pecs prezentare 5

PECS - Conf.Dr.Ing. Sorina COSTINA

Conf.Dr.Ing. Sorina [email protected]

Partea electric a centralelor i staiilor

(PECS)


CONDIII DE CALITATE A ALIMENTRII

n general, calitatea alimentrii cu energie electric se poate considera ca fiind n mod direct determinat de urmtorii factori:

sigurana n funcionare a instalaiei = aptitudinea instalaiei de a-i ndeplini funciile pentru care a fost creat, de-a lungul unei perioade de referin date;

calitatea produsului furnizat consumatorilor, respectiv, calitatea energiei electrice tranzitate prin instalaia respectiv = aptitudinea energiei electrice de a satisface necesitile consumatorilor (conformitatea produsului cu normele de calitate);

compatibilitatea instalaiei cu mediul nconjurtor = aptitudinea instalaiei de a funciona n mediul su ambiant ntr-un mod satisfctor i fr a produce perturbaii intolerabile pentru tot ceea ce se afl n acest mediu.

mbuntirea nivelului calitativ al serviciului de alimentare cu energie electric este un proces complex, care necesit n general cheltuieli suplimentare, verificarea eficienei economice a msurilor adoptate pentru creterea calitii presupunnd analiza corelaiilor ntre variaia costurilor calitii (investiii, cheltuieli de exploatare, daune) i variaia indicatorilor de msurare a calitii.


SCHEME CU UN SISTEM DE BARE COLECTOARE I UN NTRERUPTOR PE CIRCUIT

Variant de referin (Un 110kV), pentru analiza comparativ adiferitelor tipuri de scheme de conexiuni utilizate n staii electrice

Schema cu un sistem de bare colectoare (1BC) presupune existena unui singur nod de conexiuni, la care sunt racordate circuite cu soluii de echipare simple (dou circuite de linie i dou circuite de (auto)transformator).


Principalele avantaje ale schemelor cu 1BC

configuraia lor mai simpl i numrul de aparate mai redus n raport cu alte tipuri de scheme electrice de conexiuni;

eforturi mai mici de investiie pentru echipamente;

prin reducerea numrului surselor poteniale de defecte/greeli de manevrare, numrul ntreruperilor n alimentare este potenial mai mic;

necesit suprafee de teren mai mici pentru dispunere, fiind indicate i n cazul staiilor amplasate n construcii (de interior).


Principalul dezavantaj al schemelor cu 1BC

Defectele (sau reviziile) la sistemul de bare/ separatoarele de bare sau refuzul de acionare al unui ntreruptor conduce la scoaterea ntregii staii din funciune.

n cazul unor ntreruperi n zona barelor colectoare, daunele ca urmare a nelivrrii energiei electrice vor fi cu att mai mici, cu ct vor fi conectate mai puine circuite la sistemul de bare colectoare.

n cazul reviziilor/reparaiilor la o celul, ntreruperea n alimentare va afecta numai circuitul aferent celulei respective.

Daunele ca urmare a nelivrrii energiei electrice pot fi reduse dac circuitul respectiv este rezervat (pn la zero, n cazul unei rezerve de 100%).


Aria de aplicabilitate a schemelor cu 1 BC i un ntreruptor pe circuit

sunt folosite pentru toate treptele de tensiune din reelele de distribuie, atunci cnd aparatajul electric este fiabil, presupune mentenan redus i/ sau consumatorii admit ntreruperi n alimentare ori pot fi preluai de alt surs de rezerv.


SECIONARE LONGITUDINAL A SISTEMULUI DE BARE

Secia A Secia B

Scop: Creterea siguranei n funcionare a schemelor cu un sistem de bare colectoare i un ntreruptor pe circuit.


