proiect avram

Upload: prosopel-vali

Post on 15-Jul-2015

709 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

1. INSTALAII DE PRODUCERE, DISTRIBUIE A ENERGIEI ELECTRICE 1.1. Generalitati

TRANSPORT

Si

Pentru a se putea realiza producetrea, transportul si distributia eneregiei electrice avem nevoie de o serie de factori si elemente interconectate intr-un anumit mod i avnd un regim comun i continuu de producere i consum de energie electric, alctuiesc un sistem electroenergetic. Sistemul electroenergetic este un ansamblu de echipamente electrice interconectate intr-un spaiu dat i reprezentnd un tot unitar, cu o funcionalitate bine determinat formeaz o instalaie electric. Echipamentele electrice ale instalaiilor electrice sunt constituite din mainile, aparatele, dispozitivele i receptoarele electrice interconectate n cadrul instalaiei prin reele electrice. Sistemul electroenergetic naional este realizat prin interconectarea sistemelor regionale create n jurul centralelor electrice amplasate n diferite zone geografice. Sistemul conine mai multe noduri reprezentate prin centrale electrice sau staii de transformare. Avnd n vedere c orice central conine o staie de evacuare a energiei electrice produse, se poate considera ca nodurile sistemului electroenergetic sunt constituite, practic, din staii de transformare. Sistemul energetic cuprinde, pe ling sistemul electroenergetic, toate instalaiile care concur la punerea n micare a generatoarelor electrice din centraleprecum i mainile i mecanismele antrenate de motoarele electrice din instalaiile de utilizare.

Fig. 1 Sistemul energetic national (SEN)

1

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

1.2. Instalaii de producere a energiei electrice Energia electric se produce, practic n exclusivitate, n centrale electrice, care reprezint un complex de instalaii care transform o form primar de energie n energie electric. Energiile primare se clasific dup cum urmeaz: - existente direct n natur: ap, vnt, cldur (energia solar); - legate chimic: crbune, lemn, turb, iei, gaze naturale, gaze de furnal, gaze de cocsificare; - legate n atomi. Schematic, procesul de transformare a energiei primare n energie electric are loc ca n figura 2. Producerea energiei electrice prin transformarea direct a energiei primare, nu se aplic pe scar larg n centralele electrice, fiind nc n faza de cercetare, prototipuri, experimentri.

Fig. 2 Procesul de producere a energiei electrice In funcie de sursa de energie primar, principalele tipuri de centrale electrice sunt: centralele termoelectrice, centralele hidroelectrice i centralele cu energie nuclear. 1.2.1. Centrale termoelectrice In prezent, cea mai mare parte a energiei electrice produse n lume se obine n centrale termoelectrice.

Fig. 3 Centrala termoelectric Centrala termoelectric transform energia latent a combustibililor n energie termic; aceasta se cedeaz fluidului de lucru (apa-abur) i este 2

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

transformat de motorul termic (turbin) n energie mecanic, care la rndul ei, prin intermediul generatorului, se transform n energie electric. Principiul de transformare a energiei termice n energie mecanic, intro central termoelectric este urmtorul: n cazan are loc creterea presiunii, prin nclzire, iar n turbina destinderea fluidului de lucru. Pentru ca fluidul apa-abur, care lucreaz n circuit nchis, sa produc lucru mecanic, este necesar ca, conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii, el s evolueze ntre dou surse cu temperaturi diferite: una cald i una rece. In cazul centralelor termoelectrice sursa cald se gsete n cazan, din care fluidul de lucru iese sub form de abur supranclzit i la presiune ridicat, iar sursa rece n condensator, unde aburul destins n turbin este rcit i se transform n apa distilat. 1.2.2. Centrale hidroelectrice Centralele hidroelectrice folosesc ca sursa primar energia hidraulic, potenial i cinetic a cderilor de ap naturale sau artificiale, pentru producerea de energie electric. Curentul de ap acioneaz o turbin hidraulic care, la rndul ei, antreneaz generatorul electric. Schemele de amenajare a centralelor hidroelectrice se clasifica in: -CHE fr acumulare, pe firul apei; -CHE cu acumulare, instalate n derivaie cu cursul natural al apei. CHE fr acumulare (pe firul apei) sunt amplasate chiar n albia rului, n imediata apropiere a barajului. Au urmtoarele caracteristici: - se construiesc pe cursuri de ap cu debite mari; - nlimea de cdere a apei este data exclusiv de ridicarea de nivel realizat prin baraj, Variantele posibilitilor de dispunere a centralelor hidroelectrice sunt: n corpul barajului, la piciorul barajului, la una din extremitile barajului sau divizat n dou, jumtate la fiecare capt.

3

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

a.

Fig. 4. Posibiliti de dispunere a CHE; n baraj; b. n aval; c. n subteran;

Alegerea tipului de turbina se face n funcie de nlimea de cdere i de puterea necesar. Astfel n cazul cderilor mari i debitelor reduse se folosesc turbinele cu aciune Pelton, cu ax vertical sau orizontal i cu unul sau mai multe injectoare. La debite i cderi medii se utilizeaz turbinele Francis, cu ax vertical i paletele statorului reglabile. n cazul debitelor mari i cderilor de ap mici se recomand folosirea turbinelor Kaplan cu paletele statorului i rotorului reglabile.Apa din rau

T SR GE

La rau

Fig. 5 Schema de principiu a centralei hidroelectrice pe firul apei 1.2.3. Centrale nuclearo-electrice Centralele nuclearelectrice (CNE) folosesc ca surs primar de energie, energia degajat sub form de cldur n reaciile de fisiune nuclear care au loc n reactoare nucleare. Fenomenul de fisiune nuclear este produs de aciunea neutronilor asupra nucleelor unor izotopi ai elementelor grele. Izotopii fisionabili sunt U235, U233 i PU239 dintre care U235 se gsete n stare natural iar U233 i PU239 se produc n reactor din materialele fertile: toriu (Th232) i respectiv izotopul de uraniu U238. In reactoare se folosesc, drept combustibil nuclear, urmtoarele materiale: uraniul natural i uraniul mbogit, care sunt introduse sub forma uor elemente de combustibil sau ansambluri de elemente de combustibil. 4

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

In funcie de nivelul energiei neutronilor reactoarele se clasific n reactoare termice, n care energia cinetic a neutronilor este cobort de moderator la nivelul necesar pentru a avea seciunea de absorbie maxim a materialului fisionabil, i reactoare rapide, care lucreaz fr moderator, cu energia neutronilor la nivelul de producere. In funcie de organizarea zonei active se folosesc, aproape n exclusivitate, reactoare eterogene la care combustibilul nu se amestec cu moderatorul i agentul de rcire.

