Instalații de alimentare cu energie electrică la consumator

1. INSTALATII DE PRODUCERE, TRANSPORT S1 DISTRIBUTIE A ENERGIEI ELECTRICE

1. Sistem electroenergetic

Un ansamblu de echipamente electrice interconectate intr-un spatiu dat si reprezentând un tot unitar, cu o functionalitate bine determinata formeaza o instalatie electrica.

Echipamentele electrice ale instalatiilor electrice sunt constituite din masinile, aparatele, dispozitivele si receptoarele electrice interconectate în cadrul instalatiei prin retele electrice. Receptorul electric este un ansamblu electric care absoarbe energie electrica si o transforma în alta forma de energie (mecanica, termica, luminoasa etc.) în scop util.

Ansamblul instalatiilor electrice de producere, transport, distributie si utilizare a energiei electrice, interconectate intr-un anumit mod si având un regim comun si continuu de producere si consum de energie electrica, alcatuiesc un sistem electroenergetic.

Dupa cum rezulta din definitie, sistemul electroenergetic cuprinde:

- instalatiile electrice de producere a energiei electrice (generatoarele din centralele electrice);

- instalatiile electrice de transport al energiei electrice (linii aeriene si subterane, statii de transformare);

- instalatiile electrice de distributie a energiei electrice (linii, posturi de transformare, tablouri de distributie, coloane, circuite);

- instalatiile electrice de utilizare a energiei electrice (receptoare electrice):

Reprezentarea schematica a unui sistem electroenergetic este redata în figura 1 unde s-au folosit notatiile: CTE - centrala termoelectrica, CHE - centrala hidroelectrica, CNE – centrala nuclear-electrica, ST 1 statie de transformare ridicatoare de tensiune, ST2 - statie de transformare coborâtoare de tensiune, LEA - linii electrice aeriene, LES - linii electrice subterane, PT - post de transformare, Rl - receptoare de medie tensiune, R2 - receptoare de joasa tensiune.

Fig.1. Sistem energetic.

Sistemul electroenergetic national este realizat prin interconectarea sistemelor regionale create în jurul centralelor electrice amplasate în diferite zone geografice. Sistemul contine mai multe noduri reprezentate prin centrale electrice sau statii de transformare. Având în vedere ca orice centrala contine o statie de evacuare a energiei electrice produse, se poate considera ca nodurile sistemului electroenergetic sunt constituite, practic, din statii de transformare.

Sistemul energetic cuprinde, pe linga sistemul electroenergetic, toate instalatiile (neelectrice) care concura la punerea în miscare a generatoarelor electrice din centrale precum si masinile si mecanismele antrenate de motoarele electrice din instalatiile de utilizare.

2. Instalatii de producere a energiei electrice

Energia electrica se produce, practic în exclusivitate, în centrale electrice, care reprezinta un complex de instalatii care transforma o forma primara de energie în energie electrica.

Fig. 2. Sistemul energetic national (SEN)

Energiile primare se clasifica dupa cum urmeaza:

- existente direct în natura: apa, vânt, caldura (energia solara);

- legate chimic: carbune, lemn, turba, titei, gaze naturale, gaze de furnal, gaze de cocsificare;

- legate în atomi.

Schematic, procesul de transformare a energiei primare în energie electrica are loc ca în figura 3. Producerea energiei electrice prin transformarea directa a energiei primare (generatoare MHD generatoare termoionice, celule solare), nu se aplica pe scara larga în centralele electrice, fiind înca în faza de cercetare, prototipuri, experimentari.

Fig. 3 Procesul de producere a energiei electrice

In functie de sursa de energie primara, principalele tipuri de centrale electrice sunt: centralele termoelectrice, centralele hidroelectrice si centralele cu energie nucleara.

2.1. Centrale termoelectrice

In prezent, cea mai mare parte a energiei electrice produse în lume se obtine în centrale termoelectrice.

Centrala termoelectrica transforma energia latenta a combustibililor în energie termica; aceasta se cedeaza fluidului de lucru (apa-abur) si este transformata de motorul termic (turbina) în energie mecanica, care la rândul ei, prin intermediul generatorului, se transforma în energie electrica.

Principiul de transformare a energiei termice în energie mecanica, intr-o centrala termoelectrica este urmatorul: în cazan are loc cresterea presiunii, prin încalzire, iar în turbina destinderea fluidului de lucru.