Probabilitatea ca un defect la sistemul de bare , la separatoarele de bare sau refuzul de acionare al unui ntreruptor s afecteze mai multe secii de bare este relativ redus.

se reduce numrul de circuite ntrerupte ca urmare a unor defecte/revizii n zona barelor i a separatoarelor de bare, dac se ine seama de unele aspecte: se pot crea attea secii de bare cte surse de alimentare exist

pentru staia respectiv; consumatorii vor fi ct mai uniform repartizai pe secii, iar cei cu

dubl alimentare vor fi racordai la secii diferite; ntre secii se prevd circuite suplimentare (cuple longitudinale),

care permit alimentarea a dou secii de la aceeai surs, n cazul defectrii/ revizuirii uneia dintre surse.



Fiecare secie de bare este alimentat din SEN prin cte o linie electric, iar numrul plecrilor din staie este egal repartizat pe cele dou secii.

n cazul unor ntreruperi (planificate sau nu) n zona barelor i a separatoarelor de bare, daunele de nelivrare a energiei electrice vor fi mai mici, fiind afectai doar jumtate dintre consumatorii alimentai de la sistemul de bare colectoare.

Modificarea variantei de baz presupune un efort suplimentar de investiii, pentru echiparea cuplei longitudinale ntre seciile de bare.



Variante de echipare a circuitelor de cupl longitudinal

a

b

c

(a) Cupla longitudinal cu un separatorpresupune o investiie minim, dar ofer o elasticitate n exploatare foarte redus, deoarece cuplarea/ decuplarea celor dou secii de bare se poate face numai n absena sarcinii (dup deconectarea surselor de alimentare).

In cazul unor manevre greite cu separatorul cuplei sau n cazul revizuirii acestuia, trebuie scoase din funciune ambele secii de bare.


(b) Acest ultim dezavantaj poate fi parial remediat prin prevederea unui al doilea separator de cupl.Cele dou separatoare se pot izola reciproc, ceea ce permite meninerea n funciune a uneia dintre cele dou secii de bare, atunci cnd se lucreaz la cealalt secie.

(c) Elasticitate i siguran maxim n exploatare sunt oferite de cupla longitudinal cu dou separatoare i un ntreruptor.Conectarea/deconectarea longitudinal a seciilor se face numai cu ajutorul ntreruptorului (capabil s sting arcul electric).

a

b

c

Variante de echipare a circuitelor de cupl longitudinal


Cupla longitudinal cu dou separatoare i un ntreruptor

Lucrrile de revizie/ reparaie la ntreruptorul cuplei se pot face cu meninerea ambelor secii de bare sub tensiune.

n regim normal de funcionare, circuitul cuplei longitudinale este meninut n starea n funciune sau n rezerv cald (separatoarele cuplei sunt nchise, ntreruptorul fiind deconectat) n funcie de condiiile de exploatare de la un moment dat.

Dac una din seciile de bare nu are o surs de alimentare(aceasta este n reparaie sau revizie) atunci trebuie meninut cupla n funciune.

Dac ambele secii au surse de alimentare este de preferat ca circuitul de cupl longitudinal s fie meninut n starea de rezerv cald.


Avantajele meninerii cuplei n rezerv cald

Pentru sigurana n funcionare a staiei: se evit ca n cazul unui scurtcircuit pe una din secii s declaneze

dou ntreruptoare (al sursei de alimentare i al cuplei longitudinale), situaie care ar conduce la expunerea celeilalte secii, n cazul nefuncionrii ntreruptorului cuplei;

se scurteaz durata manevrelor de conectare; se reduce riscul unor manevre greite cu separatoarele; se reduce valoarea curenilor de scurtcircuit n cazul unui scurtcircuit

pe una dintre seciile de bare. Pentru creterea continuitii n exploatare, cuplele longitudinale

echipate cu ntreruptor se prevd cu sisteme de anclanare automat a rezervei (AAR). Mai nou, se folosete denumirea transfer automat.


SCHEME CU UN SISTEM DE BARE COLECTOARE I CU OCOLIRE

Intreruptoarele sunt aparatele din staii care necesit de regul cele mai frecvente lucrri de ntreinere sau de remediere a unor defecte, ga urmare a solicitrilor la care sunt supuse n exploatare.

