzului de declan are al ntreruptorului liniei de m.t (620 kV) protejate la ac ionarea protec iei homopolare de curent de pe linii - n timp corespunz tor domeniului de exploatare a protec iei homopolare de curent de pe linii pentru localizarea liniei cu defect (dar nu mai mult de 30 s). de tensiune de rezerv fie homopolar pe ntreruptorul sursei respectiv a de tensiune i trebuie s asigure transformatorului de 110 kV/m.t trebuie s la p mnt i rapid (maxim 0,2 s) a liniei de m.t cu defect; se are n vedere a protec iilor homopolare de curent de pe liniile de m.t i reducerea riscului de apari ie a unei puneri duble la sigur i punere la p mnt ntr-un timp de maxim 30 s se are n vedere la reducerea la minim a riscului de transformare a punerii simple la p mnt n punere dubl la o punere dubl la p mnt metalic folosi i n comun sunt urm toarele

racordate pe aceea i bar cu linia defect

20

Tensiunile maxime admise de atingere Ua i de pas Upas n cazul instala iilor electrice de m.t (>1 kV...35 kV) din re elele care func ioneaz n schema IT sunt cele din tabelul 2.1. (valori considerate la dimensionarea instala iilor de legare la p mnt).

21

Tensiuni de atingere Ua i de pas Upas maxime admise n cazul unui defect cu punere la p mnt n instala iile de m.t din re elele n schema ITNr. crt. 1. Tipul echipamentelor i instala iilor electrice Echipamentul electric (exclusiv stlpii LEA) Zona de amplasare

Tabelul 2.1

Tensiunea maxim de atingere i de pas (V) pentru timpul de ntreruperi la protec ie de baz de : (n s) 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 3 >3 125 100 85 80 75 70 65 50

a) circula ie frecvent b) circula ie redus f r mijloace individuale de protec ie izolante c) circula ie redus cu folosirea mijloacelor ind.de protec ie izolante

250

200

165

150

140

130

125

125

500

400

330

300

280

260

250

250

2.

Stlpii LEA f r aparataj

a) circula ie frecvent din localit i b) circula ie frecvent din afara localit ii c) circula ie redus d) incinte industriale i agricole , plaje i terenuri de camping

125

125

125

125

125

125

125

125

- Nu se standardizeaz - Nu se standardizeaz 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125

3.

Stlpii LEA cu aparataj

a)

n genertal indiferent de zon

22

Pentru respectarea limitelor admise ale tensiunilor de atingere i de pas, se consider de regul valoarea Ua = Upas = 125 V n zonele cu circula ie redus circula ie frecvent , iar condi ia general de dimensionare este: i Ua = Upas = 50 V n zonele cu

k a Rp Ua e Ea Ipunde:

;

k pas Rp Upas e Epas Ip

Ip - este intensitatea curentului de punere la p mnt. ka i kpas - coeficientul de atingere, respectiv de pas, de calcul;a

i

pas

- coeficientul de amplasamente de atingere, respectiv de calcul. a instala iilor de legare la p mnt n majoritatea cazurilor

Pentru satisfacerea condi iilor de stabilitate termic (respectiv a conductoarelor

i a prizelor de p mnt), din care rezult

valoarea rezisten ei de dispersie a instala iei de legare la p mnt Rp trebuie considerate urm toarele trei condi ii de calcul: - pentru regim de lung durat :

Rp e Rp e

12 V Ip

(1)

- pentru regim limitat la timpul t:

125 t Irm td

(2)

- pentru regim de scurt durat : unde:

S u Id p m

Vt (3) K U

Ip - este curentul de punere simpl la p mnt care de regul se consider egal cu valoarea curentului rezidual determinat, dar nu mai pu in de 10 A; Irm - curentul minim prin priz , la care ac ioneaz protec ia prev zut pentru deconectarea automat n cazul unei puneri duble la p mnt;de regul curentul de reglaj a protec iei maximale; Idpm - curentul maxim de punere dubl la p mnt, considernd o rezisten de calcul a circuitului de 4 ;, iar t este timpul de deconectare la acest curent. n condi ia (2) td este timpul considerat pentru nl turarea punerilor simple la p mnt, iar t este timpul indicat tabelul 2.2 de mai jos pentru care se ndepline te condi ia de stabilitate termic la o tensiune Up = 125 V, n func ie de rezistivitatea V a solului i de categoria prizelor singulare (verticale sau orizontale) care au pondere n determinarea rezisten ei de dispersie respective.

23

Tabelul 2.2 Timpul maxim n minute la care instala ia de legare la p mnt este stabil tehnic pentru tensiunea Up=125 V Rezistivitatea solului (Vs) ;m 50 100 200 300 Durata maxim admis , t, n min., pentru: Priza vertical Priza orizontal 100 30 200 60 400 120 600 180

n condi ia (3) t este timpul protec iei de rezerv ; de regul timpul protec iei maximal de curent. Dac condi ia (2) nu se verific n cazul unei puneri la p mnt, nedeconectabil prin protec ie, conform celor ar tate mai sus se impune verificarea instala iilor de legare la p mnt respective (integritatea leg turilor, valorile rezisten elor de dispersie i ale tensiunile de atingere i de pas) de c tre unit ile de exploatare a instala iilor (echipamentelor) la care au avut loc punerile la p mnt dup orice punere dubl la p mnt nedeconectat prin protec ie. n cazul n care se prev d ns protec ii pentru deconectarea automat selectiv curentului de punere simpl rezidual, ns i sigur a punerilor simple la p mnt, n calcule se va putea considera numai curentul Ip egal cu intensitatea la p mnt, iar n cazul compens rii re elei se ia cea a curentului cel pu in 10 A. n acest caz pentru respectarea condi iilor de stabilitate termic ,

rezisten a instala iei de legare la p mnt Rp se va determina numai prin rela ia:

