Consumatorul ca element al sistemului electroenergetic

1. Sistemul electroenergetic

Totalitatea instalaţiilor şi utilajelor cu ajutorul cărora resursele energetice primare sunt transformate, convertite în energie electrică iar energia electrică este transportată şi distribuită consumatorilor pentru a fi convertită într-o altă formă de energie utilă: energie mecanică, chimică, luminoasă, căldură etc. se numeşte sistem electroenergetic.

Sistemul energetic are următoarele părţi principale:

Centralele electrice

Centralele electrice sunt părţi ale sistemului energetic în cadrul cărora se obţine energie electrică fie din combustibili, fie din energia conţinută în ape, fie din energia nucleară, geotermică, eoliană, a valurilor, a mareelor etc.

Din energia electrică produsă în centrale o parte este consumată la serviciile proprii (interne) ale centralei. Cea mai mare parte a energiei este însă transportată spre consumatori şi distribuită acestora.

Reţelele electrice

Sunt parte a sistemului energetic prin care energia produsă în centrale este dirijată spre consumatori şi distribuită acestora.

Reţelele electrice sunt constituite din:

a) linii electrice;

b) staţii electrice.

a) Liniile electrice sunt căile prin care se transportă sau se distribuie energia electrică.

b) Staţiile electrice conţin aparatele, utilajele şi instalaţiile cu ajutorul cărora energia electrică îşi modifică la modul necesar -pentru transport şi distribuţie-fie parametrii: tensiunea, curentul, frecvenţa, fie direcţia.

Consumatorul de energie electrică

Consumatorul de energie electrică include totalitatea receptoarelor, convertoarelor de energie electrică în alte forme de energie (motoare, transformatoare, convertizoare de sudură, cuptoare de diverse tipuri, surse de lumină etc.).

În cadrul staţiilor electrice sunt montate şi se folosesc următoarele categorii de echipamente.

1.1. Echipamentele staţiilor electrice

1.1.1. Echipamente primare

Transformatoare de putere

Au rolul de a modifica fie tensiunea (U), fie curentul (I), fie ambii parametrii cu scopul de a transporta sau distribui convenabil energia electrică.

Ele sunt de două feluri:

- ridicătoare de tensiune: se folosesc pentru ridicarea tensiunii în scopul transportării energiei electrice prin reţele de la centrale la consumatori (se numesc de transport; tensiunea maximă de 400 kV);

- coborâtoare de tensiune: se folosesc pentru coborârea nivelului de tensiune la consumatori de la nivelul tensiunii de transport la nivelul tensiunii de utilizare (tensiunile la care coboară sunt  10,5 kV).

Echipamente de comutaţie

Sunt de două feluri:

- echipamente de comutaţie sub sarcină:

- întreruptoare;

- contactoare;

- separatoare de putere (de sarcină);

- echipamente de comutaţie în lipsa sarcinii:

- toate categoriile de separatoare;

- comutatoarele.

Echipamente de protecţie

Acestea sunt toate amplasate de obicei înainte de locul unde se produce un defect:

- bobine de reactanţă;

- siguranţe fuzibile;

- descărcătoare (eclatoare).

Echipamente de măsură

Din această categorie fac parte următoarele echipamente:

- transformatoare de curent;

- transformatoare de tensiune;

- aparate de măsură: V; A; W; contor, cosfimetru etc.;

- reductoare de curent şi tensiune unde fie curentul, fie tensiunea depăşesc valorile standard ale aparatelor de măsură proprii sau ale releelor primare;

- relee: totalitatea aparatelor care servesc pentru măsurarea unor mărimi electrice şi transmiterea semnalelor înspre dispozitivele executoare fie cu scopul comandării echipamentelor de protecţie, fie cu scopul semnalizării unor situaţii anormale.

Aparate de legare la pământ

Acestea sunt:

- separatoarele de punere la pământ;

- scurtcircuitoarele;

- totalitatea elementelor prin care nu circulă curentul în cadrul staţiei: izolatoare sau suporţi pentru bare sau alte elemente, eclise etc.

1.1.2. Echipamente secundare

Echipamente de comandă

Aceste echipamente se acţionează manual şi se compun din:

- butoane de comandă;

- întrerupătoare de comandă;

- comutatoare.

Echipamente de protecţie

Din această categorie fac parte:

- relee termice, de protecţia la suprasarcină;

- de curent:

- cu acţionare instantanee - liniar independente de timp (rapide);

- cu caracteristică dependentă de timp;

- de tensiune:

- minimale;

- maximale;

- de putere:

- activă;

- reactivă;

- de frecvenţă;

- de impedanţă sau de distanţă;

- diferenţiale, direcţionale.

Echipamente de transmitere a impulsurilor de lucru primare la cele secundare

Acestea sunt:

- relee intermediare;

- netemporizate;

- temporizate: - cu contacte normal închise sau deschise;

- cu temporizare la deschidere sau închidere.

Echipamente pentru semnalizare: