Elemente tehnologice privind constructia, intretinerea si exploatarea LEA

Elemente tehnologice privind constructia, intretinerea si exploatarea LEA

1.Scopul lucrarii

Scopul lucrarii este prezentarea constructiei LEA si insusirea de catre studenti a normelor si procedeelor practice de intretinere si exploatare a acestora.

2.Programul lucrarii

Lucrarea se va desfasura la Transelectrica, statia de 400kV Oradea Sud, situate in zona de cetura-Cihei, si la Electrica Sa, Centrul de intretinere si mentenanta Stei.

In prima parte a lucrarii se vor prezenta tipurile de conductoare folosite pentru liniile electrice aeriene, monofolare, multifilare, monometalice , bimetalice.

Urmeaza apoi prezentarea izolatoarelor, alcatuite din materiale ceramice, din sticla si din materiale sintetice. Se vor face exemplificari privind toata gama de izolatoare, izolatoare suport, izolatoare de tractiune, izolatoare de joasa tensiune, de medie tensiune, de inalta tensiune, izolatoare de sustinere, izolatoare de intindere.

Pentru a realiza legatura electrica si mecanica intre conductoarele liniei, izolatoare si stalpii liniilor electrice aeriene se folosesc clemele si armaturile, care trebuie sa evite descarcarile si pierderile prin efluvii.

Stalpii liniilor electrice aeriene sunt o componenta importanta care se va studia, prin prezentarea si recunoasterea in exploatare a principalilor stalpi de sustinere, stalpi de intretinere, stalpi terminali, stalpi de colt, stalpi de traversare, stalpi de subtraversare, stalpi de deviatie, stalpi de transpunere a fazelor.

3.Aplicatii practice

Se va face verificarea la incalzire in regim permanent de functionare (regim de durata) a conductoarelor unei LEA de inalta tensiune.

Conditia impusa este

Deoarece temperature conductorului este in legatura directa cu curentul de sarcina, va trebui verificata conditia :

Cu o mica aproximatie se poate calcula Imax , curentul de sarcina maxim prin conductorul de faza in regimul cel mai greu :

Se considera linia de 110kV din figura 2.1., pentru care se va stabili sarcina maxima in regim de durata. Aceasta va fi cea mai mare valoare obtinuta in situatiile urmatoare :

regim normal de functionare

regim de avarie

Fig 2.1. Linia de inalta tensiune

4.Interpretarea rezultatelor

Se va verifica incadrarea incalzirii conductoarelor in limita maxima de

70 grdC

- In cazul in care se depaseste aceasta valoare, se va alege un conductor cu sectiune mai mare si se vor reface calculele. Valoarea gasita pentru sectiunea conductorului este aceeasi pentru ambele circuite.

Suport teoretic si aplicativ

Linia aeriana de energie electrica este o instalatie montata in aer liber, compusa din conductoare, izolatoare, cleme, armaturi, stalpi, fundatii si instalatii de legare la pamant care serveste la transportul sau distributia de energie electrica.

Conductoarele liniilor electrice aeriene, in mod obisnuit se fabrica din aluminiu, otel sau aliaje de aluminiu; mai rar si doar in cazuri speciale din bronz sau otel.

Conductoarele LEA pot fi:

Monofilare (masive), dintr-o singura sarma cu sectiune rotunda, numai pentru sectiuni mici;

Multifilare, sub forma de funie;

Conductoarele funie pot fi construite din fire cu aceleasi sectiuni sau din fire cu doua sectiuni diferite.Ele pot fi:

Monometalice

Bimetalice, cum este cazul conductoarelor din aluminiu-otel sau aliaj de aluminiu-otel.

Se construiesc conductoare tubulare fie din mai multe fire circulare, fie din profile segment. Pentru liniile de joasa tensiune se mai utilizeaza conductoare torsadate, formate din unul sau mai multe conductoare de aluminiu isolate cu PVC, rasucite in jurul unui conductor din aluminiu-otel de asemenea izolat cu PVC.

Izolatoarele sunt elemente componente ale liniilor electrice aeriene, construite dintr-un corp izolant solid, cu sau fara armature metalice, cu ajutorul carora se realizeaza atat izolarea conductoarelor sub tensiune, cat si fixarea lor.

Casificari:

Din punct de vedere al materialului din care se confectioneaza: Izolatoare din materiale ceramice;Izolatoare din sticla; Izolatoare din materiale sintetice

Din punct de vedere constructive:cu inima plina, izolatoare suport, izolatoare de tractiune,izolatoare pentru sigurante fuzibile

Din punct de vedere al mediului in care functioneaza: izolatoare care functionaza in atmosfera normala, izolatoare care functioneaza in atmosfera poluata.

Din punct de vedere al liniilor electrice pentru care sunt destinate: izolatoare de joasa tensiune,medie tensiune, de inalta si foarte inalta tensiune,

Din punct de vedere electric: izolatoare strapungibile si nestrapungibile.

Din punct de vedere mecanic: izolatoare de sustinere si izolatoare de intindere

Clemele si armaturile realizeaza legatura electrica si mecanica intre conductoarele liniei, izolatoare si stalpii liniilor electrice aeriene.

Prin cleme se inteleg piese sau dispozitive de legatura care sunt in contact direct cu conductoarele si asigura legatura electrica si/sau mecanica intre conductoare sau intre acestea si izolatoare.