Rp eunde:

12 V Ip

Ip - are valoarea de calcul a curentului de punere simpl la p mnt iar V este rezistivitatea medie (echivalent ) a solului. In conformitate cu normativul NTE 001/03/00 art.9.1.7, stabilirea solu iilor de tratarea neutrului re elelor de m.t (n special cele cu linii aeriene sau proponderent aeriene) trebuie s se fac pe baza unor analize tehnico-economice de detaliu cu respectarea criteriilor i cerin elor din art. 9.1.1.....9.1.6 din acest normative (NTE 001/03/00). Solu ia de tratare a neutului re elelor de m.t. cu bobine de compensare impune urm toarele cerin e tehnice principale: a) Utilizarea de bobine de compensare cu un sistem de reglaj de performan , de preferin continuu i automat, care s asigure, n condi ii de fiabilitate ridicat o valoare maxim a curentului de defect la locul de defect de 10 A. n cazul n care aceste condi ii nu pot fi ndeplinite

24

este indicat a se opta pentru solu ia de tratare a re elei prin rezisten mai jos);

Rn (a se vedea i pct.c) de

b) Verificarea instala iilor de legare la p mnt pentru deservirea echipamentelor electrice din re eaua electric de distribu ie de medie tensiune, att pentru satisfacerea condi iilor impuse privind limitarea valorilor tensiunilor de atingere i de pas pe durata ct instala iile respective sunt afectate de puneri simple la p mnt i/sau de puneri duble de p mnt, ct i pentru satisfacerea condi iilor de stabilitatea termic a prizelor de p mnt i a conductoarelor de legare la acestea. c) Func ionarea de durat cu o punere simpl la p mnt trebuie limitat n timp, de regul , la durata de efectuare a manevrelor de izolare a defectului, n vederea evit rii transform rii simplelor puneri la p mnt permanente n duble puneri la p mnt. Trebuie avute n vedere utilizarea de protec ii automate i sisteme de automatiz ri asociate care s permit deconectarea selectiv i rapid a punerilor simple la p mnt permanente. n acest sens se poate adopta i a unui rezistor n paralel cu bobina de n sistemul de automatizare de conectare automat n regim normal de func ionare de regul

compensare pentru identificarea i declan area rapid a defectelor monofazate permanente. bobina de compensare BC trebuie reglat regim de supracompensare. Se admite func ionarea temporar a re elelor de medie tensiune n regim de subcompensare, (respectiv pn la remedierea unor incidente, care conduc la un grad mai mare de dezacord dect cel prescris, sau pn la procurarea unui grup de compensare irii corespunz tor n cazul extinderii unei re ele, dar nu mai mult de un an de la data dep urm toarelor m suri: a) valoarea gradului de dezacord nu va dep i -20 % n re elele slab dezvoltate (cu un curent capacitiv de punere la p mnt de pn la 50 A) i, respectiv, -10 % n re elele puternic dezvoltate (cu un curent capacitiv de punere la p mnt cuprins ntre 50 i 100 A); b) durata func ion rii re elei cu simpl punere la p mnt se va limita la durata depist rii i deconect rii liniei defecte; pe aceast curentului capacitiv de punere la p mnt; c) este interzis deconectarea prin separator a circuitelor de linii i de transformatoare de putere aflate sub tensiune, f r sarcin ; d) este interzis func ionarea n num r incomplet de faze. Pentru mic orarea la minim posibil a solicit rilor la supratensiuni a componentelor circuitelor primare din sta ie i re ea, precum i pentru mbun t irea aliment rii cu energie electric a consumatorilor alimenta i din re elele de m.t. cu neutrul izolat sau legat la p mnt prin bobine de compensare BC simbol IT se pot aplica urm toarele regimuri de func ionare: a) n regim normal re eaua de m.t aferent func ioneaz sta iei de alimentare de 110 kV/m.t cu neutrul legat la p mnt printr-o bobin de compensare BC; durat nu se va deconecta grupul de compensare a

curentului capacitiv de punere la p mnt, pentru care exist posibilit i de compensare), cu luarea

25

b) n caz de defect cu punere simpl evitarea punerilor duble la p mnt de durat .

