Sisteme de distributie a energiei electrice

Sisteme de distributie a energiei electrice

Prin sistem de distributie a energiei electrice se intelege ansamblul format din reteaua electrica de distributie si totalitatea consumatorilor de pe un teritoriu dat, deserviti de aceasta, la un anumit nivel de tensiune.

Deoarece consumatorii complecsi pot fi nominalizati atat la inalta tensiune, cat si la medie, respectiv joasa tensiune si sistemele de distributie vor fi de inalta, de medie, respectiv de joasa tensiune, fiecare avand anumite proprietati remarcabile privind structura retelelor electrice de distributie aferente.

1.1.1. Sisteme de distributie la inalta tensiune

Un sistem de distributie la inalta tensiune este format din linii electrice si statii de transformare care repartizeaza energia electrica pe zone de consum urbane si/sau rurale.

În Romania, pentru retelele electrice de distributie la inalta tensiune se foloseste, de regula, tensiunea de 110 kV.

Configuratia retelelor de 110 kV depinde atat de tipul consumatorilor alimentati, cat si de structura si configuratia retelelor electrice de transport de foarte inalta tensiune (400 kV si 220 kV), care realizeaza atat evacuarea puterii din marile centrale electrice, cat si transportul energiei electrice la mari distante, spre zonele de consum.

Reteaua electrica de 110 kV este alimentata, de regula, de statii de transformare de 400 kV/110 kV sau 220 kV/110 kV, care constituie puncte de injectie pentru aceasta, alaturi de centralele electrice de putere mijlocie.

În Romania, liniile electrice de 110 kV sunt aeriene (LEA) sau subterane (LES), in functie de traseul lor si de zona pe care o strabat, iar statiile de transformare de 110 kV/MT sunt exterioare sau interioare, in functie de locul de amplasare si de spatiul disponibil.

În mod obisnuit, schema de distributie la nivelul de 110 kV este o schema in bucla deschisa, alimentata de la doua puncte de injectie diferite.

Pentru alimentarea unor zone urbane cu sarcina electrica mare si cu un nivel de siguranta ridicat, schema adoptata este o schema inelara cu inel simplu sau dublu, alimentat din unul sau doua puncte de injectie, statiile de 110 kV/MT fiind inseriate in inel prin sistem intrare-iesire.

Pentru alimentarea unor consumatori concentrati se utilizeaza scheme electrice cu statii de transformare tip racord adanc (SRA).

Statiile de transformare de 110 kV/MT, acestea se realizeaza cu maximum doua transformatoare cu puteri unitare intre (10 - 25) MVA, dintre care unul in functiune, iar celalalt in rezerva, pentru consumatorii care necesita o siguranta ridicata in functionare.

Fig. 1.1 Retea electrica de repartitie la 110 kV pentru alimentarea unei zone urbane

Fig.1.2 Statie de transformare de 110 kV/MT de tip 'racord adanc'

1.1.2 Sisteme de distributie la medie tensiune

În prezent, tensiunea medie standardizata este de 20 kV chiar daca inca se functioneaza cu diferite alte tensiuni intr-o gama cuprinsa intre 660 V si 35 kV.

Dupa modul de racordare la statiile de transformare de 110 kV/20 kV, retelele de medie tensiune se clasifica in:

- retele cu racordare directa;

- retele cu racordare indirecta, prin statii de conexiuni.

Retelele cu racordare directa sunt cele la care posturile de transformare de
20 kV/0,4 kV sunt racordate direct la barele de 20 kV ale statiilor de 110 kV/20 kV, prin intermediul unor linii de medie tensiune. (Fig1.3, a)

Retelele cu racordare indirecta, prin statii de conexiuni, sunt cele la care posturile de transformare de 20 kV/0,4 kV sunt racordate prin linii de 20 kV la statii de conexiuni de 20 kV, care sunt legate direct, prin linii de 20 kV fara alte sarcini, la statii de transformare de 110/20 kV. Liniile care leaga direct statiile de transformare de statiile de conexiuni (numite si puncte de alimentare, PA) se numesc feederi, iar liniile care leaga statiile de transformare direct de posturile de transformare de MT/JT sau statiile de conexiuni, de posturile de transformare MT/JT se numesc distribuitori. (Fig.1.3, b)

 

Fig.1.3. Racordarea retelei de MT la consumatori.

Retelele electrice de medie tensiune sunt formate din linii electrice si posturi de transformare.

Liniile electrice de medie tensiune sunt fie subterane, in zonele urbane cu densitate mare de constructii, fie aeriene, in zonele exterioare localitatilor, in mediul rural si la periferia oraselor.

Posturile de transformare sunt realizate in constructie zidita, in mediul urban, iar in mediul extraurban sunt amplasate aerian, pe stalpi sau la sol.

