CAP.7 EXPLOATAREA, INTRETINEREA SI REPARAREA ECHIPAMENTELOR DIN INSTALATIILE ENERGETICE Cap.7.1 Echipamentele electrice de distributie primare utilizate in statiile de transformare si posturile de transformare.

Pentru statiile si posturile de transformare in care se afla in functiune echipamente de distributie primara , societatile de exploatare vor intocmi instructiuni tehnice interne (I.T.I.) prin care se vor detalia si concretiza regulile de exploatare adoptate la conditiile concrete.

7.1.1 TRANSFORMATOARE SI AUTOTRANSFORMATOARE DE PUTERE

7.1.1.1. Rolul transformatoarelor, autotransformatoarelor de putere. Generalitati

In statiile si posturile electrice de transformare se folosesc transformatoare si autotransformatoare de putere pentru transformarea statica a parametrilor principali ai energiei electrice de curent alternativ, pentru a face posibil transportul si distributia acesteia in conditii tehnice si economice optime.

In general, transformatorul are doua infasurari - figura 7.1 - una primara care primeste energie electrica si una secundara care transmite energia primita, cu alte caracteristici, unei retele sau unui receptor. Marimile care se refera la infasurarea primara se numesc primare (tensiune primara, curent primar, putere primara, etc.) iar cele care se refera la infasurarea secundara se numesc secundare (tensiune secundara, etc.).

Figura 7.1. Schema de principiu a unui transformator cu doua infasurari: 1 - infasurare primara, 2 - circuit magnetic, 3 - infasurare secundara

Dupa cum se poate vedea din prezentarea de mai sus, intr-un transformator se poate transforma numai curentul alternativ; in mod obisnuit, curentul alternativ se transforma la aceeasi frecventa.

1

Transformatorul care are un bobinaj primar si unul secundar poarta numele de transformator cu doua infasurari. De multe ori in sistemele energetice se folosesc transformatoare care au un bobinaj de inalta tensiune si doua bobinaje de medie tensiune, de tensiuni diferite; acestea poarta numele de transformatoare cu trei infasurari. Exista si transformatoare pe al caror miez este infasurat un singur bobinaj, iar in diferite puncte al acestuia sunt legate simultan atat circuitul primar cat si cel secundar - figura 7.2. Acestea poarta numele de autotransformatoare; bobinajul lor de inalta tensiune contine intregul numar de spire ale infasurarii iar cel de joasa tensiune numai o parte din aceasta. Infasurarile primare si secundare sunt legate galvanic iar puterea transmisa este transferata partial prin conductie galvanica si partial prin inductie

Figura 7.2. Schema de principiu a unui autotransformator: 1 - bobinaj primar; 2 - circuit magnetic; 3 - bobinaj secundar

Transformatoarele de reglaj (booster) - figura 7.3 - sunt formate dintr-o infasurare serie si una paralel separate intre ele. Infasurarea paralel este in paralel cu un sistem, iar infasurarea serie este legata in serie cu un alt sistem. In acest transformator puterea este transmisa prin inductie.

Figura 7.3. Schema de principiu a unui transformator de reglaj (booster

Transformatoarele se utilizeaza in cele mai diferite domenii ale electrotehnicii. Transformatoarele si autotransformatoarele de putere (de forta) se folosesc pentru transportul si distributia energiei electrice. Ele pot fi utilizate ca ridicatoare de tensiune (tensiunea secundara mai mare decat cea primara) sau coboratoare de tensiune (tensiunea secundara mai mica decat cea primara).

2

Transportul economic la distanta al energiei electrice se poate realiza numai la tensiuni inalte, adica sectiunea conductoarelor liniei mica, respectiv costuri de investitii mai scazute. Deoarece generatoarele din centralele electrice nu se pot construi decat pentru tensiuni relativ joase, energia electrica produsa de ele este transformata cu ajutorul transformatoarelor la tensiune inalta dupa care este transportata pe liniile de inalta tensiune. La locul de utilizare, energia este din nou transformata, in transformatoare coboratoare, la o tensiune joasa, cu care sunt alimentate receptoarele.

7.1.1.2. Principiul de functionare al transformatoarelor

Transformatorul functioneaza pe baza principiului inductiei electromagnetice intre doua circuite fixe, dintre care unul este alimentat de la o sursa de curent alternativ; sub influenta fluxului magnetic alternativ produs de curentul in circuitul primar, in circuitul secundar se induce o tensiune electromotoare alternativa care produce, in acest circuit, in cazul in care este legat la un receptor un curent alternativ.

Pentru marirea actiunii electromagnetice dintre infasurari, acestea se plaseaza, de obicei, pe un miez comun inchis, din tole de otel, care, prezentand o reluctanta mica, permite trecerea mai usoara a fluxului magnetic.

In figura 7.4 este reprezentat schematic un transformator monofazat.

Figura 7.4. Principiul de functionare al transformatoruluiI - mfasurarea primara; 2 - miez de otel;3 - infasurarea secundara; 4 - receptor

Alimentand infasurarea primara la o tensiune alternativa U1 prin ea va trece un curent alternativ. In cazul in care circuitul secundar este deschis, acest curent, denumit curent de mers in gol Io, are o valoare mica. Curentul Io produce un flux magnetic Φ care se inchide prin miezul de otel. Fluxul induce in infasurarea primara o forta electromotoare E1 (proportional cu numarul de spire al infasurarii primare si care in cazul neglijarii pierderilor este egala in valoare absoluta cu tensiunea U1) si in infasurarea secundara o forja electromotoare E2 a carei valoare depinde de raportul numerelor spirelor celor doua infasurari.

Daca la bornele infasurarii secundare se conecteaza un receptor, prin aceasta infasurare va circula un curent secundar I2.

Curentul I2 produce, la randul sau, un flux Φ2 , care tinde sa micsoreze fluxul Φ. Deoarece tensiunea U1 ramane constanta, forta electromotoare E1, care trebuie sa echilibreze tensiunea aplicata (se neglijeaza pierderile) ramane constanta. Rezulta ca infasurarea primara va absorbi un curent mai mare decat Io , care corespunde mentinerii fluxului constant la valoarea initiala Φ care induce forta electromotoare E1. Deci, la incarcarea transformatorului (la aparitia curentului I2), bobinajul primar absoarbe din retea un curent mai mare I1

3

Se poate considera ca prin compunerea fluxului Φ1 produs de curentul I1 si a fluxului Φ2, in miezul transformatorului se mentine fluxul Φ.

Din urmarirea principiului de functionare a transformatorului in cazul in care se neglijeaza caderile de tensiune si pierderile se pot trage urmatoarele concluzii:

- tensiunea U1 aplicata este o constanta independenta de tipultransformatorului, fiind o caracteristica a retelei de alimentare;

- fluxul Φ care produce fortele electromotoare E1 si E2 depinde camarime de E1 si deci de U1 si ramane constant ca valoaremaxima la orice sarcina;

- forta electromotoare E2 depinde de raportul dintre numerele despire ale infasurarilor si de valoarea tensiunii U1;

- curentul I2 depinde de marimea receptorului conectat lasecundar;

- curentul absorbit I1 depinde de curentul I2 si de raportul dintrenumerele de spire ale celor doua Infasurari.

In realitate, curentul de mers in gol I0 are doua componente: o componenta inductiva sau de magnetizare Ior care produce fluxul magnetic in faza cu curentul si o componenta activa Ioa in faza cu forta electromotoare E1 corespunzatoare pierderilor in fier ale transformatorului, valoarea ei calculandu-se cu relatia:

Ioa = PFe / U1Unde PFe reprezinta pierderile in fier (prin histerezis si prin curenti turbionari) ale transformatorului.

Cunoscand componentele sale, valoarea curentului IO se obtine din expresia:

Componenta Ioa are o influenta mica asupra valorii curentului de mers in gol I0 (reprezentand cel mult 0,5% din valoarea acestuia), in schimb influenteaza forma si faza acestui curent.

Deoarece curentul de mers in gol este mic, pierderile in cupru sunt mici si de aceea, la mersul in gol, ele se neglijeaza; practic se poate spune ca pierderile de mers in gol sunt pierderi in fier.

Valoarea pierderilor in fier este cu atat mai mare cu cat inductia in miezul transformatorului este mai mare; ele se calculeaza practic cu formula

PFe = GFe * pFe

in care- GFe reprezinta greutatea totala a miezului, in kg, - pFe - pierderile specifice, in W/kg, la inductia existenta in miez. In functie de tensiunea primara, curentul de mers in gol si unghiul de defazaj φ0 intre U1 si I0 pierderile in gol se pot scrie sub forma:

P0 = U1 * I0 cos φ

Regimul normal de functionare a transformatorului este functionarea in sarcina. In acest caz, infasurarea primara este conectata la reteaua de alimentare iar infasurarea secundara este conectata la reteaua de alimentare a receptoarelor. Prin infasurarea secundara, sub actiunea fortei electromotoare E2, va circula un curent I2, a carui valoare depinde de puterea si felul receptorului conectat.

La trecerea curentilor I1 si I2 prin infasurarile repective se produc caderi de tensiune active r1 * I1 si r2 *I2

de asemenea datorita efectului Joule – Lenz apar pierderile in infasurari, numite si pierderi in cupru;

4

PCu = r1* + r2*

Puterea furnizata de transformator retelei conectate la secundar fiind P2 pierderile in fier PFe si pierderile in cupru PCu rezulta ca puterea P1 absorbita de transformator din reteaua la care este conectat primarul este :

P1 = P2 + PFe + PCu

Randamentul transformatorului este raportul dintre puterea furnizata de secundar P2 si puterea primita de primar P1 exprimate in acelas unitati de masura.

7.1.1.3. Transformatoare si autotransformatoare trifazate. Caracteristicile principale

Transformatorul trifazat este alimentat in infasurarile primare cu un sistem de curenti trifazati. El poate fi realizat prin utilizarea a trei transformatoare monofazate, unul pentru fiecare faza, si legarea infasurarilor primare, respectiv secundare, in stea sau triunghi, sau prin asezarea infisurarilor celor trei faze pe un miez comun, cu mai multe coloane.

Utilizarea a trei transformatoare monofazate nu se aplica decat in cazuri speciale, pentru puteri foarte mari, cand volumul transformatorului rezultat prin infasurarea pe un singur miez ar fi prea mare iar transportarea sa ar fi legata de greutati deosebite, sau pentru transformatoarele de masura care impun conditii speciale. In general, transformatoarele trifazate se construiesc cu un singur miez, cele mai utilizate fiind cele cu coloane asimetrice - figura 7.5.

Fenomenele care se petrec in fiecare dintre fazele transformatorului trifazat sunt identice cu cele descrise la transformatorul monofazat. Apar totusi cateva particularitati ale acestor transformatoare datorita asimetriei circuitului magnetic etc.

Figura 7.5. Schema transformatorului trifazat asimetric

De obicei, legaturile in primar intre cele trei faze ale transformatorului trifazat se face in stea sau triunghi, iar in secundar se pot realiza in stea, triunghi sau zigzag - figura 7.6

5

Figura 7.6. Schema conexiunilor unui bobinaj al transformatorului trifazat: a - triunghi; b - stea; c - zigzag

In cazul conexiunii in stea, tensiunea intre fazele de alimentare UAB este de ori mai mare decat

tensiunea de faza UA, adica:

UAB = * UA In cazul conexiunii in triunghi, tensiunea intre fazele de alimentare UAB este egala cu tensiunea de

faza UA.In cazul legarii in zig — zag, fiecare faza se imparte in doua jumatati, care se aseaza pe coloane diferite

si se leaga asa cum este prezentat in figura 7.6.c. In cazul conexiunii zig - zag, pentru a obtine o tensiune pe faza egala cu cea a conexiunii in stea, trebuie utilizate pe fiecare faza un numar de spire de 1.155 ori mai mare decat la conexiunea in stea, fapt care mareste costul transformatorului. In schimb, conexiunea in zig - zag are avantajul uniformizarii incarcarii celor trei faze, in cazul unei sarcini dezechilibrate.

Conexiunea in zig - zag se utilizeaza numai pentru infasurarile secundare si se aplica, in special, la distributia cu conductor neutru in retelele de iluminat.

Caracteristicile nominale, principale ale transformatoarelor sunt: - Puterea nominate este valoarea puterii aparente la bornele circuitului secundar, exprimata in kVA (sau MVA), pentra care nu sunt depasite limitele de incalzire admisibile ale transformatorului.Gama puterilor nominale cele mai frecvent utilizate sunt prezentate in tabelul 7.8:

Tabelul 7.8.Puteri nominale ale transformatoarelor

Tensiunea inalta, kV

Puterea nominala, MVA

6 si 10 0.063; 0.1; 0.16; 0.25; 0.4; 0.63; 1; 1.620 (15) 0.063; 0.1; 0.16; 0.25; 0.4; 0.63; 1; 1.6; 4; 6.3; 10; 1635 0.25; 0.4; 0.53; 1; 1.6; 4; 6.3; 10; 16; 25110 10; 16; 25; 40; 63; 80; 125; 150; 190220 63; 100; 125; 250; 400

400 400; 630 to urn'taji trifazate 3x133.3; 3x210 in grupuri de trei imitatf monofazate

6

Pentru autotransformatoarele retelelor de foarte inalta tensiune gama puterilor este data in tabelul 7.9

Tabelul 7.9.Puteri nominale la autotransformatoare

Tensiunea, kV Puterea nominala, MVA220 100; 200

400200; 400; 630 in unitati trifazate 3x133.3; 3x210 ni grupuri de trei unit&ti monofazate

- Tensiunea primara nominala este tensiunea aplicata la bornele de alimentare, in regim normal de functionare.

- Tensiunea secundara nominala este tensiunea care corespunde bornelor secundare atunci ciind transformatorul lucreaza in gol iar circuitului primar i se aplica tensiunea nominala.

- Raportul de transformare nominal se numeste raportul dintre tensiunile nominale, primara si secundara, la mersul in gol.

- Curentul nominal primar si secundar este curentul corespunzator valorilor puterii nominale si tensiunii nominale primare, respectiv secundare.Cele mai frecvente tensiuni nominale intre faze, la frecvenfa de 50 Hz sunt prezentate in tabelul 7.10.

Tabelul 7.10.Tensiuni nominale intre faze

I U n [kV] I 0.4 | 6.6. | 11 | 16.5 | 22 | 38.5 |66 | 121 \ 242 | 400 | 750]

- Grupa de conexiuni indica modul de conectare a fazelor a doua infasurari ale unui transformator iar prin indiciile numerice (numarul orar) arata defazajul dintre fazorii celor doua tensiuni. Fiecare grupa. de conexiune a transformatoarelor cu doua infasurari este simbolizata prin doua litere si un numar. In cazul transformatoarelor cu trei infasurari, grupa de conexiuni este simbolizata prin trei litere si doua numere. Prima litera poate fi Y simbolizand conexiunea in stea, sau D simbolizand conexiunea in triunghi a primarului. A doua litera poate fi y, d sau z dupa cum conexiunea secundarului este realizata in stea, triunghi sau zig-zag. La bornele in stea sau in zig-zag al caror neutru este legat la o borna exterioara, litera respectiva este urmata de un zero.

La transformatoarele fabricate in Romania se marcheaza:- pentru bobinajul cu tensiunea cea mai mare (inalta tensiune), cu litere mari, inceputurile cu A, B, C

iar sfarsjitul cu X, Y, Z;- pentru bobinajul cu tensiunea intermediara (medie tensiune) (la transformatoarele cu trei

infasurari), cu litere mari cu indicele m, adica inceputurile Am, Bm, Cm iar sfarsiturile cu Xm, Zm, Zn,:- pentru bobinajul cu tensiunea cea mai mica (joasa tensiune), cu

litere mici, inceputurile cu a, b, c si sfarsitul bobinajelor cu x, y,z.Bornele se marcheaza ca si inceputurile infasurarilor adica bornele de inalta tensiune cu A, B, C;

bomele de joasa tensiune cu a, b, c; bornele de medie tensiune Am, Bm, Cm.

7

Daca transformatorul este prevazut cu borna de nul, aceasta se noteaza cu literele N pentru inalta tensiune, Nm pentru medie tensiune si n pentru joasa tensiune.

Bornele se aseaza astfel incat privind transformatorul din partea bornelor cu tensiunea cea mai mare, ele sa fie dispuse de la stanga la dreapta in ordinea NABC, nabc.

Numarul urmat de litere ne indica multiplul de 30° al defazajului dintre fazorul tensiunii secundare si fazorul tensiunii primare.

Grupele de conexiuni si domeniile de utilizare cele mai uzuale pentru transformatoarele trifazate sunt indicate in tabelul 7.11

in figura 7.12. este aratat modul de determinare al indicilor numerici pentru grupele de conexiuni Dy5 si Yzl 1.

Tensiunea de scurtcircuit este tensiunea de frecventa nominala care trebuie sa fie aplicata pe partea de alimentare pentru a se obtine pe partea de consum, legata in scurtcircuit, curentul nominal. Ea se exprima de obicei ca un procent din tensiunea nominala de mers in gol pe partea alimentarii.

Figura 7.12. Determinarea indicelui numeric (numarul orar); a - grupa de conexiuni Dy5; b - grupa de conexiuni Yzl 1

- Domeniul de reglaj al tensiunii. Raportul de transformare se poate regla in trepte, atat cu scoatere de sub tensiune (domeniul de reglaj al prizelor ± 2.5 %; ± 4 % sau ± 5 %) cat si in sarcina, cu ajutorul regulatoarelor sub sarcina (domeniul de reglaj poate sa fie de exemplu: ± 9 x 1.78 %; ± 12 x 1.25 % etc.). in cazul transformatoarelor, regulatorul prizelor se leaga, de preferinta, la neutrul infasurarii de inalta tensiune dar exista diverse moduri posibile de legare a regulatorului de prize: de exemplu pe neutru, la extremitatea infasurarilor serie, intre infasurarile serie si paralel sau in montaj ramificat.- Sistemul de racire al transformatoarelor. Transformatoarele se fabrica cu racire naturala cu aer (uscate) sau cu ulei. Caldura degajata in infasurarile si in miezul transformatoarelor uscate este evacuata in mediul inconjurator. De obicei, acestea sunt transformatoarele pana la 1600kVA si tensiunea pana la 20kV. Principalele moduri de racire a transformatoarelor cu ulei sunt: circulatia naturala de ulei,

8

circulatia naturala de ulei si racirea uleiului prin suflare cu aer, circulatia forfata de ulei si racirea uleiului prin suflare cu aer sau racirea uleiului cu apa. - Alte caracteristici: transformatoarele si autotransformatoarele sunt caracterizate printr-o serie de alti parametri ca de exemplu: curentul de mers in gol, pierderile in gol si sub sarcina,materialul infasurarilor (cupru sau aluminiu), gabaritul transformatorului (lungime, latime, inaltime), masa (masa totala, masa de transport, masa uleiului, masa decuvabila), zgomotul transformatorului, etc.

Simbolizarea transformatoarelor si autotransformatoarelor fabricate in Romania se face prin doua grupe de litere (mari) separate (despartite) printr-o linie.

Semnificatia primei grupe de litere este:- prima litera: T inseamna transformator; A - autotransformator;- a doua litera: T inseamna trifazat; M - monofazat;- a treia litera: U inseamna in ulei;- a patra litera: S inseamna cu reglaj al tensiunii in sarcina; R inseamna cu unitate speciala de reglaj. Semnificatia grupei a doua de litere se refera la modul de racire:- prima litera: N inseamna circulatia naturala a uleiului; F inseamna circulatia fortata a

uleiului;- a doua litera: L inseamna racire naturala cu aer a elementelor racitoare; S - racire prin

suflaj cu aer a elementelor racitoare, A — racire cu apa a uleiului.Exemplu de tip de transformator: TTUS-NS inseamna transformator trifazat in ulei cu reglaj al

tensiunii in sarcina si cu circulatia naturala a uleiului si racire prin suflaj cu aer.

7.1.1.4. Functionarea in paralel a transformatoarelor

Functionarea in paralel a transformatoarelor este necesara in urmatoarele cazuri:- pentru asigurarea continuitatii in alimentarea consumatorilor in timpul manevrelor de scoatere de sub tensiune a unor transformatoare si a instalatiilor aferente pentru executarea lucrarilor de revizie sau reparatii.- pentru asigurarea alimentarii consumatorilor in cazul cresterii consumului in anumite situatii;- modificarea transformatoarelor aflate in functiune in functie de cereri de putere in vederea mentinerii pierderilor in limite optime.

Doua sau mai multe transfonnatoare functioneaza in paralel atunci cand sunt alimentate de la aceeasi retea si debiteaza pe o aceeasi retea secundara.

Functionarea paralela este optima atunci cand sarcina se repartizeaza proportional cu puterile fiecaruia dintre ele si curentii secundarului sunt in faza.