la p mnt (respectiv n

regim de avarie) este

necesar s se ob in declan area rapid a liniei cu defect, prin protec ii rapide i selective pentru O solu ie pentru ob inerea celor de mai sus const n trecerea n schema de func ionare T2T n cazul punerilor simple la p mnt prin prevederea n sta ia de m.t. a unei bobine de punct neutru BPN i a unui rezistor comutabil Rnc care s valoarea maxim admis (de regul preponderent cu linii aeriene). n acest caz re eaua func ioneaz n regim normal cu neutrul tratat prin bobin de compensare BC; n cazul unui defect autosting tor/trec tor acesta se lichideaz de la sine datorit existen ei bobinei de compensare f r declan area liniei cu punere simpl la p mnt. n cazul unui defect trec tor sau persistent cu o durat Rnc n paralel cu bobina BC. Dup comutarea automat a rezistorului comutabil Rnc se ob ine declan area liniei defecte prin protec iile (tip PHCL sau PPRL) sau se ob ine declan area ntreruptorului transformatorului 110 kV/m.t prin protec iile de rezerv tip PHCN sau PPRN de pe neutrul re elei legat la p mnt prin Rnc. A se vedea cele ar tate n cap.1 al prezentei lucr ri privind protec iile automate necesare care s fie prev zute n sta ia de 110 kV /m.t de alimentare. Declan area i revenirea la func ionarea re elei de m.t numai cu bobina de compensare BC are loc dup declan area liniei cu punerea la p mnt. Pentru opera iile de localizare a sectorului de linie cu defect, se poate prevede un bloc de protec ie tip BHT care determin declan area liniei n cauz cu o treapt de timp mai mic dect timpul de a teptare t; n acest mod se evit intrarea n func iune nejustificat a rezistorului Rnc pe perioada manevrelor necesare pentru identificarea sectorului de linie cu punerea la p mnt. n timpul scurt de cel mult 0,8 s (timpul de a teptare ta) riscul unei puneri duble la p mnt este minim, iar riscul unei puneri duble la p mnt de durat selectiv i rapid a liniei cu defect, precum este practic nul. Prin declan area i prin prevederea blocului de tip BHT, pentru la p mnt. n aceste condi ii legisla ia n mai mare dect cea considerat suficient pentru lichidarea de la sine a defectelor trec toare/autosting toare ta, se conecteaz automat rezistorul limiteze curentul de punere la p mnt la de 300 A n cazul re elelor cu linii aeriene LEA sau

scurtarea la minim posibil a timpului de identificare a sectorului defect, se mic oreaz accentuat posibilitatea unei extinderi a avariei n punere dubl vigoare privind re elele n schema T2T se exclude din calculele de dimensionare a instala iilor de legare la p mnt a defectelor cu punere dubl la p mnt, att categoria cu un curent maxim i timpul protec iei maximale ct i categoria cu un curent nedeconectabil prin protec ia maximal (curentul de punere dubl la p mnt este mai mic dect valoarea curentului de reglaj al protec iei maximale). De asemenea, s-a avut n vedere c defectele cu punere simpl la p mnt sunt de scurt durat respectiv pn la stingerea arcului electric la defectele autosting toare sau trec toare. Fa de cele de mai sus rezult c pentru instala iile de legare la p mnt din re eaua

26

de m.t dimensionate pentru schema re elelor T2T, nu se impune verificarea la stabilitate termic , timpii de defect fiind foarte mici (sub1,2 s). Dat fiind faptul c actualmente nu se dispune de protec ii automate selective sigure i rapide, n cele mai numeroase cazuri (n special la stlpii LEA i la posturile de transformare PT), condi iile de dimensionare a instala iilor de legare la p mnt pentru o re ea BC (n schema IT) sunt mai grele (cu valori ale rezisten elor de dispersie Rp relativ mici), ceea ce implic investi ii costuri de i de exploatare mai mari, dect condi iile pentru o re ea n schema T2T. Explica ia

principal const n necesitatea dimension rii deseori a instala iilor de legare la p mnt n cazul re elei IT lund n considera ie att curen ii de punere simpl la p mnt de lung durat , ct i curen ii la punerea dubl la p mnt nedeconectabil prin protec ia maximal . Trebuie avute n protec iei vedere cele dou categorii de defecte cu punere dubl la p mnt: - punere dubl la p mnt cu curent de defect maxim i cu timpul de reglaj al maximale de curent temporizate; - punere dubl la p mnt nedeconectat cu un curent de defect sub valoarea curentului de reglaj al protec iei maximale de curent func ionare rapid a protec iei. Luarea n considera ie a acestor curen i de calcul conduce desigur la rezisten e de dispersie cu valori mai mici pentru ob inerea: - tensiunilor de atingere sub valorile limit maxime admise; - ndeplinirii condi iilor de stabilitate termic ale prizelor de p mnt i ale conductoarelor de legare la p mnt n cazul defectelor de lung durat . n condi iile realiz rii i aplic rii i n re elele IT, a unor protec ii selective sigure la puneri simple la p mnt (metalice re elele IT. Fa de cele men ionate mai sus n cazul posturilor de transformare racordate pe partea de la p mnt, se disting dou situa ii diferite privind m.t la re elele avnd schema IT de func ionare care nu ndeplinesc condi iile pentru a se lua n calcule numai curentul Ips de punere simpl dimensionarea instala iilor de legare la p mnt i anume: a) posturi de transformare la care se folose te n comun instala ia de legare la p mnt att pentru partea de m.t, ct i pentru partea de joas tensiune (j.t); b) posturi de transformare la care se realizeaz separarea instala iei de legare la p mnt de pe partea de joas tensiune (j.t) fa de cea de pe partea de medie tensiune (m.t). n comun se realizeaz de dispersie va fi de cel n cazul a) de mai sus instala ia de legare la p mnt folosit totdeauna o priz de p mnt artificial local la post, a c rei rezisten i rezistive) se creaz premizele pentru elaborarea unor noi reglement ri privind dimensionarea instala iilor de legare la p mnt pentru instala iile electrice din i cu timp ndelungat, neexistnd condi ii sigure de

mult 10 ;; totodat , trebuie s se ndeplineasc condi ia ca rezisten a de dispersie rezultant Rp a

