Stații electrice PECS

Să se proiecteze o staţie de transformare, un post de transformare industrial (PTI) şi un post de transformare rural (PTR) dintr-un sistem de alimentare cu energie electrică a unei zone.

Staţia de transformare se alimentează dintr-un nod de sistem prin două linii de lungime D (Km), tensiunea nodului este 110 sau 220 kV.

Staţia mai cuprinde o bară de 20 kV pentru racordul rural şi una de 6 kV pentru racordarea unui număr de generatoare şi de la care sunt alimentate posturile de transformare. Aceste posturi industriale alimentează cîte o hală industrială în care avem motoare de 0,4 şi 6 kV.

1). D = 15 + n [Km];

2). Sk =3000 +150 * n [MVA]

3). Numărul de generatoare de pe bara de 6 kV : NG = 1+ int. [n / 10]

4). PG = 3 + 3 int. [n / 10], [MW]

5).Numărul de distribuitori urbani : NU = 4 + int. [n / 3]

6). Numărul de distribuitori rurali : NR = 5 + int. [n / 10]

7).Pe fiecare distribuitor urban avem un număr de posturi de transformare:

NPTU = 6 + int. [n / 2]

8). Pe fiecare distribuitor rural avem un număr de posturi de transformare:

NPTR = 10 + int. [n / 2]

OBSERVAŢIE:

- Dacă numărul de posturi de transformare pe fiecare distribuitor urban

PTU < 10, distribuitorul urban se leagă la bara de 6 kV.

- Dacă numărul de posturi de transformare pe fiecare distribuitor urban

PTU ≥ 10, distribuitorul urban se leagă la bara de 20 kV.

9). Lungimea unui distribuitor urban : LU =2 + n / 10 [Km];

10). Lungimea unui distribuitor rural : LR =10 + n [Km];

11).Puterea unui transformator dintr-un post de transformare urban: PPTU = 250 kVA

12). Puterea unui transformator dintr-un post de transformare rural: PPTR = 100 kVA

13). Numărul de hale industriale : NH = 1 + int. [n / 20]

14).Dimensiunile unei hale : L = 20 + n [m]; l = 10 + n [m];

15). Numărul de motoare din hală : NH = 10 + n

OBSERVAŢIE:

- Gama de puteri mecanice, PM din care se vor alege motoarele din hală sunt de :

10000, 5000, 1000, 600, 500, 400, 250, 150, 100, 60, 25, 15, 10, 5, 3, 1 kW

- Motoarele cu o putere mai mare de 400 kW se alimentează de pe bara de 6 KV, iar cele cu o putere mai mică sau egală cu 400 kW se alimentează de pe bara de 0,4 kV.

- Dacă numărul de motoare este mai mic sau egal cu 15 puterea se va alege în ordine descrescătoare.

- Dacă numărul de motoare este mai mare decît 16, se aleg cele 16, iar diferenţa se alege din motoarele de putere mai mică.

16). Factorul de putere : cos φ = 0,75

17). Randamentul motoarelor : η = 0,8

18).Coeficientul de încărcare : Kî = 0,[n]

19). Coeficientul de simultaneitate : KS = 1- kr

n = 8

Definind un echipament de comutatie ca un ansamblu de dispozitive electromecanice sau electrice cu ajutorul carora se stabilesc sau se intrerup circuitele electrice, rezulta ca din punct de vedere structural echipamentele de comutatie se impart in doua mari categorii:

– echipamente de comutatie mecanica, ce au cel putin un element mobil pe durata efectuarii comutatiei. La rândul lor aceste aparate pot fi:

a) neautomate, cum ar fi: intrerupatoarele si comutatoarele cu parghie, intrerupatoarele si comutatoarele pachet, butoane de actionare, intrerupatoare basculante, separatoare si controlere;

b) automate din care amintim: contactoarele, intrerupatoarele de joasa si inalta tensiune si separatoare de scurtcircuitare;

–echipamente cu comutatie statica, ce nu au componente în miscare iar conectarea sau deconectarea este comandata si realizata electronic. Aceasta categorie de aparate de comutatie se realizeaza cu dispozitive semiconductoare de putere ca: diode, tiristoare, triacuri sau tranzistoare de putere.

Aparate de instalatii

Avand in vedere ca terminologia in domeniul aparatajului nu este prezentata inca pe plan international sub o forma unitara acceptabila, se poate considera ca, din punct de vedere al rolului fundamental, cel de comutatie în circuitele electrice, se disting:

- aparate de comutatie de putere, destinate în special pentru conectarea si deconectarea circuitelor de distributie si de alimentare a receptoarelor;

- aparate de automatizare, care opereaza în circuitele de putere mica, în care circula semnalele de comanda.

Din punct de vedere al rolului specific in reteaua de energie, se deosebesc, pe de o parte, aparate de distributie si, pe de alta parte, aparate de comanda si auxiliare.

Aparatele de distributie asigura: functionarea corecta a retelei, prin conectarea sau deconectarea diverselor ramuri; protectia circuitelor, prin întrerupere automata în caz de defect accidental; separarea electrica a circuitelor.

Aparatele de comanda au drept scop:

- asigurarea functionarii aparatelor de distributie conform scopului instalatiei, permitând:

- un control al puterii transmise, inclusiv conectarea si deconectarea sarcinii, atât intentionat (manual sau automat), cat si in caz de avarie;

- o anumita succesiune a manevrelor din retea;

- realizarea unor functii de automatizare:

- achizitii de date (detectie) constand in culegerea de informatii,

prin intermediul unor captori, privind starea marimilor caracteristice de proces, in vederea transmiterii lor sistemului de prelucrare a informatiei;

- prelucrarea datelor

Prin comanda unui aparat se intelege ordinul transmis aparatului de a efectua o anumita operatie (de exemplu, manevra de inchidere sau de deschidere, reglajul).

Se disting diverse moduri de comanda asupra aparatelor de comutatie:

- manuala, realizata prin interventia umana;

- automata, realizata fara interventia umana, in conditii predeterminate;

- directa, dintr-un punct situat pe aparat sau in imediata vecinatate a acestuia;

- la distanta (telecomanda), dintr-un punct indepartat fata de aparatul comandat.

Aparatele auxiliare sunt folosite in circuite speciale ca, de exemplu, circuitele de semnalizare.

Aparate de distributie. Tipuri de aparate

Aparatele de distributie pot fi clasificate in :

- aparate de comutatie mecanice, care realizeaza modificarea continuitatii circuitului (închidere-deschidere respectiv stabilire-rupere) prin intermediul unor contacte separabile;

- aparate electronice;

- sigurante fuzibile care realizeaza numai întreruperea in conditii anormale (supracurenti).