Fig. 6. Fisiunea nuclear n reactor Energia termic degajat n reactorul nuclear n urma reaciei n lan nclzete ap care circul n conturul primar, pn la temperatura de 255275C. n schimbtorul de cldur, cldura este cedat apei care circul n conturul secundar, obinndu-se abur la temperatura de 250-260C i presiunea de 12,5.105 N/m2. Pentru ca apa din conturul primar s nu fiarb, circulaia apei are loc la o presiune de peste 107 N/m2. n acest contur apa devine radioactiv, ceea ce impune msuri pentru a asigura protecia personalului. n acest scop utilajele din acest contur sunt dispuse n ncperi subterane prevzute cu nveli pentru protecia biologic. Fluidul din conturul secundar nu devine radioactiv. ncepnd cu conturul secundar, procesul de producere a energiei electrice este similar celui din centralele termoelectrice. Costul energiei electrice obinute de la centralele cu energie nucleara este nc destul de ridicat datorit investiiilor mari.Abur 260*C Apa 255-275*C

T G Schimbator de caldura Condensator Reactor

Pomp de circulatie

Imvelis izolant

Pompa de alimentare

Fig. 7 Schema bloc a CNE 5

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

1.3. Instalaii de transport si distribuie a energiei electrice Energia electric produs n centralele electrice este transmis spre consumatori prin reelele electrice constituite din linii electrice, staii de transformare, staii de conexiuni i posturi de transformare. Dat fiind importana alimentrii cu energie electric pentru economia naional, reelele electrice trebuie s satisfac o serie de condiii tehnice i economice dintre care cele mai importante sunt: asigurarea continuitii n alimentarea cu energie electric a consumatorilor, sigurana n funcionare, asigurarea parametrilor calitativi ai energiei electrice furnizate consumatorilor, eficienta economic a investiiilor. Transmiterea energiei electrice spre, consumatori se face la diferite nivele de tensiune stabilite pe baza unor criterii tehnico-economice, innd seama de pierderile de energie precum i de valoarea investitilor Tensiunile nominale standardizate n Romnia intre fazele reelelor de curent alternativ sunt: 0,4; (6); 10; 20; (35); (60); 110; 220; 400 k V. n funcie de tensiune, n practic se delimiteaz urmtoarele categorii de reele: reele de joas tensiune (JT), cu tensiuni sub 1 kV; reele de medie tensiune (MT), pentru care se recomand treptele de (6); 10; 20 kV; reele de nalt tensiune (T), care cuprind treptele de 110 i 220 kV; reele de foarte nalt tensiune (FT), cu tensiuni peste 400 kV. Delimitarea liniilor de transport i de distribuie dup valoarea tensiunilor nominale nu este net. Astfel, tensiunile liniilor de transport sunt, de regul 400 kV i 220 kV i mai rar 110 kV, n timp ce reelele electrice de distribuie au tensiunile nominale 0,4 kV, 6 kV,10 kV,20 kV, mergnd pn la 110 kV sau chiar 220 kV in cazul marilor consumatori. Din. punct de vedere constructiv, liniile electrice se realizeaz sub form de: linii electrice aeriene (LEA), montate pe stlpi; linii electrice n cablu (LEC), pozate subteran; datorit costului ridicat, acestea sunt indicate, deocamdat, pentru distante scurte i n condiii speciale de traseu. 1.3.1. Transportul energiei electrice Dezavantajul principal al energiei electrice este aceia ca ea nu poate fi inmagazinat, sau cantitaile de energie ce se pot inmagazina sunt practic nesimnificative. Din aceast cauz, energia electrica produsa intr-o centrala electrica este necesar sa fie transportata pina in locurile unde urmeaza a fi consumata in acelasi moment in care este produsa. In tara noaswtra alimentarea consumatorilor nu se face direct de la o centrala electrica, ci de la sistemul electric national. In linii mari aceasta se reduce la o retea in circuit inchis in care centralele electrice debiteaza energie electrica si din care consumatorii absorb aceiasi energie. Energia electrica utilizata de marea majoritate a consumatorilor are tensiunea de 380/220V. Energia electrica produsa de generatorul electric intr-o centrala are tensiunea de 6 kV-24 KV. Pe de alta parte pentru a putea fi transportata cu pierderi mici

6

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

energia electrica energia electrica trebuie sa aiba o tensiune cit mai ridicata : 110 kV, 220 kV, 400 kV si chiar 750 kV. Din aceste motive sistemul de retele elastice ce leaga consumatorii de centrale cuprinde: o statie de ridicare a tensiunii pentru energia electrica data de generator , de la 6kV la 110 kV etc. linii de transport la distanta a energiei electrice, care formeaza un sstem unitar; stati electrice pe traseul linilor de transport pentru : - a ridica tensiunea cu una sau mai multe trepte - pentrtu a conecta doua sau mai multe surse de energie ; - pentru a conecta doua sau mai multe linii electrice de transport. 1.3.2. Elemente ale reelelor de alimentare i distribuie Reelele electrice de alimentare i distribuie cuprind conducte, cabluri, aparate electrice de protecie i comutaie i echipamente de distribuie. Alegerea materialelor, aparatelor, echipamentelor i a sistemului de montare se face innd seama de categoriile n care se ncadreaz ncperea, spaiul, locul sau zona respectiva din punctul de vedere al caracteristicilor mediului, al pericolului de electrocutare, al pericolului de incendiu i explozie, al numrului de persoane. Alegerea aparatelor i echipamentelor electrice este influenata i de gradul lor de protecie. Simbolizarea gradelor normale de protecie se face prin literele IP urmate de trei cifre. Prima cifra simbolizeaz gradul de protecie privind protecia persoanelor contra atingerii prilor interioare aflate sub tensiune sau protecia contra ptrunderii corpurilor strine solide, a doua cifra simbolizeaz gradul de protecie privind protecia contra ptrunderii apei iar a treia cifra, gradul de protecie contra deteriorrilor mecanice. Conducte i cabluri electrice Conducta electrica este un conductor izolat. Cablurile electrice sunt conductoare cu izolaie speciala n funcie de destinaie i de condiiile de montaj. Conductoarele pot fi formate dintr-unul sau mai multe fire, din cupru sau aluminiu. Se permite utilizarea cuprului numai n urmtoarele cazuri: - la circuitele care alimenteaz receptoare de categoria 0 sau I, dar numai daca seciunea conductoarelor din aluminiu ar rezulta mai mica de 10 mm2; - la circuitele care alimenteaz receptoare amplasate n medii cu pericol de explozie; Izolaia conductoarelor are rolul de a prentmpina atingerea parilor metalice i servete pentru protejarea conductoarelor mpotriva aciunilor mecanice i a agenilor din mediul ambiant. Marcarea conductelor se face cu urmtoarele culori: verde / galben, pentru conductele de protecie; alb sau cenuiu deschis, pentru conductele de nul de lucru; albastru deschis, pentru conductele neutre i mediane, culori 7