Alegerea schemelor electrice ale retelelor de medie tensiune se face in functie de natura consumatorilor care trebuie alimentati (consum casnic, tertiar, industrial sau similar) si de conditiile de siguranta cerute de acestia, de densitatea teritoriala de sarcina, de mediul in care sunt amplasati consumatorii (urban sau rural) si de distanta fata de consumatori a centrelor de exploatare prevazute cu personal de deservire.

Posturile de transformare de tip MT/JT sunt:

- de retea, cand alimenteaza consumatori casnici sau tertiari prin reteaua publica de joasa tensiune ;

- de abonat, cand alimenteaza un singur consumator care poate fi consumator comercial sau consumator industrial;

- mixte, cand alimenteaza atat reteaua publica, cat si un consumator concentrat de mare putere.

Posturile de transformare de retea se echipeaza cu un singur transformator de 20/0,4 kV cu putere de pana la 630 kVA, inclusiv, daca amplasarea se face in cabina zidita sau cu putere de pana la 250 kVA daca amplasarea se face aerian, pe stalpi de beton armat.

Posturile de transformare de abonat si mixte amplasate in cabina zidita suprateran sau subteran, se realizeaza cu maximum doua transformatoare, fiecare dintre ele avand puterea de pana la 1600 kVA.

1.1.3. Sisteme de distributie la joasa tensiune

Majoritatea consumatorilor, indiferent de tipul si structura lor, sunt alimentati cu energie electrica la nivelul de joasa tensiune.

Consumatorii fiind amplasati, in esenta, in zone urbane si rurale, retele electrice de distributie prin intermediul carora se face alimentarea lor, poarta numele de retele electrice de distributie urbane si rurale.

Structura acestor retele se alege in functie de urmatoarele considerente:

- densitatea de sarcina a zonei;

- configuratia retelei de medie tensiune prin care se alimenteaza;

- numarul de posturi de transformare de MT/JT;

- numarul si durata intreruperilor admise in alimentarea consumatorilor.

În conditii normale de functionare retelele de distributie din zonele urbane si rurale se construiesc utilizand scheme electrice radiale.

Exceptie fac retelele de joasa tensiune din zonele centrale ale orasului si cele care alimenteaza consumatori importanti, care sunt realizate in scheme buclate, dar care pot functiona si radial, debuclarea facandu-se in punctele cu tensiuni minime.

Constructiv, liniile electrice de joasa tensiune sunt realizate in cablu subteran in zonele urbane si ca linii aeriene in mediul rural.

În ultima vreme, sunt utilizate si linii aeriene construite din conductoare torsadate izolate si fixate pe cladiri si pe stalpi intermediari acolo unde deschiderile depasesc 30 m si nu se respecta gabaritul de la sol.

Posturile de transformare se pot racorda, fie la acelasi cablu distribuitor de MT, fie la cabluri distribuitoare diferite.

Schema de principiu privind organizarea retelelor electrice urbane este urmatoarea:

O categorie aparte a retelelor electrice de distributie urbane o formeaza cele realizate in scheme strans buclate (SSB). Este cazul schemelor pentru retelele de joasa tensiune din marile orase ale SUA si Europa de Vest.

Aceste scheme se utilizeaza pentru a se asigura un inalt nivel de siguranta in alimentare, fapt ce se realizeaza printr-o schema strans buclata sub forma de "plasa" cu o posibilitate deosebita de pozare a cablurilor de joasa tensiune astfel incat, in cazul scurtcircuitelor sa se permita autolichidarea avariilor prin arderea unor sigurante fuzibile.

1.1.4. Structura retelei de iluminat public

Scopul iluminatului public este de a satisface nivelul de iluminare necesar pentru toate tipurile de artere de circulatie din perimetrul localitatilor, precum si a iluminatului artistic al obiectivelor arhitectonice si a iluminatului de reclama.

Normativele impun, printre altele, ca:

- intre distanta pe orizontala dintre corpurile de iluminat si nivelul de suspendare a acestor corpuri sa se pastreze un raport care variaza intre 3,2 si 6, in functie de natura corpurilor de iluminat.

- in intersectiile cu trafic foarte intens se aplica solutia cu corpuri de iluminat de putere mare suspendate la mare inaltime, de (15-40) m, astfel incat zonele de intersectii sa aiba o iluminare cu 50 % mai puternica decat restul arterei de circulatie.

- trotuarele sa aiba o iluminare cu minim 50 % mai redusa ca iluminarea arterelor carosabile.

Iluminatul artistic al obiectivelor arhitectonice trebuie sa scoata in evidenta partile semnificative ale obiectului iluminat prin amplasarea corpurilor de iluminat astfel incat sa realizeze anumite jocuri de lumina si umbra.