27

sistemului constituit din conductorul de neutru de pe partea de joas tensiune i prizele de p mnt legate cu acestea s fie n orice condi ii mai mic de 4 ;. Rezisten a de dispersie a instala iei de legare la p mnt Rp rezultat neutru PEN de pe partea de joas tensiune, trebuie s satisfac rela ia: i din contribu ia prizelor de p mnt naturale de care se dispune, precum i a celor la care se leag conductorul de

Rp e

Ua Ip

n care: Ips - este curentul de punere simpl la p mnt, iar n cazul compens rii, curentul rezidual, ns nu mai mic de 10 A; Ua 50 V; se are n vedere s nu se transmit prin conductorul neutru la consumatorii de j.t o tensiune Ua mai mare de 50 V., Prin respectarea condi iilor de mai sus, nu mai este necesar m.t. n cazul n care la postul de transformare exist totdeauna rezisten a de dispersie de cel mult 1 ;. n cazul b) de mai sus (prize de p mnt separate), pentru instala ia de legare la p mnt de pe partea de medie tensiune (m.t), calculele privind respectarea tensiunilor de atingere i de pas maxime admise, precum i cele privind verific rile la stabilitate termic condi iilor i rela iilor de calcul ar tate mai sus. de dispersie va fi de cel mult 10 ;, cu condi ia ca totdeauna s se a sistemului constituit de trebuie efectuate conform i desc rc toare pe partea de medie i desc rc torul va avea tensiune (m.t), priza de p mnt local a postului la care se racordeaz verificarea respect rii limitelor pentru tensiunile de atingere i de pas n zona postului n cazul unui defect pe partea de

Pentru partea de joas tensiune se va realiza totdeauna o priz de p mnt articifial de exploatare, a c rei rezisten ndeplineasc prevederea ca rezisten a de dispersie rezultat

conductorul de neutru re elei de j.t i prizele de p mnt legate la acesta s fie mai mic de 4 ;. La postul de transformare de m.t/ j.t montat pe stlp i la care se aplic folosirea n comun a instala iilor de legare la p mnt (cazul a) de mai sus), trebuie s se in seama dac postul de transdormare se afl ntr-o zon cu circula ie frecvent sau ntr-o zon cu circula ie redus . Trebuie determinat valoarea de calcul a curentului de punere simpl la p mnt de regul se consider cel rezidual n urma compens rii Ip dar nu mai mic de 10 A, precum i valoarea de calcul a curentului de punere dubl la p mnt Ipdp printr-o impedan maximale este Irm. Dac linia de m.t prin care se alimenteaz postul de transformare este prev zut cu protec ie selectiv la puneri simple la p mnt i cu protec ie rapid la puneri duble la p mnt a circuitului Z = 4 i timpul de declan are prin protec ia maximal t (valoare de calcul), respectiv curentul de reglaj al protec iei

28

(metalice sau rezistive), pentru realizarea instala iei de legare la p mnt, conductoarele de legare la p mnt trebuie s aib o valoare a sec iunii rezultate din condi ia de stabilitate termic :

suunde :

I pdp t j

2

j - este densitatea de curent maxim admis ; se au n vedere conductoarele de legare la p mnt de ramifica ie i cele principale i conductoarele de leg tur a conductoarelor principale la electrozii prizei de p mnt, precum i conductoarele de leg tur ntre electrozii verticali, respectiv a electrozilor orizontali, ai prizei de p mnt. Valoarea de calcul a rezisten ei de dispersie Rpp a instala iei de legare la p mnt la postul de transformare rezult n acest caz din urm toarele condi ii: - instala ia de legare la p mnt fiind folosit n comun i pentru partea de j.t coeficien ii ka i kpas precum ia, pas a se consider egal cu 1 : R pp e I ! I p p

U

50

- rezisten a de dispersie local a postului R pt ! 10; . Din condi iile de stabilitate termic a prizei de p mnt rezult ca rezisten a de dispersie s fie:

R pt e

12 V Ip

Instala ia de legare la p mnt a postului fiind folosit n comun este necesar ndeplinirea condi iei ca valoarea rezisten ei de dispersie Rpp rezultant , prin contribu ia rezisten ei Rpt prizei de p mnt locale i rezisten a RpN a sistemului constituit din conductorul neutru al re elei de joas tensiune PEN (de lucru i de protec ie) legat la instala ia de legare la p mnt a postului de transformare precum i la toate celelalte din re eaua de j.t alimentat din postul de transformare respectiv, se consider rela ia de calcul:

R pp !

R pt R pN R pt R pN

.

Din aceast rela ie se poate determina valoarea re elei de dispersie Rpt care rezult . De exemplu, dac RpN = 6 , rezult c pentru ob inerea unei rezisten e de trecere la

p mnt rezultante R pp e 4; este necesar ca R pt !

R pt R pN R pN R pp

!

46 ! 12; . 2

Conform celor ar tate mai sus este necesar ca, indiferent de rezultatul calculului

R pt ! 10 ; .

