|
|
|
Alimentarea consumatorilor de servicii proprii de curent continuu
Pentru alimentarea consumatorilor de curent continuu, pe langa redresoarele racordate
la barele de servicii proprii de curent alternativ, se prevede si o sursa independenta, baterie de acumulatoare. Bateria de acumulatoare satisface urmatoarele scopuri: alimentarea receptoarelor, a caror alimentare nu trebuie sa fie intrerupta nici un moment; alimentarea receptoarelor de servicii proprii la disparitia tensiunii alternative; preluarea consumurilor mari si de scurta durata, de ordinul secundelor (conectarea unor bobine de actionare ale aparatelor de comutare), cand alimentarea numai de la redresoare sau convertizoare ar duce la variatii mari ale tensiunii de alimentare.
Centralele electrice dispun de mai multe baterii de acumulatoare, de lucru si de rezerva, statiile electrice sunt prevazute cu o singura baterie de lucru.
2.1. Schema de alimentare a consumatorilor
Instalatia de distributie principala in curent continuu este formata, de regula, din
sistem simplu de bare colectoare sectionat in doua sectii printr-o cupla longitudinala
(fig.10.7). Pe sectia I de bare sunt racordate bateria de acumulatoare si sursa de incarcare
permanenta, iar pe sectia II de bare se leaga o sursa de incarcare ocazionala. De regula, cele doua sectii functioneaza in permanenta cuplate, dar alimentarea consumatorilor se face normal de la sectia I de bare.
Deschiderea cuplei in exploatare se face pentru perioade scurte de timp, in vederea separarii galvanice a unor consumatori pentru cautarea punerilor la pamant sau in scop de efectuare a unor revizii, reparatii. Alimentarea consumatorilor poate fi simpla (C1, C2 in fig.10.7), dubla (C3, C4) sau in bucla (C5, C6, C7). Modul de alimentare depinde de importanta consumatorului. In cazul reparatiilor la bateria de acumulatoare sau la sectia I de bare, consumatorii cu dubla alimentare si cu alimentare in bucla se alimenteaza de la surse de incarcare ocazionala prin sectia II de bare. De aici rezulta ca sursa de incarcare ocazionala trebuie sa suporte si consumurile de scurta durata (de soc) cu respectarea limitelor admisibile pentru scaderile de tensiune.
2.2. Bateria de acumulatoare
In statiile electrice se utilizeaza baterii de acumulatoare acide cu plumb si acumulatoare alcaline. Cele mai raspandite sunt acumulatoarele acide (fig.10.8), de tip stationar, care au un randament mai mare decat acumulatoarele alcaline, necesita un numar de elemente mai redus, avand o tensiune mai ridicata pe element, cu o variatie relativa a tensiunii la incarcare si descarcare mai mica si un cost mai redus.
Capacitatea acumulatorului
reprezinta cantitatea de electricitate (in amperore) pe care o poate debita un acumulator incarcat, daca este descarcat pana la tensiunea minima admisa. Aceasta depinde de curentul de descarcare (deci de timpul cat dureaza descarcarea), fiind cu atat mai mica cu
cat curentul de descarcare este mai mare (deci timpul de descarcare este mai mic).
Sursele de incarcare a bateriilor de acumulatoare din statiile electrice si posturile de
transformare sunt formate din convertizoare rotative sau redresoare statice.
Grupurile convertizoare sunt alcatuite dintr-un motor asincron trifazat, alimentat de la
barele serviciilor interne si dintr-un generator de curent continuu cu excitatia in derivatie.
Tensiunea generatorului poate fi variata intre limite largi, cu ajutorul unui reostat legat in
circuitul sau de excitatie.
Redresoarele se pot folosi pentru incarcarea bateriilor de acumulatoare, in special ca
surse de incarcare permanenta in functionare continua.
Retelele de servicii proprii in curent continuu ale statiilor electrice sunt in general
complet izolate fata de pamant. Aparatele de comutare si de protectie se monteaza pe ambele conductoare ale circuitelor. Protectia circuitelor se realizeaza, de regula, prin sigurante fuzibile sau automate de protectie cu functionare sigura. In regim normal bateria de acumulatoare este conectata in paralel cu sursa de incarcare permanenta. Aceasta sursa alimenteaza consumatorii de curent continuu si in acelasi timp
furnizeaza bateriei un curent de incarcare permanenta, prin care se compenseaza
autodescarcarea acesteia.
