Retele electrice - clasificarea retelelor electrice

RETELE ELECTRICE

Energia electrica nu poate fi stocata si de aceea ea se consuma chiar in momentul producerii sale. Instalatiile de producere, transport, distributie si utilizare a energiei electrice formeaza un sistem unic, numit Sistem Energetic National (SEN).

Retea electrica = partea din SEN pentru transportul si distributia energiei electrice. Aceasta cuprinde linii electrice aeriene - LEA, in cablu - LEC, statii, posturi de transf - PT, puncte de alimentare - PA, tablouri de distributie.

La inceput retelele erau regionale de tipul generator - retea - consumator

Apoi zonele s-au interconectat si au format SEN. Orice instalatie noua se racordeaza la SEN conform reglementarilor tehnice si Regulamentului de racordare - RED.

Avantajele SEN:

reducerea varfului de putere la nivel national, datorita nesimultaneitatii varfurilor consumatorilor

eficacitatea utilizarii resurselor - centralele electrice aproape de sursa

aplatizarea curbei de sarcina

Dezavantaje:

puterea de scurtcircuit la barele statiilor creste - aparataj de comutatie mai performant

stabilitatea SEN este mai dificila datorita necesitatii functionarii sincrone a generatoarelor

regimul normal si de avarie al functionarii SEN este mai greu de controlat

aparataj de protectie si comutatie complexe

Statie de transformare = ansamblu de instalatii si constructii care transforma energia electrica de o anumita tensiune in energie electrica de alta tensiune de la I.T. la M.T.

Post de transformare = transforma energia de la M.T. la J.T.

Punct de alimentare = distribuie energia la aceeasi tensiune

Linii electrice = asigura legatura intre statii, statii - posturi, posturi si consumatori

CLASIFICAREA RETELELOR ELECTRICE

Criterii de clasificare:

tensiune

functie

structura topologica

sistem

constructie

Dupa tensiune:

joasa tensiune = 400/230 V

medie tensiune = 6, 10, 20 kV - 110

inalta tensiune = 220, 400, 750 kV

Dupa functie:

- retele de utilizare, alimenteaza de regula receptoare casnice si mici motoare

- retele de distributie, prin care se transmite energia electrica in zonele de consum si se distribuie la consumatori. Reteaua include linii electrice cu tensiunea de cel mult 110 kV, instalatii electrice si echipamente de masurare.

- retele de transport, retele electrice de inalta tensiune, de 220 kV si mai mult, prin care se transporta la distanta puteri electrice importante.

- retele de interconexiune folosesc tensiuni intre 110 - 750 kV si realizeaza legaturi intre doua sau mai multe SE.

Dupa topologie:

retele radiale = consumatorul primeste tensiune dintr-o singura sursa; siguranta in functionare este redusa, dar sunt ieftine si usor de exploatat

retele buclate = fiecare consumator primeste energie din doua parti, cu avantajul unei sigurante crescute, dar si cu costurile de rigoare

retele complex buclate = se poate primi energie din mai mult de doua surse

Dupa sistem:

continuu

alternativ mono sau trifazat

LINII ELECTRICE AERIENE

Liniile electrice aeriene sunt instalatiile la care conductoarele care asigura circulatia energiei electrice sunt montate in aer liber.

Liniile electrice aeriene sunt instalatiile la care conductoarele care asigura circulatia energiei electrice (cele active si cele destinate sa protejeze linia impotriva descarcarilor atmosferice -conductoare garda) sunt montate in aer libcr.

Principalele ntiuni si terminologia folosita la liniile electrice aeriene se pot sistematiza astfel:

conductoarele liniilor aeriene sunt firele sau funiile metalice neizolate intinse liber intre suportii liniei (stalpi) si fixaxi dc accstia prin intermediul izolatoarelor.

conductoarele active pot fi simple ( un conductor pe fiecare faza ) sau fasciculare ( doua sau mai multe conductoare pe faza ). Trci conductoare active simple sau fasciculare formeaza un circuit trifazat al liniei. O linie poate avea unul sau mai multe circuite.

- conductoarele de protecte sunt simple, montate cate unul sau doua pe coronamentul stalpilor deasupra conductoarelor active.

- secfiunea reala a unui conductor este suma exacta a sectiunilor firelor componente.