29

n cazul n care rezisten a de dispersie rezultant de legare la p mnt a postului

R pp e 1; , se poate racorda la instala ia

i desc rc toarele de pe partea de m.t pentru protec ia este necesar ca desc rc toarele s fie legate la o .

supratensiunilor datorate desc rc rilor atmosferice (loviturilor de tr snet). Dac rezisten a de dispersie Rpp>1 Dac priz de p mnt separat cu rezisten a de dispersie mai mic sau cel mult egal cu 10

se prev d instala ii de legare la p mnt separate la postul de transformare, pentru

asigurarea unei tensiuni de atingere i de pas sub limitele admise n zona postului de transformare este necesar ca rezisten a de dispersie Rpt a prizei de p mnt locale a postului s fie determinat din rela iile:

R pt eunde:

Ua Ea I p ka

respectiv R pt e

U pas E pas I p k pas

- Ua=Upas = 50 V dac postul se afl n zon cu circula ie frecvent ; - Ea=1,05 i Epas=1,20 dac se consider (pentru exemplificare) c valoarea rezistivit ii de calcul a solului V = 100 m; rezultate din rela iile :

Ea ! 1

1,5 V V ! 1 2000 Rh

i E pas ! 1

6V V ! 1 500 Rh

- ka= kpas = 0,5 dac se prevede de exemplu o priz de p mnt artificial constituit dintr-un contur (inel) din band (o el lat) n jurul funda iei din beton armat a stplului, cu dou raze i doi electrozi verticali din eav de o el. Pentru condi iile de stabilitate termic func ionare n caz de defect, i anume: a) Rela ia R pt e se consider totdeauna cele trei regimuri de

12 V I ps

la defect cu punere simpl la p mnt de lung durat .

b) Pentru timpi td determina i (stabili i) pentru lichidarea defectului cu punere simpl la p mnt n minute, diferi i de timpul t care este indicat n tabelul 2.2 de mai sus pentru care se ndepline te condi ia de stabilitate termic la o tensiune Up = 125 V, n func ie de rezistivitatea V a solului i de categoria prizelor singulare (verticale sau orizontale) care au pondere n determinarea rezisten ei de dispersie a prizei de p mnt respective, se consider rela ia pentru determinarea rezisten ei de dispersie R p e maximale. c) Pentru timpi t ai protec iilor automate t e 3 s (de scurt durat la curen i depunere la p mnt Idpd); se consider rela ia de verificare

125 t ' n care Irm este curentul de reglaj (de calcul) al protec iei I rm t

30

S u I dpm

V t ; se poate considera condi ia simplificat S u I dpm V t 10 4 K Uar tate mai sus m rimile sunt urm toarele:

n condi iile de stabilitate termic pu in de 10 A;

Ips - este curentul de punere simpl la p mnt sau curentul rezidual determinat dar nu mai Irm - curentul minim prin priz , la care ac ioneaz protec ia prev zut (de regul , protec ia a circuitului de

maximal de curent) pentru deconectarea automat n cazul unei puneri duble la p mnt; Idpm - curentul maxim de punere dubl la p mnt, considernd o rezisten rezerv ); defect de calcul de 4 ;; t este timpul de deconectare la acest curent (timpul protec iei de

K - c ldura specific medie a p mntului; se consider de regul : K ! 1,7 10 6 ws / o Cm 3- cre terea admis de temperatur la trecerea curentului de defect; se consider = 60 0C. Fa de cele de mai sus privind condi ia de stabilitate termic pentru un curent de dubl

punere la p mnt nedeconectabil , timpul td rezult din rela ia:

U p e 125

t - n care t este timpul maxim n care este stabilit termic la o tensiune t'

Up=125 V n care U p ! R pt I rm . De exemplu, dac se consider un timp t = 200 minute (indicat n tabelul 2.2 pentru prize de p mnt cu electrozi verticali) i dac se consider c valoarea maxim a curentului de dubl punere la p mnt nedeconectabil este egal cu intensitatea de reglaj a protec iei maximale Irm rezult :

U p ! R pt I rm e 125De exemplu dac a rezultat c : Rpt } 8 stabl termic pentru o durat :

200 t'

i Irm = 250 A nseamn c priza de p mnt este

t' !respectiv t ' ! 45 s , ceeea ce nseamn punere simpl la p mnt n cel mult 45 s.

200 200 ! $ 0,75 min , 2 4 R pt 256c trebuie asigurat declan area n caz de defect cu

Dac priza de p mnt ar avea o rezisten

de dispersie Rpt e 4 ; ar fi rezultat un timp

t' !

200 ! 3 min . n conformitate cu reglement rile n vigoare, n cazul n care timpul de 64e te valoarea de calcul, este necesar

deconectare td, n cazul unei simple puneri la p mnt dep

ca imediat dup fiecare punere dubl la p mnt s se verifice instala ia de legare la p mnt, i

31

anume rezisten a de dispersie Rpt, precum coeficien ii de atingere ka i pas Upas). Dac se consider de exemplu: - n condi ia Rp I rm e 125

i tensiunile de atingere

i de pas (respective

200 t = 200 minute iar pentru Rp= 2,8 , t' 125 t t = 10 minute, t e R I p rm '

2

Pentru Irm = 200 A rezult

'