Pentru ca functionarea in paralel sa fie posibila, transformatoarele trebuie sa respecte urmatoarele conditii:

- sa aiba aceeasi tensiune nominala primara si secundara; - sa aiba aceeasi grupa de conexiuni sau grupe de conexiuni admise sa funcfioneze in paralel (transformatoarele apartinand grupelor cu indici numerici 5 si 11 pot functiona in paralel cand conexiunile sunt transpuse in mod corespunzator);

- tensiunea de scurtcircuit sa fie aceeasi sau apropiata, se admite o diferenta de maxim 10 % la transformatoare cu doua infasurari si de maxim 15 % la cele cu trei infasurari;

- raportul puterilor sa fie sub 3:1;- primarul si secundarul sa fie conectate la fazele corespunzatoare ale sistemului.

9

Conditiile optime de functionare in paralel se obtin cand rapoartele de transformare sunt egale si tensiunile de scurtcircuit sunt egale.

7.1.1.5. Capacitatea de supraincarcare a transformatoarelor

Transformatoarele se pot supraincarca in mod temporar sau permanent, in functie de sarcina initiala, de temperatura agentului de racire si de valorile maxime admisibile ale temperaturilor infasurarilor. In cazul depasirii temperaturilor admisibile ale infasurarilor durata normala de viata a transfonnatorului se scurteaza, in afara de cazul in care supraincarcarea este compensata de o perioada de sarcina mai scazuta.

Capacitatea de supraincarcare a transformatoarelor in regim normal de functionare, in cazul in care fabrica constructoare nu face alte precizari, seda in tabelul 7.13.

In caz de avarie, cu riscul scurtarii duratei de viata a transfonnatorului, se admite supraincarcarea transformatoarelor in urmatoarele proportii (cu exceptia transformatoarelor cu circulatia fortata a uleiului): 30% timp de 2 ore; 60% timp de 30 minute; 75% timp de 15 minute; 100% in timp de 7.5 minute; 140% timp de 3.5 minute.

Tabelul 7.13. Capacitatea de supraincarcare a transformatoarelor

Sarcinaanterioara Temperatura initials, a

de durata, %

uleiului In ftinc{ie de Durata admisibila a suprasarcinii de

din sarcina modul de racire, °Cnominala

% NL;NS FS;FA 10%,ore

20%,ore

30%,min

40%,min

50%,min50 55 49 3 1,5 60 30 15

75 68 60 1 1 30 15 8

90 75 65 I 0,5 15 S 4

In cazul transformatoarelor cu circulate fortata a uleiului se vor respecta indicatiile fabricii constructoare iar in lipsa acestora, nu se admite supraincarcarea de avarie a acestor transformatoare.

7.1.1.6. Partile principale ale transformatoarelor

Cele mai importante elemente constructive ale transformatoarelor de forta sunt:- miezul feromagnetic;- infasurarile;

- schela; - constructia metalica; - accesoriile.

Miezul feromagnetic reprezinta calea de inchidere a fluxului magnetic principal al transformatorului. Se confectioneaza din tabla silicioasa si sunt constituite din doua trei sau mai multe coloane verticale, reunite prin juguri orizontale.

10

Infasurarile constituie una dintre partile cele mai importante ale unui transformator. infasurarile trebuie sa asigure transformatorului, pe linga functionarea la parametrii nominali, o rigiditate dielectrica suficienta, precum si stabilitate dinamica si termica mare. Sunt construite din conductoare din cupru sau aluminiu. Infasurarile de inalta si de joasa tensiune ale aceleiasi faze se fixeaza pe aceeasi coloana, fiind dispuse alternat sau concentric; in ultimul caz, bobinajul de joasa tensiune se fixeaza la interior, iar cel de inalta tensiune la exterior.

Schela este ansamblul constructiei care indeplineste urmatoarele roluri:

- strangerea jugurilor miezului magnetic; - consolidarea axiala a infasurarilor;

- consolidarea conexiunilor dintre infasurari, a celor de la comutatorul de reglaj si de la izolatoarele de trecere;

- ridicarea intregii parti decuvabile a transfonnatorului.Constructia metalica se executa numai pentru transfonnatoarele cu racire in ulei si se refera la cuva, capac si conservator.Cuva transformatorului in care se introduc miezul cu bobinajele este confectionata din tabla din

otel si are o forma dreptunghiulara sau ovala.In functie de marimea transformatorului, cuvele din tabla din otel pot fi: cu pereti netezi, cu pereti

ondulati, cu tevi sudate, cu lire din tevi, cu radiatoare cu tevi eliptice sau cu panouri si cu baterii de racire suflate cu aer sau racite cu apa.

Capacul cuvei se executa tot din tabla din o|el si se prinde de rama cuvei cu ajutorul unor suruburi.

Conservatorul are rolul de a asigura o suprafata de contact a uleiului cu aerul mai mica decat in cazul lipsei lui micsorand astfel posibilitatea de oxidare a uleiului. De asemenea, conservatorul asigura spatiul necesar dilatarilor si contractarilor uleiului in timpul incalzirii si al racirii transformatorului. Uleiul in conservator nu este supus unor variatii de temperatura asa de mari ca in cuva, absorbtia de umiditate si imbatranirea uleiului sunt, in acest caz, mult mai reduse.

Accesoriile transformatoarelor cele mai importante sunt: izolatoarele de trecere, releul de gaze, supapa de siguranta, indicatoare de temperatura, comutatoare de reglare a tensiunii, filtru de aer etc. — figura 7.14.

O componenta foarte importanta a transformatoarelor si autotransformatoarelor (in afara de cele uscate) este uleiul electroizolant cu care este umpluta cuva. Uleiul patrunde in toate partile interne ale transformatorului si datorita proprietatilor sale contribuie la:

- izolarea partilor sub tensiune intre ele si fata de masa. Uleiul se imbiba complet in materialele electroizolante protejandu-le astfel impotriva umezelii;

- disiparea energiei termice produsa de partea activa a transformatorului. In timpul functionarii, uleiul primeste caldura prin contact direct cu partile active ale transformatorului si o cedeaza mediului inconjurator prin peretii cuvei sau prindispozitivele speciale de racire ale transformatorului.

In afara de avantajele prezentate, uleiul de transformator are dezavantajul ca este inflamabil si, prin descompunere, produce produse explozibile.

11

Figura 7.14. Dispunerea accesoriilor la transformatoarecu putere peste 1600 KVA:

1 - conservator; 2 - indicator de nivel ulei; 3 - filtru; 4 - gura pentru umplereaconservatorului; 5 - golirea uleiului din conservator; 6 - releu de gaze; 7 - urechi pentruridicarea conservatorului; 8- instalatie pentru semnalizarea nivelului minim de ulei; 9 -clapeta sau robinet; 10- actionarea comutatorului de ploturi; 11 - loc pentru umplerea

cuvei cu ulei; 12 - locas pentru termometru; 13 - eclatoare pe izolatoare; 14 - dispozitivpentru ridicarea parfii decuvabile a transformatorului; 15 - supapa de siguranja; 16 -robinet de golire; 17 — robinet pentru luarea probelor de ulei; 18 — robinete pentru

uscarea uleiului prin centrifiigare; 19 - buson de fund pentru golire; 20 - suruburi pentrulegarea la pamtnt; 21 - dispozitiv pentru ridicarea cu cricuri; 22 - dispozitiv de prindere

pentru ridicarea transformatorului; 23 - cSrucior cu roji cu distanja variabila

7.1.1.7. Amplasarea transformatoarelor

Transformatoarele pot fi instalate atat in incaperi inchise cat si in aer liber.Instalarea transformatoarelor in incaperi inchise are avantajul ca fereste echipamentul de

intemperiile atmosferice (ploaie, ninsoare, inghet, chiciura, etc.). In schimb, instalarea in aer liber are avantajul unor lucrari ale constructiei mai reduse si al unor conditii de racire mai bune.

Instalarea in incaperi inchise se foloseste, de exemplu, in cazul transformatoarelor pentru serviciile proprii ale centralelor si statiilor electrice cu puteri pana la 560 kVA, in cazul posturilor de transformare la consumatori si in cazul posturilor de transformare din retelele urbane, etc.

12

Instalarea in aer liber se foloseste in cazul statiilor in aer liber, in cazul posturilor de transformare pe stalpi cu putere pana la 250kVA si tensiune 6-20 kV. Atat la instalarea in incaperi inchise cat si la instalarea in aer liber se fac amenajari speciale pentru:

- asigurarea unei montari degajate a transformatoarelor, astfel incat sa fie permis accesul personalului de exploatare in jurul transformatorului;- asigurarea racirii transformatoarelor;- localizarea si stingerea incendiilor produse de aprinderea uleiului in caz de defect.Sub fiecare transformator, in fundatia de beton, se prevede un bazin de colectare a uleiului sau

palnii din beton in legatura cu un bazin central de colectare al statiei.Bazinele sunt acoperite cu un gratar metalic pe care se aseaza un strat de pietris. In cazul unui

defect in transformator, care produce aprinderea uleiului si chiar spargerea cuvei, uleiul se scurge prin stratul de pietris, se stinge si se colecteaza in bazin.

7.1.1.8. Exploatarea transformatoarelor

In acest subcapitol se trateaza transformatoarele si autotransformatoarele de putere in ulei, monofazate si trifazate cu doua sau trei infasurari din cupru sau aluminiu, destinate sa functioneze la frecventa de 50 Hz in urmatoarele conditii principale:

- temperatura mediului de racire:a) racire cu apa: temperatura maxima de intrare 25°C; minima -40°C;

- temperatura medie zilnica maxima +30°C;- temperatura medie anuala maxima +20°C;- tensiunea de alimentare are forma practic sinusoidala;- in cazul transformatoarelor trifazate, tensiunile sunt practice simetrice.Pentru alte conditii decat cele indicate vor fi respectate prescriptiile fabricii constructoare si ale proiectantului instalatiei.In lipsa indicatiilor fabricii constructoare se vor respecta, in afara de cele prezentate in subcapitolule anterioare, si urmatoarele reguli generale in exploatarea transformatoarelor:

- functionarea de lunga durata a transformatorumi, incarcat la puterea nominala, este asigurata pe toate prizele plus, iar pe cele minus pana la priza -5%, la celelalte prize minus curentul putand avea valoarea egala cu a prizei de -5% puterea scazand corespunzator micsorarii tensiunii;

- la transformatoarele cu racire cu circulatie naturala a uleiului si suflaj de aer (Ns) se admite funcfionarea de lunga durata la 60% din puterea nominala, in cazul absentei suflajului de aer;

- in cazul transformatoarelor cu circulatie fortata a uleiului si racire cu suflaj de aer sau cu apa (FS sau FA) se admite functionarea transformatorului in cazul opririi pompelor sau a ventilatoarelor, pe o durata de maxim 10 minute la plina sarcina sau o ora la mersul in gol;

- la transformatoarele functionand bloc cu generatorul se admite functionarea de lunga durata la puterea nominala cu o tensiune ce nu depaseste pe cea nominala cu mai mult de 10%. Pentru alte abateri de tensiune, durata de functionare in functie de incarcarese va stabili prin instructiuni interne;

- temperaturi de functionare admise (citite la aparate): pentru ulei maxim +95°C, iar pentru infasurare maxim +105°C. Daca temperatura aerului de racire depaseste +40°C cu pana la 5°C, temperaturile maxime admise pentru ulei si infasurari se reduc cu 5°C; daca depasirea este cuprinsa intre 5°C si 10°C, temperaturile maxime admise pentru ulei si infasurari se reduc cu 10°C. Aceste precizari se completeaza: la transformatoarele racite cu apa, cu prevederile fabricii constructoare;

13

- nivelul uleiului in transformator in functie de temperature mediului exterior se supravegheaza la sticla de nivel sau alt dispozitiv pe care se marcheaza trei linii de control, corespunzator temperaturilor de : -35°C; +35°C; +15°C.

Exploatarea transformatoarelor si autotransformatoarelor de putere se face in functie de regimul de exploatare organizat in instalatia respectiva si se disting doua aspecte diferite:

• operatiile si manevrele in schema electrica ce se executa prin punerea sau scoaterea din functiune a transformatorului si reglajul tensiunii;

• supravegherea functionari transformatoarelor si autotransformatoarelor.La executarea manevrei de punere sub tensiune a transformatorului se va indeparta personalul de

langa transformator si de langa instalatiile aferente acestuia.Ordinea manevrelor de punere si scoatere din functiune a transformatorului tine seama de

particularitatile schemei electrice in care este incadrat transformatorul. In general trebuie respectate urmatoarele indicatii:

• scoaterea de sub tensiune a unui transformator se face intotdeauna prin deschiderea mai intai a intreruptorului si apoi a separatorului. Punerea sub tensiune se face in ordinea inversa;

• in cazul cand nu este prevazut intreruptor in circuitul primar, transformatorul se scoate sau pune sub tensiune prin manevrarea separatorului din primar dupa ce s-au scos sigurantele sau s-a deconectat intrerupatorul din secundar; in cazul transformatoarelor avand joasa tensiune de maxim 0,4kV intre faze, partea de joasa tensiune se poate pune sub tensiune sau se poate scoate de sub tensiune prin intermediul sigurantelor;

• deconectarea transformatoarelor echipate cu intreruptoare automate pe ambele parti se face, de regula, mai intai pe partea sarcinii si dupa aceea pe partea alimentarii. La conectare,operatiile se fac in ordine inversa;

• comutarea ploturilor (in vederea reglarii tensiunii) se face in raport cu sistemul de comutare cu care este inzestrat transformatorul fara tensiune, sub sarcina (comanda manuala sau automata). Conditiile de lucru ale comutatorului de ploturi trebuie sa fie specificate detaliat in instructiunile interne, luandu-se in consideratie prescriptiile fabricii constructoare. Trebuie insistat asupra pozitiei corecte a comutatorului de ploturi; pentru a evita functionarea protectiei de gaze, transformatorul se va pune in functiune dupa ce s-a facut si controlul comutatorului de ploturi. Daca temperatura uleiului in transformator este sub -15°C, este interzisa comutarea cu comutatorul de ploturi. Infasurarile transformatorului cu izolatia degresiva trebuie sa functioneze cu neutrul legat direct la pamant sau cu neutrul protejat printr-un descarcator cu rezistenta variabila, corespunzator.

Sarcina maxima de lunga durata a unui transformator, la o temperatura ambianta de peste 35°C, este determinata de temperatura maxima a uleiului. Pentru fiecare transformator, pe baza datelor fabricii constructoare, trebuie stabilita sarcina maxima admisibila in raport cu temperatura maxima din straturile superioare de ulei.

In lipsa instructiunilor constructoare, ventilatia fortata va fi pusa in functiune la atingerea unei temperaturi de 55° C a uleiului in straturile superioare, precum si la depasirea curentului nominal, indiferent de temperatura uleiului.

La punerea in functiune a sistemului de racire cu apa a uleiului transformatoarelor, se porneste intai pompa de ulei si apoi cea de apa. La scoaterea din functiune a sistemului de mai sus se opreste intai pompa de apa, apoi cea de ulei. Pompa de apa se pune in functiune cand temperatura uleiului depaseste +10° C. iarna, dupa deconectarea transformatoarelor care au racirea uleiul cu apa, la scaderea temperaturii sub +10° C apa trebuie evacuata din conductele principale.

In cazul functionarii cu supraincarcare se va face o supraveghere continua a indicatiilor aparatelor de masura.

14

La un transformator caruia i s-a filtrat uleiul este necesara stabilirea unui program de supraveghere speciala pentru releul cu gaze pana la eliminarea gazelor ce se strang.

La perioadele de timp stabilite prin instruc|iunile tehnice interne, se vor controla transformatoarele de catre personalul de exploatare stabilit, verificandu-se urmatoarele:

• curentul primar si curentul secundar;• tensiunea primara si tensiunea secundara;• temperatura uleiului (buna functionare a instalatiei de masurare a temperaturii);• corespondenta intre pozitia plotului si indicatia aparatului;

• semnalizarile releelor de protectie, inclusiv ale releului de gaze;• etanseitatea cuvei;• temperatura mediului ambiant la transformatoarele de interior;• nivelul si culoarea uleiului din transformator si izolatoarele de trecere;• starea izolatoarelor (murdarie, fisuri, conturnari);• integritatea membranei tubului de expandare a gazelor;• starea aparatului pentru deshidratat aerul si starea substantei din aparat (ionusil sau

silicagel); silicagelul in stare uscata este albastru, iar sub influenza umiditatii capata culoarea rosie;

• starea descarcatoarelor de supratensiuni;• starea membranei la supapa de siguranta;• nivelul de apa in cuva de colectare a uleiului pentru

transformatoarele instalate in exterior;• zgomotul transformatorului (daca nu este cumva anormal);• legatura la priza de pamant;• starea de functionare normala a sistemului de racire;▪ starea barelor si a cablurilor de legatura;• starea elementelor constructiei (fundatie, usi, geamuri, iluminare, ventilatie, starea

partii de constructie la posturile de transformare aeriene;• starea tuturor legaturilor electrice aferente transformatorului;• starea tuturor accesoriilor si a aparatelor indicatoare;• starea comutatorului de ploturi sub sarcina (a dispozitivului de actionare);• starea dispozitivelor de blocare antiseismica;• starea ingradirilor si a inscriptionarilor.Personalul de exploatare inregistreaza in evidentele operative de exploatare datele de functionare

ale transformatoarelor si instalatiilor anexe, rezultatul controlului si tine evidenta evenimentelor de exploatare.

7.1.1.9. Defectiuni si remedieri in exploatare

Orice functionare anormala constatata (scurgeri de ulei, incalzire mare, zgomot anormal etc.) trebuie anuntata imediat personalului serviciului de dispecerat, notandu-se totodata cele constatate in registrul de exploatare.

Tabelul 7.15.Defectiuni caracteristice in functionarea transfonnatoarelor si modul de actionare recomandat personalului de

exploatare

15

Nr. crt.

Fenomenul observat

Modul de actionare al personalului de exploatare

1 Incalzire anormala si cresterea temperaturii in conditii normale de racire

Se va deconecta transformatorul in urmatoarele situatii (daca instalatia de racire si instalatia de masurare a temperaturii sunt in buna stare): - temperatura uleiului este cu 10°C mai mare decat temperatura admisa; - temperatura creste rapid, cu toate ca sarcina transformatorului nu variaza; - in afara de cresterea temperaturii apar si alte fenomene periculoase; zgomot, semnalizarea releului de gaze, oscilatii ale acului ampermetrului etc.

2 Scurgeri de ulei

Se va deconecta transformatorul numai daca uleiul a scazut sub limita admisa

3 Variatia brusca a culorii uleiului in indicatorul de ulei sau la proba

Se va deconecta transformatorul in cazul in care schimbarea culorii uleiului este foarte pronuntata, trecand de la culoarea galben-deschis la culoarea cafeniu-inchis

4 Improscarea cu ulei (jet de ulei) din conservator sau explozia diafragmei tubului de expandare a gazelor

Se va deconecta transformatorul

5 Schimbarea zgomotului in transformator

Se va deconecta transformatorul in urmatoarele cazuri: - in interiorul cuvei se aude zgomot sub forma de galgait, descarcari sau pocnituri; - in afara de cresterea zgomotului se observa si cresterea temperaturii uleiului; - oscilatii la acul ampermetrului sau alte fenomene care indica pericolul defectarii

6 Supraincarcarea transformatorului peste sarcina admisa

- punerea in functiune a transformatorului de rezerva; - deconectarea unei parti din consumatori in ordinea stabilita prin instructiunea tehnica interna

- Daca temperature uleiului creste, personalul de exploatare este obligat sa cerceteze mai intai cauzele cresterii temperaturii, luand masuri de remediere. In acest scop se va cerceta :

- Incarcarea transformatorului si temperatura corespunzatoare acelei incarcari;

• indicatiile termometrelor si buna functionare a acestora;• functionarea instalatiei de racire fortata si starea ventilatiei incaperii transformatorului.Semnalizarea releului de gaze poate fi datorata urmatoarelor cauze:• bule de aer in ulei, patrunse in timpul tiltrarii sau prin neetanseitati la transformatorul de

racire cu apa si ulei;• lipsa de ulei datorata schimbarii conditiei de temperatura a mediului exterior sau scurgerilor

de ulei;• defectiuni mici in transformator care produc arc electric de scurta durata;• debitarea transformatorului pe scurtcircuit, producand astfel gaze prin incalzire brusca;• defectiuni in circuitul electric al semnalizarii releului de gaze;• defectiuni in circuitul magnetic.

16

Daca functioneaza releul de gaze prin sistemul de comutare de semnalizare, personalul de exploatare pune in functiune transformatorul de rezerva si deconecteaza transformatorul la care a semnalizat releul de gaze.