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

diferite de cele de mai sus i diferite intre ele, pentru conductele de faza, recomandndu-se negru, albastru nchis i maro. n funcie de construcie, conductele i cablurile utilizate n instalaiile electrice se clasifica in: conducte neizolate pentru transportul energiei electrice, cabluri de energie pentru transportul energiei electrice, cabluri i conducte pentru instalaii electrice fixe, cabluri i conducte pentru instalaii electrice mobile, cabluri de semnalizare, comanda i control, conducte cu destinaie speciala, conducte pentru autovehicule. Conductele neizolate se utilizeaz sub forma de funii - pentru transportul energiei electrice, sau bare - la reelele de distribuie, la barele tablourilor electrice i bateriilor de condensatoare. Barele pot fi montate neprotejate (posturi de transformare), acoperite, protejate sau capsulate. Folosirea distribuiilor n bare protejate sau capsulate, prefabricate, prezint o serie de avantaje: concepie simpla i totui sigurana mare n exploatare, montaj uor, permit utilizarea economica a spatiilor de producie i modificri n amplasarea utilajelor. Elementele componente ale distribuiilor n bare prefabricate (fig. 9) sunt: canale magistrale i de distribuie, cutii de sigurane, de ramificaie, de dilataie, piese de capt i accesorii pentru fixare i montaj. n interiorul canalelor de distribuie i magistrale se monteaz patru bare de aluminiu de seciune corespunztoare.

Fig. 8 Elementele componente ale distribuiilor n bare prefabricate

8

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Canalele magistrale se fabrica pentru cureni de 630, 1 000 j 1 600 A, canalele de distribuie pentru cureni de 200 i 400 A iar cutiile de sigurane pentru 25, 63, 100 i 315 A. Conductele izolate pentru instalaii electrice fixe se folosesc n instalaii interioare fixe, de iluminat i for, din construciile civile i industriale. Simbol urile acestor conducte sunt: F - instalaii fixe; I - nveli rezistent la intemperii sau la aciuni chimice; M - manta; A - armatura cu srma rotunda; A - aluminiu (la nceputul simbolului); ci - corpuri de iluminat; C cauciuc; p - execuie plata; Y - material plastic; f - flexibil; ff - foarte flexibil; Ti mpletitur textil impregnat; T mpletitura textila neimpregnata. Conductele cu izolaie de cauciuc cele mai des folosite sunt: F 750; Ff 750; Fff 750; AF 750. Se executa pentru seciunile nominale intre 0,75 -400 mm2 cele de cupru i intre 2,5 -400 mm2 cele de aluminiu.

Fig. 9 Constructia cablurilor Trecerea curentului electric prin conductoare produce nclzirea lor. Pentru a nu periclita starea izolaiei conductelor i cablurilor electrice, este necesar ca temperatura acestora sa nu depeasc anumite valori maxim admise. Pe baza temperaturilor maxim admise s-au determinat intensitile maxim admise ale curenilor n regim permanent pentru diverse tipuri de conducte i cabluri n anumite condiii de montare, considerate normale. Instalaii electrice industriale Majoritatea ntreprinderilor industriale sunt alimentate cu energie electric printr-un racord de medie tensiune. Prezint deci interes urmrirea prilor componente ale instalaiilor electrice industriale care se compun din: - reele de alimentare n medie tensiune (fiderul de baz i linia de rezerv); - puncte de alimentare (PA) care au o bar principal, alimentat din staia de transformare sau din central prin fiderul de baz i o bar de rezerv, la care este legat linia de rezerv. Bara principal i cea de rezerv sunt legate ntre ele printr-un ntreruptor de cupl, prevzut cu instalaii AAR, care la dispariia tensiunii conecteaz automat rezerva; - posturi de transformare (PT) care transform tensiunea medie n joas tensiune, tensiune la care se face alimentarea majoritii receptoarelor dintr-o ntreprindere; - linii de alimentare n joas tensiune care asigur transportul energiei electrice de la posturile de transformare la punctele de distribuie, realizate sub forma de: cabluri, bare sau conducte n tuburi de protecie; - puncte de distribuie: tablouri de distribuie sau bare de distribuie;

9

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

- linii de distribuie n joas tensiune, care servesc pentru alimentarea receptoarelor de la punctele de distribuie i sunt realizate din cabluri sau conducte n tuburi de protecie. STRUCTURA RETELELOR ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE Retelele electrice de distributie de medie tensiune (RED-MT) care au rolul de a alimenta cu energie, de regula, posturile de transformare, iar in cazul unor mari consumatori industriali, pot asigura si alimentarea cu energie a unor receptori de medie tensiune.

R

E

D

-

M

T

P P T o R s t A F

D

O

R

a

c o

r d

R laP D

E

- PJ T R E D A D f u r n i z o cr o n s u m DP D

la R E D A a tc o o r n s u m

la a t o

r

c o

R

E

D A n s u m

l aP D a t o r

-

P

u

n

c

t

d

e

d

e

l i m

Fig.10.a. Pentru consumatorii care au numai receptori de energie electrica a caror tensiune nominala se inscrie in clasa retelelor de joasa tensiune, sau au si asemenea receptori, este necesar ca alimentarea acestor consumatori sa se asigure prin, sau si prin retele electrice de joasa tensiune. In cazul retelelor electrice de joasa tensiune (RE - JT), fiecare din cele doua aspecte, are o pondere insemnata deoarece consumatorii de joasa tensiune sunt foarte numerosi, iar receptorii de joasa tensiune din cadrul acestora sunt de nelipsit si foarte raspanditi. Particularitatea principala a unei RE JT o reprezinta legatura electrica directa cu un numar foarte mare de consumatori, in primul rand si cu un imens numar de receptori, in al doilea rand. Ca urmare, structura de baza a unei RE JT este cea din figura 10, care cuprinde reteaua electrica de distributie de joasa tensiune (RED JT), pentru alimentarea consumatorilor (fig 10.a) si reteaua electrica de la consumator (fig 10.b), formata din reteaua electrica de distributie la