t' $

40 104 . 2 I rm

Rezult c este necesar ca la o punere simpl la p mnt, deconectarea s aib loc n cel mult 10 minute. Dac Irm =100 A , din calcul rezult n acest caz un timp maxim de deconectare t' = 40 minute. Pentru schema de func ionare T 2T (neutru legat la p mnt prin rezistor Rn), valorile tensiunilor de atingere Ua i de pas maxim admise sunt cele din tabelul 2.3 de mai jos. Rezult c n cazul posturilor de transformare cu instala ia de legare la p mnt folosit n comun se aplic valorile din tabelul 2.4 de mai jos. Cnd trebuie realizat separarea, de exemplu la posturile de transformare la care prizele de p mnt de pe partea de nalt tensiune sunt separate fa de cele de pe partea de medie tensiune, tensiunile de atingere i de pas maxime admise pentru partea de medie tensiune sunt cele din tabelului 2.5 de mai jos n func ie de timpul de ntrerupere a curentului de punere la p mnt i de categoria zonei n care se afl echipamentul de nalt tensiune. Tabelul 2.3 Valorile maxime admise ale tensiunilor de atingere i de pas pentru re elele de m. t ("1 35 kV) legate la p mnt prin rezistor Rn (schema T 2T)Zona de amplasare a instala iilor (echipamentelor) electrice 1.1.Circula ie frecvent 1.2. Circula ie redus , f r mijloace individuale de protec ie izolante 1.3. Circula ie redus , cu folosirea mijloace individuale de protec ie izolante Timpul de ntrerupere la protec ia de baz 0, 2 250 0, 3 200 0, 4 165 0, 5 150 0, 6 140 0, 7 130 n s 1, 23 50

Nr. crt. 1.

Echipamentul electric Orice echipament electric cu excep ia stlpilor LEA

0, 81, 2 125

500

400

330

300

280

260

250

125

1100

795

600

500

500

500

500

250

32

2.

Stlpi LEA f r aparataj

3.

Stlpi LEA cu aparataj

2.1. Circula ie frecvent din localit i 2.2. Incinte industriale sau agricole, plaje, terenuri de camping 2.3. Circula ie frecvent din afara localit ilor i n general, cu circula ie redus 2.4. Incinte industriale sau agricole, plaje, terenuri de camping 3.1. n general, indiferent de zon 3.2. Incinte industriale sau agricole, plaje, terenuri de camping

1100

795

600

500

500

500

500

250

Nu sunt standardizate (nu se reglementeaz )

250

250

250

250

250

250

250

125

500 250

500 250

500 250

500 250

500 250

500 250

500 250

250 125

La posturile de transformare din schema T2T n care se folose te n comun instala ia de legare la p mnt pentru partea de medie tensiune i de joas tensiune, cnd pe partea de joas tensiune se aplic protec ia prin legare la neutrul re elei, tensiunea Upn a ntregului sistem constituit din conductoarele de neutru ale re elei de joas tensiune (de protec ie) PE sau PEN i toate prizele de p mnt legate la acestea, inclusiv priza de p mnt a postului de transformare, va fi astfel determinat , nct tensiunile de atingere Ua s fie cel mult egale cu valorile din rndul nti al Tabelului 2.3 (respectiv din Tabelul 2.4) pentru schema T2T, n func ie de timpul de ntrerupere a curentului de punere simpl la p mnt n re eaua de m.t . n cazul schemei T2T, totdeauna rezisten a de dispersie rezultant cazul n care rezisten a de dispersie rezultant separate de cele de pe partea de medie tensiune. Tabelul 2.4 Valorile maxime admise ale tensiunilor de atingere i de pas n re elele din schema T 2T pentru cazurile cnd n care se folose te n comun instala ia de legare la p mnt (partea de m.t i partea de j.t), iar pe partea de joas tensiune se aplic protec ia prin legare la neutrul re elei stlpi; LEA folosi i n comun i pentru posturi de transformareValoarea maxim admis a tensiunii de atingere i de pas Ua i Upas Timpul de ntrerupere a curentului maxim de punere la p mnt prin priz , n s 0, 2 250 0, 3 200 0, 4 165 0, 5 150 0, 6 140 0, 7 130 0, 81,2s 125 1, 23 s 50

la post Rpn e 1;. n

a ntregului sistem folosit n comun nu poate

ndeplini aceast condi ie, instala iile de legare la p mnt de pe partea de joas tensiune trebuie

33

La o instala ie de legare la p mnt folosit n comun condi ia de dimensionare este:

R pn eunde:

Ua , rc I p

Rpn - este rezisten a de dispersie rezultant a ntregului sistem de legare la p mnt constituit din : - priza de p mnt local a postului de transformare de rezisten rezisten e trebuie s aibe o valoarede cel mult 10 ); - sistemul constituit din conductoarele de neutru PEN (re eaua conductoarelor de neutru care pleac din postul respectiv) i toate prizele de p mnt de pe partea de j.t legate la acestea de rezisten Rpt (valoarea acestei

R ,pn ;

- sistemul constituit dintr-un conductor de compensare i prizele de p mnt legate la acesta

Rpc (numai n cazul n care un astfel de conductor de compensare este prev zut);Rezult :

R pn !

1 ; n toate cazurile trebuie ndeplinit condi ia R pn e 1 ; ; 1 1 1 ' R pn R pt R pc

Ua tensiunea de atingere maxim admis n func ie de timpul de declan are la protec ia de baz tb din tabelului 2. 4 de mai sus; Ip curentul maxim de punere la p mnt din linia de m.t din circuitul care alimenteaz defectul care se determin innd seama de curentul capacitiv total al re elei, de impedan a conductorului fazei defecte (de la locul defectului respectiv pn la postul de transformare) i de rezistorul din sta ia de alimentare; rc reprezint un coeficient de reducere n cazul prevederii unui conductor de compensare pe stlpii LEA de la sta ia de alimentare pn la postul de transformare n cauz ; rc= 0,8, dac Rp e 1; i rc= 0,7 dac Rp " 1; (rezisten a rezultant de dispersie), dac conductorul de compensare este legat la prizele stlpilor LEA, se poate considera:

R pc $ r ps rcunde: rps - este rezisten a medie a prizelor de p mnt de la stlpi, iar rc este impedana a conductorului de compensare n deschiderea medie dintre doi stlpi.