Daca nu exista transformator de rezerva, deconectarea transformatorului la care a semnalizat releul de gaze se va face numai in urmatoarele cazuri:

a. Se observa, in timpul functionarii releului, cresterea anormala a temperaturii, schimbarea zgomotului in transformator sau oscilatii ale acului indicator al ampermetrului; in aceasta situate, deconectarea se va face imediat, fara sa se mai astepte aprobarea conducatorului tehnic al intreprinderii;

b. Nu pot fi respectate normele de protectie a muncii la controlul sub tensiune al releului si al gazelor din releu;

c. Se ajunge la concluzia ca functionarea nu s-a produs eronat (intempestiv) sau datorita patrunderi aerului in transformator, gazele nu sunt inflamabile, insa punctul de inflamabilitate al uleiului din transformator a scazut brusc cu mai mult de 5° C;

d. Gazele din releu sunt inflamabile.Decizia de scoatere a transformatorului de sub tensiune in cazurile b, c si d va fi luata de conducatorul

tehnic al intreprinderii tinand seama si de importanta consumatorilor alimentati, de situatia energetica etc. Este de retinut ca:

• personalul de exploatare trebuie sa examineze daca in releu sunt gaze si care este culoarea gazelor; daca acestea sunt inflamabile, deconectarea trebuie sa se faca cat mai repede posibil;

• culoarea gazului poate sa dispara cu timpul datorita descompunerii substantelor colorante;

• la aprinderea gazului, flacara trebuie sa nu fie mentinuta direct deasupra orificiului robinetului releului de gaze intrucat ea poate fi stinsa de curentul de gaze. Verificarea inflamabilitatii gazelor din releu se poate face mai bine dupa recoltarea gazelor din releucu ajutorul unei sonde speciale sau cu o camera cu pereti extensibili;

• o imagine ampla asupra eventualei deteriorari se poate face observand cantitatea de gaze ce se produce si viteza de acumulare a acestora in releu.

In cazul functionarii releului de gaze prin sistemul de comutatie de declansare si eventual prin sistemul de comutatie de semnalizare, se vor presupune urmatoarele:

• defecte in interiorul transformatorului cu degajarea intensa de gaze;• scurgere importanta de ulei;• cantitate mare de aer ramasa in ulei sub forma de bule la filtrarea uleiului;• defectarea circuitelor electrice ale releului de gaze.In aceste cazuri se va actiona in modul urmator:a. se verifica toate releele, stabilind ce alte protectii au mai lucrat si in ce conditii (timp de lucru);b. se cerceteaza eventualele cauze externe care ar fi putut produce declansarea (scurtcircuit

in retea, supraincarcarea transformatorului, curenti de circulatie, defecte in instalatiile deprotectie, lipsa de ulei, comutarea ploturilor etc.);

c. se cerceteaza daca nu s-a produs o functionare intempestiva a releului (nu au mai functionat alte protectii, nu exista gaz in releu, masuratorile profilactice nu arata vre-o defectiune in transformator etc.);

d. se cerceteaza daca transformatorul nu are semne vizibile de avariere;e. se examineaza daca in releu sunt gaze, care este culoarea gazelor si daca acestea sunt

inflamabile;f. se fac masuratori profilactice;

17

g. in cazul in care declansarea se datoreaza unei cauze externe, conducatorul tehnic al intreprinderii poate decide repunerea transformatorului sub tensiune;

h. in cazul in care nu s-a putut constata cauza declansarii, cu aprobarea conducatorului tehnic al intreprinderii, transformatorul poate fi pus in functiune daca sunt indeplinite simultan urmatoarele conditii:

• gazele nu sunt inflamabile;• transformatorul si comutatorul nu prezinta semne vizibile de avariere;• declansarea nu a mai fost comandata si de alta protectie

contra defectelor interne (protectia diferentiala, protectiahomopolara etc.);

i. in cazul in care s-a ajuns la concluzia existentei unui defect in interiorul transformatorului, acesta nu se repune sub tensiune pana la depistarea si remedierea defectului.

In cursul exploatarii, personalul de exploatare urmareste executarea in termen a tuturor probelor si verificarilor in exploatare prevazute de normativele in vigoare si executa urmatoarele lucrari:

• masuratori de sarcina si tensiune in fiecare an, in perioada sarcinii maxime si minime;

• daca sub transformatoarele montate in exterior exista un pat de pietris, este necesara greblarea periodica a acestuia pentru a permite trecerea uleiului si golirea de apa a bazinelor de colectare;

• verificarea fundatiilor si ingradirilor, punerea la punct adispozitivelor de inchidere si blocare;

• completarea cu cerneala a aparatelor de inregistrare;• curatenie in incaperea transformatorului si pe terenul din jurul

transformatorului in statia exterioara;• lucrari de inventariere a instalatiilor aferente transformatorului in cauza

18

7.1.2. TRANSFORMATOARE DE MASURA

7.1.2.1. Principiul de function are

Transformatorul de masura este un aparat electromagnetic static, care transforma parametrii energiei in curent alternativ (tensiunea, respectiv curentul) reducand valoarea acestora de un anumit numar de ori. Principiul de functionare al transformatoarelor de masura este asemanator cu cel al transformatorului de putere, adica se bazeaza pe inductia electromagnetica dintre doua circuite (infasurari) electrice cuplate electromagnetic.

Pentru supravegherea functionarii unei instalatii sau unui circuit electric este necesar sa se poata controla oricare dintre parametrii caracteristici: tensiunea, curentul, puterea, energia, rezistenta, frecventa etc. In instalatiile de curent alternativ de inalta tensiune (in multe cazuri si la joasa tensiune) parametrii caracteristici nu mai pot fi masurati direct, ci numai prin intermediul transformatoarelor de masura.

Transformatoarele (reductorii) de masura au rolul de a transforma tensiunea, respectiv curentul dintr-o instalatie electrica, in mod obisnuit micsorand valoarea acestora, in scopul:

• largirii domeniului de masurare al aparatelor de masurat de curent alternativ;• alimentari circuitelor secundare (de protectie prin relee, automatizare, control etc.) cu

tensiuni, respectiv cu curenti, intr-un anumit raport fata de cele din circuitele primare, in vederea obtinerii unor marimi secundare normate (de exemplu, 1A sau 5A si tensiuni de pana la 100V);

• protejarii instalatiilor circuitelor secundare ale releelor si aparatelor de masurat Impotriva strapungerii izolatiei acestora de catre tensiunea inalta a instalatiilor primare;

• protejarii personalului de exploatare impotriva electrocutarii atunci cand vine in contact cu instalatiile de masurare, protectie etc.

Protejarea personalului de exploatare si a circuitelor secundare fata de tensiunea inalta a circuitelor primare se realizeaza atat prin izolarea infasurarii secundare a transformatorului de masura fata de infasurarea primara, cat si prin legarea la pamant a uneia dintre bornele infasurarii secundare.

Transformatoarele de masura se utilizeaza pentru scopurile aratate, atat in instalatiile electroenergetice de inalta tensiune, cat si in cele de joasa tensiune (in aceasta din urma se folosesc mai ales transformatoare de curent).

Transformatoarele de masura utilizate pentru protectie au acelasi principiu de functionare si aceeasi constructie ca si cele utilizate pentru masura. Caracteristic pentru primele este insa regimul de functionare deoarece, in cazul protectiei, domeniul lor de masura este mult mai larg. In cazul unui defect in retea, tensiunile pot varia de la valorile cele mai mici pana la dublul tensiunii nominale (fata de 30-120% din tensiunea nominala cat sunt limitele obisnuite pentru aparatele de masurat). Pentru curenti, domeniul de masurare corespunzator curentilor de scurtcircuit este situat aproape exclusiv deasupra curentului nominal pe care il poate depasi pana la 30-40 ori (fata de 10-20% din curentul nominal cat reprezinta limitele obisnuite pentru masura).

In functie de parametrul a carei valoare o reduc, exista transformatoare (reductor) de curent si transformatoare (reductor) de tensiune.

7.1.2.2. Transformatoare de curent. Clasificare si caracteristici

Transformatoarele de curent au rolul de a schimba, intr-un raport dat, valoarea curentului care parcurge infasurarea primara. In acest sens, infasurarea primara se conecteaza in serie cu circuitul primar si

se compune dintr-un numar redus de spire (uneori o singura spira); infasurarile secundare au un numar mai mare de spire, corespunzator raportului de transformare cerut.

Transformatoarele de curent sunt deci coboratoare de curent si ridicatoare de tensiune. Ele functioneaza intr-un regim apropiat de regimul de scurtcircuit al transformatoarelor de forta si nu e recomandat sa functioneze in gol deoarece tensiunea secundara ar putea creste la valori periculoase pentru izolatia de joasa tensiune.

Transformatoarele de curent pot avea doua regimuri de functionare si anume: regimul normal de functionare si regimul de supracurent, cand in retea exista un regim de avarie.

Clasificarea transformatoarelor de curent se poate face dupa mai multe criterii:1. Dupa numarul infasurarilor primare sau secundare:

• cu o singura rnfasurare primara sau secundara;• cu doua sau mai multe infasurari primare sau secundare.

2. Dupa constructia infasurarii primare:• transformatoare de curent cu infasurare monospirala;▪ transformatoare de curent cu infasurare multispirala.

3. Dupa posibilitatea de comutare a infasurarii primare sau secundare:• cu infasurare primara sau secundara necomutabila;• cu infasurare primara sau secundara comutabila.

4. Dupa felul instalatiei in care sunt destinate a se monta si functiona, exista:• transformatoare de curent de tip interior (simbol I);• transformatoare de curent de tip exterior (simbol E);• transformatoare pentru instalatii complexe (ce se monteaza in transformatoare de

putere sau in intreruptoare).5. Dupa modul in care se instaleaza deosebim:

• transformatoare de trecere (simbol T);• transformatoare tip suport (simbol S).

6. Dupa felul izolatiei dintre infasurarea primara si cea secundara deosebim:• transformatoare cu aer sau uscate;• transformatoare cu izolatie cu ulei (simbol U);• transformatoare cu izolatie de portelan (simbol P);• transformatoare cu izolatie de rasini sintetice de turnare (simbol R);• transformatoare avand mediul izolant hexafluorura de sulf(SF6).

7. Transformatoarele de curent cu izolatie in ulei se pot clasifica:• cu respiratie libera, cand uleiul din transformator este in contact cu aerul (direct sau prin filtru cu

silicagel);• etanse, cand uleiul din transformator nu este in contact direct cu aerul din atmosfera,

etanseitatea este realizata cu o membrana de cauciuc sau cu un burduf carecompenseaza variatia de volum de ulei, in functie de temperatura.

8. In functie de tensiunea infasurarii primare deosebim:• transformatoare de joasa tensiune;• transformatoare de medie tensiune;• transformatoare de inalta tensiune.

9. Caracteristici tehnice principale ale transformatoarelor de current sunt:• curentul primar nominal I1n, curentul pentru care este determinat regimul nominal de

functionare. Poate avea una din valorile: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; (60); 75 Aprecum si multiplii zecimali ai acestor valori;

curentul secundar nominal I2n, reprezinta curentul secundar pentru care este determinat regimul nominal de functionare si poate avea una din valorile: 1 sau 5 A; tensiunea maxima de lucru Um, reprezinta valoarea efectiva cea mai mare a tensiunii intre faze la care transformatorul de curent poate functiona in regim de lunga durata, in conditii normale de exploatare; raportul de transformare nominal Kn este raportul dintre curentul primar nominal si curentul secundar nominal

Kn = I1n / I2n

eroarea de curent ε este eroarea pe care transformatorul de curent o introduce la masurarea curentului si care se datoreaza faptului ca raportul de transformare real nu este egal cu raportul de transformare nominal.

▪ eroarea de unghi δ este unghiul de defazaj dintre vectorul curentului primar si vectorul curentului secundar. Eroarea de unghi se considera pozitiva atunci cand vectorul curentului secundar este defazat inainte fata de vectorul curentului primar. Se exprima, de regula, in minute;

▪ clasa de precizie reprezinta notarea conventionala a limitelor erorilor pe care transformatorul trebuie sa le respecte in conditiile date;

▪ sarcina nominala Z.2 este sarcina pentru care se garanteaza conditiile de precizie si functionare ale transformatorului de curent;

▪ puterea nominala secundara S2n este puterea absorbita de sarcina nominala secundara in regim nominal de functionare: Aceasta putere este foarte importanta deoarece limiteaza numarul de aparate care pot fi conectate in secundarul transformatorului de curent. Depasirea puterii nominale are ca efect cresterea erorilor, adica trecerea transformatorului de curent intr-o clasa de precizie inferioara;

• curentul primar nominal de saturatie I1sn reprezinta valoarea maxima a curentului primar pentru care eroarea de curent a transformatorului la sarcina nominala si lacos φ= 0.8 este 5% sau 10%;

• curentul secundar nominal de saturate I2sn, este curentul secundar corespunzator curentului primar nominal de saturate. Se defineste coeficientul de saturate, n, prin raportul

n = I1sn / I2sn

Aceasta se inscrie pe placuta indicatoare a transformatorului;▪ stabilitatea termica defineste capacitatea transformatorului de curent de a suporta

actiunea termica a curentilor de scurtcircuit in decursul unui interval de timp. Se exprima prin curentul limita termic I t, reprezentand curentul garantat pentru care este asigurata stabilitatea termica timp de 1s, infasurarile secundare fiind scurtcircuitate. Se exprima in kA;

▪ stabilitatea dinamica defineste capacitatea transformatorului de curent de a rezista la actiunea mecanica a curentilor de scurtcircuit care trece prin infasurarile sale. Se exprima prin curentul limita dinamic Id, care este valoarea de varf a primei alternante a curentului primar de scurtcircuit pentru care se asigura stabilitatea dinamica, infasurarile secundare fiind scurtcircuitate. Se exprima in kAmax, valorile standardizate ale curentilor limita termici si dinamici sunt indicate in tabelul 7.16.

Tabelul 7.16. Valorile admisibile ale curentilor de limita termica si dinamica

Curentii limita

Domeniul tensiunilor

Termic It [A] Dinamic 1t [kA]

0.5 61'U 2.5*It

3.. .6 80*IDn

10 ... 35 100*Im

60 ... 220 120*lon

Erorile de curent si de unghi ale transformatoarelor de curent cresc cu cat curentul primar este mai mic in raport cu curentul nominal. Astfel, la o scara de precizie 0.1, la 1.2 In eroarea este ±0.1% iar la 0.1 In

eroarea este ±0.25%.La o depasire a curentului nominal cu peste 20%, erorile cresc din nou datorita saturatiei circuitului

magnetic al transformatorului de curent.Precizia transformatorului de curent in functionare normala este determinata de clasa de precizie,

iar in regim de supracurent este determinata de coeficientul de saturatie n sau de caracteristica de supracurent - tigura 7.17. Caracteristica de protectie trebuie sa evite saturatia, pentru ca protectia sa functioneze sigur pana la valori mari ale curentului de scurtcircuit. Caracteristica de masura dupa un multiplu de 3 ... 5 ori curentul nominal este o linie de I2 = const. In acest fel, aparatele de masurat din secundarul transformatorului de curent sunt protejate impotriva efectelor daunatoare ale supracurentilor din retea. In realitate, caracteristicile de supracurent real sunt niste curbe care difera de cele ideale.

7.1.2.3. Tipuri constructive de transformatoare de curent

Transformatoarele de curent se construiesc in variante multiple, in functie de tensiunea de izolatie, locul de instalare, destinatie, materialul izolant folosit, numarul de infasurari secundare si clasa de precizie.

Industria noastra electrotehnica fabrica transformatoare de curent pentru instalatii cu tensiunea intre 0,5 - 400 kV, pentru curenti nominali primari intre 5 si 5000 A si curenti secundari de 1 si 5 A; incepand de la tensiunea de lOkV, transformatoarele de curent se realizeaza cu doua sau mai multe infasurari secundare. Clasele de precizie pentru care se

construiesc infasurarile secundare sunt: 0,5; 1; 3 si D sau in locul acesteia 5Psau 10P.

-caract. Id. De prof. —• —• caract Reala de prot.-caract. Reala de mas. — —caract. Id. De mas.

Tigura 7.17. Caracteristica de supracurent a transformatorului demasura

O categorie aparte o formeaza transformatoarele de curent incluse in barele capsulate folosite pentru caile de curent de valori mari sau in izolatoarele transformatoarelor de forta.

Pentru obtinerea curentilor de secventa homopolara necesari protectiilor contra punerilor la pamant s-au construit transformatoare speciale care realizeaza tiltrele de secventa homopolara pe cale magnetica. Transformatoarele de curent homopolar se construiesc in doua variante: inelare si dreptunghiulare.

Transformatorul inelar - tigura 7.18 - este utilizat la cablurile trifazate. El consta dintr-un miez de fier inelar C, pe care este dispusa infasurarea secundara S si prin interiorul caruia trece cablul protejat, care constituie infasurarea primara. Tensiunea electromotoare la bornele infasurarii secundare este proportionala cu fluxul rezultat din suma fluxurilor magnetice produse de curentul fiecarei faze a cablului. In regim normal si in cazul scurtcircuitelor bifazate si trifazate fara contact cu pamantul, fluxul magnetic rezultat este nul deci t.e.m. la bornele secundare este de asemenea nula. In cazul unui scurtcircuit la pamant sau chiar a unei puneri monofazate la pamant, intr-o retea cu punctul neutru izolat, in miezul magnetic apare un flux care induce o tensiune electromotoare secundara, deci prin releu circula un curent de actionare. La noi in tara se construiesc astfel de transformatoare de tipul CIRH, pentru cabluri cu diametrul exterior de80,100, 150mm.

Transformatorul dreptunghiular este utilizat ca filtru de curent de secventa homopolara pentru mai multe cabluri trifazate conectate in paralel sau pentru legaturile in bare. Principiul de functionare este acelasi ca si in cazul transforrnatorului inelar.

Tigura 7.18. Transformator de curent de secventa homopolara: a - vedere in plan; b - montajul si schema de legaturi

Transformatoarele de curent fabricate in Romania sunt simbolizate cu litere si cifre, avand urmatoarele semnificatii:

• prima litera: C = transformator de curent;▪ a dona litera: I = pentru montaj interior, E = pentru montaj exterior;• a treia si a patra litera: U = izolatie de ulei, P = izolatie de

portelan, R = izolatie de rasina, S = tip suport, T = tip trecere, H= pentru componenta homopolara, Sr = saturate rapida;

• litere mici: variante de constructie;• prima grupa de cifre: tensiunea de izolatie in kV;• a doua grupa de cifre: curentul primar/secundar in A;• a treia grupa de cifre poate indica clasele de precizie pentru infasurarile secundare;• la transformatorul de secventa homopolara, cifrele indica diametrul maxim al cablului

in mm.Exemplu: CESU - 110 b - 2 x 200 / 5 / 5 / 5 - 0,5, D, 3 inseamna: transformator de curent de

exterior, tip suport cu ulei, pentru tensiunea de 110 kv, varianta b. Curentul primar se poate lega la 200 A sau la 400 A, cu trei infasurari secundare avand fiecare curentul nominal de 5A si clasele de precizie 0,5, D si 3.

Partile componente principale ale unui transformator de curent CESU - 220kV sunt prezentate in tigura 7.19. Aceste transformatoare

permit masurarea de curenti primari intr-o gama foarte larga, intre 250 -1600 A, avand patru infasurari secundare: una pentru masura clasa 0,5, una de masura clasa 1 si doua pentru protectii

differentiale

1 - burduf;2- indicatorul de nivel;3- bornele primare de racord;4- izolatorul;5- partea activa a transformatorului;6- bride de strangere;7- cuva-soclu;8- buson pentru golirea uleiului;10 - cutia cu borne secundare

Tigura 7.19. Transformator de curent CESU - 220 kV

Transformatorul CESU - 220 kV se compune dintr-o parte activa fixata pe un soclu-cuva, izolatorul ce constituie cuva superioara a transformatorului si capacul bornelor primare. Pe capac se afla bornele primare si indicatorul de ulei. In interiorul capacului se gaseste dispozitivul de comutatie al infasurarii primare si burduful care are rolul de a prelua variatia volumului de ulei (cu care este umplut transformatorul) datorata variatiei temperaturii. Tot in capacul superior se afla si cutia cu silicagel; partea din capac care contine burduful este rabatabila, astfel incat prin deplasarea ei se permite accesul la elementele de comutatie primara .

7.1.2.4. Marcarea bornelor transformatoarelor de curent si schemele de conexiuni

Pentru legarea corecta a transformatoarelor de curent in circuitul primar, respectiv pentru legarea corecta la bornele secundare ale aparatelor si releelor la care este important sensul puterii (wattmetre, contoare, relee directionale, etc.), capetele infasurarilor transformatoarelor de curent,

respectiv bornele acestora, sunt marcate dupa anumite reguli, stabilite prin normele fiecarei tari.

