Proiectarea unei instalații de forță pentru un consumator industrial

INTRODUCERE

Am ales şi tratat cu multă plăcere şi cu mult interes această temă deopotrivă fundamentală, utilă şi pasionantă pentru teoria şi practica electroenergetică, cu dorinţa de a aduce un plus de cunoaştere în acest domeniu.

Tema este incitantă prin actualitatea, extinderea şi importanţa ei, necesitând o laborioasă muncă de cercetare şi documentare, de coroborare şi asamblare a informaţiilor şi cunoştinţelor necesare dezvoltării ei.

Civilizatia nu poate fi concepută în zilele noastre fără folosirea energiei electrice în aproape toate sectoarele de activitate ale societăţii omeneşti. În paralel cu creşterea puterii instalate în sistem, are o mare importanţă utilizarea corectă a energiei electrice. Numărul ridicat şi dimensiunile obiectivelor civile şi industriale impun tratarea cu atenţie deosebită a tuturor problemelor legate de realizarea unor instalaţii electrice de utilizare sigure şi economice.

Lucrarea de faţă îşi propune să trateze numai aspectele legate de proiectarea instalaţiilor electrice de forţă, care constituie în fond punctul de plecare pentru atingerea scopului menţionat. Astfel, s-a cautat ca prin alegerea şi organizarea materialului prezentat să se pună la dispoziţia celor interesaţi de domeniul energetic elementele necesare pentru elaborarea unor proiecte corecte sub aspect tehnico – economic ale instalaţiilor electrice de forţă pentru un consumator industrial.

Capitolul I prezintă utilitatea dar şi conţinutul tehnic al dimensionării corecte a postului de transformare.

În urmatoarele capitolele este realizată o prezentare de ansamblu a elementelor ce stau la baza proiectării instalaţiilor electrice de forţă, fiecare fiind esenţiale în derularea acestui proces (alegerea şi verificarea secţiunii conductoarelor de alimentare; alegerea şi verificarea echipamentelor de comutaţie, masură şi protecţie; dimensionarea instalaţiei de compensare a puterii reactive; dimensionarea instalaţiei de protecţie împotriva tensiunilor de atingere periculoase).

În ultimul capitol, am acordat o mare atenţie aspectelor practice, studiilor de caz şi analizelor comparative, realizate pe baza cunoştinţelor acumulate ca student, dar şi ca salariat în domeniul energetic de peste douăzeci de ani.

Cap. I. Dimensionarea postului de transformare

1.1.Dimensionarea posturilor de transformare

Această operaţiune comportă parcurgerea a patru etape:

a) alegerea numărului şi a locului de amplasare a posturilor;

b) determinarea puterii postului de transformare;

c) determinarea numărului şi a puterii transformatoarelor dintr-un post;

d) asigurarea regimului economic de funcţionare în paralel a transformatoarelor dintr-un post.

a). Alegerea numărului şi a locului de amplasare

Pe planul de situaţie al întreprinderii sau secţiei se trec puterile apa¬rente cerute Sc' sau St de diferite secţii sau utilaje din secţie; se determină centrele de greutate ale grupelor de sarcini ce urmează a fi alimentate de la acelaşi PT şi se calculează puterea pe ansamblul acestor sarcini, avându-se în vedere că puterea unui post să nu depăşească circa 4 800 kVA.

Se marchează provizoriu locurile de amplasare ale tuturor posturilor de transformare, alegându-se un număr cât mai mic de tipuri de posturi având puteri egale.

b). Determinarea puterii unui post

Puterea postului se determină cu relaţia:

(1.1.)

în care Sc' este puterea aparentă cerută de consumatorii racordaţi la post ţinând cont şi de o eventuală compensare a puterii reactive printr-o baterie de condensatoare Qbc

(1.2.)

Pentru a evita subîncărcarea transformatoarelor alese după puterea maximă cerută se va ţine seama de suprasarcinile admise :

a) Suprasarcinile admise pe baza variaţiilor zilnice ale sarcinii conform curbei de sarcină şi stabilite prin regula celor trei procente - pentru fiecare 10 procente de reducere a coeficientului de utilizare KPM fata de 100% se admite o suprasarcină de 3% peste puterea nominală a transformatorului, pe durata supraîncărcării, adică:

(1.3.)

b) Suprasarcinile admise pe baza variaţiilor anuale ale sarcinii, re¬flectate de curba anuală de sarcina şi stabilite prin regula celor p procente - pentru fiecare p procente de subîncărcare vara, raportată la puterea activă PPT a postului de transformare, iarna se poate admite o suprasar¬cină de p procente, care să nu depăşească însă 15%, adică:

(1.4.)

în care PMv este puterea maximă cerută de întreprindere în lunile de vară.

Capacitatea de suprasarcină totală datorată neuniformităţilor curbe¬lor de sarcină zilnică anuală este:

(1.5.)

şi nu trebuie să depăşească 20% pentru transformatoarele instalate în interior şi 30% pentru transformatoarele montate în exterior.

Puterea activă nominală a transformatoarelor PnT, se alege în aceste condiţii astfel încât, ţinând cont de suprasarcina totală admisă (α), să se asigure puterea maximă cerută de întreprindere iarna PMi

(1.6.)

sau

(1.7.)

în care =

şi sunt indicatori ai curbelor anuale, respectiv zilnice, de sarcină

Puterea aparenta nominală a postului este: