Regimurile de functionare ale retelelor electrice

Regimurile de functionare ale retelelor electrice

Prin regimul de functionare al unei retele electrice se intelege starea ei la un moment dat, caracterizata prin valorile unor marimi fizice (parametrii regimului), in diferite puncte, precum si prin conditiile de functionare.

Parametrii regimului se pot clasifica in: cantitativi (valorile puterilor active si reactive, valorile curentilor, a factorului de putere etc.) si calitativi (valoarea tensiunii si a frecventei, simetria sistemului de tensiuni si curenti, valoarea armonicilor etc.).

Referitor la conditiile de functionare, este posibil ca reteaua sa functioneze cu toate elementele sau, in urma unui incident care a avut loc in retea, o parte din elementele retelei sa fie scoase din functiune dar reteaua sa continue sa functioneze.

Calculul regimurilor de functionare reprezinta o problema esentiala in studiul retelelor electrice si presupune, in principiu, determinarea puterilor si a tensiunii in punctele caracteristice ale retelei, cunoscand sarcina pe care o transfera si caracteristicile de material ale conductoarelor si transformatoare-lor. Calculele de regim se efectueaza pentru diferite conditii de functionare (regim de sarcina maxima, regim de sarcina minima, regim normal, de avarie etc.). Dificultatea acestor calcule creste odata cu complexitatea retelei. Clasificare regimurilor de functionare ale retelelor electrice este prezentata in tabelul 1.2.

Tabelul 1.2

In functie de solicitarea si comportarea elementelor componente, in exploatarea retelelor electrice se evidentiaza urmatoarele regimuri de functionare:

- regimul permanent normal;

- regimul nestationar (tranzitoriu) normal;

- regimul nestationar (tranzitoriu) de avarie;

- regimul permanent de avarie.

Regimul permanent normal este regimul normal si simetric de exploatare a retelelor electrice. Este un regim de lunga durata, in care parametrii retelei au valori egale sau foarte apropiate de cele nominale. Pe baza acestui regim se efectueaza calculul si proiectarea elementelor retelei. El impune conditiile cele mai severe privind: solicitarile maxime admisibile, calitate energiei furnizate, economicitatea functionarii etc.

In aceasta categorie de regim se includ si regimurile cu o modificare foarte lenta a marimilor, determinata de modificarile lente ale graficelor de sarcina ale consumatorilor.

Regimul nestationar (tranzitoriu) normal cuprinde starile de trecere intre doua regimuri normale. Aceste stari tranzitorii pot fi lente sau rapide, dependent de propagarea in sistem a undelor electromagnetice si pot fi simultane sau consecutive unor modificari normale in structura retelelor si sistemelor electrice: conectarea si deconectare voita (de serviciu) a unor elemente componente (linii, transformatoare, baterii de compensare etc.), trecerea de la functionarea in sarcina la functionarea in gol si invers etc.

Acest regim se caracterizeaza prin supratensiuni, numite supratensiuni interne sau de comutatie si supracurenti. Supratensiunile solicita suplimentar izolatia, iar supracurentii, caile de curent.

Regimul nestationar (tranzitoriu) de avarie cuprinde starile nestationare (lente sau rapide), care apar in urma unei avarii de natura electrica sau mecanica la unul din elementele componente ale retelei. Aceste regimuri sunt provocate de: scurtcircuite, puneri la pamant, ruperea conductoarelor cu intreruperea fazelor etc.

Toate aceste avarii, cu exceptia punerilor simple la pamant, determina in elementele componente ale retelei curenti de scurtcircuit, care depasesc de cateva ori valorile nominale, scaderea tensiunii in nodurile retelei sau aparitia unor supratensiuni.

Regimul permanent de avarie este regimul care se stabileste dupa eliminarea avariei de catre protectii; de aceea unii autori il numesc regim stationar de dupa avarie. In timp ce regimul tranzitoriu de avarie dureaza cel mult cateva secunde, pana la actionarea protectiilor, regimul permanent de avarie poate dura cateva minute, pana la cateva ore.

In acest regim, cu durata limitata, se admit abateri mai mari ale tensiunii, frecventei etc. fata de valorile nominale, in comparatie cu regimul permanent normal.

Se mentioneaza ca regimul stationar simetric normal sta la baza proiectarii si exploatarii elementelor retelei electrice, iar celelalte regimuri stau la baza verificarii lor.