34

La posturile de transformare din re elele T2T cu instala iile de legare la p mnt separate, n cazul unui defect (scurtcircuit monofazat) pe partea de m.t ,condi iile de dimensionare a instala iei de legare la p mnt sunt urm toarele:

R pt I p k a rc Eaunde:

e Ua

i

R pt I p k pas rc E pas

e U pas

Rpt - este rezisten a de dispersie a instala iei de legare la p mnt a postului de transformare; totdeauna trebuie ndeplinit condi ia: R' pt e 10 ; ; Ip curentul de punere la p mnt, innd seama de curentul capacitiv total al re elei, de impedan a conductorului fazei defecte pn la post, de rezistorul din sta ia de alimentare i de rezisten a de dispersie a prizei postului Rpt ;

rc coeficientul de reducere prezentat de conductorul de compensare (dac este cazul) care nso e te LEA; dac nu se dispune de valori determinate, se poate considera rc = 0, 8; n cazul n care nu se prevede un astfel de conductor, se ia rc = 1; ka i kpas coeficientul maxim de atingere, respectiv de pas al instala iei de legare la p mnt; Ea i Epas coeficien ii de amplasament; Ua i Upas este tensiunea de atingere, protec ia de baz tb. La un post de transformare din cadrul unei re ele de m.t n schema T 2T cu cabluri subterane (LES), totdeauna se realizeaz o instala ie de legare la p mnt folosit n comun att pentru partea de m.t ct i pentru partea de j.t; n acest caz condi ia de dimensionare este: respectiv de pas maxim admis , conform tabelului 2.5 de mai jos, n func ie de categoria zonei i timpul de declan are la

rc rk ri re R pn I p e U aunde: rc - este coeficientul de reducere, care ine seama de prezen a conductorului de compensare (dac este cazul) ntre sta ia de alimentare i postul de transformare respectiv: rc = 0, 8, pentru Rpn e 1 ;. rc = 0, 7, pentru Rpn " 1 ;. rc = 1, dac nu este prev zut un conductor de compensare;

35

rk - este coeficientul de reducere numit rk = 1 dac

i factorul de a teptare, care ine seama de

simultaneitatea factorilor nefavorabili; rk = 0,85 dac re eaua de j.t este n cabluri subterane i re eaua de joas tensiune este preponderent aerian ; ri - este coeficientul de reducere datorit nveli urilor metalice ale cablurilor de m.t. ri = 0, 4 n cazul cablurilor de m.t armate i cu nveli uri metalice din plumb sau aluminiu; re eaua de m.t buclat sau radial ; ri = 0, 85, n cazul cablurilor care con in numai ecrane din benzi sau srme de cupru i dac re eaua de m.t cu cabluri este buclat ; ri = 1 dac re eaua de m.t cu cabluri este radial ; re - este coeficientul de echipoten iere al localit ii (a platformei); dac nu se dispune de valori determinate prin m sur ri, se vor considera urm toarele: re = 0, 8, dac re eaua conductoarelor de neutru de pe partea de j.t este buclat ; re = 1 dac re eaua conductoarelor de neutru de pe partea de j.t este ramificat ; Ua este tensiunea de atingere maxim ka =kpas =1. Coeficientul de echipoten iere al localit ii re, sau al unei incinte, respectiv al unei platforme, se ob ine din raportul: admis din Tabelul 2.4 de mai sus, se consider

re !unde :

U pe U pn

sau re !

R pe R pn

Upn - este tensiunea total a re elei generale de legare la p mnt; Upe - este tensiunea re elei generale de legare la p mnt fa influen de un punct de zona de Rpe; de un de un a acestei re ele, folosit i pentru determinarea rezisten ei de referin a acestei re ele);

Rpn rezisten a de dispersie rezultant a re elei generale de legare la p mnt fa punct de poten ial nul (din afara zonei de influen punct din zona de influen leg tur voit Rpe rezisten a de dispersie rezultant a re elei generale de legare la p mnt fa

a acestei re ele, dar ndep rtat pe ct posibil de elementele care au

sau ntmpl toare cu conductoare ale re elei de legare la p mnt, cum sunt

conductele i funda iile cl dirilor.

36

Tabelului 2.5 Valorile tensiunilor de atingere i de pas maxime admise pe partea de medie tensiune n cazul separ rii prizelor de p mnt la posturile de transformare (cazul re elelor de m.t n schema T2T).Nr. crt. 1. Categoria zonei Zon cu circula ie frecvent Zon cu circula ie redus , f r mijloace de protec ie izolante Zon cu circula ie redus , cu folosirea mijloacelor izolante Timpul de ntreruperi a curentului de punere la p mnt prin priz , n s 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 0, 6 0, 7 0, 81, 2s 250 200 165 150 140 130 125

2.

500

400

330

300

280

260

250

3.

1100

795

600

500

500

500

500

Ca timp de ntrerupere se consider timpul corespunz tor protec iei de baz tb tb = tp1+ td1, unde: tp1 timpul protec iei celei mai rapide care este prev zut s ac ioneze mpotriva curentului de punere la p mnt; td1 timpul propriu al ntrerup torului respectiv. La liniile electrice aeriene LEA de m.t din re ele care func ioneaz (izolate fa n schema IT

de p mnt), n cazul stlpilor f r aparataj din zonele cu circula ie frecvent din easc valoarea de 125 V.

localit i, instala iile de legare la p mnt trebuie s fie astfel dimensionate, nct tensiunile de atingere i de pas s nu dep Astfel:

k a Rp 125 e ; Ea F 1 Ipn care:

k pas Rp 125 e E pas Ip

Ip - are valoarea curentului de punere simpl la p mnt sau n cazul compens rii cu BC, cea a curentului rezidual, ns cel pu in 10 A; Ea i Epas - coeficien ii de amplasament; F - coeficientul de izolare a betonului la stlpii de beton armat.