Armaturile sunt piese sau dispozitive de legatura intermediare intre izolatoare si consolele stalpilor sau intre cleme si izolatoare.

Pentru a evita avarii pe linie, clemele si armaturile trebuie sa aiba o constructie robusta si sa realizeze o fixare sigura a conductoarelor si izolatoarelor pe stalpii liniei.

Clemele si armaturile lanturilor de izolatoare ale liniilor de inalta tensiune trebuie sa aiba muchiile rotunjite, pentru a evita descarcarile si pierderile prin efluvii (efect Corona).

Stalpii liniilor electrice aeriene sunt constructiile care prin intermediul izolatoarelor, clemelor si armaturilor sustin conductoarele deasupra solului.

Stalpii pot fi din: metal, beton, lemn.

Stalpii metalici sunt folositi pentru LEA de inalta si foarte inalta tensiune si se executa din profile de otel intr-o constructie de forma zabrelita.

Stalpii din beton armat se intrebuinteaza la majoritatea liniilor de medie si joasa tensiune, precum si la inalta tensiune (100kv) ca stalpi de sustinere.

Stalpii din lemn sunt foarte rar folositi si admisi doar in cazuri speciale, in zone greu accesibile.

Din punct de vedere functional stalpii de impart in: Stalpi de sustinere(-au rolul ca in functionarea normala sa preia eforturile datorate incarcarilor verticale, precum si fortele orizontale datorate actiunii vantului), stalpi de intretinere, stalpi terminali, stalpi de colt, stalpi de traversare, stalpi de subtraversare, stalpi de deviatie, stalpi de transpunere a fazelor.

Fundatiile LEA sunt elemente de constructie cu ajutorul carora se fixeaza in pamant stalpii, inclusiv ancorele acestora.Prin intrmediul fundatiilor se transmit solului incarcarile pe care le suporta stalpii.

Exista o mare diversitate de fundatii, care se pot clasifica dupa diferite criterii:

Din punct de vedere al solicitarilor predominante se deosebesc:

Fundatii supuse la rasturanre

Fundatii supuse la smulgere sau compresiune

Din punct de vedere al calculului la stabilitate:

Fundatii de greutate

Fundatii incastrate in teren

Dupa tipul constructive si al modului de executie

Fundatiile burate se folosesc pentru stalpii liniilor de joasa si medie tensiune de sustinere in aliniament sau trminali si de colt ancorati.

Fundatii turante din beton armat sau nearmat se folosesc pentru stalpii de medie si inalta tensiune si mai rar pentru joasa tensiune.

Fundatiile gratar folosec traverse de lemn , beton armat sau otel profilat

Fundatiile forat-injectate sunt fundatii din beton la care gropile sunt executate prin forare.

Fundatiile prefabricate se folosesc la liniile de inalta tensiune si pot fi de diferite forme

Instaltia de legare la pamant se compune din priza de pamant, conductoarele de legatura si piesele de legatura. Partea principala o constituie priza de pamant, constand din unul sau mai multi electrozi in contact cu pamantul, prin care se realizeaza trecerea curentului in pamant..

Rezistenta electrica a prizei de pamant este compusa din rezistenta electrozilor, rezistenta dintre electrozi si sol si rezistenta solului. Dintre acestea valoarea cea mai importanta o are rezistenta solului.

CLASIFICARI ale liniilor electrice aeriene:

1. Dupa tensiunea nominala pentru care au fost construite:

• linii de joasa tensiune-cu tensiunea nominala pana la 1kV;
• linii de medie tensiune-cu tensiunea nominala peste 1 kV dar ,mai mica de 52kV;
• linii de inalta tensiune-cu tensiunea nominala de minimum 52kV dar mai mica de 300 Kv;
• linii de foarte inalta tensiune - cu tensiunea nominala de la 300kV in sus;

2. Din punct de vedere al sistemului de transmisie a energiei :

• linii monofazate;
• linii bifazate;
• linii trifatate;
• linii trifazate cu nul;

3. Dupa numarul de circuite

• linii cu un circuit;
• linii cu doua circuite;
• linii cu mai multe circuite;

4. Dupa elementele constructive:

• LEA pe stalpi de lemn;
• LEA pe stalpi de beton;
• LEA pe stalpi metalici;
• LEA cu izolatoare rigide;
• LEA cu izolatoare lant;

5. Dupa functionarea lor in cadrul sistemelor energetice:

• linii de transport;
• linii de distributie;

6. Din punct de vedere ai consumatorilor pe care ii alimenteaza:

• linii ce alimenteaza mari consupatori, care absorb din reteaua furnizorului minim 50 kVA in medie sau inalte tensiune;
• linii ce alimenteaza micii consumatori, care absorb din reteaua furnizorului puteri sub limitele de mai sus;

Bibliografie :

1. A.Buta., A.,Pana.,- Transportul si distributia energiei electrice, Indrumator de proiectare, Ed. Politehnica Timisoara, 1997
2. NTE 401/03/01 Normativ pentru constructia liniilor electrice aeriene de energie electrica cu tensiuni peste 1000V
3. Rucareanu,C. sa,- Linii electrice aeriene si subterane, Ed.Tehnica Bucuresti, 1989