La transformatoarele de curent de fabricatie romaneasca, bornele infasurarilor primare sunt marcate cu literele L1 si L2 sau P1 si P2 (notatie mai veche L si K), iar bornele infasurarii secundare cu literele l1 si l2 sau s1 si s2 (sau 1 si k). In cazul in care un transformator are mai multe infasurari secundare, inaintea literelor l1 (s1) si l2 (s2) sunt scrise cifrele 1- 4 in functie de numarul infasurarilor - figura 7.20

a) b) c)

Tigura 7.20. Reprezentarea unor transformatoare de curent in schemele electrice: a - schema detaliata; b — schema simplificata; c — simbolizare generala; d — notatie veche

Pentru a exista uniformitate in legarea transformatoarelor de curent se obisnuieste ca incepurul intisurarii primare (borna L1 sau P1) sa fie legat spre bare, iar sfarsitul infasurarii (borna L2 sau P2) sa fie legat spre linie, spre transformatorul de forta etc.

La legarea in schema a unui transformator de curent, pentru a pastra polaritatea bornelor, trebuie respectata urmatoarea regula generala: aparatul de masurat sau releul se leaga la bornele infasurarii secundare astfel incat sensul de curgere al curentului prin bobina aparatului sau a releului sa fie acelasi ca si in cazul in care acestea ar fi legate direct la circuitul primar.

Pentru conectarea releelor si aparatelor de masurat infasurarile secundare ale transformatorului de curent se pot lega intre ele in diferite moduri. Cele mai raspandite scheme sunt prezentate in figura 7.21.

7.1.3. Transformatorul de tensiune. Clasificare, caracteristici

Principiul de fiinctionare al transformatorului de tensiune inductiv este asemanator cu al unui transformator de forta; spre deosebire de acesta, regimul sau normal de functionare este apropiat de cel de mers in gol. infasurarea primara este legata in derivatie la circuitul de inalta tensiune a carui tensiune trebuie controlata, iar infasurarea secundara alimenteaza aparatele de masurat si de protectie legate de asemenea in derivatie – figura 7.22

La transformatoarele de tensiune numarul de spire W al infasurarii primare este foarte mare (de ordinul miilor), aceasta infasurare fiind confectionata din conductor foarte subtire, in timp ce infasurarea secundara are un numar redus de spire, w, de ordinul zecilor.

Transformatoarele de tensiune se pot clasifica dupa mai multe

criterii:1. In functie de numarul de faze:

a. monofazate;b. bifazate;c. trifazate.

2. Dupa numarul infasurarilor secundare:

a. cu o singura infasurare;b. cu doua sau mai multe

infasurari.

Tigura 7.22. Schema deprincipiu a unui transformator

de tensiune monofazat

3. Dupa felul instalatiei in care suntdestinate a se monta si afunctiona:

a. transformatoare de tip intern - simbol I;b. transformatoare de tip extern - simbol E;c. transformatoare speciale.

4. Dupa felul izolatiei intre infasurarea primara si secundaradeosebim:

a. transformatoare cu aer sau uscate;b. transformatoare cu izolatie de ulei - simbol U;c. transformatoare cu izolatie de rasini sintetice - simbol R;d. transformatoare cu izolatia de portelan - simbol P.

5. Dupa modul de izolatie al infasurarii primare fata de pamant:a. transformatoare de tensiune izolate fata de pamant (de exemplu bipolar) care are

toate elementele infasurarii primare, inclusiv bornele, izolate fata de pamant, la unnivel care corespunde nivelului sau de izolatie nominala;

b. transformatorul de tensiune legat la pamant este un transfonnator monofazat care are un capat al infasurarii primare legat direct la pamant sau este un transformator trifazat care are punctul neutru al infasurarii primare legat direct la pamant.

6. In functie de tensiunea infasurarii primare deosebim:

a. transformatoare de joasa tensiune;b. transformatoare de medie tensiune;c. transformatoare de inalta tensiune.

7. Dupa numarul bornelor de inalta tensiune izolate:a. cu o singura borna izolata si legata la o faza (monopolar);b. cu doua borne izolate si legate la doua faze (bifazate);c. cu trei faze izolate si legate la cele trei faze (tripolare).

8. Dupa parametrii caracteristici care sunt urmatorii:• tensiunea primara nominala Upn este tensiunea inscrisa pe placuta indicatoare a transformatorului

si reprezinta valoarea tensiunii primare prin care este caracterizat un transformator de tensiune si in functie de care se stabilesc conditiile de functionare ale acestuia. Aceasta corespunde cu valorile tensiunii nominale ale retelelor (instalatiilor). Valorile tensiunii primare nominale ale transformatoarelor monofazate utilizate intre o faza a unei retele trifazate si pamant sau un punct neutru al retelei sunt de

ori mai mici decat tensiunea nominala a retelei. Transformatoarele de tensiune admit o crestere permanenta a tensiunii primare cu 20 % peste valoarea nominala. In retelele cu neutru nelegate direct la pamant, transformatorul de tensiune care functioneaza cu o borna neizolata legata la pamant trebuie sa poata suporta o crestere permanenta a tensiunii primare de ori;

• tensiunea nominala secundara Usn este valoarea tensiunii secundare prin care este caracterizat un transformator si in functie de care se stabilesc conditiile sale de functionare. Ea esteinscrisa pe placuta indicatoare a transformatorului. Valorile standardizate pentru infasurarea principala sunt 100 sau 100/ V, iar pentru infasurarea auxiliara sunt 100/3 sau 100 V (utilizate pentru masurarea componentei homopolare);

• raportul de transformare K este raportul dintre tensiunea primara reala si tensiunea secundara reala;• raportul de transformare nominal kn este raportul dintre tensiunea primara nominala si tensiunea secundara

nominala

kn = Upn / Usn

▪ frecventa nominala fn este valoarea frecventei, exprimata in Hz, pe baza careia se stabilesc conditiile tehnice de functionare a echipamentului. In Romania aceasta trebuie sa fie de 50 Hz;

▪ tensiunea maxima de lucru Um este cea mai mare valoare efectiva a tensiunii intre faze, pentru care este dimensionata izolatia transformatorului;

▪ nivelul de izolatie nominal reprezinta ansamblul valorilor tensiunilor ce caracterizeaza izolatia unui transformator de tensiune din punct de vedere al rezistentei la supratensiune;

▪ eroarea de tensiune En (eroarea de raport) este eroarea pe care o induce un transformator la masurarea unei tensiuni si care apare datorita faptului ca raportul de transformare nu este egal cu raportul de transformare nominal

▪ eroarea de unghi δn este unghiul de faza dintre vectorii tensiunilor primara si secundara. Eroarea de unghi se considera pozitiva atunci cand vectorul tensiunii secundare este defazat inainte fata de vectorul tensiunii primare si se exprima, de regula, in minute. Aceasta definitie este valabila pentru tensiuni sinusoidale;

▪ clasa de precizie reprezinta notarea conventionala atribuita unui transformator de tensiune ale carui erori raman in limitele prescrise pentru conditiile de functionare date. Se exprima in cifre (pentru infasurarea utilizata pentru masurare 0.1, 0.2, 0.5,1) sau 3P, 6P pentru infasurarea utilizata pentru protectie. in prospectele transformatoarelor si pe etichetele de marcaj este indicata, pentru fiecare clasa de precizie, puterea corespunzatoare pentru care este garantat transformatorul;

▪ sarcina secundara Ss este puterea aparenta absorbita de admitanta secundara si se exprima in VA corespunzator tensiunii secundare nominale, la un factor de putere dat

7.1.3.1. Tipuri constructive ale transformatorului de tensiune

Transformatoarele de tensiune se construiesc in variante multiple, in functie de tensiunea nominala, locul de montare, materialul izolant utilizat, numarul infasurarilor, clasa de precizie etc.

7.1.3.1.1. Transformatoare de tensiune inductive monofazate

Schema de principiu este prezentata in figura 7.22. Acestea se construiesc in executie monopolara sau bipolara, respectiv cu un pol sau cu ambii poli izolati. In privinta izolatiei, constructiile uzuale folosesc ulei, portelan sau rasina. Transformatoarele monopolare au ca tensiune primara

nominala tensiunea pe faza, cu valori cuprinse in gama 3 pana la 110 kV. In secundar

exista doua infasurari: una principala, avand

tensiunea nominala de 100/ V, si una auxiliara, avand tensiunea nominala de 100/3 V la transformatoarele folosite in retelele cu punctul neutru izolat sau legat la pamant prin bobina de stingere si de 100 V la transformatoarele construite pentru retele cu punctul neutru legat direct la pamant.

Transformatoarele de tensiune monofazate bipolare au ca tensiune primara, tensiunea de linie si au o singura infasurare secundara, de regula cu tensiunea de 100 V.

Constructiv, transformatoarele de tensiune se compun dintr-un miez magnetic pe care se afla montate infasurarile de inalta (primare) si de joasa (secundare) tensiune. Un invelis izolant (rasina, portelan) inchide etans circuitele electrice si magnetice. Principalele tipuri de transformatoare de tensiune fabricate in Romania sunt:

a) transformatoare de medie tensiune de 6 - 35 kV, conectate laretele cu neutrul izolat, compensat sau pus la pamant prin rezistenta:

- transformatoarele TIRMO-6-35 kV, transformatoare inductive de interior cu izolatia din rasina epoxidica, monofazate, cu izolatia degresiva, in executie veche TIRM;

- transformatoarele TIRMO 6-G10, TIRMO 24-G35, transformatoare de interior cu izolatia din rasini epoxidice, monopolare cu tensiunea nominala de 6 - 24 kV, cu gabarit marit, corespunzator unei clase de izolatie superioare, pentru montarea la bornele turbo sau hidrogeneratoarelor; transformatoarele TRBO 6-35 kV, transformatoare inductive de interior, cu izolatia din rasini epoxidice, monofazate, bipolare, in executia veche TIRB;

- transformatoarele IBU (TTMU) 6-15 kV, transformatoare de interior trifazate cu ulei de 6,10,15 kV;

- transformatoarele TITU (TTU2) 6-15 kV, transformatoare de interior trifazate cu ulei de 6,10,15 kV;

- transformatoarele TEMU (TTMU2) 20 - 35 kV, transformatoare de exterior, monofazate cu ulei de 20, 25, 35 kV;

- transformatoare TEBU (TTMU) 20-35 kV, transformatoare de exterior, bifazate cu ulei de 20 si 35 kV;

b) transformatoare de inalta tensiune, 110 — 400 kV, conectate in retele cu neutral legat efectiv la pamant:

- transformatoarele TEMU-110 kV (TTMU2-110 kV),transformatoare inductive de exterior, monofazate cu izolatia degresiva, in ulei, de 110 kV;

- transformatoare TECU-110-400 kV, transformatoare capacitive de exterior, monofazate, in ulei de 110,220,400 kV.

In figura 7.23 este prezentat aspectul transformatorului monofazat in ulei tip TEMU — 110, care se conecteaza in retele de 110 kV intre o faza si pamant, avand urmatoarele caracteristici principale este transformator monofazat monopolar, un capat al infasurarii primare fiind legat la masa;

Tigura 7.23. Transformator de tensiune monofazat pentru instalatiile exterioare de 110 kV (tip TEMU-110):1 - izolator; 2 - conservator; 3 - borna de inalta tensiune;

4 - indicator de nivel al uleiului; 5 - carucior; 6 - cutia bornelor secundare,7 - surub de legare la pamant; 8 - inel de ridicare

de constructie de tip exterior, in carcasa de portelan umpluta cu ulei;- tensiunea primara nominala 110/ kV;

- tensiunea maxima de lucru 125 / kV;- tensiunea de izolatie 110 kV;

- tensiunea secundara a infasurarii de masura 100/ V; tensiunea secundara a infasurarii de protectie 100 V;- clasa de precizie: 0.5/3P;- puterea secundara nominala: 300/120 VA;- puterea maxima: 1800V A.

Spre deosebire de transformatoarele de forta, transformatoarele de tensiune trifazate au miezul magnetic cu cinci coloane. Aceasta constructie este necesara pentru a se da posibilitatea inchiderii fluxului de secventa homopolara Ф0 care apare in cazul unei puneri

la pamant in retea - figura 7.24.In constructiile obisnuite, pentru obtinerea tensiunii de secventa

homopolara se utilizeaza o infasurare in triunghi deschis realizata prin legarea in serie a trei infasurari suplimentare amplasate pe cele trei coloane din mijloc.

Tigura 7.24. Transformatortrifazat de tensiune cu

infasurarile suplimentareamplasate pe coloanele extreme

7.1.3.1.3. Transformatoare de tensiune capacitive (capacitiv-inductiveActualmente, la tensiuni superioare celor de 110 kV inclusiv, se utilizeaza pe scara din ce in ce mai larga transformatoarele de tensiune capacitive care, in afara de masurarea tensiunilor in circuitele de masurare si protectie, se folosesc si in circuitele de comunicatii prin curenti de inalta frecventa.

Transformatoarele de tensiune capacitive au o buna rezistenta la unde de soc datorita repartitiei uniforme a tensiunii in lungul divizorului de tensiune capacitiv. Se construiesc in variante monopolare, tensiunile nominale primare fiind (variantele de constructie romaneasca) de 110/ ,220/ 3 sau 400/ kV. Infasurarile secundare ale transformatorului de medie tensiune sunt in numar de trei, doua infasurari principale pentru masura si una de protectie avand tensiunea nominala de 100/ sau 100 V. Schema electrica de principiu este aceeasi pentru toate tipurile de transformatoare capacitive TECU

Un asemenea transformator se compune dintr-un divizor de tensiune capacitiv si un circuit magnetic de medie tensiune. Elementele inductive sunt plasate intr-o cuva de tabla inchisa ermetic, umpluta cu ulei de transformator. Divizorul capacitiv este format din una pana la trei unitati de condensatoare suprapuse (in functie de tensiunea nominala primara); prima unitate este fixata rigid de cuva si constituie unitatea de baza. Unitatea de condensatoare este construita din izolatorul de portelan in interiorul caruia se monteaza stiva de condensatoare inchisa ermetic, in ulei de catre armaturile

frontale. Stiva de condensatoare permite racordarea in exterior prin doua prize scoase, legate la treceri izolante.

Unitatile de condensatoare trebuie sa fie scurtcircuitate pana ce toate lucrarile de montaj si de racord ale transformatoarelor sunt terminate.

Spre deosebire de transformatoarele inductive, transformatoarele capacitive sunt influentate de regimurile tranzitorii aparute in cazul unor perturbatii care au loc pe partea primara (scurtcircuite, puneri la pamant, variatii bruste ale tensiunii) sau pe partea secundara. (scurtcircuite, variatii bruste de sarcina). In timpul acestor regimuri tranzitorii apar in circuitul inductiv de masura oscilatii de ferorezonanta cu frecvente supraarmonice (de ordin 3 sau 5).

7.1.3.1.4. Marcarea bornelor transformatoarelor de tensiune si schemele de conexiuni

Pentru corecta legare a transformatoarelor de tensiune si a aparatelor de protectie si de masura, sensibile la sensul vectorilor de tensiune (relee de putere, wattmetre, varmetre, contoare etc.), bornele infasurarilor sunt marcate de fabrica, astfel incat curentul care trece prin aparatele legate la infasurarea secundara sa aiba acelasi sens ca si in situatia cand aparatul respectiv ar fi legat direct pe partea primara, la bornele de acelasi nume -figura 7.25.

La transformatoarele de tensiune monofazate inductive, bornele infasurarii primare sunt marcate cu literele mari A (pentra inceputul infasurarii) si B, N sau X (pentru sfarsitul infasurarii), iar bornele infasurarilor secundare cu litere mici a si b, n sau x, urmate de cifrele 1 si 2 in cazul transformatoarelor cu doua infasurari secundare.La transformatoarele de tensiune trifazate inductive, marcarea bornelor este urmatoarea: A, B, C, a, b, c folosind literele mari pentru infasurarile primare, iar literele mici pentru cele secundare principale

Bornele punctelor neutru sunt marcate cu N, respectiv n iar bornele infasurarii secundare auxiliare cu a, xl sau da, dn.

R s T

Tigura 7.25. Marcarea bornelor transformatorului de tensiune monofazata

La transformatoarele de tensiune capacitive, bornele infasurarii primare sunt marcate cu litere mari U (pentru bornele de inalta tensiune) si X (pentru borna legata la masa) sau A si N.

Transformatoarele de tensiune se racordeaza pe barele statiilor, in unele cazuri si la posturile de transformare pe fiecare faza in parte, in circuitul generatorului si cateodata la liniile de inalta tensiune.

Conectarea transformatoarelor de tensiune la reteaua primara in instalatii interioare de 6 - 20 kV se realizeaza prin separatoare si sigurante fuzibile, iar la 35 kV, uneori si prin rezistente limitatoare. Rolul acestor rezistente este de a reduce puterea de scurtcircuit pana la valoarea egala cu capacitatea de rupere a sigurantei.

Transformatoarele de 110 - 400 kV sunt conectate pe partea primara prin separatoare fara sigurante.Sunt cazuri cand transformatoarele monofazate mono sau bipolare sunt legate direct pe liniile de

inalta tensiune (pentru controlul tensiunii pe linie).Pentru protectia infasurarilor transformatoarelor de tensiune (impotriva scurtcircuitelor din

circuitele secundare), in circuitele infasurarilor secundare se prevad sigurante sau intreruptoare automate cu contacte auxiliare pentru semnalizare.

Arderea unei sigurante, o intrerupere sau orice alta defectiune care apare in circuitele secundare ale unui transformator de tensiune are ca efect reducerea sau disparitia tensiunii care alimenteaza masura si protectia elementului respectiv. Pentru a se evita posibilitatea unei actionari gresite a

protectiei sau automatizarii in astfel de cazuri, in circuitele secundare de tensiune se prevad semnalizari speciale, prin care se controleaza integritatea circuitelor respective si chiar blocaje ale protectiilor sau automatizarilor. In figura 7.26 sunt prezentate diferite scheme de conexiuni ale transformatoarelor de tensiune

Tigura 7.26. Scheme de conexiuni ale transformatoarelor de tensiune: a - legarea unui transformator bipolar intre doua faze; b - doua transformatoare bipolare legate in V;

c - trei transformatoare monofazate legate in stea / stea /triunghi deschis; d - un transformator monofazat legata la o faza si pamant

7.1.3.2. Exploatarea transformatoarelor de masura

In cazurile in care lipsesc indicatiile fabricii constructoare privind exploatarea transformatoarelor de masura se va tine seama de urmatoarele date:

a) conditiile normale de mediu pentru functionarea transformatoarelor de masura sunt urmatoarele:

- temperatura mediului inconjurator intre -30°C s i +40°C;- umiditate relativa de 80% pentru interior si 95% pentru exterior;

b) temperatura maxima admisibila a uleiului in punctul cel mai cald de +95°C;c) la transformatoarele de masura cu ulei care nu sunt prevazute cu conservator de ulei., nivelul

uleiului va fi mentinut la 15 - 18 mm sub dopul de umplere;d) transformatoarele de masura vor fi prevazute cu surub de legare la pamant a pieselor metalice

(inclusiv miezul) care la functionare normala nu sunt sub tensiune;e) partile metalice ale transformatoarelor de masura vor fi protejate impotriva coroziunii;f) infasurarile secundare ale transformatoarelor de masura vor avea o legatura la pamant in toate

cazurile de functionare;g) transformatoarele de masura vor fi prevazute cu marca de stat aplicata de organele de

metrologie competente;h) transformatoarele de tensiune nu se verifica la stabilitate fata de curentii de scurtcircuit;i) clasele de precizie ale transformatoarelor de tensiune sunt: 0,2; 0,5; 1; 3;j) transformatoarele de curent se veritica la solicitarile curentilor de scurtcircuit din locul de montaj .k) capacitatea aparatelor de masura de a suporta socuri de curent este in general, de 10 ori curentul

nominal, astfel ca, valoarea coeficientului de saturatie va fi de maxim 10, preferandu-se coeficientii de saturatie mai mici decat 5;

1) clasele de precizie ale transformatoarelor de curent sunt: 0,2, 0,5; l;3;D(diferentiala);m) transformatoarele de curent nu vor fi puse sub tensiune sau lasate in exploatare cu infasurarea

secundara deschisa.Transformatoarele electrice de masura sunt supuse regimului de exploatare corespunzator celui aplicat instalatiei din care face parte.

Exploatarea transformatoarelor de masura consta in:1. preluarea in exploatare a transformatorului de masura;2. verificarea periodica si verificare odata cu celula unde este montat dupa fiecare scurtcircuit sau

supratensiune suportate de instalatie. La aceste verificari se urmareste:

- integritatea cuvei, respectiv a masei izolante;- nivelul uleiului, daca nu exista scurgeri sau scapari de ulei;- starea izolatoarelor (integritate, fisuri, conturnari, etc.);

- starea de curatenie a izolatoarelor;- starea legaturilor de contact prin aprecierea culorii acestora;- starea legaturilor la pamant;- aprecierea bunei functionari a transformatorului respectiv, dupa

nivelul si caracterul zgomotului interior;3. urmarirea executarii in termen a lucrarilor de intretinere si

executarea probelor si verificarilor prevazute in norme.