3. Instalatii de aer comprimat din statiile electrice
In statiile electrice aerul comprimat este utilizat pentru actionarea intreruptoarelor si
separatoarelor, pentru comenzi la distanta si automatizari, iar uneori si pentru stingerea
arcului electric din intreruptoare. Cand aerul comprimat nu se utilizeaza pentru stingerea
arcului electric din intreruptoare, instalatiile sunt cu consum mic de aer. In acest caz,
presiunea de producere si de acumulare a aerului comprimat este de cca.10 bar, iar presiunea de utilizare este de 4,5 bar. Cand aerul comprimat serveste si la stingerea arcului electric din intreruptor, instalatiile sunt cu consum mare de aer, presiunea de producere si acumulare este de 25-40 bar, iar cea de utilizare 12-20 bar.
Componentele principale ale instalatiilor de aer comprimat sunt compresoarele,
recipientii de acumulare, reductoarele de presiune si conductele. O statie electrica trebuie sa aiba in stare de functionare cel putin doua compresoare, fiecare in parte trebuie sa fie capabil sa asigure consumul teoretic total al statiei.
4. Instalatii de legare la pamant
O instalatie de legare la pamant este formata din prize de pamant (elemente metalice
in contact direct cu solul) si reteaua de legatura intre priza si componentele instalatiilor
electrice care trebuie legate la pamant. Instalatiile de legare la pamant se pot imparti in urmatoarele categorii:
a) instalatii de legare la pamant de protectie impotriva electrocutarilor;
b) instalatii de legare la pamant de exploatare (destinate legarii la pamant a unor
elemente ce fac parte din circuitele curentilor normali de lucru);
c) instalatii de legare la pamant de protectie impotriva supratensiunilor (atmosferice
sau de comutatie);
d) instalatii de legare la pamant folosite in comun (destinate atat pentru scopuri de
protectie cat si pentru scopuri de exploatare).
Elementele conductoare ce pot fi puse accidental sub tensiune dar nu fac parte din
circuitele curentilor de lucru, trebuie legate la pamant (carcasele echipamentelor instalatiilor electrice, elemente de sustinere, ingradirile de protectie, etc.).
Obisnuit se realizeaza o retea generala de legare la pamant, obtinuta prin legarea intre
ele a tuturor instalatiilor de legare la pamant din incinta.
Instalatia de paratrasnet trebuie sa aiba obisnuit conductoare separate de legare la
pamant fata de celelalte categorii de instalatii.
Prizele de exploatare sunt realizate cu electrozi special protejati impotriva corodarii,
deoarece sunt strabatute de curenti de lucru in permanenta. O priza de pamant poate fi naturala si/sau artificiala. Prizele de pamant naturale sunt formate din conductele metalice pentru fluide necombustibile, fundatiile metalice, camasile metalice ale cablurilor, etc. Prizele artificiale se realizeaza cand priza de pamant naturala are o rezistenta de dispersie mai mare ca rezistenta de dispersie maxima admisa si sunt formate din benzi metalice ingropate la diverse adancimi la care daca este nevoie se leaga prin sudura si
alte elemente metalice (ce pot fi tevi verticale).