Pe durata efecturii lucrrilor se ntrerupe funcionarea circuitelor respective i se pot nregistra daune. Pentru reducerea acestora devine uneori justificat din punct de vedere economic prevederea unui ntreruptor suplimentar, intercalat pe o legtur ocolitoare, astfel nct acesta s poat nlocui, pe rnd, cte un ntreruptor din staie.

Prin ocolire: se reduce timpul de ntrerupere n alimentarea cu energie

electric, pe un circuit la care a aprut un defect. Lucrrile planificate n zona unei celule se execut fr

ntrerupere n alimentare.


Exemplu de schem de conexiuni cu un sistem de bare colectoare i bar de ocolire

BC

B oc


Instalaiile de ocolire

presupun investiii suplimentare din cauza:

introducerii ntreruptorului de ocolire (care mpreun cu separatoarele sale formeaz cupla de ocolire);

introducerii sistemului barelor de ocolire; introducerii separatoarelor de ocolire, pentru fiecare

circuit care urmeaz a fi ocolit; consum suplimentar de teren pentru amplasarea

staiei, comparativ cu varianta de baz.


Instalaiile cu bare de ocolire pot rezulta eficiente din punct de vedere economic atunci cnd:

durata nelivrrii de energie, ca urmare a lucrrilor de revizie/reparaie n celule este mare (staii cu multe circuite nerezervate ntre ele, cu echipamente nvechite, cu fiabilitate redus, cu solicitri frecvente ale ntreruptoarelor etc.);

sarcina electric vehiculat pe circuite este mare (ocolirea se prevede n staii cu Un 110kV);

exist o mare sensibilitate la ntreruperi a zonelor alimentate i circuitele nu sunt rezervate prin alte ci de alimentare.


Manevrele pentru ocolirea unui ntreruptor aflat n funciune:

trebuie astfel etapizate nct s nu conduc la ntreruperea tranzitului de energie pe circuitul respectiv.

Etapele unei astfel de manevre sunt urmtoarele: se aduce n starea n funciune cupla de ocolire, punnd n acest fel

sub tensiune bara de ocolire; dac bara de ocolire este fr defecte ntreruptorul cuplei de ocolire rmne nchis; n caz contrar el va declana prin proteciile sale; spunem c, astfel, am verificat izolaia barei de ocolire;

se nchide separatorul de ocolire, punnd astfel n paralel ntreruptorul cuplei de ocolire cu ntreruptorul pe care vrem s-l scoatem n reparaie sau revizie;

se deschide ntreruptorul circuitului respectiv i apoi se separ deschiznd cele dou separatoare : cel de bare i cel de linie;

pe toat durata reparaiei funciunile ntreruptorului ocolit vor fi preluate de ntreruptorul cuplei de ocolire.

Manevra de revenire se poate face, de asemenea, fr ntreruperea circuitului respectiv.


SCHEME CU BARE COLECTOARE SECIONATE

LONGITUDINAL I CU OCOLIRE

B oc

BCBC BC

a

B oc

BCBC BC

c

B oc

BCBC BC

b

Pentru mrirea continuitii n alimentarea consumatorilor, schemelor cu 1 BC secionat longitudinal li se poate asocia ocolirea.


SCHEME CU BARE COLECTOARE SECIONATE LONGITUDINAL I CU OCOLIRE

Pentru o elasticitate ridicat n funcionarea unor scheme, corespunztor fiecrui nod de bare se pot prevedea cuple individuale: una longitudinal i dou de ocolire (a).

n condiiile unei elasticiti mai reduse, efortul de investiii poate fi sensibil micorat prin folosirea unor cuple cu funciuni multiple. Printr-o selectare convenabil a separatoarelor de bare, cu ajutorul unei astfel de cuple pot fi realizate pe rnd, dou (b) sau toate cele trei cuple (c).

Dezavantajul principal al folosirii unor cuple cu funciuni multiple n caz de revizie sau defectare a ntreruptorului de cupl se pierd

toate posibilitile de cuplare a diverselor noduri ntre ele. n cazul unui refuz al singurului ntreruptor de cupl este

deconectat toat staia (ntrerupere total), iar comutaia prin separatoare este o potenial surs de incidente pe barele colectoare, cu consecine foarte grave.