10

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

consumator, de joasa tensiune (REDC - JT) si reteaua electrica pentru alimentarea receptorilor (REAR - JT). P D B r a n s a T4

m

e

n t

R E A a R r e c e p t o r i l l ao A a r e c e p t o r iloT

T

1

S

a E D - J T R E A r c o n s u m r ae tc o e r p t o r i l oT3

S

r

R

E

T

2

S

S

S t a Fig.10.b.

r

A a r e c e p t o r ilos e c u n d a r

R

E

r

b

lo

u

Receptori de forta Acestia sunt alimentati de la un sistem electric trifazat simentric 380/220V , fig.11, fiind caracterizati, din punct de vedere electric, prin 3 impedante Z1, Z2, Z3 ce pot fi conectate in stea (fig.11.a) sau in triunghi (fig.11.b). I1 UR 1

UT US

I3 3 I2

2

a) SteaUR

Z3

Z1

UT Z2 US

b) Triunghi Fig.11.Scheme de conexiune

11

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Receptori de iluminat Acestia sunt constituiti din corpurile de iluminat, sursa de lumina din cadrul sistemelor electrice de iluminat interior sau exterior. Sursele electrice de lumina cu care se echipeaza un corp de iluminat au tensiunea nominala de 220V. Aceasta tensiune, in cadrul sistemului electric trifazat cu tensiunile 380/220V se obtine intre o faza si nulul sistemului electric trifazat al sursei. O caracteristica a receptorilor de iluminat o reprezinta posibilitatea redusa de producere a unui soc electric datorita amplasarii lor la inaltime. Ca urmare, pentru corpurile de iluminat nu se aplica protectia prin legare la nulul de protectie, ca in cazul celorlalte tipuri de receptori. Spre deosebire de receptorii de forta si cei alimentati de la prizele monofazate, acesti receptori absorb un curent constant in timp, deci nu produc socuri. In concluzie, nu sunt perturbatori pentru ceilalti, iar valorile curentilor, in functie de care se dimensioneaza caile de curent, se stabilesc cu exactitate. Prizele monofazate Prizele monofazate nu reprezinta receptori propriu-zisi, ci un aparat la care, prin fise, sunt conectati receptori monofazati a caror putere nominala nu depasesc 2kW, respectiv un curent absorbit de 10A. Receptorii monofazati alimentati prin conectarea la o priza monofazata sunt din categoria debrosabili, respectiv nu sunt conectati permanent. Pentru comanda acestora exista aparate de conectare speciale, incorporate in receptor. Datorita diversitatii receptorilor monofazate, functie de puterea absorbita, a specificului lor si a caracterului debrosabil, probabilitatea producerii unui soc electric este foarte mare si ca urmare, in sistemul electric din care fac parte acesti receptori, se impune protectia prin legarea la nulul de protectie. Intrucat puterea si numarul receptorilor monofazati ce pot fi bransati la o priza monofazata depind in mare masura si de posibilitatile materiale ale consumatorului, dimensionarea cailor de curent prin care sunt alimentate prizele monofazate se face si in functie de tipul RE JT, inclusiv de numarul de locuitori ai aglomerarii urbane. Pe seama caracteristicilor diferite ale receptorilor de iluminat fata de cele ale prizelor monofazate, retelele electrice de alimentare aferente lor se separa. Ca urmare, pe seama caracteristicilor distincte fiecarui tip de receptor, reteaua electrica de distributie si alimentare de joasa tensiune REDA JT de la consumator are structura din fig.12, din care rezulta ca REDA pentru receptorii de forta este separata de REDA pentru cei de iluminat si prize, fiind alimentate de la tablouri generale diferite, iar RED este comuna pentru receptorii de iluminat si prize (fig12.b), insa, la nivelul retelei de alimentare acestea se separa.

12

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

P D R A C O R D

3 F + N

T G F

T G I

P

T S F + N L F + N L + N P

R E D A p e n t r uR E D A p e n t r u r e c e p t o r i i l u m i n a t + p r i z e d e f o r t a

T SR E A p e n t r R E D A u p e n t r u r e c e p t o r i p r i z e C i r c u i t C i r c u i t i l u m i n a t m o n o f a z a t e i l u m i n a tp r i z e

a) Fig.12

b)

Se observa faptul ca nulul (N) sistemului electric trifazat, comun in RED, se transforma in nul de lucru (NL) si nul de protectie (NP) la nivelul retelelor de alimentare (Fig.10.b). In fig. 10 si fig.12, TG si TS reprezinta tablouri electrice de distributie, generale respectiv secundare, care in principiu sunt puncte de conexiuni, care la nivelul RE de joasa tensiune au aceasta denumire particulara. 4.Tipuri de consumatori In conformitate cu Decizia nr.57/99 ANRE pentru Aprobarea contractelor cadru de furnizare a energiei electrice intre furnizorul de energie electrica si consumatorii de energie electrica, prestarea serviciului de alimentare cu energie electrica se face pe baza unui contract de furnizare cu clauze diferentiate in functie de tipul consumatorului. Din acest punct de vedere, consumatorii de energie electrica sunt definiti conform normativului mai sus amintit astfel: consumator final persoana fizica sau juridica care consuma energie electrica pe baza de contract si ale carui instalatii de utilizare sunt conectate la instalatia de distributie a furnizorului prin unul sau mai multe puncte de delimitare, prin care se primeste si, in conditii determinate, retransmite energie electrica unor subconsumatori; consumator casnic consumator care utilizeaza energie electrica in exclusivitate in scopuri casnice. Receptoarele electrocasnice cuprind totalitatea bunurilor de larg consum destinate uzului propriu si care sunt alimentate cu energie electrica la tensiunea 220/380V; consumatorul industrial si similar consumatorul care foloseste energia electrica in principal, in domeniul extragerii de materii prime, a materialelor sau a unor produse agricole in mijloace de productie sau bunuri de consum. Prin asimilare, santierele de constructii, statiile de pompare, inclusiv cele pentru irigatii, unitatile de transporturi feroviare,