Conform STAS terminologia utilizata are urmatoarele definitii:
- instalatie de legare la pamant - ansamblul de conductoare, electrozi si alte piese,
prin care se realizeaza o legare la pamant;
- priza de pamant - ansamblul de elemente conductive in contact cu pamantul,
caracterizat prin rezistenta sa de dispersie in sol;
- retea generala de legare la pamant - retea care cuprinde totalitatea instalatiilor de
legare la pamant dintr-o incinta sau platforma industriala;
- legare la pamant de exploatare - legare la pamant a unui punct (element) facand
parte din circuitele curentilor de lucru;
- legare la pamant de protectie - legare la pamant a elementelor conductive care in
functionare normala nu sunt sub tensiune dar care pot intra accidental sub tensiune,
pentru realizarea protectiei impotriva electrocutarii prin atingere indirecta;
- rezistenta de dispersie a unei prize de pamant (Rp sau rp) marime caracteristica
pentru priza de pamant reprezentand raportul dintre tensiunea prizei de pamant
(Up) si curentul de punere la pamant prin priza (Ip): Rp=Up/Ip
- tensiunea de atingere (Ua sau ua) - parte din tensiunea unei instalatii de legare la
pamant, la care este supus omul aflat la o distanta de 0,8 m de obiectul atins;
- tensiunea de pas (Upas sau upas) - parte din tensiunea unei instalatii de legare la
pamant la care este supus omul cand ating concomitent doua puncte de pe sol
(pardoseala) aflate la 0,8 m intre ele, in apropierea unui obiect racordat la instalatia
respectiva de legare la pamant;
- curent de punere la pamant prin priza (Ip sau ip) parte a curentului de defect , care
trece prin electrozii prizei de pamant;
- priza de pamant naturala - priza de pamant constituita din elementele conductive
ale unor constructii sau instalatii destinate altor scopuri si care sunt in contact
permanent cu pamantul, putand fi folosite in acelasi timp pentru trecerea
curentului de defect;
- priza de pamant artificiala - priza de pamant ale carui elemente componente
(electrozi si conductoare) sunt montate special pentru trecerea curentului de defect;
Solutii constructive pentru instalatiile de legare la pamant
ale statiilor de transformare
Prizele de pamant artificiale ale statiilor de transformare exterioare se realizeaza din
electrozi verticali situati la distante egale intre ei (ce formeaza si priza de pamant verticala), legati prin electrozi orizontali (ce formeaza priza de pamant orizontala) si care sunt amplasati pe un contur din incinta statiei la o distanta minima de 1,5 m de ingradire. Electrozii verticali au lungimea l=13 m, se ingroapa la o adancime h≥0,8 m (intre suprafata solului si capatul superior) obisnuit se confectioneaza din teava galvanizata cu diametrul φ=2"÷2.1/2" si se amplaseaza la o distanta intre ei a≥2l, distanta ce se poate micsora in conditii speciale pana la a=l. Legaturile intre electrozii verticali se executa obisnuit din otel lat, prin sudare (priza orizontala), ingropata la adancimea de 0,8÷1 m.
Instalatia de dirijare a distributiei potentialelor se executa in interiorul conturului
prizei artificiale (la minim 1,5 m de aceasta) cu electrozi orizontali (din otel lat sau rotund) ce formeaza benzi paralele la cca 0,6 m de echipamente, ingropati la cel mult 0,6 m de echipamente, ingropati la cel mult 0,6 m; acesti electrozi fac parte din instalatia de legare la pamant si constituie si reteaua conductoarelor de legare la pamant, retea ce se leaga atat la priza de pamant artificiala cat si la toate obiectele. La cca 0,8 m de fundatiile cladirilor din incinta statiilor exterioare, se realizeaza un contur de electrozi orizontali (la care se leaga conductoarele principale din interiorul cladirii) contur care si el se leaga cu restul instalatiei. In fig.10.16 este prezentat un exemplu de realizare a unei instalatii de legare la pamant pentru o statie electrica exterioara.
O priza de pamant formata dintr-o priza de pamant artificiala, priza de pamant naturala
si priza pentru dirijarea distributiei potentialelor (legate intre ele in paralel) se numeste priza de pamant complexa. Aceasta are o rezistenta de dispersie formata din rezistentele in paralel ale prizei de pamant artificiala verticala (Rp sau Rpv), prizei de pamant artificiala orizontala (Rpo), prizei de pamant pentru dirijarea distributiei potentialelor (Rpd), prizei de pamant naturale (Rpn) si sistemelor formate din conductoarele de protectie si prizele liniilor electrice aeriene.
5. Instalatii de telecomunicatii
Statiile electrice de transformare pentru exploatare se echipeaza cu instalatii de
telecomunicatii: telefonie, (telemasura, telecomenzi) interfon, radio, televiziune in circuit
inchis, ceasoficare si instalatii pentru detectare si semnalizare a incendiilor. Aceste diverse tipuri de instalatii de telecomunicatii se instaleaza sau nu si se dimensioneaza in functie de amplasarea statiei si de importanta statiei pentru sistem. Cele mai utilizate instalatii de telecomunicatii sunt cele de telefonie (care exista in fiecare statie).
Posturile de transformare nu sunt de obicei dotate cu instalatii de telecomunicatii.
Instalatiile de telefonie ale statiilor electrice sunt pentru telefonie tehnologica (de
dispecer) si de telefonie generala (administrativa). Pentru conducerea sistemului energetic, statiile de inalta si foarte inalta tensiune se echipeaza obisnuit cu cel putin doua legaturi operative de telecomunicatii cu dispecerul coordonator, una de baza si a doua de rezerva care poate fi folosita si pentru legaturile tehnico-administrative, daca statia este subordonata la doua trepte de dispecer trebuie sa aiba legaturi telefonice directe cu fiecare din acestea. La statiile de racord adanc (SRA) de 110 kV poate exista o singura legatura telefonica cu treapta superioara (statia de alimentare sau dispecer). Aceste legaturi telefonice operative trebuie sa fie directe si sigure. Intre statiile electrice importante ale sistemului energetic se utilizeaza frecvent legaturi telefonice (telecomunicatii) operative directe cu echipamente de inalta frecventa propriu-zise,
centrale telefonice automate si echipamente de cuplaj la liniile de IT. In statia electrica exterioara se monteaza elementele de cuplaj de inalta frecventa numite din acest motiv si instalatii exterioare de telefonie. Bobinele de blocaj de inalta frecventa sunt obisnuit suspendate de rigla cadrului de plecare a LEA respective, iar daca nu este posibil, se monteaza pe suporti speciali sau sunt suspendate de stalpi prevazuti cu console
speciale. Condensatoarele de cuplaj la LEA sunt obisnuit transformatoarele de tensiune
capacitive ce se monteaza pe suporti de beton impreuna cu elementele de protectie aferente, suporti ce se imprejmuiesc cu plasa de sarma. Carcasele metalice ale elementelor de cuplaj si armaturile suportilor de beton se leaga la pamant. Cablurile telefonice de inalta frecventa dintre camera de telecomunicatii si elementele de cuplaj se instaleaza in canale de cabluri sau in sapaturi.
Instalatia de interfon este utilizata in special la statiile ridicatoare ale centralelor
electrice pentru legatura cu inginerul de serviciu pe centrala (ce conduce direct procesul
tehnologic al intregii centrale, inclusiv statia ridicatoare) si este utilizata pentru comunicari operative si anumite dispozitii cat si pentru conferinte, etc.
Instalatia de televiziune in circuit inchis este utilizata pentru urmarirea procesului
tehnologic de exploatare (curenta si revizie sau reparatie) a echipamentului statiei electrice. Aceasta instalatie este relativ simpla si ieftina si este formata din mai multe camere videocaptoare (ce pot fi orientate prin comanda de la distanta daca este cazul) instalate in diferite puncte importante ale statiei electrice si 1-2 instalatii de reproducere a imaginilor.
Instalatia de ceasoficare este utilizata in special la statiile electrice ridicatoare ale
centralelor electrice. Aceasta instalatie este formata dintr-un ceas principal, o retea de
ceasoficare si ceasuri secundare. De la un ceas principal se transmite periodic (de exemplu la fiecare minut), prin reteaua de ceasoficare cate un impuls electric tuturor ceasurilor secundare (foarte simple) si acestea inainteaza minutarul cu cate un minut. In acest fel toate ceasurile de la diferite locuri de munca indica aceeasi ora si astfel se conduce si realizeaza mai usor procesul de exploatare. Instalatia de detectare si semnalizare a incendiilor poate indeplini functia de supraveghere automata permanenta a locurilor cu pericol ridicat de incendiu (de exemplu boxele transformatoarelor), prin controlul temperaturii aparitiei gazelor de ardere si aparitiei flacarii; detectoarele actioneaza si sub influenta unui singur element din cele trei. Instalatia poate doar sa semnalizeze incendiul in camera de comanda a statiei electrice si sa indice locul
(optic si acustic) sau poate executa si comanda de intrare in functie a instalatiei automate de stins incendii. Aceste instalatii trebuie sa aiba un timp scurt de intrare in functie si trebuie controlata, verificata si revizuita la intervale relativ scurte de timp deoarece trebuie sa aiba o fiabilitate foarte ridicata. Instalatiile de detectare si semnalizare a incendiilor pot fi realizate in diferite variante mai simple (ieftine) sau mai complicate (scumpe) in functie de importanta obiectului protejat. Normativele precizeaza conditiile de realizare a unor astfel de instalatii.
