4.6. Transportul energiei electrice

S.I.12. Probleme ale transportului energiei electrice pe o linie scurt

La transportul energiei electrice, tensiunile de faz (sau de linie) la receptor difer fa de tensiunile omoloage de la generator (transformator), ca urmare a cderii de tensiune pe impedana liniei de transport; au loc de asemenea pierderi de putere activ i, n mai mic msur, nmagazinri de putere reactiv. Linia de transport se comport pe fiecare faz ca o impedan concentrat avnd expresia:

= RL+ +jXL, n care RL i XL sunt rezistena, respectiv reactana liniei de transport, n general cu caracter inductiv. Prin proiectare i construcie se iau msuri ca valorile acestor parametri s fie ct mai mici.

Fig.1

Schema echivalent a unui circuit monofazat (sau a unei faze de circuit trifazat n regim simetric) este dat n fig.1a, n care U1 este tensiunea la generator (transformator), iar U2 - tensiunea la bornele receptorului

. Ecuaia de tensiuni a circuitului este:

,(1)

Consecinele eseniale ale existenei unei impedane nenule a liniei de transport, = RL+ +jXL sunt urmtoarele fenomene:

1. apariia unei cderi fazoriale de tensiune pe linia de transport,;

2. producerea de pierderi de putere activ prin efect Joule-Lentz, ,fenomene nedorite, care trebuiesc limitate ct mai mult posibil.

1. Cderea fazorial de tensiune,se manifest prin urmtoarele 2 efecte:

a.- pierderea de tensiune : diferena valorilor efective,n V, (2)

b.- defazajul (introdus de ctre impedana de linie, ntre i U1).

2. Pierderea de putere activ, pe linia de transport ( monofazat) poate fi exprimat sub forma:

,(4)

n care S=U2 I reprezint puterea aparent a receptorului Z.

Din (3) i (4) se constat c pierderile de tensiune (U i pierderile de putere activ, (p pe linia de transport se pot micora n dou moduri:

- prin utilizarea unor tensiuni de transport ct mai mari, ceea ce explic tendina actual de trecere a reelelor, generatoarelor i a unor receptoare la tensiuni superioare de ex. de 10 kV, 20 kV, 110 kV, 220 kV, 400 kV, 700kV;

- prin micorarea valorii puterii electrice reactive, Q vehiculat de consumator pe linia de transport (absorbit n cazul consumatorilor inductivi care au o pondere majoritar sau cedat n cazul consumatorilor capacitivi, mai puin numeroi).

Calculul seciunii minime a conductoarelor liniilor de transport se face, pe baza urmtoarelor criterii restrictive:

a) nclzirea conductoarelor ca urmare a trecerii curentului s nu depeasc anumite limite admisibile, ( nerespectarea acestei condiii duce la deteriorarea izolaiei prin supranclzire) ; JT, L mic

b) pierderile de tensiune (U s fie mai mici dect valorile admise prin norme (U