13

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

rutiere, navale si aeriene si altele asemenea, se considera consumatori industriali. In functie de puterea electrica activa maxima simultan absorbita acesti consumatori se clasifica, la randul lor astfel: micii consumatori consumatori cu puteri contractate de 100kW sau mai mici, cu exceptia consumatorilor casnici; marii consumatori consumatori cu puteri contractate de peste 100kW. Conform normativului mai sus amintit, contractele de furnizare a energiei electrice au clauze diferentiate pentru marii si micii consumatori. O categorie speciala de consumatori o reprezinta sistemul electric de iluminat public stradal. Acesta este alimentat din postul TRAFO aferent zonei geografice pe care o deserveste si este in patrimoniul administratiei locale, dar este exploatat de furnizorul de energie electrica. Cheltuielile ocazionate de energia electrica consumata si de cele de intretinere sunt suportate de administratia locala. SURSE DE ALIMENTARE PENTRU RETELELE ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE Datorita succesiunii firesti a procesului de producere, transport si distributie a energiei electrice in cadrul unui sistem electroenergetic, sursa de energie electrica pentru RED JT o reprezinta secundarul transformatorului dintr-un post de transformare. Postul de transformare reprezinta forma particulara a unei statii de transformare a carei tensiune de pe partea de inalta, fig.13, face parte din clasa retelelor de medie tensiune, iar cea de pe partea de joasa tensiune face parte din clasa retelei de joasa tensiune.T R A F O

R

E

D

I D

M-

TM T I D

R-

EJ T =

DT

AD

=

J TT G

Fig.13. Grupul electrogen Grupurile electrogene sunt surse care se instaleaza la consumatori pentru alimentarea de baza sau ca surse de rezerva de inlocuire. Aceasta ultima solutie se aplica in cazul consumatorilor care au receptori de categoria zero sau unu, ce necesita un nivel de siguranta ridicat in alimentare, care nu poate fi asigurat prin alimentarea din sistemul extern. Din aceasta categorie fac parte receptorii vitali. Grupurile electrogene acopera gama de puteri 5-1400kVA. In figura 14 este prezentata o minicentrala electrica, ce cuprinde doua grupuri electrogene.

14

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei ElectricG R U P LE EA C T R M t eo n s u3 m r m F a

LUCRARE DE ABSOLVIRE

R

A 3C o

C

O

R

D

R

E

T E

O n .

G

E

NE

G R U P L 1 E C T R M t e o t o r r m i Gc e 3

O n

G .

E

N

2

o t o r r m i G e c 3

n

K

a l i

t o

r i

S

U

2.48A . Se aleg sigurane tip LFi. Deci LFi 25/4 A. Alegera siguranelor s-a fcut in aa fel incat sa protejeze conductoarele si daca sunt racordate receptoare cu puteri mai mari dect cea admisa. Deasemenea conductoarele sunt protejate si in cazul in care se vor monta mai multe conductoare in tub (in acest caz scade valoarea curentului maxim admisibil). Se adopta tuburi de protecie tip IPY montate aparent. Pentru doua conductoare de l mm in tub,rezulta IPY 1 1 . 39

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Alegerea tubului de protecie s-a fcut in aa fel incat, se pot monta mai multe conductoare in tub. 4. Calcul circuit 4 (C4): Tipul si seciunea conductorului se alege din catalog in funcie de curentul nominal care va circula in circuitul respectiv si in funcie de amlasarea circuitului. Determinarea curentului nominal:In = Pi 550 = = 2,63 A Uf cos 220 * 0,95

Pentru seciunea de 1 mm din cupru (FY1) si doua conductoare in tub, ncrcarea maxima conform catalog este Imax = 14 A. Cum 2,63 A < 14 A, rezulta seciunea pentru circuit egal cu 1 mm 2 (2 X FY1). Daca se adopta montarea mai multor conductoare in tub (maxim sase) atunci curentul maxim admisibil Imax = 10 A, dar si aa conductorul ales satisface condiia ceruta. Montarea mai multor conductoare in tub ar asigura o economie de material si o execuie mai uoara. Calculul fuzibilului: IF=4A, ntruct 4 A > 2.63 A A. Se aleg sigurane tip LFi. Deci LFi 25/4 A. Alegera siguranelor s-a fcut in aa fel incat sa protejeze conductoarele si daca sunt racordate receptoare cu puteri mai mari dect cea admisa. Deasemenea conductoarele sunt protejate si in cazul in care se vor monta mai multe conductoare in tub (in acest caz scade valoarea curentului maxim admisibil). Se adopta tuburi de protecie tip IPY montate aparent. Pentru doua conductoare de l mm in tub,rezulta IPY 1 1 . Alegerea tubului de protecie s-a fcut in aa fel incat, se pot monta mai multe conductoare in tub. 5. Calcul circuit 5 (C5): Tipul si seciunea conductorului se alege din catalog in funcie de curentul nominal care va circula in circuitul respectiv si in funcie de anilasarea circuitului. Determinarea curentului nominal:Pi 480 = = 2,30 A Uf cos 220 * 0,95

In =

Pentru seciunea de 1 mm din cupru (FY1) si doua conductoare in tub, ncrcarea maxima conform catalog este Imax = 14 A.

40

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Cum 2,30 A < 14 A, rezulta seciunea pentru circuit egal cu 1 mm 2 (2 X FY1). Daca se adopta montarea mai multor conductoare in tub (maxim sase) atunci curentul maxim admisibil Imax = 10 A, dar si aa conductorul ales satisface condiia ceruta. Montarea mai multor conductoare in tub ar asigura o economie de material si o execuie mai uoara. Calculul fuzibilului: IF=4A, ntruct 4 A > 2.30 A . Se aleg sigurane tip LFi. Deci LFi 25/4 A. Alegera siguranelor s-a fcut in aa fel incat sa protejeze conductoarele si daca sunt racordate receptoare cu puteri mai mari dect cea admisa. Deasemenea conductoarele sunt protejate si in cazul in care se vor monta mai multe conductoare in tub (in acest caz scade valoarea curentului maxim admisibil). Se adopta tuburi de protecie tip IPY montate aparent. Pentru doua conductoare de l mm in tub,rezulta IPY 1 1 . Alegerea tubului de protecie s-a fcut in aa fel incat, se pot monta mai multe conductoare in tub. 6. Calculul coloanei: Coloana face legtura dintre cofretul de branament si tabloul general de lumina. Tipul si seciunea conductorului se alege din catalog in funcie de curentul nominal care va circula in circuitul respectiv si in funcie de anilasarea circuitului. Determinarea curentului nominal: Pentru a determina Pi trebuie sa facem suma puterilor circuitelor electrice de iluminat: Pi = 5200W + 320W+ 520W + 550W+ 480W = 7070W Puterea circuitelor de iluminat de sigurana este foarte mica, dar si iluminatul de sigurana este racordat la tabloul general de lumina, aa ca este luata in considerare si puterea acestor doua circuite, aa ca se adopta puterea instalata pentru circuitul de iluminat 8 kW.In = c s * Pi 3U cos = 0,9 * 8000 = 11,52 3 * 380 * 0,95

unde cs este coeficientul de simultaneitate si este egal cu 0.9. Pentru seciunea de l .5 mm din cupru (FY1.5) si trei conductoare in tub, incarcarea maxima conform catalog este Imax = 14 A. Cum 11,52 A < 14 A, rezulta seciunea pentru circuit egal cu 1.5 mm 2 (3X FY1.5).