- secfiunea nominala este valoarea rotunjita a sectiunii reale si serveste pentru identificarea conductorului cu precizarea materialului din care este fabricat acesta

rezistenfa de rupere a unui conduclor este raportul dintre valoarea fortei dc tractiunc din momentul care precede ruperea firului din care este construit conductorul, supus la tractiune simpla, fara socuri si sectiunea reala initiala a firului respectiv.

- deschiderea este distanta dintre axele a doi stalpi consecutivi ai liniei, masurata pe orizontala.

- denivelarea apare in terenurile accidentate, ca fiind distanta pe verticala iontre cele doua puncte de prindere a conductorului dintr-o deschidere.

- sageata unui conductor dintr-o deschidere este distanta pe verticala, intre dreapta care uneste punctele de prindere a conductorului si paralela la aceasta dreapta, tangenta la conductor, Tn punctul cel mai de jos.

- panoul este porfiunea de linie, formata din una sau mai multe deschideri consecutive si delimitate de doi stalpi la care conductoarele se monteaza prin intindere.

- traseul este proiectia pe plan orizontal a intregii linii intre cele doua capete: stalpul de plecare si stalpul de sosire al liniei, de obicei, amandoi de tip terminal: Lungimea traseului este egala prin urmare cu suma lungimilor tuturor deschiderilor sale. In mod practic, prin traseu se intelege culoarul afectat liniei.

- izolatoarele sunt elemente de portl!an, sticla sau alte materiale izolatoare care servesc la izolarea fata de pamant si prinderea de suporti a conductoarelor active.

- armaturiie si clemele cuprind totalitatea pieselor metalice care se folosesc la montarea conductoarelor si izolatoarelor.

- stilpii din lemn, beton sau metal sustin conductoarele liniei la distante prescrise.

- fundatiile sunt formate din ansamblul elementelor constructive prin care se fixeaza stalpii in sol.

- instalatia de legare la pamint are un rol dublu:

- inbunatatirea protectiei liniei prin legarea la pamant, din loc in loc, a conductoarelor de protectie;

- protejarea fiintelor in cazul unei eventuate atingeri a stalpilor, atunci cand in mod accidental, prin defectarea izolatiei, acestia pot primi tensiune.

- gabaritul este distanta cea mai mica dintre un conductor activ si sol sau un alt obstacol natural sau artificial.

STILPI

Stalpii sunt elemenle care sustin conductoarele active si de protectie, la distantele prescrise atat intre ele, cat si deasupra solului ori de alte constructii sau obstacole de pe traseu, asigurandu-se astfel stabilitatea liniei din punct de vedere mecanic, izolatia si gabaritele prevazute.

Stalpii trebuie sa suporte:

a -eforturile propii;

b-conductoarele;
c -izolatoarele;

d - armaturile.

Prin amplasarea si forma lor constructiva stalpii trebuie sa faca fafa si altor servituti:

- ocuparea unor suprafete minime de teren;

- functionarea altor utiliti din zona liniei ( cai de comunicatie, drumuri, cai ferate, rauri navigabile, linii de telecomunicatii si alte linii electrice etc.), traversarea sau ocolirea estetica a localitatilor (in special a oraselor mari), integrarea in peisajul natural etc..

Stalpii pot fi clasificafi functie de materialele folosite la executarea lor in:

stalpi de lemn;

- stalpi de metal;

- stalpi de beton armat.

Indiferent de felul materialului, stalpii se confectioneaza dupa doua conceptii constructive, principial diferite:

stalpi rigizi, autoportanti;

stalpi articulati, ancorti.

Stalpii, trebuie sa iondeplineasca anumite functiuni mecanice si electrice pe care le impune traseul ales.

Din punct de vedere al functiei indeplinite in linie, stalpii se clasifica dupa cum urmeaza:

stalpi de sustinere, servesc la sustinerea conductoarelor active si de protectie si pot fi folositi numai pe portiunile drepte ale traseului liniilor. Fiecare stalp de sustinere suporta greutatea conductoarelor corespunzatoare la cate o jumatate din deschiderile adiacente.