37

Pentru asigurarea stabilit ii termice a prizelor de p mnt de la stlpii LEA se verific ndeplinirea urm toarei condi ii privind rezisten a lor de dispersie:

Rp eunde:

12 V Ip

Ip are valoarea curentului de punere simpl la p mnt sau n cazul compens rii cu BC cea a curentului rezidual, ns cel pu in 10 A; V - rezistivitatea solului n care sunt ngropa i electrozii prizei de p mnt. n cazul stlpilor cu aparataj se consider totdeauna F =1, iar condi iile rezultate sunt:

k a Rp 125 e ; Ea Ip

k pas Rp 125 e E pas Ip

n plus, la stlpii cu aparataj de la liniile electrice aeriene se impune m sura ca personalul de exploatare s foloseasc mijloace individuale de protec ie. Pentru asigurarea stabilit ii termice a prizelor de p mnt de la stlpii cu aparataj se verific urm toarele condi ii:

R ps en care:

12 V Ip

i R ps e

125 t I rm t '

Ip- este curentul de simpl punere la p mnt; Irm- este curentul de reglaj al protec iei maximale; td - timpul stabilit pentru lichidarea defectului de punere simpl la p mnt; t- timpul pentru care priza de p mnt este stabilit termic la U = 125 V. n cazul folosirii n comun a stlpilor pentru LEA de medie tensiune de apari ire n re eaua de joas i de joas

tensiune, pentru protec ia mpotriva tensiunilor de atingere i de pas, se au n vedere pericolele tensiune (stlpi, tablouri de distribu ie, ntreruptoare, prize, i la receptoare, etc.) a unor tensiuni de defect care ar putea duce la str pungeri de izola ii electrocut ri, pentru care se iau urm toarele m suri: - LEA de medie tensiune care au por iuni de stlpi comuni cu LEA de jos tensiune sunt n ntregime (inclusiv n por iunile necomune) echipate cu izolatoare nestr pungibile, iar numai pe por iunea cu stlpi comuni, linia este n construc ie mecanic nt rit ; - Se prevede deconectarea automat medie tensiune izolate fa la puneri simple la p mnt; n cazul re elelor de ncondi iile de selectivitate pentru prin m suri de exploatare adecvate de p nnt n care nu se asigur

deconectarea la puneri simple la p mnt, se organizeaz

38

deconectarea manual p mnt;

ntr-un timp ct mai scurt posibil (timpul maxim admisibil n cazuri la

excep ionale justificate este de 30 minute), a liniei la care apar defecte cu punere simpl

- Lucr rile la re eaua de jos tensiune se efectuiaz dup ntreruperea prealabil a re elei de medie tensiune n por iunile cu stlpii folosi i n comun; se admite lucrul la re eaua de jos tensiune cu re eaua de medie tensiune, sub tensiune, numai cu scoaterea de sub tensiune a zonei de lucru a re elei de jos tensiune i ncadrarea ei cu scurtcircuitoare i numai pentru lucr rile i condi iile prev zute de normele specifice de securitate a muncii; - n func ie de modul de izolare a re elei de jos tensiune i de protec ia folosit mpotriva electrocut rilor prin atingere indirect n re eaua de joas tensiune, se va alege una din variantele de realizare a re elei de jos tensiune cu stlpii folosi i n comun, men ionate mai jos. n toate cazurile se justific n documenta ia lucr rii varianta aleas . Se disting urm toarele 3 variante care pot apare n practic : Varianta 1 n care conductorul de neutru al re elei de jos tensiune PEN este folosit i drept conductor de neutru de protec ie, att la consumatori ct i la stlpi. ntr-un astfel de caz conductorul de neutru PEN se leag la priza de p mnt a fiec rui stlp. O astfel de situa ie este foarte favorabil deoarece condi ia principal este:

R pn eunde :

Ua Ip

Rpn - este rezisten a de dispersie rezultant a ntregului sistem, constituit din conductorul de neutru i toate prizele legate la acesta (de protec ie i de exploatare), n ;;n acest caz coeficien ii de atingere i de pas se consider ka=kpas=1; Ip - curentul maxim de punere la p mnt n re eaua de medie tensiune (n A; Ua tensiunea maxim admis conform STAS 2612-1987 respectiv din tabelul 2.1 al prezentei lucr ri pentru instala iile electrice din zone cu circula ie frecvent , n func ie de timpul de declan are n cazul unei puneri la p mnt pe partea de medie tensiune, n V. n cazul n care, cu ajutorul prizelor de p mnt naturale ale stlpilor i al prizelor de p mnt din re eaua de jos tensiune (de exploatare i de protec ie la consumatori),se realizeaz rezisten a cerut , nu mai este necesar s se adauge prize artificiale la stlpi. Varianta 2 n care conductorul de neutru al re elei de jos stlpii LEA. La stlpii la care conductorul de neutru este izolat fa prin legare la p mnt, combinat tensiune PEN este folosit i drept conductor de neutru de protec ie ns numai la consumatori i, eventual numai la o parte din de ar