41

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Daca se adopta montarea mai multor conductoare in tub (maxim sase) atunci curentul maxim admisibil Imax = 11 A, dar si aa conductorul ales satisface condiia ceruta. Montarea mai multor conductoare in tub ar asigura o economie de material si o execuie mai uoara. Calculul fuzibirului: I F = 16 A,intrucat 16 A>11,52 A. Se aleg sigurane tip LFi. Deci LFi 25/16 A. Alegera siguranelor s-a fcut in aa fel incat sa protejeze conductoarele si daca sunt racordate receptoare cu puteri mai mari dect cea admisa. Deasemenea conductoarele sunt protejate si in cazul in care se vor monta mai multe conductoare in tub (in acest caz scade valoarea curentului maxim admisibil). Se adopta tuburi de protecie tip IPY montate aparent. Pentru trei conductoare de 1.5 mm2 in tub. rezulta IPY 14. Alegerea tubului de protecie s-a fcut in aa fel incat, se pot monta mai multe conductoare in tub. Alegerea intreruptoruli: Pentru curentul de 11.52 A se alege intreruptorul monopolar, rotativ de 12,5 A. Imprirea pe faze a consumatorilor: Deoarece dispunem de un sistem trifazat de tensiuni, este mai avatajos ca iluminarea sa se fac pe trei faze. Astfel se vor alctui trei grupe de consumatori care vor fi racordai la cate o faza diferita.

2. Instalaia de iluminat de sigurana Instalaia de iluminat de sigurana este compusa din doua circuite, care leag tabloul general de luminat, cu dispozitivele de iluminat de sigurana. Cele doua dispozitive sunt amplasate deasupra uilor de la ieirile din incinta. Dispozitivele de iluminat de sigurana au puteri foarte mici, deoarece sunt fomate dintr-un transfomator de 12 V si un acumulator de 12 V, care este incarcat mereu astfel incat dispozitivul sa funcioneze si in cazul in unei avarii. Cele doua circuite avnd puteri mici, dimensiunile conductoarelor si ale fuzibilelor se aleg constructiv, astfel vom avea: - seciunea conductor 2X1 F Y (conductor de cupru); - tipul tubului de protecie: IPY11; - sigurana fuzibila: LFi 25/2 deci 2 A; - intreruptorul: monopolar, rotativ de 12.5 A.

42

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

3. Instalaia de fora Dimensionarea instalaiilor de fora urmeaz in principiu aceeai cale ca si instalaia de lumina, insa calculul se extinde de la regimul permanent si la regimul de scurta durata, care are loc la pornire. Prin urmare, caculul de dimensionare conine urmtoarele etape: - predimensionare seciunii de incalzire in regim permanent sau intermitent; - verificarea seciunii la incalzire in regim de scurta durata (la pornire); - verificarea seciunii la pierderea de tensiune in regim de scurta durata (la pornire); - calculul si alegerea elementelor de protecie. Pentru protecia motoarelor la suprasarcini si scurtcircuite se folosesc sigurane fuzubile si relee termice. Protecia la pierderea tensiunii pe faze sau variaii ale tensiunii, este realizata cu ajutorul intreruptoarelor automate. Ca o alternativa se pot folosi si aparate fmder care realizeaz supravegherea tensiunii trfazate, la asimetrie, dispariia unei faze si sucesiunea fazelor. Deasemenea se pot folosi dispozitive fmder care supravegheaz temperatura unui motor. Dezavantajul aparatelor fmder este preul ridicat fata de aparatele de protecie obinuite. a. Calculul circuitelor receptoarelor de fora Caracteristicile principalilor receptoare de fora sunt date prin tema. Pentru motoarele mai mici de 5kW pornirea se va face prin cuplare directa la reea, iar la motoarele mai mari de 5kW se folosete schema de pornire in stea-triunghi. Calculu curentului nominal se face cu formula:In = Pi 3 * U * cos *

Pentru a controla stabilitatea termica a seciunii in regim de pornire se alege ca indice de control densitatea de curent la pornire. Prin densitate de curent J se intelege raportul dintre intensitatea curentului I ce trece prin seciune si aria seciunii considerate s, adic:J = I s

in care : J se msoar in A/mm2. 43

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Densitatea de curent la pornire Jp se compara cu valorile admise, care sunt urmtoarele: - pentru conductoare din cupru 35 A/mm ; pentru conductoare din aluminiu 20 A/mm . Pentru circuitele de alimentare a motoarelor se poate scrie:Jp = Ip s

in care : Ip - este curentul de pornire in A; s - este seciunea conductorului, in mm . 1. Calculul pentru transformatorul de sudura de 12 kW: Punerea lui in functionare se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 12000 = 30,18 A 3 * 400 * 0,82 * 0,70

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p =3 I p = k p * I n = 3 * 30 ,18 = 90 ,53 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 10 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 90.53 A = 9,05 10 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 30,18 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 36 A cu un curent de serviciu Is = 31 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 36 A (Is = 31 A; Ir = 30,18 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 32 A (intmcat (30,18 A < 32 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii.

44

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Sigurana fuzibila va fi LFi 35/35 A 2. Calculul pentru motorul de 4 kW (masina unealta): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 4000 3 * 400 * 0,86 * 0,82 = 8,19 A

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:kp =7 I p = k p * I n = 7 * 8,19 = 57 ,33 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 57 ,33 A = 22,93 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 8,19 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 8 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 8 A; Ir = 8,19 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 10 A (intmcat (8,19 A < 10 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/10 A. 3. Calculul pentru motorul de 4 kW (transportor pneumatic): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 4000 = 8,60 A 3 * 400 * 0,82 * 0,82

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent: 45

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

kp =7

I p = k p * I n = 7 * 8,60 = 60 ,10 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 60 ,10 A = 24 ,04 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 8,60 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 9 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 9 A; Ir = 8,60 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 10 A (intmcat (8,60 A < 10 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/10 A. 4. Calculul pentru motorul de 1,5 kW (Fierastrau electric): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 1500 = 3,61 A 3 * 400 * 0,79 * 0,76

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:kp =7 I p = k p * I n = 7 * 3,61 = 25 ,24 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 25,24 A = 10,10 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: 46

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 3,61 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 4 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 4 A; Ir = 3,61 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 4,5 A (intmcat (3,61 A < 4,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A. 5. Calculul pentru motorul de 0,37 kW (aeroterma): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu Pi 370 urmtoarele formule: In = = = 1,11 A 3 * U * cos * 3 * 400 * 0,74 * 0,65

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:kp =7 I p = k p * I n = 7 * 1,11 = 7,77 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 7,77 A = 3,11 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 1,11 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 1 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 1 A; Ir = 1,11 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 2,5 A (intmcat (1,11 A < 2,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului,contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A.