SCHEMA CU DOU SISTEME DE BARE COLECTOARE I UN NTRERUPTOR PE CIRCUIT

n cazul secionrii longitudinale, seciile aparinnd aceluiai sistem de bare sunt dispuse una n prelungirea alteia. Fiecare circuit din staie poate fi racordat doar la una dintre seciile de bare i i pierde alimentarea, n caz de indisponibilitate a seciei respective. Din aceast cauz, secionarea longitudinal este considerat o secionare rigid.

Spre deosebire de aceasta, un mod de secionare elastic poate fi considerat acela care permite cuplarea circuitelor, pe rnd, la oricare dintre seciile de bare. Aceasta se poate realiza prin secionarea transversal a sistemului de bare din varianta de referin.

Secionarea transversal presupune creterea numrului de separatoare de bare, care pe lng funcia de izolare a circuituluifa de sistemul de bare, capt i funcia suplimentar de selectare a sistemului de bare pe care urmeaz s funcioneze acesta.

Prin secionare transversal rezult scheme cu mai multe sisteme de bare colectoare.


Exemplu de schem de conexiuni cu dou sisteme de bare colectoare


Exemplu de schem de conexiuni cu dou sisteme de bare colectoare

n varianta de baz, schemele cu dou sisteme de bare colectoare (2BC) presupun existena a dou noduri de conexiuni dispuse alturat, fiecare circuit fiind prevzut cu cte dou separatoare de bare, care sunt folosite att pentru selectarea sistemului de bare la care urmeaz a fi racordat circuitul respectiv, ct i pentru separarea celulei la care se lucreaz fa de barele colectoare.

Fiecare circuit se poate racorda la oricare dintre sistemele de bare colectoare, aceast manevr efectundu-se n regim normal de funcionare fr ntreruperea funcionrii.

Fiecare bar colectoare poate fi izolat n scopul executrii lucrrilor de ntreinere, fr ntreruperea vreunui circuit.

Un incident pe un sistem de bare ntrerupe doar circuitele racordate n nodul respectiv, timpul de nelivrare a energiei fiind cel necesar efecturii manevrelor de trecere a circuitelor pe cellalt sistem de bare colectoare (deci mult mai mic dect timpul de nelivrare n cazul variantei de referin, necesar pentru reparaii).


Cupla transversal: Cuplarea celor dou noduri de conexiuni prin nchiderea ambelor separatoare de bare

ale aceluiai circuit presupune riscul unor avarii grave (nsoite de arc electric) i deci o astfel de manevr este strict interzis.

Cuplarea sistemelor de bare poate fi fcut numai prin intermediul ntreruptorului cuplei transversale, denumit astfel deoarece n teren se adopt o dispunere paralel a celor dou sisteme de bare colectoare.

Cupla transversal este un circuit specific tuturor schemelor cu un singur ntreruptor pe circuit i dou (sau mai multe) sisteme de bare.

In regim normal de funcionare nici un circuit (n afara celui de cupl transversal) nu poate funciona cu ambele separatoare de bare nchise simultan.Ca urmare a prezenei celui de al doilea sistem de bare, respectiv, a suplimentrii numrului de separatoare pe fiecare circuit, precum i a introducerii circuitului de cupl transversal, cresc cheltuielile de investiii pentru echiparea staiei, precum i cheltuielile de ntreinere (comparativ cu varianta de referin). Este redus ns considerabil timpul de ntrerupere n alimentare i numrul circuitelor afectate de revizia/reparaia unui sistem de bare (deci puterea nelivrat).


Funciile cuplei transversale sunt :

punerea sub tensiune a unui sistem de bare colectoare cu scopul de a verifica starea izolaiei acestuia; ntre dou sisteme de bare legate prin cupl transversal, circuitele pot fi redistribuite fr a fi necesare ntreruperi n funcionarea acestora;

legarea n paralel a dou sisteme de bare colectoare, ambele aflate sub tensiune;

ocolirea ntreruptorului unui circuit, cu dou scurte ntreruperi n funcionarea circuitului respectiv.

pecs prezentare 5

Documents