7.1.3.3. Defectiuni si remedieri in exploatare

Defectiunile principale care pot interveni in exploatarea transformatoarelor de masura sunt urmatoarele:

- incalziri ale imbinarilor prin care se realizeaza legarea transformatoarelor la instalatie;

- scurgeri de ulei din cuvele transformatoarelor cu ulei;- incalzirea anormala a transformatoarelor;- zgomot interior caracteristic defectelor;- murdarirea pronuntata a izolatoarelor;- urme de defecte la suprafata transformatoarelor de masura;- arderea sigurantelor din circuitul primar sau secundar ale transformatoarelor de

tensiune;La observarea defectiunilor, personalul de exploatare cere aprobare pentru scoaterea de sub

tensiune a transformatorului pentru a se efectua remedierea.In functie de modul de organizare al exploatarii, echipele de exploatare (in special la

posturile de transformare) pot primi sarcina (prin atributiile de serviciu) pentru remedierea unor defecte de amploare mica (de exemplu inlocuirea sigurantelor arse dupa eliminarea cauzei, strangerea

pieselor de legatura la borne, curatirea izolatoarelor etc.), respectand masurile prevazute in normele de protectia muncii.

7.1.4. BOBINE DE STINGERE

7.1.4.1. Principiul de functionare

Bobinele de stingere a curentilor capacitivi sunt aparate electrice de curent alternativ care furnizeaza curentii inductivi necesar stingerii (anularii) curentilor capacitivi in locul de defect, la defectele cu punere la pamant a unei faze in sistemele de distributie functionand cu neutrul izolat. Compensarea curentului capacitiv si micsorarea in acelasi timp a vitezei de restabilire a tensiunii impiedica reaprinderea arcului electric la locul de defect.

Schema de principiu a compensarii curentilor capacitivi de punere la pamant, intr-o retea tratata cu bobina de stingere, este indicata in figura 7.27.

Figura 7.27. Schema de principiu a compensarii curentilor capacitivi depunere la pamant:

Ci, C2, C3 - capacitatile celor trei faze fata de pamant;I/TI, l/r2, l/r3 - conductantele celor trei faze, determinate de pierderile de putere

activa ale izolatiei; LB - inductanta bobinei de stingere; l/rB - conductanta bobineide stingere determinata de pierderile de putere activa in bobina;

Rp - rezistenta de pamantareCompensarea curentului capacitiv de punere la pamant se face prin egalarea lui cu un curent inductiv IL al bobinei de stingere. In acest sens, bobinele de stingere sunt prevazute cu dispozitive de reglaj care sa permita modificarea inductantei lor - respectiv a curentului Il , astfel incat curentul

inductiv sa fie cat mai apropiat de valoarea curentului capacitiv. Operatia de reglare a curentului Il,, pentru a-1 face egal cu cel capacitiv de punere la pamant Ic se numeste acordarea bobinei.

Figura 7.28. Schema de principiu aunei bobine de stingere:

IP - infasurarea principala;TT - transformator de tensiune, Un /100 V;

TC - transformator de curent, In/5 A

in funetie de sistemul de reglaj al inductantelor, bobinele de stingere pot fi de tipul:- cu ploturi reglabile (bobine Petersen cu reglaj in trepte);- cu miezuri reglabile (reglaj continuu);- cu magnetizare complementara in curent continuu.In romania s-au executat

bobine de stingere de tipul BS – Rc -20 / - 600 KVA

BS – Rc -20 / - 1160 KVA

Schema de principal a unei bobine de stingere

este prezentata in tigura 7.28.Constructiv aceasta bobina consta dintr-o infasurare confectionata din cupru montata in jurul a doua

miezuri mobile . Totul este amplasat in interiorul unei cuve de transformator in ulei.Amplasarea miezurilor se realizeaza cu ajutorul unui ax filetat antrenat de un motor asincron prin intermediul unei roti melcate .In timpul reglajului miezul mobil se deplaseaza in sus sau in jos, aceasta deplasare fiind semnalizata mecanic la fata locului pe o scala gradata. (careia ii corespunde un anumit curent inductiv Il,). De asemenea, valoarea curentului IL inductiv reglat se poate telesemnaliza electric la un aparat de masura amplasat de obicei in sala de comanda. Pentru semnalizarea si masurarea diferitilor parametri, bobina de stingere are amplasat in interior un transformator de tensiune si un transformator de curent.

In paralel cu bobina de stingere trebuie montat un descarcator cu rezistenta variabila, corespunzator tensiunii de faza a retelei.

Bobinele de stingere se conecteaza la neutrul transformatoarelor sau al generatoarelor prin separator. Nu se admite conectarea bobinei de stingere la bara de nul prin intreruptor. In cazul in care neutrul transformatorului este inaccesibil, bobina de stingere se leaga prin intermediul unui transformator auxiliar de nul artificial care trebuie sa aiba conexiunea stea-triunghi sau stea-zigzag; transformatorul auxiliar poate fi conectat la bare prin intreruptor. Acesta nu trebuie insa deconectat (nici manual, nici prin protectie) in timpul unei puneri la pamant in retea, pentru a nu fi distrus de supratensiunile ce apar.

Determinarea curentilor capacitivi de punere la pamant se face prin masuratori si prin calcule.In exploatarea bobinelor de stingere a curentilor capacitivi se va functiona cu bobinele

acordate la rezonanta. Se admite un dezacord de maxim 5% in sensul supracompensarii (curentul inductiv al bobinei mai mare decat curentul capacitiv al retelei).

Acordul este corespunzator numai daca curentul rezidual ce ramane sa se inchida prin locul defect are valori mai mici de 5 A, iar arcul electric se stinge.

La bobinele cu ploturi, la care acordul se face in trepte, erorile de reglaj sunt mari iar in unele cazuri surpracompensarea nu poate fi realizata intre limitele admise.

La bobinele cu reglaj continuu, acordul se face prin masuratori pe baza metodei asimetriei naturale. Variind curentul in bobina de la treapta maxima inspre cea minima si citind tensiunea in secundarul bobinei, punctul de rezonanta se gaseste la valoarea maxima a acestei tensiuni. Supracompensarea se realizeaza fin, regland din acest punct in sensul cresterii cu (2 - 3%) a curentului inductiv prin bobina.

Reglajul sub tensiune este permis numai in cazul bobinelor cu reglaj continuu. In orice situatie, comanda de reglaj se va da numai in lipsa punerii la pamant si se va intrerupe reglarea daca in timpul operatiei apare o punere la pamant.

Pentru exploatarea normala a bobinelor de stingere la locul de manevra al separatorului bobinei, precum si la locul de manevra al dispozitivului de reglaj trebuie semnalizata acustic sau optic existenta unei puneri la pamant in retea.

7.1.4.2. Exploatarea bobinelor de stingere

La preluarea in exploatare a bobinei de stingere se verifica respectarea proiectului, executarea tuturor incercarilor si verificarilor prevazute in prescriptii si normative.

Bobinele de stingere a curentilor capacitivi sunt supuse regimului de exploatare corespunzator celui aplicat instalatiei (statiei) din care fac parte aceste bobine.

Manevrele operative cu bobine de stingere cu reglaj in trepte se fac cu aprobarea treptei superioare de conducere operativa, care stabileste curentul ce trebuie reglat la bobina.

In exploatarea bobinelor de stingere este necesar ca personalul de exploatare sa cunoasca si sa respecte duratele maxime de functionare pentru curentul pe fiecare plot al bobinei; in cazul in care fabrica constructoare nu da alte indicatii, se va considera timpul maxim de 2 ore pe plotul de curent maxim si pana la 8 ore pe plotul de curent cel mai mic. Stabilirea duratei maxime va tine seama si de puterea transformatorului de creare a nulului.

La executarea oricarei manevre sau reglaj legat de bobina de stingere este necesar sa se tina seama de urmatoarele:

- personalul de serviciu va observa sa nu existe in reteaua respectiva o punere la pamant;- comutarea manuala a ploturilor se face numai cu bobine scoase de sub tensiune, respectand

prevederile normelor de protectia muncii;- conectarea bobinei de la un transformator la altul se face separand mai intai bobina de

la retea inchizand separatorul la noul transformator;- la bara de nul a bobinei de stingere nu este permisa conectarea simultana a doua sau mai

multe transformatoare;- deconectarea si conectarea transformatoarelor de creare a punctului neutru care

functioneaza in gol si care au montata pe punctul neutru o bobina de stingere se poate face numai dupa separarea bobinei de stingere.

In cazul aparitiei punerii la pamant (sau functionarea cu punerea la pamant) se vor observa bobinele de stingere si transformatoarele care sunt implicate (notand in evidenta operativa) in ceea ce priveste:

- indicatiile termometrului bobinei de stingere;- daca bobina de stingere nu prezinta zgomote intense anormale;- starea releului de gaze functionarea lampilor de semnalizare;- indicatiile aparatelor de masura.

La controalele periodice pe care personalul de exploatare le executa la termenele stabilite prin I.T.I, se vor observa urmatoarele:

- starea cuvei de ulei, etanseitatea acesteia;- starea izolatoarelor;- starea legaturilor la borne si la instalatie;- temperatura uleiului, nivelul si culoarea in conservator;- starea legaturilor la priza de pamant;- starea ingradirilor, marcajelor, inscriptionarilor;- daca spatiul de deservire al bobinei este degajat de materiale

pana la o distanta de 10m.In afara de verificarile periodice, bobina de stingere se verifica dupa fiecare defect in reteaua la

care este legata bobina respectiva.Personalul de exploatare urmareste executarea in termen a lucrarilor de intretinere.In cursul exploatarii se executa lucrari de curatenie in interiorul cladirii bobinei de stingere si

pe terenul din jurul bobinelor instalate in exterior.

7.1.4.3. Defectiuni si remedieri in exploatareOrice functionare anormala a bobinei de stingere (scurgeri de ulei, incalzire mare, zgomot anormal, etc.) se anunta imediat coordonatorului de exploatare si se inregistreaza in evidentele operative de exploatare. Defectiunile bobinei de stingere sunt similare cu cele ale transformatoarelor; la aparitia acestor defectiuni se va proceda ca in cazul remedierii defectului la transformatoare

7.1.5. INTRERUPTOARE DE INALTA TENSIUNE

7.1.5.1. Rolul si principiul de functionare al intreruptorului

Intreruptoarele sunt aparate electrice de comutatie care permit inchiderea si deschiderea circuitelor, atat la functionare in regim normal cat si la functionarea in regim de defect.

In instalatiile electrice, echipamentele de comutatie indeplinesc un rol functional operativ si altul de protectie. In cadrul functiilor operative prin manevre, echipamentele de comutatie asigura dirijarea circulatiei de putere pe trasee rezultate ca optime in concordanta cu regimul de functionare stabilit. Functia de protectie consta in asigurarea protectiei automate impotriva oricarui incident care ar putea perturba regimul normal al instalatiei. Modul cu care echipamentul de comutatie indeplineste functiile mentionate este hotarator in ceea ce priveste asigurarea disponibilitatii si securitatii sistemelor electroenergetice.

Functionarea in cele mai bune conditii a unui sistem electroenergetic, pentru orice regim, necesita in primul rand ca aparatele electrice, si in special intreruptoarele, sa fie de o perfectiune deosebita (fiabilitate ridicata) si sa corespunda conditiilor locului de montare. In timpul exploatarii intreruptoarele sunt supuse unor solicitari deosebite la care trebuie sa reziste in bune conditii.

In momentul de fata exista o varietate foarte mare de intreruptoare datorita progreselor inregistrate in domeniul tehnicii de comutatie care se bazeaza pe cunoasterea unor fenomene complexe care au loc simultan si se interactioneaza. Aceste fenomene, procese electrice, termice, electrodinamice, mecanice, influentele factorilor de mediu, fenomene legate de functionarea contactelor electrice, de imbunatatirea materialelor etc. stau in atentia constructorilor de intreruptoare.

Un intreruptor ideal are doua stari stabile din punct de vedere functional (inchis-deschis, conectat - deconectat, anclansat - declansat etc.), cu urmatoarele caracteristici:

- pe durata conductiei (intreruptor inchis), impedanta de lucru este nula;- in cazul intreruptorului deschis, impedanta de trecere este infinita

pentru a intrerupe conductia iar nivelul de izolatie trebuie sa fiecorespunzator pentru a suporta diferenta de tensiune la borne;

capacitatea de a trece de la o stare la alta in mod instantaneu.Actionarea intreraptoarelor poate fi comandata voit de un operator sau automat. Declansarea

automata este comandata de relee de protectie, in cazul unui defect pe elementul alimentat cu energie elecrrica prin intreruptorul respectiv. Anclansarea automata este comandata de dispozitive de reanclansare automata rapida (RAR) sau de anclansarea automata a rezervei (AAR), etc.

Inainte de a trece la descrierea caracteristicilor si diferitelor tipuri de intreruptoare de inalta tensiune, se vor prezenta unele consideratii generale privind contactele aparatelor de comutatie si posibilitatile de stingere a arcului electric in aparatele de comutatie;

- prin aparate de comutatie se inteleg, pe langa intreruptoare si separatoare, si sigurantele fuzibile.Contactele aparatelor de comutatie prezinta particularitatea ca ele trebuie sa se inchida si sa se

deschida in mod repetat, dupa cerintele exploatarii.Caracteristica principala a unui contact electric este rezistenta de trecere sau rezistenta de contact.

Indiferent de forma suprafetelor care vin in contact, si ori cat de ajustate ar fi aceste suprafete, se constata ca atingerea intre ele se realizeaza intotdeauna numai in cateva puncte, din cauza neuniformitatilor microscopice inevitabile.

Cu cat forta de apasare a contactelor este mai mare, cu atat suprafata efectiva de contact este mai mare; in consecinta, rezistenta de trecere a curentului prin punctele de contact este mai mica.

Rezistenta de contact depinde de forta de apasare, de caracterisricile materialului si de starea suprafetelor. Rezistenta de trecere cea mai mica se obtine pentru contactele de argint; din aceasta cauza, se utilizeaza de multe ori contacte argintate, care prezinta si avantajul ca nu se oxideaza.

La trecerea curentului prin punctele de contact au loc diferite efecte termice si electrodinamice.Caldura degajata in punctele de contact (proporjionala cu r*I2) poate provoca o incalzire locala

exagerata, mergand pana la topirea si intreruperea contactelor.Efectele electrodinamice sunt deosebit de periculoase in cazul curentilor mari de scurtcircuit.

Datorita dispersarii curentilor care trec prin punctele de contact, in piesele masive ale contactului apar curenti aproximativ parallel si de sensuri contrare, astfel ca piesele de contact se resping; forta de respingere a contactelor micsoreaza forta de apasare si poate chiar sa o depaseasca, ducand la smulgerea contactelor.Pentru a evita efectele termice si electrodinamice nedorite este necesar sa se realizeze o rezistenta de trecere si o forta de apasare corespunzatoare.

Contactele intreruptoarelor trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:- sa nu se supraincalzeasca la functionarea in regim normal;- sa reziste la actiunea curentilor de scurtcircuit si sa permita conectarea si deconectarea circuitelor in regim normal sau de scurtcircuit fara sa se deterioreze (la un numar determinat de actionari). Dupa forma suprafetelor care vin in contact se pot deosebi:- contacte de suprafata sau plane;- contacte liniare;- contacte punctiforme.Fiecare dintre contactele mentionate isi gaseste aplicatii la constructia diferitelor tipuri de

aparate de comutatie. Cele mai importante tipuri constructive sunt:- contacte perie;- contacte deget;- contacte lalea sau tulipa.Contactele perie sunt constitute dintr-un pachet de lame subtiri si elastice din tombac sau bronz

care freaca pe suprafata plana de cupru sau alama. Contactele perie sunt folosite din ce in ce mai rar (la intreruptoare de inalta tensiune nu sunt folosite). Dezavantajele sunt:

- constructie complicata;- prin incalzirea lamelelor isi pierd elasticitatea si contactul se inrautateste;- la scurtcircuite, lamelele sunt deformate de eforturi electrodinamice si

deteriorate prin scantei.Contactele deget sunt contacte liniare de presiune si frecare -figura 7.28. La inchiderea

contactului deget se realizeaza frecarea pieselor de contact si in acelasi timp rostogolirea lor; pentru intensitati mari ale curentului se folosesc mai multe contacte deget in paralel.

Contactele lalea sau tulipa sunt formate din mai multe contacte deget asezate circular, ca petalele unei lalele - figura 7.29. Se folosesc ca si contacte de lucru si de rupere la intreruptoare de inalta tensiune, ele asigura un contact bun si robust datorita faptului ca eforturile electrodinamice se anuleaza reciproc.Arcul electric, intre contactele unui aparat de comutatie care inchide sau deschide un circuit electric apare, de cele mai multe ori, un arc electric. Aceasta inseamna ca intervalul izolant dintre contacte a fost strapuns si a capatat proprietati de bun conductor, permitand trecerea unui curent electric

Figura 7.29

Intretinere arcului electric sau a canalului conductor din dielectric este conditionata de doua procese contrare: ionizarea particulelor neutre din interval si deionizarea intervalului. Prin ionizare, canalul arcului isi creste si isi mentine conductibilitatea iar prin deionizare, canalul isi pierde conductibilitatea si isi reface rigiditatea dielectrica.I n u r m a t r e c e r i i curentului electric prin coloana de arc, temperatura acesteia creste foarte

mult (in functie de intensitatea curentului) ajungand pana la 3000 - 4000°C la suprafata si peste 10000°C in interior.Deionizarea intervalului este conditionata de doi factori principali: recombinarea si difuzia particulelor.

Tigura 7.30. Contact lalea:1 - legatura elastica; 2 - deget de contact;

3 - resort de contact; 4 - contact de rupere;5 - contact mobil

Recombinarea inseamna neutralizarea reciproca a sarcinilor electrice ale particulelor incarcate. Pentru a crea conditii favorabile unor recombinari intense este necesar sa se reduca intensitatea campului electric,

sa se raceasca coloana de arc si sa se micsoreze sectiunea ei. Cand arcul electric vine in atingere cu suprafata unui dielectric solid se observa o intensiticare a recombinarilor.

Difuzia ionilor este cu atat mai intensa cu cat este mai mare diferenta de temperatura si de presiune dintre coloana de arc si mediul exterior si cu cat suprafata laterala a coloanei de arc este mai mare.

Arderea si stingerea arcului sunt conditionate, in mare masura, de caracteristicile mediului gazos in care apare arcul: ionizarea in interval este cu atat mai limitata cu cat rigiditatea dielectrica este mai mare. Deionizarea este cu atat mai favorizata, cu cat conductibilitatea termica si capacitatea calorica ale gazului sunt mai mari. Caracteristicile gazului pot fi imbunatatite prin cresterea presiunii deoarece in acest fel creste rigiditatea dielectrica si conductibilitatea termica.

Arderea si stingerea arcului mai sunt conditionate de materialul contactelor; este necesar sa se utilizeze contacte din materiale greu fuzibile si cu mare capacitate calorica, pentru a se reduce cantitatea de vapori de metal care apar la desfacerea contactelor.

Pentru intretinerea arcului electric este necesara o tensiune cu atat mai mare cu cat lungimea arcului este mai mare. Pentru o anumita lungime a arcului, tensiunea necesara devine mai mare decat tensiunea disponibila a sursei de alimentare si de aceea arcul se stinge.

Diferite procedee utilizate pentru stingerea arcului din aparatele de comutatie sunt:- marirea vitezei de indepartare a contactelor. In felul acesta se mareste rapid lungimea

arcului, fapt care favorizeaza difuzia ionilor;- suflajul cu aer sau cu gaze relativ reci si neionizate. Suflajul poate fi longitudinal sau

transversal; ultimul este mai eficient, fiindca provoaca un contact mai strans al gazelor cu arcul, precum si o deplasare a arcului in zone de gaze neionizate.