47

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

6. Calculul pentru masa de sudura de 1,5 kW : Conectarea se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 1500 3 * 400 * 0,80 * 0,65 = 4,16 A

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p =3 I p = k p * I n = 3 * 4,16 = 12 ,49 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 12,49 A =5 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 4,16 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 4 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 4 A; Ir = 4,16 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 4,5 A (intmcat (4,16 A < 4,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A.

7. Calculul pentru motorul de 0,75 kW (masina de gaurit): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 750 3 * 400 * 0,76 * 0,72 = 1,98 A

48

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p =3 I p = k p * I n = 3 * 1,98 = 5,93 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 5,93 A = 2,37 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 1,98 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 2 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 2 A; Ir = 1,98 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 2,5 A (intmcat (1,98 A < 2,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului,contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A.

8. Calculul pentru redresor de 0,25 kW : Conectarea se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 250 = 0,41 A 3 * 400 * 0,98 * 0,90

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p =1 I p = k p * I n = 1 * 0,41 = 0,41 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 0,41 A = 0,16 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. 49

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 0,41 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 1 A. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 1 A; Ir = 0,41 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 2,5 A (intmcat (0,41 A < 2,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului, contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A. 9. Calculul pentru motorul de 0,75 kW (ventilator): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 750 = 1,81 A 3 * 400 * 0,82 * 0,73

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p =3 I p = k p * I n = 3 * 1,81 = 5,43 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 2,5 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 5,43 A = 2,17 2,5 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 1,81 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 10 A cu un curent de serviciu Is = 2 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 10 A (Is = 2 A; Ir = 1,81 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 2,5 A (intmcat (1,81 A < 2,5 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului,contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/6 A.

50

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

10. Calculul pentru motorul de 11 kW (strung): Pornire motorului se va face prin cuplare directa la reea. Calculul curentului nominal si alegera seciunii se va face cu urmtoarele formule:In = Pi 3 * U * cos * = 11000 = 21,73 A 3 * 400 * 0,84 * 0,87

Calculul curentului de pornire Ip si verificarea densitii de curent:k p = 6,5 I p = k p * I n = 6,5 * 21,73 = 141 ,22 A

Daca se alege conductor din cupru cu s = 6 mm (ACYY), atunci rezuta densitatea de curent:Jp = Ip s = 141,22 A = 23,24 6 mm 2

Sa ales tub de protectie teava OL. Alegerea releului termic: Curentul de reglaj al releului termic va fi Ir= I deci Ir= 21,73 A. Rezulta atunci un releu termic TSA 24 A cu un curent de serviciu Is = 22 A. Se observa ca Ir. se afla intre (0.6..1)Is, limitele minime si maxime de reglaj a curentului de serviciu. Releul termic ales va fi TSA 24 A (Is = 22 A; Ir = 21,73 A). Alegerea ntreruptoarelor automate: Pentru acionare se alege un contactor automat tip USOL 25 A (intmcat (21,73 A < 25 A). Intruct nu este prevzuta nici un fel de schema deosebita pentru acionarea motorului,contactorul se va alege cu un singur contact auxiliar, contact normal deschis, necesar autoretinreii. Sigurana fuzibila va fi LFi 25/25 A. 14. Calculul circuitelor de prize monofazate (6 kW): Se adopta 8 prize monofazate de cate 0,75 kW, amlasate in felul urmator: - una in birou; - cite doua in atelierul electric si atelierul mecanic; - trei in atelier S.D.V. Pentru ca toate circuitele au parametrii identici, se va face un singur rnd de calcule pentru toate cele opt circiute. Calculul seciunii circuitului: Factorul de putere se considera 0.8 iar randamentul se considera 80%.In = Pi 750 = = 5,10 A U f * cos * 230 * 0,8 * 0,8

51

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Pentru seciunea de 2.5 mm" din cupru (FY2.5) si trei conductoare in tub, incarcarea maxima conform catalog este Imax = 20 A. Cum 5,10 A < 20 A, rezulta seciunea pentru circuit egal cu 2.5 mm" (2X FY2.5). Daca se adopta montarea mai multor conductoare in tub (maxim sase) atunci curentul maxim admisibil Imax = 16 A, dar si aa conductorul ales satisface condiia ceruta. Montarea mai multor conductoare in tub ar asigura o economie de material si o execuie mai uoara. Calculul fuzibilului: IF = 6 A, ntruct 6 A > 5.10 A si 6 A < 0.8 X 20 = 16 A. Se aleg sigurane tip LFi. Deci LFi 25/6 A. Alegera siguranelor s-a fcut in aa fel incat sa protejeze conductoarele si daca sunt racordate receptoare cu puteri mai mari dect cea admisa. Deasemenea conductoarele sunt protejate si in cazul in care se vor monta mai multe conductoare in tub (in acest caz scade valoarea curentului maxim admisibil). Se adopta tuburi de protecie tip IPY montate aparent. Pentru trei conductoare de 2.5 mm in tub rezulta IPY 14. Alegerea tubului de protecie s-a fcut in aa fel incat, se pot monta mai multe conductoare in tub.