Stalpii de susfinere formeaza cea mai mare parte, in mod curent 80% din stalpii L.E.A. au greutatea unitara cea mai redusa fata de celelalte categorii din aceeasi linie.

stalpii de intindere, formeaza punctele de rezistenta in lungul liniei si servesc pentru preluarea tractiunii in conductoare, in anumite locuri determinate de conditiile de functionare si montare a liniei, precum si in cazurile precizate de prescriptii. Stalpii de intindere formeaza puncte de separare a conductoarelor intre panouri si la traversari, astfel incat in cazul avariilor grave ( ruperi de conductoare, caderi de stalpi de susfinere), limiteaza defectul la panoul sau traversarea respective.

stalpi de colt, sunt destinati a prelua tractiunea in conductoare, in punctele in care aliniamentul liniei se schimba, formand un unghi. La unghiuri mici de intersectie a aliniamentelor se pot folosi ca stalpi de colt si stalpi de susfinere, de obicei intariti, in timp ce la unghiuri mari, se folosesc stalpi de intindere, in care caz acestia, preluand si traciunea conductoarelor, sunt denumiti stalpi de colt si de intindere.

- stalpi terminali, se utilizeaza la capetele liniilor, preiau intrega tracfiune a conductoar dintr-o singura parte.

- stalpi de traversare, se folosesc la incrucisarea cu alte constructii sau obstacole ( drmuri, cai ferate, linii de telecomunicafii, rauri, canale etc.) pot fi de sustinere sau intindere si trebuie sa asigure in deschiderea de traversare, inaltimea corespunzatoare prevederilor prescriptiilor.

- stalpi de derivatie, servesc pentru a permite luarea unei derivatii din linie, intr-o alta directie.

- stalpi de rotire a fazelor, servesc pentru rotirea conductoarelor de faza ale liniei, in ca scop sunt dimensionati si construiti special pentru a face posibila aceasta operatie. Rotirea fazelor are drept scop micsorarea efectelor pertubatoare ale liniilor de energie ( de transport) asupra liniilor de telecomunicafii invecinate, prin realizarea unei simetrii cat mai bune a
parametrilor electrici ai liniilor de transport.

Principalele elemente componente ale stalpilor sunt:

partea subterana (in fundafie ) a stalpului, sau elementul de sprijinire pe fundafie a stalpilor articulati;

corpul stalpului;

- coronamentul stalpului.

La stalpii metalici si de beton armat, partea subterana este in general incastrata in fundatie de beton odata cu stalpul, la cei de beton armat, si separat ( picioare de fundatii) la cei metalici.

Corpul stalpului este elemental principal al stalpului, ca volum si ca greutate. El preia eforturile mecanice aplicate asupra liniei, pe care le transmite fundatiei si asigura gabaritele conductoarelor fata de sol si alte constructii sau obstacole de pe traseu.

Coronamentul stalpului este format din traverse, console, varfare etc., montate la partea superioara a corpului stalpului de care sunt suspendate conductoarele active si de protectie.

Stalpi de lemn, se folosesc pentru linii electrice, in special pentru cele de tensiuni joase.

Stalpii de lemn sunt din:

- rasinoase, din care molidul, bradul, pinul;

- foioase tari, din care stejarul si salcamul.

Stalpii de foioase rezista mai bine la putrezire putand fi folositi dupa o simpla carbonizare la baza. Acestia au inconvenientul ca sunt scumpi si scurti. Stalpii de rasinoase ( conifere ) sunt lungi, drepti si cu o rezistenta mecanica suficienta, in schimb rezistenta la putrezire este redusa, astfel ca mi pot fi folositi decat impregnati.

Stalpii metalici, ocupa un loc principal, in special in domeniul tensiunilor foarte inalte. Stalpii de metal, prin calitatile lor deosebite, raman totusi si pentru viitor, un element de baza in constructia liniilor de tensiuni inalte si foarte inalte.

Avantajele pe care le prezinta stalpii metalici sunt:

- asigura o durata lunga de exploatare;

- pot fi calulati si executafi in solutii economice pentru gabaritele si sarcinile maxime care intervin in construc|ia liniilor;

- pot fi executati in conditii industriale, in fabrici si ateliere;

- pot fi asamblati cu usurinta pe traseul liniei, necesitand numai operatii simple, in general de imbulonare;

- fiind relativ usori si rezistenfi la transport si manipulare, sunt indicati pentru orice linii si in mod special pentru cele din terenuri accidentate si greu accesibile;

- greutatea lor redusa usureaza si simplifica montajul si in special operatiile de ridicare;

- nu sunt combustibili si nu sunt deteriorati de descarcari electrice;

- asigura o buna legatura electrica la pamant pentru conductorul de protectie, chiar prin corpul stalpului;