- deplasarea arcului in mediul ambiant prin urmatoarele procedee: - a) sub actiunea fortelor electrodinamice; - b) sub actiunea suflajului magnetic; - c) sub actiunea unei mase de material paramagnetic (otel) - Alte procedee pentru stingerea arcului sunt:- punerea arcului in contact cu un dielectric solid pentru a intensifica procesul de recombinare. Arcul este obligat sa arda intr-un tub de material izolant (in cazul sigurantelor fuzibile de inalta tensiune) sau sa arda pe un gratar de material izolant (in cazul intreruptoarelor) asa cum se arata in figura 7.30; - divizarea arcului intr-o serie de arcuri paralele de sectiuni mai mici pentru a intensifica astfel difuzia ionilor. Metoda isi gaseste aplicatie in cazul sigurantelor fuzibile cu nisip de cuartz: in loc de a utiliza un fuzibil cu sectiune mare se folosesc mai multe fuzibile cu sectiuni mai mici; - impartirea arcului lung in cateva arcuri mai scurte. Arcul este obligat sa arda intre niste placi metalice asa cum se arata in tigura 7.31. Daca numarul de placi este ales corespunzator, atunci tensiunea repartizata pe fiecare arc scurt poate sa devina mai mica decat tensiunea necesara mentinerii arcului si arcul se stinge

Fig.7.31

Este important de remarcat faptul ca stingerea arcului de curent alternativ serealizeaza mai usor decat stingerea arcului in curent continuu. Aceasta se datoreaza faptului ca un curent alternative trece prin valoarea zero laf jumatate de perioada si deci arcul electricramane nealimentat un timp scurt la fiecare trecere prin zero a curentului alternativ

Rolul dispozitivelor de stingere din intreruptoarele de current alternativ este de a crea conditii pentru deionizarea rapida astfel incat, dupa trecerea curentului prin zero, arcul sa nu se mai reaprinda.

Exista doi factori principali care conditioneaza stingerea arcului de curent alternativ: tensiunea de reaprindere a intervalului de descarcare si tensiunea de revenire aplicata de retea la bornele intervalului. O importanta esentiala o are variatia acestor marimi in primele momente dupa trecerea curentului prin zero.

Tensiunea de revenire si viteza ei de crestere sunt determinate de parametrii circuitului L, C si de procesele tranzitorii care iau nastere dupa intreruperea curentului din arc.

Viteza de crestere a tensiunii de revenire este cu atat mai mare cu cat parametrii L si C ai retelei sunt mai mici. Rezulta ca intreruptoarele instalate in apropierea generatoarelor se gasesc in conditii mai grele fata de cele mai indepartate.

De asemenea, viteza de crestere a tensiunii de revenire este mai mare la intreruperea unui curent inductiv decat la intreruperea unui curent activ; rezulta ca functionarea la un factor de putere mai bun usureaza sarcina intreruptorului.

7.1.5.2. Principalele caracteristici ale intreruptoarelor

La locul de utilizare, alegerea intreruptoarelor de inalta tensiune se face pe baza urmatoarelor criterii (caracteristici): principiul de stingere a arcului, valoarea nominala a frecventei, a tensiunii (inclusiv nivelul de izolatie) si a curentului, ciclul de functionare nominal, duratele proprii de functionare, capacitatea de rupere si capacitatea de inchidere nominale, posibilitatea de manevra in situatii speciale (intreruperea micilor curenti inductivi, intreruperea curentilor capacitivi, functionarea in domeniul critic, intreruperea curentilor mici), functionarea in situatii speciale de defect (defect pe linie, disconcordanta pe faza, defect consecutiv, dubla punere la pamant), stabilitatea termica si electrodinamica la scurtcircuit, conditiile de mediu, sistemul de actionare detalii constructive, conditii de intretinere si de exploatare, zgomotul in timpul manevrarii, perturbatiile radioelectrice.

7.1.5.2.1. Principiul de stingere a arcului

Tigura 7.32. Impartirea arcului lung in arcuri scurte:1 - contact tix; 2 - contact

mobil;3 - placutele metalice ale gratarului

Acest element influenteaza foarte mult calitatile intreruptorului si comportarea sa in diverse situatii. In prezent, cele mai cunoscute principii sau medii de stingere a arcului la intreruptoarele de inalta tensiune sunt urmatoarele:

- ulei mult;- ulei putin;- aer comprimat;- hexafluorura de sulf SFe;- vid; - suflaj magnetic.

Intreruptoarele cu ulei mult sunt tot mai putin folosite, din cauza pericolului de explozie si de incendiu; constructia este simpla si sigura. Au o comportare buna in exploatare. In instalatiile noi nu se mai monteaza, ramanand sa fie folosite la posturile de transformare si la statiile electrice de importanta redusa, de preferinta numai in instalatii exterioare.

Intreruptoarele cu ulei putin sunt foarte raspandite pana la cele mai mari tensiuni si puteri de rupere. Ele sunt de o constructie simpla si robusta, au o foarte buna comportare in exploatare, iar revizia este usoara si rapida. Viteza de rupere a arcului fiind moderata, supratensiunile produse sunt mici, cu exceptia intreruperii curentilor capacitivi unde se cere o mare viteza de rupere. Comportarea la defectul evolutiv este mai slaba. La tensiuni foarte inalte se utilizeaza sistemul constructiv baukasten, adica se monteaza in serie elemente (camere de stingere) de tensiuni mai reduse. Aceste aparate sunt foarte potrivite pentru conditiile din tara noastra.

Intreruptoarele cu aer comprimat sunt de asemenea raspandite pana la cele mai mari tensiuni si puteri de rupere. Constructia lor este mai complicata si mai pretentioasa. Necesita o instalatie de distribute a aerului comprimat de mare presiune care da adesea dificultati in exploatare. Viteza de rupere a arcului fiind foarte mare, exista tendinta producerii unor supratensiuni importante. Comportarea la intreruperea curentilor capacitivi si la defectul evolutiv este foarte buna, dar apar probleme de intrerupere a defectului pe linie.

Intreruptoarele cu hexafluorura de sulf SF6 se raspandesc tot mai mult datorita calitatilor lor exceptionale. Acestea se bazeaza pe proprietatile gazului SF6, a carui rigiditatea dielectrica la presiunea atmosferica este de 2 - 3 ori mai mare decat a aerului iar la cca 3 at. este egala cu cea a uleiului. La presiunea atmosferica, capacitatea sa de stingere a arcului este mult mai mare decat a aerului si creste repede cu presiunea; viteza de refacere a rigiditatii dielectrice este de asemenea mult mai mare decat in cazul aerului. Intreruptoarele cu hexafluorura de sulf se comporta bine in toate situatiile speciale.

Intreruptoare cu vid se bazeaza pe marea rigiditate dielectrica a vidului inaintat (10-4 – 10-5 torr). In vid, arcul se stinge de la sine chiar inainte de trecerea curentului prin zero. Timpul de intrerupere este mai mic decat doua perioade iar rigiditatea dielectrica se reface extrem de repede. Taierea rapida a curentului produce supratensiuni mari, atat la sarcina nominala cat mai ales la intreruperea micilor curenti inductivi. Se evita aceasta prelungind durata arcului, prin mentinerea unui echilibru delicat al nivelului de vaporizare a electrozilor (contactelor) in timpul arderii arcului. Materialul electrozilor este cel mai important parametru in vederea unor performante superioare. Comportarea este buna la toate tipurile de defecte, precum si la deconectarea bateriilor de condensatoare.

Intreruptoarele cu suflaj magnetic se fabrica in prezent pentru tensiuni medii. Ele sunt simple, robuste, se comporta bine in exploatare si necesita lucrari de intretinere reduse. La curenti mici, efectul de suflaj magnetic este insuficient pentru ruperea arcului. De aceea, pentru intreruperea curentilor mici se prevad dispozitive suplimentare, de exemplu un sistem simplu de suflaj cu aer.

Se fac cercetari si in directia altor principii la interuperea curentului (intreruptoare cu rezistenta in serie, a carui valoare creste odata cu cursa contactului, intreruptoare bazate pe diode cu semiconductoare, intreruptor sincron, etc.).

7.1.5.2.2. Frecventa nominala

Intreruptoarele trebuie sa fie corespunzatoare frecventei retelei, iar curentii admisibili sa fie raportati la aceasta frecventa (in cazul curentilor alternativi). Frecventa nominala a sistemului electroenergetic din Romania este de 50 Hz.

7.1.5.2.3. Conditiile de tensiune

Aceste conditii se refera la tensiunea nominala, tensiunea maxima de functionare si nivelul de izolatie.

Tensiunea nominala a intreruptoarelor trebuie sa corespunda, in principiu, cu tensiunea retelei. Se admite utilizarea unor intreruptoare cu o tensiune nominala mai mare in cazuri bine justiticate, fiind necesar sa se verifice caracteristicile intreruptorului la tensiunea de utilizare.

Tensiunile nominale pentru instalatiile energetice din Romania sunt 400 V, 660 V, 6 kV, 10 kV, 20 kV, (35 kV), 110 kV, 220 kV, 400 kV, 750 kV. Tensiunea de 35 kV este admisa dar va fi evitata in masura posibilitatilor; alte tensiuni existente in prezent (500 V, 1 kV, 3 kV, 15 kV, 30 kV, 60 kV) pot ti utilizate in continuare dar nu pot fi extinse.

7.1.5.2.4. Conditiile privind curentul de trecere

Aceste conditii se refera la situatia nominala (curentul nominal), la situatii anormale (curentul de suprasarcina) si la cazurile de defect (curentii de scurtcircuit). Intreruptorul fiecarui circuit trebuie astfel ales, incat sa nu existe puncte slabe care sa impiedice incarcarea circuitului pana la sarcina necesara sau sa compromita stabilitatea sa in caz de defect.

Curentul nominal al circuitului se stabileste in functie de destinatia circuitului.Curentul de suprasarcina are o durata limitata; practic, intreruptoarele nu admit suprasarcini. Ele se

aleg astfel incat curentul lor nominal sa fie mai mare (sau egal) cu curentul admisibil de durata in circuital respectiv.

Curentul de scurtcircuit este important din mai multe puncte de vedere dar, pentru ansamblul echipamentului, el intereseaza in privinta stabilitatii termice si dinamice.

7.1.5.2.5. Ciclul nominal de functionare

In cazul intrerupatoarelor fara reanclansare automata, acest ciclu trebuie sa fieD-3min-ID-3min-ID,

in care D este operatia de deschidere;

7.1.5.3. Tipuri de intreruptoare

Constructia intreruptoarelor variaza foarte mult, in functie de caracteristicile lor. Principalele caracteristici care le diferentiaza sunt in functie de modul in care se realizeaza izolarea partilor aflate sub tensiune si modul de stingere a arcului.

Din acest punct de vedere, intreruptoarele se clasitica in urmatoarele categorii:intreruptoare cu ulei; intreruptoare cu aer comprimat; intreruptoare cu hexafluorura de sulf;

- intreruptoare cu vid;intreruptoare cu suflaj magnetic.

7.1.5.3.1. Intreruptoare cu ulei

Aparute la inceput sub forma intreruptoarelor cu ulei mult si cu camere simple de stingere a arcului electric, intreruptoarele cu ulei au fost imbunatatite pe parcurs, reusind ca prin volumul mic de ulei si camere cu suflaj transversal, longitudinal sau mixt sa atinga performante apreciabile; aceasta le face sa tie folosite intr-o gama foarte larga de tensiuni si puteri de rupere.

Intreruptoarele cu ulei mult nu prezinta interes pentru viitor. Mai exista intr-un numar redus de instalatii energetice de mica importanta insa, cu ocazia reparatiilor si modernizarilor, sunt inlocuite cu alte tipuri de intreruptoare.

intreruptoarele cu ulei mult pot fi de doua tipuri:- cu rupere libera;- cu camera de stingere.La intreruptoarele cu ulei mult si rupere libera, contactele de intrerupere sunt cufundate intr-o cuva

cu ulei, Prin deplasarea traversei mobile in jos se realizeaza intreruperea circuitului in doua locuri pentru fiecare faza.

Cele doua arcuri electrice care apar intre contactele corespunzatoare produc o evaporare si descompunere intensa a uleiului, astfel incat in jurul contactelor se formeaza o punga de gaze fierbinti si puternic ionizate. Deoarece formarea gazelor are loc foarte rapid, ele nu au timp sa iasa la suprafata, ci imping uleiul care, la randul lui, preseaza asupra pernei de aer.

Presiunea in interiorul cuvei ajunge la valori de 6-10 at. si ar putea sa creasca si mai mult daca in partea superioara a cuvei nu ar ti prevazuta o conducta pentru evacuarea pernei de aer.

Stingerea arcului se realizeaza intr-un interval de 6-8 semiperioade, datorita actiunii urmatorilor factori: lungimea arcului prin deplasarea traversei mobile, racirea arcului si a gazelor in contact cu uleiul, cresterea presiunii in cuva, spalarea continua a contactelor mobile cu ulei proaspat.

intreruptoarele cu ulei mult s-au construit pentru tensiuni nominale 3-25 kV (si chiar 110 kV) cu puteri de rupere 50 - 200 MVA.

La intreruptoarele cu ulei mult si camera de stingere, arderea arcului are loc intr-o camera speciala de dimensiuni reduse. Presiunea in interiorul acestei camere este de 60-100 atin timp ce presiunea in interiorul cuvei este de numai 1,5-2 at.

Introducerea camerei de stingere permite imbunatatirea performantelor intreraptoarelor cu ulei mult care pot ti construite in acest caz pentru tensiuni de 25 kV si puteri de rupere de 250MVA.

Dezavantajele principale ale intreruptoarelor cu ulei mult sunt: necesitata un volum mare de ulei (sute si mii de kilograme) si o constructie robusta a cuvei, prezinta pericol de explozie. Pentru a evita consecintele grave asupra intregii instalatii, s-a impus ca intreruptoarele cu ulei mult sa fie instalate in camere separate de explozie, cu pereti grosi.La intreruploarele cu ulei putin, uleiul este folosit numai pentru stingerea arcului, izolarea elementelor conductoare de curent fiind realizata cu ajutorul aerului si al materialelor izolante organice sau

ceramice Cantitatea de ulei tiind foarte mica, pericolul de incendiu si explozie este mult redus, astfel incat aceste intreruptoare nu necesita, pentru instalare camere speciale de explozie Aparatul este asezat intr-un cilindru izolat ale carui parte superioara si inferioara sustin contactele. Cele doua contacte sunt unite sau desfacute cu ajutorul unei tije mobile. Spatiul de deplasare al tijei mobile este inconjurat de camera de stingere; tot spatiul este umplut cu ulei. Pentru a compensa dilatarea uleiului, la partea superioara se afla o perna de gaz (aer sau azot). Partea inferioara este realizata astfel incat murdaria (depunerile) sa se adune aici fara a influenta functionarea intreruptorului. La partea superioara in perna de aer este montata si o supapa de siguranta pentru ca suprapresiunea sa nu pericliteze aparatul.

7.1.5.3.2. Intreruptoarele cu rupere rapida din seria 10-110-400 kVAceste intreruptoare de tip ortojector, sunt destinate pentru instalatii 110 - 400 kV.

Constructia camerei de stingere ti a dispozitivului de actionare oleopneumatic aferent asigura parametri ridicati si maleabilitate de manevra. In mod obisnuit, pentru intreruptoarele IO-110 kV se monteaza un dispozitiv oleopneumatic MOP1 care asigura intreruptorului actionarea trifazica. Pentru intreruptoarele IO-220 kV si IO-400 kV se monteaza cate trei dispozitive MOP-1, separat pentru fiecare faza; in acest caz, actionarea este monofazata. Daca este nevoie de o actionare monofazica a intreruptorului IO-110 kV, vor fi montate trei dispozitive MOP-1.

Aceste aparate sunt prevazute pentru a functiona in cicluri de reanclansare automata rapida dupa ciclul D - 0.3 sec — I — D sau dupa ciclul D - 0.3 sec -1 - D - 180 sec -1 - D. intreruptoarele sunt construite dupa principiul elementelor constructive unitare: sunt inseriate 2, 4 sau 6 locuri de rupere si 1,2 sau 3 coloane izolate fata de masa pentru tensiunile 110, 220 sau 400 kV.

Tigura 7.33. Ansamblu camere de stingere in V - mecanism de actionare:1 - carcasa metalica (carter); 2 - mecanismul hidraulic de actionare; 3 - contact

mobil; 4 - mecanism de transmitere a miscarii; 5 - dispozitiv de ghidaj; 6 - indicatorde nivel; 7 - izolatorul de portelan al camerelor de stingere; 8 - tub izolant de

rezistenta mare; 9 - camera de stingere; 10 - contact fix superior; 11 - carterulinferior; 12 - carterul superior; 13 - indicator de nivel in carterul superior; 14 -

dispozitiv anticavitational; 15 - dispozitiv de zavorare; 16 - spatii de lucru

La tensiunea de 220 si 400 kV se monteaza in paralel pe fiecare camera de stingere cate un

condensator de suntare; acestea au rolul de a imbunatati reaparitia tensiunii de restabilire pe camerele de stingere inseriate.

Functionarea intreruptorului IO 110-400 kV. Energia mecanica necesara functionarii celor doua tije de contact mobile ale ansamblului de doua camere de stingere dispuse in V este transmisa hidraulic la dispozitivul cu piston cu dublu efecte prin cele doua tevi izolante trecute in interiorul coloanei izolante. Aceasta energie este inmagazinata in prealabil sub forma oleopneumatica in acumulatorul mecanismului de actionare MOP-1 si poate fi eliberata in orce moment cu ajutorul electrovalvelor.

Inchiderea. In momentul inchiderii, energia oleopneumatica actioneaza asupra pistonului cu dublu efect, iar cele doua tije de contact mobile antrenate de cele doua sisteme biela-manivela se deplaseaza brusc in sus, facand legatura intre degetele de contact glisante inferioare si degetele de contact fixe superioare. La sfarsitul cursei de inchidere cele doua tije de contact preseaza tijele pistoanelor dispozitivului de anticavitatie care comprima resoartele lor, umpland cu ulei cilindrii respectivi.

Un amortizor cu ulei, facand parte din dispozitivul hidraulic cu piston cu dublu efect, franeaza cursa celor doua tije de contact spre sfarsitul inchiderii. Pozitia inchisa a contactului este mentinuta cu ajutorul dispozitivului de zavorare.

Deschiderea. In timpul deschiderii, cele doua tije de contact mobile coboara brusc si se separa de contactele tixe superioare, iar arcul electric care apare intre inelele de protectie a celor doua contacte fixe si varfurile de contact ale tijelor de contact mobile se intinde in uleiul proaspat din compartimentele camerelor de stingere unde vaporizarea brusca a uleiului produce, prin cresterea presiunii gazelor, sectionarea si stingerea arcului electric.

Pe de alta parte, intoarcerea pistoanelor dispozitivelor de anticavitatie la pozitia lor de repaus provoaca o injectie a uleiului asupra coloanei de arc, ceea ce permite sa se obtina o crestere considerabila a rigiditatii dielectrice a intervalelor de rupere. Prin aceasta este favorizata stingerea arcului mai ales in domeniul curentilor mici. Gazele dezvoltate trec prin supapa de sens unic si tubul de esapare fiind evacuate in atmosfera.

Sub efectul presiunii exercitate de gazele care rezulta la stingerea arcului, o supapa include, in fiecare camera de stingere elementara, comunicatia hidraulica intre camera de stingere si camera izolata (spatiul inelar format intre izolator si cilindru izolant) astfel incat nici o presiune mecanica brusca sa nu se exercite asupra izolatorilor.Doua dispozitive de amortizare cu ulei, care fac parte din ansamblul mecanism, situate la partea inferioara a carterului mecanismului, franeaza miscarea spre sfarsitul cursei celor doua echipamente mobile de deschidere . Aceste aparate pot satisface cerintele de exploatare ale anumitor consumatori de putere redusa; constructia a fost permanent imbunatatita pentru ridicarea performantelor de exploatare.

Modul de simbolizare al acestor intreruptoare este: I - intreruptor; U - ulei; P - putin. Prima grupa de cifra reprezinta tensiunea nominala in kV, iar a doua grupa de cifre reprezinta curentul nominal, in A.

In continuare se vor discuta mai amanuntit principiile constructive si de functionare ale intreruptoarelor IUP pentru tensiunea de 110 kV.

Intreruptorul este constrait cu poli complet separati iar contactele fiecarui pol sunt actionate independent; actionarea se poate face cu dispozitive de actionare pneumatice DPE sau cu dispozitiv de actionare cu resorturi tip MR4.

Partile principale ale intreruptorului sunt:Coloana intreruptorului, formata din doua izolatoare de portelan de 110 kV, tip exterior, montate

unul peste altul si umplute cu ulei de transformator.Fiecare intreruptor are doua borne pentru racordare, amplasate astfel:- una la capota cilindrica, pe coloana superioara;- una la armatura superioara a izolatorului inferior, la IUP-1 lOkV

1900MVA;- una la armatura inferioara a izolatorului superior, la IUP-1 lOkV

3000MVA.Curentul trece de la borna inferioara, prin legatura flexibila, la contactul intermediar si apoi la

contactul fix inferior tip tulipa. Curentul se transmite mai departe, prin contactul mobil, la contactul fix superior tip tulipa, apoi prin contactul intermediar la borna superioara.