52

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

E. MEMORIU PROTECIA MUNCII PROTECIA MPOTRIVA TENSIUNILOR ACCIDENTALE Pentru prevenirea accidentelor de natur electric prin atingerea elementelor metalice aflate n mod normal sub tensiune (atingere direct) sau prin atingerea unor elemente care n mod normal nu se afl sub tensiune dar care n exploatare pot ajunge accidental sub tensiune(atingere indirect) trebuie asigurate nc din faza de proiectare aplicarea de msuri tehnice de prevenire a acestor situaii.Condiiile generale normate sunt prezentate n normativul I. 7 -4.1.1......... 4.1.8. Protecia mpotriva atingerilor directe sau indirecte se consider asigurat(conform 1.7-98 4.1.6.)dac se aplic alimentarea la tensiune redus ,denumit (conform aceluiai normativ I.72.2.8.) tensiune foarte joas de securitate pentru circuite legate la pmnt" (TFJP) sau tensiune foarte joas de securitate pentru circuite nelegate la pmnt"(TFJS), cu valori normate date n tabela 4. l .A i tabela 4. l .B din 1.7 . MASURI DE PROTECIE FR NTRERUPEREA ALIMENTRII Acest gen de msuri sunt indicate pentru echipamente care cer o funcionare fr ntreruperi chiar n cazul apariiei unui prim defect de izolaie. Ele constau n : - folosirea de echipamente de protecie clasa II (cu dubl izolaie din construcie);

53

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

- folosirea proteciei de izolare suplimentar"; - folosirea separrii de protecie"; - folosirea proteciei prin amplasarea la distan sau intercalarea de obstacole (ngrdiri)"; - folosirea de legturi locale de egalizare a potenialelor". MSURI DE PROTECIE CU NTRERUPEREA ALIMENTRII Acest gen de protecie folosete dispozitive de ntrerupere a supracurenilor(ca msur principal)i dispozitive difereniale de protecie (protecia PACD-Protecie de deconectare Automat la Cureni de Defect, ca msur suplimentar de protecie) care necesit ns respectarea unor anumite condiii(v.1.7-98 4.1.25 .... 4.1.30.) i anume: a) realizarea unei bucle de defect care s permit circulaia curentului de defect: n reele legate la pmnt: - prin legarea maselor la punctul neutru al sursei,legat i el la pmnt la surs(schema TN) - prin legarea maselor direct la pmnt(schema TT) n reele izolate fa de pmnt: - prin legarea maselor direct la pmnt (schema IT). b) utilizarea de dispozitive de ntrerupere automat a curentului de defect(PACD),care pot fi: de tip S cu funcionare selectiv i temporizat (cea. 50 ms,timp ce asigur nedeclanarea pe timpul supratensiunilor tranzitorii). Se recomand pentru montare n tablouri cu Ir=100, 300, 500 rnA; de medie sensibilitate,fr temporizare.Se recomand pentru montare n tablouri cu Ir= 100,300,500 mA; - de tip G de mare sensibilitate.Se recomand pentru protecia circuitelor cu Ir = 6,10 ,30 mA PROTECIA MPOTRIVA EFECTELOR TERMICE IN FUNCIONARE NORMAL In instalaiile electrice trebuie luate msuri de protecie a persoanelor, animalelor, materialelor i echipamentelor montate fix i acelora aflate n apropiarea instalaiilor electrice, mpotriva efectelor i radiaiilor termice care ar putea avea ca urmri: pericol de arsuri pentru persoane i animale; arderea sau degradarea materialelor ; periclitarea funcionrii materialelor electrice instalate

54

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

F. MEMORIU P.S.I. SIGURANA LA FOC IN FUNCIONARE NORMAL Materialele i echipamentele care n funcionare normal.de avarie sau de manevr greit pot produce flcri sau pot atinge temperaturi ridicate (peste 70C) vor fi amplasate conform condiiilor prevzute de productor. Dac aceste condiii nu pot fi respectate, trebuie prevzute ecrane de protecie corespunztoare. Dac echipamentele electrice dintr-o ncpere conin lichide combustibile, cum sunt uleiurile minerale i hidrocarburile izolante,n cantiti egale sau mai mari cu 25 l, trebuie luate msuri de colectare a lichidelor scurse iar ncperea va avea perei din clasa CAl(CO) i rezistent la foc corespunztoare densitii sarcinii termice conform prevederilor Normativului de siguran la foc a construciilor (indicativ PI 18). Se prevd dispozitive de acionare automate sau manuale pentru asigurarea scoaterii de sub tensiune a conductoarelor active n caz de incendiu. Dispozitivele de protecie n caz de incendiu trebuie s fie la nivelul echipamentelor protejate, iar organul de manevr trebuie s fie uor de recunoscut i uor accesibil. Pentru diminuarea riscului de icendiu trebuie utilizat un dispozitiv de protecie (PACD)cu protecie la curent diferenial rezidual(DDR) cu curentul nominal de funcionare mai mic sau egal cu 300 mA, amplasat la branament .Prevederea este obligatorie pentru cldiri de nvtmnt,

55

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

sntate, comer, construcii de turism, construcii din lemn, cu aglomerri de persoane, unitai de mic producie sau service cu ncperi cu umiditate ridicat, depozite de mrfuri combustibile, discoteci, sli de dans. Se prevd obligatoriu cu protecie difereniala circuitele destinate alimentrii receptoarelor electronice care trebuie s funcioneze nesupravegheate (telefax,computere,televiziune cu circuit nchis,instalaii antiefractie etc.). PROTECIA MPOTRIVA ARSURILOR Prile accesibile ale echipamentelor electrice amplasate n zona accesibil nu trebuie s ating temperaturi care pot provoca arsuri persoanelor i nu trebuie s depeasc valorile indicate n urmtorul tabel:

Temperaturile maxim echipamentelor electrice

admise

pentru

prile

accesibile

ale

Pri accesibile Organe de comand manual Prevzute a fi atinse cu mna dar neprevzute a fi Prevzute a nu fi atinse n serviciu normal

Materialul prilor accesibile metalic nemetalic metalic nemetalic metalic nemetalic

Temperaturi maxime 55 65 70 80 90 80

56

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

BIBLIOGRAFIE1. Cilinghir V.: Alimentarea cu energie electric a ntreprinderilor, vol I, Ed. Univ. Transilvania, Braov, 2000 i vol II, 2002; 2. Dinculescu P., Sisak F.: Instalaii i echipamente electrice EDP Bucureti 1981; 3. Knies W., Schierack K.: Electrische Anlagentechnik, Carl Hanser Verlag, Munchen Wien 1991; 4. Pop, F., .a. Proiectarea instalaiilor electrice de joas tensiune, Ed. Inst. Politehnic Cluj-Napoca, 1990; 5. Pop, F., .a. ndrumar de proiectare a instalaiilor electrice de joas tensiune, Inst. Politehnic Cluj-Napoca, 1987. 6. Nicolae Mirea : Instalati electrice industriale Ed. Didactica si Pedagogica Bucuresti, 1988

57

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Amplasarea circuitelor de iluminat

58

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

Amplasarea circuitelor de forta

59

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

60

Universitatea Transilvania din Brasov Colegiul Universitar Tehnic Specializarea: Transportul si Distributia Energiei Electric

LUCRARE DE ABSOLVIRE

61