Ansamblul izolator superior cu camera de stingere este construit din portelan — figura 2.38, fiind armat la partea inferioara si superioara cu cate o armatura de fonta. La flansa din partea superioara (capota cilindrica) se fixeaza cilindrul izolant din pertinax; acest cilindru, care se afla in interiorul izolatorului, are rolul de a prelua suprapresiunile ce iau nastere in timpul producerii arcului electric si contine camera de stingere formata din:

- suportul contactului tix, confectionat din aluminiu;- contactul fix superior tip tulipa;- camera principala de stingere cu suflaj transversal axial, confectionata din sticlotextolit.

7.1.5.3.3. Intreruptoare cu aer comprimat

Intreruptoarele de acest tip folosesc pentru stingerea arcului electric aer comprimat; la multe constructii, energia acumulata in aerul sub presiune serveste si pentru actionarea intreruptorului.

Stingerea arcului electric de deconectare se obtine prin suflarea acestuia cu un jet puternic de aer comprimat, de presiune bine determinate, ce loveste arcul, longitudinal sau transversal, permitand un schimb intre particulele de aer incalzite si ionizate din intreruptor si particulele de aer rece introduse de jet. Aceasta are ca efect deionizarea coloanei arcului electric si cresterea rapida a rigiditatii dielectrice intre contacte.

Procesul de stingere depinde de mai multi parametri dintre care se mentioneaza:- presiunea si viteza aerului in ajustajele camerei de stingere;- sectiunea ajustajelor de esapare;- orientarea jetului de aer in raport cu coloana arcului electric;- lungimea coloanei de arc electric la un moment dat;- viteza de crestere a tensiunii tranzitorii de restabilire.Presiunea si viteza de scurgere a aerului comprimat sunt importante

intrucat, in cazul cresterii acestora, creste si rigiditatea dielectrica, se imbunatatesc conditiile de stingere a arcului electric si creste puterea de rupere a intreruptoarelor.

Sectiunea ajustajelor de esapare influenteaza puterea de rupere a intrerupatorului. O sectiune mai mare conduce la cresterea puterii de rupere, o sectiune mai mica a acestui ajustaj putand conduce la scaderea puterii de rupere.

Orientarea jetului de aer in raport cu coloana arcului electric este o caracteristica afiecarui tip de intreruptor. In general, intreruptoarele sunt echipate cu camere de stingere cu suflaj longitudinal; pentru medie tensiune exista si variante prevazute cu suflaj transversal.

Daca distanta dintre contacte ar ramane si in continuare aceeasi ca la stingere, exista pericolul ca dupa stingerea arcului, acest spatiu sa tie din nou strapuns, datorita diferenjei de potential existente intre contacte la tensiunea nominala.

Pentru a elimina acest pericol, intreruptoarele cu aer comprimat sunt prevazute cu separatoare de sectionare legate in serie cu contactele intreruptorului, cu rolul de a realiza distance de izolatie necesare. In functie de tipul constructiv, separatorul de sectionare poate ti amplasat in aer liber sau in incinta umpluta cu aer comprimat. La deschiderea intreruptorului, imediat dupa stingerea arcului electric, aceste separatoare isi deschid contactele, realizand distanta necesara asigurarii rigiditatii dielectrice la tensiunea nominala.

La unele tipuri de intreruptoare viteza de deplasare a contactelor intreruptorului se regleaza astfel incat contactul mobil se deplaseaza cu o viteza mare pana la atingerea distantei optime necesara stingerii arcului electric si se opreste in aceasta pozitie cateva alternate. Dupa stingerea arcului, contactele isji continua cursa pana la atingerea distance! necesare asigurarii rigiditatii dielectrice intre contacte, la tensiunea nominala.

intreruptoarele cu aer comprimat se comporta foarte bine la intreruperea curentilor de scurtcircuit mari dar au o comportare mai slaba la intreruperea curentilor mici, inductivi sau capacitivi. De asemenea, atunci cand creste frecventa proprie a circuitului, conditiile de stingere a arcului se inrautatesc din cauza cresterii vitezei de restabilire a tensiunii in spatiul dintre contacte. Pentru micsorarea supratensiunilor, in aceste cazuri se monteaza rezistente neliniare de suntare a spatiului de arc.

Utilizarea intreruptorului cu aer comprimat prezinta o serie de avantaje printre care mentionam: uzura redusa, stingerea rapida a arcului electric, siguranta in exploatare, greutatea redusa, pot ti folosite in climat deosebit de aspru, intretinerea relativ usoara, etc.

Ca dezavantaje putem mentiona: costul ridicat, constructie complexa, prezenta unei instalatii de aer comprimat care necesita operatii suplimentare de intretinere si exploatare.

7.1.5.3.4. Intreruptoare cu hexafluorura de sulf(SF6)

In paralel cu intreruptoarele de putere realizate in tehnici traditionale (cu ulei putin, cu aer comprimat etc.), firmele specializate fabrica tot mai mult echipamente de comutatie bazate pe o tehnica noua, cea a comutatiei in hexafluorura de sulf.

Datorita performantelor atinse, aceste aparate cunosc o tot mai larga utilizare si tind sa inlocuiasca tehnica de comutatie traditionala; aceasta datorita caracteristicilor exceptionale pe care le are hexafluorura de sulf. Principalele proprietati tizice ale hexafluorurei de sulf capacitatea de absort ie a electronilor liberi este foarte ridicata ceea ce ii confera calitati deosebit de favorabile in procesul de stingere a arcului electric. La intreruperea curentului, arcul electric se stinge repede si rigiditatea dielectrica intre contactele deschise se reface foarte repede.

Gazul trebuie introdus in spatiul de stingere cu viteza mare, astfel ca deionizarea canalului de arc sa fie mai eficace. Intreruptoarele se pot realiza cu doua presiuni sau cu o singura presiune (2-4 bar).

La aparatul cu doua presiuni circulatia gazului se realizeaza datorita diferentei de presiune dupa deschiderea unui ventil; schema de principiu a unui intreruptor cu SF6 cu doua presiuni este prezentata in tigura 2.51.

In constructiile de acest tip, stingerea arcului electric se face prin suflarea cu hexafluorura de sulf comprimata la presiuni relativ ridicate. Circuitul de gaz este inchis si contine doua rezervoare, de joasa presiune, respectiv de inalta presiune, intre care este amplasat un compresor. Datorita acestui aranjament, echipamentele realizate in tehnica pneumatica sunt cunoscute ca functionand cu doua presiuni.

Hexafluorura de sulf de joasa presiune umple in intregime constructia intreruptorului, realizand izolatia interna.

Figura 7.34. Schema de principiu a unui intreruptor cu SF6 cu doua presiuni: 1 — camera de stingere; 2 — compresor; 3 — electrovalva; 4 - rezervor de taaha presiune; 5 - regulator de presiune

La deconectare, gazul stocat in rezervorul de inalta presiune strabate ajustajele camerei de stingere exercitand suflajul necesar stingerii arcului electric dupa care se destinde in rezervorul de joasa presiune. Presiunea in rezervorul de inalta presiune este refacuta prin intrarea in functiune a compresoarelor de hexafluorura de sulf.

Desi permite otyinerea unor valori ridicate pentru parametrii electrici, tehnica cu doua presiuni are o serie de inconveniente dintre care se mentioneaza prezenja compresorului necesar recomprimarii gazului, riscul unei rate ridicate a pierderilor de gaz, necesitatea unor dispozitive suplimentare de incalzire in construc|ia echipamentelor de exterior pentru prevenirea lichetierii.

Aparatul cu o singura presiune foloseste tehnica autosuflajului. Circulatia gazului se realizeaza cu pistonul legat de contactul mobil care comprima gazul in tknpul deschiderii contactului si, printr-un ajustaj, sufla pe arcul electric. Principiul de functionare al intreruptorului cu SFe cu o singurapresiune este prezentat in tigura 2.52.

Intreruptoarele realizate la o singura presiune in tehnica autopneumatica au fost utilizate la inceput (1958) cu succes in instalatiile de medie tensiune, tiind progresiv generalizate la inalta tensiune (1966).

Aceasta tehnica permite obtinerea unor performante electrice ridicate cum sunt: capacitate de deconectare la scurtcircuit atingand 63 kA, tensiune nominala 800 kV, timp de deconectare de valori mici - cca 40 ma.

Intreruptoarele de putere realizate in tehnica autopneumatica functioneaza cu hexafluorura de sulf la o singura presiune, cu valori de 0.5 ... 0.7 MPa.

Suflajul necesar activarii stingerii arcului electric se objine la deconectare, prin autocompresie pe durata deplasarii echipajului mobil.

Fara a afecta performantele, tehnica autopneumatica aduce o serie de simpliticari semniticative in constructia intreruptoarelor cu hexafluorura de sulf, dintre care mentionam:

- eliminarea compresorului si a valvelor pentru comanda suflajului;

renun|area la sistemul de incalzire a gazului deoarece la presiunile mai scazute de functionare, specitice acestei tehnici, lichetierea hexafluorurii de sulf se poate produce doar la temperaturi foarte scazute, de sub -40°C.

Simplitatea constructiva, indicatorii inalti de tiabilitate, cheltuielile de exploatare reduse si mentenabilitatea ridicata fac din aparatele realiza

in tehnicS autopneumaticS (aparat cu o singura presiune) cea mai rSspanditS clasa de intreruptoare cu hexafluorura de sulf.

Intreruptoarele autopneumatice de inaltS tensiune cu comutatie in hexafluorurS de sulf sunt de tip monopolar, realizate obisnuit in variants live-tanc (cu camere de stingere izolate fata de pamant prin coloane electroizolante).

Pentru domeniul tensiunilor foarte inalte si al capacitatilor de rupere mari se fabrics aparate de tip dead-tank prevazute cu anvelopS exterioara metalica, func|ionand la potentialul pSmantului.

Intreruptoarele autopneumatice cu hexafluorura de sulf produse in Romania sunt cunoscute sub simbolizarea H07; H14; HI 7; H42 si se fabrics, respectiv pentru gama de tensiuni nominale de 72,5 kV; 145 kV; 170 kV; 420 kV, curent nominal de 2500(3150) A si o capacitatea nominala de deconectare la scurtcircuit de maxim 40 kA.

Constructia - tigura 2.53 - este formats din trei poli monocoloana identic! si un mecanism de actionare cu comandS pneumatics sau oleopneumaticS. Tixarea polilor se face pe suportii metalici 7, la baza polilor tiind plasate manometre de control 4; polii sunt cuplati la mecanismul de actionare 5 prin intermediul conductelor de inaltS presiune 6.

Calea principals de curent este constituita din bornele de conexiune 2 si contactele de lucru 3 (mobil) si 4 (tix). In paralel cu calea principals de curent este conectat traseul de rupere format din contactele de rupere 6 (mobil) si 5 (tix), tija conductoarelor 7 si conexiunea tiexibila 8. Sistemul de suflaj autopneumatic este format din ajustajul electroizolant 9, pistonul mobil 10 si camera de compresie 11.

La ac|ionare, miscarea se transmite de la axul motor 12 la echipajul mobil (format din reperele 3, 6, 7, 9, 10) prin intermediul parghiei electroizolante 13. Corelarea mecanica a lanturilor cinematice corespunzatoare celor douS cai conductoare permite deschiderea contactelor de lucru 3 si 4 inaintea celor de rupere, arcul electric formandu-se intre acestea (5 si 6).

Sub ac|iunea autocompresiei din camera 11, gazul SF& traverseaza ajustajul 9, exercitand suflajul in vederea stingerii arcului electric. Compusii care rezulta in urma descompunerii gazului sunt re|inuti de sitele moleculare 14.

7.1.5.3.5. Intreruptoare cu vidIntreruptoarele cu vid au contactele asezate intr-o camera cu vid avansat (10"s - 10"6 Pa).

Proprietatile dielectrice favorabile ale vidului si distanta foarte mica intre contacte, favorabile pentru deionizarea rapida fac posibila realizarea unui aparat de intrerupere ideal.

Intreruptoarele cu vid au o actionare rapida si sigura, o cursa a contactelor, numai cateva milimetri, volumul si greutatea reduse.

Intreruptoarele cu vid se compun din camera de stingere si dispozitivul de actionare. Intre camerele de stingere nu este o diferenfa prea mare; in general, sunt construite dupa principiul schemei prezentate in tigura 2.57. La realizarea camerdor de stingere exista diferente in diametrul exterior, realizarea contactului, forma si tixarea ecranelor de condensatie, materialele electroizolante utilizate.

Camerele de stingere se realizeaza din teava groasa de material electroizolant (sticla sau ceramica) prevazute cu capace metalice la capete. Con|in contactele tixe si mobile, ecran de condensatie; contactul mobil este prevazut cu burduf metalic de etansare.

La camera de stingere mai lunga, o parte a ecranului de condensatie este inlocuita de teava metalica asezata la mijloc. Avantajele camerelor de stingere cu vid, fata de alte tipuri de camere de stingere, sunt printre altele:sunt inseriate camerele de stingere cu vid, in numar corespunzator tensiunii, care sunt actionate in comun, se utilizeaza dispozitivele de actionare cu aer comprimat

Intreruptoarele de medie tensiune cu vid, datorita avantajelor tehnice, precum si scaderii preturilor, sunt utilizate in scara larga, in special in tarile dezvoltate industrial. Camerele de stingere nu trebuie, si nu se pot intretine, ele trebuie schimbate. Realizarea practica a unei camere de stingere cu vid este prezentata in tigura 2.58.

La intreruptoarele de medie tensiune cu vid, dispozitivele de actionare folosite sunt cu arc sau electromagnet. Presiunea de contact se datoreaza unui arc si a diferentei de presiune din vid. Fa$a de alte tipuri de intreruptoare, gabaritele sunt cele mai mici, eel mai mare spatiu tiind ocupat de dispozitivul de actionare. In tigura 2.59 este aratata constructia unui intreruptor de medie tensiune cu vid montat pe caruciorLa descbiderea intreruptorului, viteza de deplasare a contactelor se alege astfel ca pe durata de 1.5 perioade ale curentului sa se obtina distanja intre contacte la care, dupa stingerea arcului, nu se produce reaprinderea acestuia.La camerele de stingere cu vid se poate face periodic veriticarea vidului cu metode electrice corespunzatoare. Marimea uzurii contactelor se poate deduce din pozitia contactului mobil; la unele tipuri,

pe partea exterioara a contactului mobil se monteaza indicatoare de uzura

Tigura 7.35. Schema de principiu a unei camere destingere in vid

1 - camera de stingere etansa;2 - contacte; 3 - ecran de

condensatie pentru reptiereavaporilor metalici;

4 - legaturile electrice lacontactele tixe si mobile;

5 - membrana pentru asigurareavidului si deplasarea contactului

mobil; 6 - ghidaj pentrucontactul mobil

In concluzie, comparand cu alte clase de echipamente utilizate in comutatia de putere, intreruptoarele cu vid se caracterizeaza prin parametri electrici performanti, realizand un raport capacitate de comutatie/masa (volum, dimensiuni de gabarit) dintre cele mai bune.

Constructia foarte compacta raspunde cerinjelor de miniaturizare si permite extinderea fara diticultate a spatiilor necesare echipamentelor asociate din instalatie.

Pe durata functionarii, mediul electroizolant si de stingere nu sufera pierderi, deci nu trebuie completat; nu sunt poluante, caracterizandu-se prin niveluri scazute de zgomot sj lipsa pericolului de incendiu. Valorile mici ale distanjei de deplasare a contactelor si masei echipamentului mobil permit actionarea cu energie redusa, motiv pentru care mecanismele de actionare cu resorturi utilizate au anduran|a mecanica extrem de ridicata si runctioneaza practic iara mentenanta.

7.1.5.3.6. Intreruptoare cu suflaj magnetic

intreruptoarele care realizeaza deplasarea si stingerea arculvii electric format intre contacte in atmosfera, sub actiunea campului magnetic, se numesc intreruptoare cu suflaj magnetic. Campul magnetic este creat de curentul ce trece prin arcul electric sau de niste bobine.

Timpul de intrerupere a arcului depinde, in mare masurl, de curentul de trecere prin arc; in cazul curentilor mici acest timp creste. Pentru intreruperea sigura si rapida se utilizeaza si suflaj auxiliar cu aer (suflaj pneumatic); sub actiunea suflajului pneumatic arcul se intinde repede si se stinge.

Racirea si stingerea arcului se face prin:- racirea prin convectie a arcului ca urmare a intinderii si

deplasarii cu viteza mare a acestuia sub actiunea campului

magnetic;- divizarea arcului electric intre placi metalice izolate una fata de

alta, obtinandu-se arcuri mici care se sting pe principiul arculuiscurt;racirea coloanei ionizate a arcului, prin deplasarea acestuia intr-un canal ingust.

intreruptoarele se actioneaza cu dispozitive de actionare cu electromagnet, aer comprimat sau resorturi.

In timpul deschiderii intreruptorului cu suflaj magnetic se produc relativ multe gaze ionizate in zona de iesire a gazelor; in consecin$a, pentru prevenirea conturnarii izolatiei (punerea la pamant) trebuie respectate distance suticiente sau utilizate izolatoare corespunzatoare.

intreruptoarele cu suflaj magnetic se construiesc de regula pana la 25 kV pentru curenti de 400 - 1250 A; puterea lor de rupere variaza in functie de tensiune intre 150 - 300 MVA.

In continuare se vor prezenta constructia si principiul de functionare al intreruptorului tripolar tip Solenarc. Se construiesc in variante de tixare tixa sau debrosabila. Tiecare pol este izolat de sasiul metalic prin izolatoare suport. Pentru tiecare pol elementele de inalta tensiune sunt: camera de stingere, un echipaj cu contactele mobile si contactele tixe.

Principiul de func|ionare al acestui intreruptor se bazeaza pe deionizarea naturala a gazelor prin racire. Arcul electric ce apare intre contacte, in momentul deschiderii lor, este dirijat spre o camera de stingere de constructie speciala care il obliga sa ia forma unui solenoid si il raceste

reprezinta el insusi o bobina de suflaj ale carui spire se maresc foarte repede sub actiunea eforturilor electrodinamice. Gazele ionizate sunt astfel constranse sa patrunda in intervalele de laminare dintre placile refractare, in care sunt racite rapid.

Lungimea mare a arcului, cat si faptul ca este intens racit, creeaza conditiile unei stingeri usoare; supratensiunile sunt limitate la valori foarte mici. Bratul mobil, continuand deplasarea in jos, antreneaza cutitele auxiliare 6, separand complet polul superior de eel inferior.

Cand curentul ce trebuie intrerupt are o valoare foarte mica, suflajul magnetic inceteaza si trebuie suplinit cu un suflaj pneumatic prin comprimarea burdutiilui 7 de catre cutitele principale si cutitele auxiliare, in momentul deschiderii intreruptorului.

7.1.5. Dispozitive de actionare pentru intreruptoare. Rol, principiu de functionare

Inchiderea si deschiderea intreruptoarelor necesita o energie cu atat mai mare cu cat dimensiunile acestora sunt mai mari. Aceasta energie este transmisa aparatului de conectare prin intermediul dispozitivelor de actionare. Dispozitivele de actionare sunt unitati independente care se adopta in functie de tipul de intreruptor. Nu exista dispozitiv de actionare universal, care ar fi bun pentru activarea oricarui tip de intreruptor. Dupa modul de realizare, dispozitivele de actionare pot fi inglobate in intreruptor sau construite ca ansamble independente. Dupa locul de utilizare, pot fi interioare sau exterioare.

Siguranta in functionare a unui intreruptor depinde in mare masura de buna functionare a mecanismelor sale si de fiabilitatea dispozitivului de actionare respectiv.

Dispozitivele de actionare a intreruptorului sunt elemente constructive cu ajutorul carora, la inchidere si deschidere, se realizeaza deplasarea elementelor mobile de contact dupa o cale precisa si cu o anumita viteza. Legatura cinematica intre elementele de contact mobile si organul de comanda al dispozitivului de actionare (piston, armatura electromagnetului, resorturi etc.) poate fi realizata in diferite moduri, in functie de tipul dispozitivului de actionare si al intreruptorului. De asemenea,

dispozitivele de actionare au rolul sa mentina intreruptorul in pozitia inchisa sau deschisa, dupa caz, in toate conditiile de exploatare.

Dispozitivele de actionare trebuie sa stie sa faca nu numai o singuri operatie de inchidere sau deschidere; cu energia acumulata, ele trebuie sa faca un grup de operatii de D-t-I-D.

Dispozitivele de actionare mai simple, ca de exemplu cele cu actionare manuala, se manevreaza la locul de montare, dar majoritatea sunt actionate de la distanta prin telecomanda electrica. Impulsurile primite de la instalatiile de protectie automatizate sau tablourile de comanda excita electromagnetul de actionare, de inchidere sau deschidere dupa caz, care actioneaza asupra sistemului de zavorare (sau electroventile etc.) si dispozitivul de actionare executa operatia dorita. Dispozitivele de actionare telecomandate se pot actiona si la fata locului, manual, si au posibilitatea (unele) de a se incarca manual cu energia necesara actionarii.

Elementele principale ale dispozitivului de actionare sunt circuitele secundare aferente contactelor auxiliare, diferite blocaje (de exemplu impotriva inchiderii repetate etc.) si interblocaje, servomotoare, etc.

Dispozitivele de actionare sunt prevazute cu indicatoare de pozitie optice (inchis-deschis) legate mecanic cu axul de actionare.

In functie de sursa de energie necesara operatilor de functionare ale dispozitivelor de actionare, acestea pot fi:

- manuale (la care sursa de energie este operatorul care executa manevra);- electrice (la care energia este produsa de un motor electric sau de un electromagnet);

pneumatice (la care energia este produsa cu aerul comprimat). Ca principiu de functionare mecanismele de actionare sunt:- cu actionare unilaterala DAU- cu actionare bilaterala DAB.La dispozitivele de actionare cu actiune unilaterala DAU contactele mobile ale intreruptorului

sunt puse in miscare de catre dispozitivul de actionare printr-un sistem de verigi intermediare ; la deschidere, contactelor se mis ca sub actiunea arcurilor de deschidere tensionate in timpul manevrei de inchidere. in aceasta categoric intra dispozitivele de actionare de tipul MR, MRL, MRI, DRI, DPI, DPE, DSI, etc.

La dispozitivele de actionare bilaterale DAB, contactele mobile ale intreruptorului , impreuna cu mecanismul , sunt puse in miscare, atat la inchidere cat si la deschidere, de catre DAB ; din acest motiv, nu sunt necesare arcuri de declansare. Contactele sunt retinute in pozitiile limita (inchis sau deschis) prin arcuri basculante tip tumbler. Pe acest principiu functioneaza dispozitivele pneumatice inglobate in IU-35 kV si dispozitivele de actionare MOP-1.

In principiu, un mecanism de actionare se compune din urmatoarele:- sistemul de transformare a sursei de energie in energie mecanica;- sistemul de acumulare a acestei energii;- sistemul de cuplare si de decuplare a intreruptorului, cu

mecanismele de zavorare si dezavorare a acestui cuplaj;diferite sisteme de comanda, interblocare si semnalizare.

Cea mai importanta proprietate a acestui tip de mecanism este aceea ca nu necesita o sursa de alimentare speciala si costisitoare.

Bazate pe acest principiu, exista multe variante constructive realizate de diferite uzine constructoare. Electroputere Craiova a construit urmatoarele tipuri de dispozitive de actionare: MR, MRL, MRI si DRI .

Dispozitivele de actionare de tip MRI, MR2 si MR3 nu se mai fabrica dar se gasesc inca in exploatare. Aceste tipuri de mecanisme sunt prevazute cu cuplaj rigid intre arborele motor (al dispozitivului de actionare) si arborele rezistent (al intreruptorului). Datorita acestui fapt, in timpul operatiei de inchidere a interuptoralui nu este posibila o eventuala operatie de deschidere, pana cand cursa de inchidere n-a fost desavarsita; cuplajul poate fi desfacut numai dupa aceasta. Acest lucru poate fi defavorabil intreruptorului in unele cazuri de inchidere pe scurtcircuit, mai ales cand viteza contactelor este mica, prin efectele dublei dezvoltari de gaze (preamorsarea arcului electric la inchidere si aparitia arcului electric la deschiderea imediata) si prin sudarea contactelor (efectul termic al curentului de scurtcircuit).

Dispozitivele de actionare tip MRL2 si MRL3 au aparut ca urmare a necesitatii decuplarii libere, inlocuind tipurile MR. La aceste mecanisme de actionare exista posibilitatea desfacerii cuplajului in timpul manevrei de inchidere, daca s-a dat in timpul desfasurarii acesteia o comanda de deschidere. Libera deschidere da o si mai mare maleabilitate in schemele de comanda cu cicluri repetate, insa poate fi nefavorabila dispozitivului de actionare prin destinderea in gol a resoartelor, daca se da comanda de deschidere imediat dupa ce a inceput operatia de inchidere. Din acest motiv, mecanismele cu deschidere libera se construiesc in asa fel incat decuplarea sa fie posibila dupa cca. 60% din cursa de inchidere, zona in care cuplurile motor (dezvoltat de resorturi de inchidere) si rezistent (dezvoltat de resorturile de deschidere) sunt egale; din acest moment fiecare arbore isi urmeaza cursa comandata: arborele motor spre destinderea completa a arcurilor, pregatindu-le pentru o noua armare, iar arborele rezistent spre destinderea completa a arcurilor de deschidere, deschizand intreruptorul.

In mod normal, dupa fiecare operatie de inchidere (fie ca intreruptorul primeste comanda de deschidere sau nu) servomotorul este alimentat automat, realizand astfel rearmarea resorturilor, dispozitivul tiind pregatit pentru o manevra de inchidere. In cazul cand intreruptorul este inchis nu se mai poate da o comanda de inchidere existand un blocaj mecanic contra destinderii resorturilor de inchidere.

Dispozitivul de actionare de tipul MRI foloseste de asemenea principiul acumularii de energie necesara actionarii intreruptorului in resorturi si este realizat pe baza schemelor constructive ale dispozitivelor de tip MRL si MR-4.

Beneficiaza fata de aceste dispozitive de o constructie mai simpla, cu tehnologicitate si exploatare mai usoara. Cuplajul celor doi arbori este cu deschidere libera de aceeasi constructie ca cel de la dispozitivul MRL. Transmiterea miscarii de la motorul de antrenare la arcul de inchidere se realizeaza printr-un sistem de reductie cu roti cu lant; si curea, ca la dispozitivul MR-4. Dispozitivul MRI are un singur resort de inchidere, spre deosebire de MR-4, unde se pastreaza constructia echilibrata cu doua arcuri. Dispozitivul MRI este echipat si cu arc pentru deschiderea intreruptorului.

Dispozitivele de actionare cu resort tip DRI sunt utilizate la intreruptoare cu ulei putin de medie tensiune. Inchiderea si deschiderea pot ti comandate de la distanta cu ajutorul unor electromagneti; de asemenea, este posibila reanclansarea automata simpla si repetata. Se fabrica pentru interior si pentru exterior si au o constructie relativ simpla.

7.1.5.1. Dispozitivele de actionare oleopneumatice MOP-1

Este un dispozitiv de actionare cu acumulare de energie sub forma de gaz comprimat (azot tehnic) intr-un ansamblu compus din acumulator si o butelie, montata in cabina mecanismului. Cu astfel de mecanisme sunt actionate intreraptoarele IO-110-400 kV.

Energia eliberata, produsa printr-o detenta partiala a gazului comprimat, este transmisa hidraulic prin intermediul unui fluid de lucru (ulei ET-10) prin doua ansambluri de valve (unul de inchidere si altul

de deschidere) si tevile ce trec in coloana izolanta, la mecanismul cu piston cu dublu efect care actioneaza asupra contactelor mobile ale intreruptoarelor. Partile componente ale dispozitivului de actionare MOP-1 sunt: 1. Echipamentul hidraulic - tigura 7.36 - contine:

un ansamblu de compresie continand rezervorul de ulei, pompa cu motor electric, o supapa de siguranfa, o clapeta de dirijare a uleiului;

- un dispozitiv de acumulare a energiei compus din butelia cu azot, acumulatorul de inalta presiune format dintr-un cilindru etans umplut cu azot sub presiune la partea superioara (racordat la butelia de azot) si ulei la partea inferioara. Cele doua fluide sunt separate printr-un piston liber (a carui tija iese in exterior si prin pozitia lui semnalizeaza locul unde se afla pistonul). Presiunea doua ansambluri bloc valve, unul pentru inchidere si altul pentrudeschidere amplasate in interiorul unui rezervor de ulei, compusedin:

• subansamblu valva pilot, valva intermediara, valvaprincipala;

• subansamblu valva temporizare;• subansamblu valva autoalimentare;

- un dispozitiv de mentinere a presiunii asigurand in permanenta umplerea cu ulei a tuburilor de comanda (mentinerea unor presiuni joase 1- 2,5 at.).

Legatura hidraulica intre dispozitivul de actionare si intreruptor se realizeaza prin ansamblul fevarie de inalta presiune care leaga valvele principale ale mecanismului cu tuburile izolante, montate in interiorul coloanei de izolatori suporti pe care se monteaza ansamblul V cu mecanismul de actionare a contactelor si camerele de stingere ale intreruptorului. Alte tevi de inalta presiune leaga iesirile superioare ale tuburilor izolate la dispozitivul fiecarui mecanism, pistonul cu dublu efect a carui compartiment de inchidere este in legatura si cu acumulatorul de joasa presiume. Astfel, la deschiderea intreruptorului, golirea uleiului din acest compartiment este mult usurata ceea ce ajuta la obtinerea unei viteze de deschidere mare.

Tigura 7.36. Mecanism oleopneumatic de tip MOP:I - grup motor pompa; 2 - manivela de siguranta; 3 - microintrerupator pentru

oprirea si pornirea pompei, blocaj inchidere, blocaj deschidere; 4 - valve principalede comanda; 5 - dispozitiv de semnalizare; 6 - dispozitiv de mentinere a presiunii; 7

-filtru; 8 - distribuitor cu trei cai; 9 - racord bloc de control; 10 - plecare intreruptor;I1 - nivelul uleiului din rezervor; 12 - supapa de siguranta; 13 - presostat; 14 -

rezervor; 15 – electromagnet de comanda; 16 - filtru; 17 - acumulator.

Acumulatorul de joasa presiune este montat la nivelul mecanismului.

2. Echipamentul electric contine:- electromagneti de inchidere si de deschidere;- buton de inchidere si de deschidere;- un releu de blocaj de inchidere care asigura, in cazul scaderii presiunii uleiului, prin intermediul microintreruptorului, blocajul intreruptorului in pozitia inchis sau deschis, dupa alegere;- un releu antipompaj;- un releu de inchidere;- un contactor, comandat de un microintreruptor, care asigura pornirea si oprirea

electromotorului care antreneaza pompa de ulei;- un contact de siguranta care intrerupe excitarea bobinei acestui contactor in cazul cand manivela

de actionare manuala a motorului care actioneaza pompa de ulei este introdusa in locasul ei;- trei microintreruptoare actionate de tija pistonului acumulatorului de inalta

presiune, asigurand alimentarea a doua relee de blocare si a contactorului motorului;

- un presostat asigurand semnalizarea de joasa presiune a azotului;- o instalatie de incalzire intermitenta, cu o rezistenta comandata

de termostat;- o rezistenta de incalzire permanenta;- un intreruptor pentru incalzire;- o instalatie de iluminat.In mecanismul de actionare MOP-1 energia, sub forma oleopneumatica, este inmagazinata in

acumulatorul de presiune, fiind creata si mentinuta, in mod automat, de un grup de motopompa. La punerea sub tensiune a schemei electrice pompa de ulei porneste si impinge uleiul la partea inferioara a acumulatorului de inalta presiune, ridicand pistonul (care initial era coborat datorita presiunii azotului precomprimat din butelie) pana cand presiunea azotului ajunge la valoarea nominala. Acest lucru este sesizat de tija pistonului care se ridica si comanda oprirea automata a motopompei.

Conductele principale sunt obturate de aceasta presiune inalta de cele doua valve principale, astfel

ca nu exista nici o diferenta de presiune intre cele doua fete ale pistonului dispozitivului cu dublu efect.

Figura 7.37. Comanda trifazica a intreruptorului IO-110 kV cu un dispozitiv MOP-1

Inchiderea intreruptorului se produce prin deschiderea valvei principale de inchidere (prin valva pilot si valva intermediara aferenta) care pune sub presiunea inalta una din fetele pistonului cu dublu efect si care, prin deplasarea sa, inchide contactele intreruptorului. Uleiul ocupat in spatele pistonului cu dublu efect se returneaza in rezervorul principal de ulei la presiunea atmosferica prin

cealalta valva. Cand manevra este terminata valvele se inchid si ansamblul revine la starea de repaus initial.

Deschiderea se produce prin actionarea unui alt sistem de valve (de deschidere) printr-o manevra inversa, complet simetrica fata de cea de inchidere.

Aceasta energie inmagazinata considerabila poate fi eliberata cu ajutorul subansamblurilor de valve comandate electric sau manual. Impulsul de comanda este mentinut (hidraulic) in valvele de temporizare pana la executarea completa a operatiei comandate.

Valva de automatizare are rolul de a permite intreruperea operatiei de inchidere, in timpul inchiderii pe scurtcircuit, si inceperea operatiei de deschidere. Acest subansamblu de valve asigura si reinchiderea in timpul reanclasarii automate rapide.

Dispozitivul de actionare este prevazut cu urmatoarele semnalizari si blocaje mai importante:- blocajul la inchidere:a) la scaderea presiunii azotului din acumulator (scapari de azot) contactul presostatului se

inchide, punand sub presiune releul RiBI, care nu permite trimiterea unei comenzi electrice de inchidere. Releul RiBI comanda o semnalizare luminoasa instantanee si o semnalizare sonoratemporizata;

b) blocajul inchiderii se obtine si prin microintreruptorul CBi, in cazul in care volumul de ulei din acumulator nu este suficient pentru a asigura o manevra corecta;

- blocajul deschiderii se face prin microintreruptorul CBd, in cazul in care volumul de ulei din acumulator nu este suficient pentru a asigura o manevra corecta. Acest microintreruptor alimenteaza releul RiBI care, in functie de pozitia cheii W, poate deschide automat intreruptorul sau poatebloca deschiderea. Totodata, acest releu comanda semnalizarea de defect;

- blocajul antipompaj realizat cu releul RAP.Folosind contactele auxiliare prevazute in constructia dispozitivului de actionare se pot realiza

diferitele semnalizari, scheme de blocaje etc.

7.1.5.2. Dispozitive de actionare cu electromagnetiDispozitivul electromagnetic solenoidal foloseste pentru inchiderea intreruptorului actionat energia electrica absorbita din reteaua speciala de curent continuu. Este un dispozitiv cu actionare directa, necesita o sursa de putere mare, capabila sa suporte socuri de curent. Pe acest principiu sunt construite dispozitivele de actionare romanesti DSI si DSE, folosite pentru actionarea intreruptoarelor cu ulei mult sau cu ulei putin pana la 35 kV

Partea activa este executata dintr-o bobina cilindrica, inchisa intr-o carcasa magnetica care formeaza circuital magnetic exterior, si armature mobila. Pentru ca armatura mobila sa nu ramana atrasa in pozitia superioara este creat un intrefier printr-o rondela de alama si este prevazut un arc de dezlipire. Amortizarea caderii armaturii mobile este asigurata prin inele de cauciuc.

Mecanismul de cuplare, functionand dupa principiul de libera deschidere, este constituit din patrulaterul de transmisie a miscarii, sistemul de zavorare a intreruptorului, sistemul de declichetare, electromagnet de actionare pentru deschidere.

Arcurile de deschidere montate la intreruptor produc deschiderea acestuia, fiind armate in timpul operajiei de inchidere.

Dispozitivul de actionare indeplineste urmatoarele functiuni: - la comanda primita, inchide sau deschide intreruptorul, mentinandu-1 in pozitia dorita;

- asigura blocajul electric intre cele doua operatii;- asigura semnalizarea la aparate si la distanta a pozitiei intreruptorului.

7.1.5.3. Dispozitive de actionare cu aer comprimat

Dispozitivele de actionare cu aer comprimat folosesc pentru actionarea intreruptoarelor energia potentiala a aerului comprimat, transformata in energie mecanica.

Sunt constituite din urmatoarele subansamble functionale: - partea activa , formata din cilindrul principal si corpul de supape. In cilindrul principal

se gaseste pistonul a carui tija transmite forta de inchidere si un arc asezat de asupra pistonului, care readuce pistonul in pozitia initiala si evacueaza aerul din cilindru dupa efectuarea inchiderii. Corpul de supape este format din:

- supapa de lucru, care asigura admisia (si evacuarea) aerului in (din) cilindrul principal, si supapa de comanda care, fiind actionata de catre electromagnetul de inchidere, inchide si deschide supapa de lucru;- mecanismul de cuplare ce functioneaza dupa principiul cu libera deschidere si seamana cu mecanismul de cuplare descris la dispozitivul DSI; - are in componenta si electromagnetul de comanda a deschiderii intreruptorului.

7.1.5.4. Exploatarea intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare

Preluarea in exploatare a intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare se va face cu respectarea conditiilor expuse in partea generala la acest capitol.

Pentru exploatarea intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare se intocmesc Instractiuni Tehnice Interne (ITI) care sunt adoptate la conditiile concrete ale instalatiei respective. In scopul asigurarii unei functionari optime fara pericol de avarii, accidente si incendii este necesar ca in exploatarea intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare sa se respecte o serie de reguli generale care vor fi prezentate in continuare si de care trebuie tinut cont la intocmirea ITI-urilor, impreuna cu indicatiile cartii tehnice date de fabrica constructoare.

Celula intreruptorului trebuie sa fie mentinuta intr-o perfecta stare de curatenie. intreruptoarele si dispozitivele de actionare trebuie sa fie inscriptionate clar si vizibil si trebuie sa aiba semnalizari corespunzatoare care sa indice pozitia intreruptorului si a dispozitivului de actionare.

In cazul dispozitivelor de actionare la care conectarea intreruptorului se face manual, prin sistemul de parghii al dispozitivului (de exemplu dispozitivul DMI sau DME), iar deconectarea se face pe baza energiei acumulate de arcurile de deschidere ale intreruptorului se vor stabili, prin ITI, intreruptoarele care pot fi manevrate sub tensiune si in ce conditii.

In cazul dispozitivelor de actionare la care conectarea intreruptorului se realizeaza pe baza unei energii electrice sau pneumatice eliberata de dispozitivul de actionare, iar deconectarea se realizeaza pe baza energiei acumulate de arcurile de deschidere ale intreruptorului (de exemplu DSI, DSE, DPI, DPE etc.), se vor respecta urmatoarele:

- se interzice inchiderea manuala sub tensiune a acestora (nu trebuie confundata comanda de inchidere locala, care este admisa, cu inchiderea manuala (de exemplu cu suruburi), careeste interzisa);

- in cazul in care se constata ca presiunea, respectiv tensiunea de actionare sunt in afara limitelor admise de fabricant se vor lua masuri pentru revenirea cu acesti parametri in limitele admise.

Se interzise conectarea intreruptorului cand parametrii de actionare sunt sub limitele admise. Daca scaderea acestor parametri se produce in timpul manevrelor, se interzice sa se faca a douaincercare de conectare, daca la prima incercare intreruptorul a refuzat sa execute comanda

- In cazul echipamentelor prevazute cu dispozitivele de actionare la care conectarea intreruptorului se face pe baza energiei acumulate prin ridicarea unor greutati (dispozitivul UGP), respectiv pe baza energiei acumulare in resorturile dispozitivului de actionare, iar deconectarea se face pe baza energiei acumulate in arcurile de deschidere ale intreruptorului (sau ale dispozitivului de actionare), mentinerea parametrilor in limitele admise se realizeaza printr-o reglare corespunzatoare a dispozitivului si a intreruptorului. Personalul de exploatare va urmari si va sesiza orice dereglare a acestora. In cazul in care armarea dispozitivului pentru inchidere se face cu ajutorul unui motor electric sau pneumatic, este foarte importanta mentinerea tensiunii de alimentare a motorului sau a presiunii aerului. in cazul intreruptoarelor la care stingerea arcului si actionarea de conectare -deconectare se face cu aer comprimat, trebuie respectate urmatoarele:

- este deosebit de importanta mentinerea presiunii aerului intre limitele admise de fabricant. Aceste intreruptoare trebuie sa fie prevazute cu semnalizare si blocari la presiune minima. Personalul de exploatare are sarcina de a lua masuri de revenire la presiunea intre limitele admise, inainte de a se ajunge la blocarea intreruptorului;

- se interzice conectarea acestor intreruptoare atat timp cat presiunea aerului este sub limita admisa.

In cazul intreruptoarelor actionate pe baza energiei unei comenzi oleopneumatice (de exemplu dispozitivul de actionare MOP-1), cele mai frecvente defectiuni apar din cauza scaderii presiunii, fapt ce se poate sesiza initial prin porniri frecvente ale motopompei de mentinere a presiunii; cauzele pot fi:

- impuritati in circuitul hidraulic, in care caz se va curata circuitul prin suflaj cu aer comprimat;- scurgeri de ulei in exteriorul rezervorului, la tevi, in care caz se strang racordurile si se

inlocuiesc garniturile necorespunzatoare;- etansarea defectuoasa a clapetei de joasa presiune: in acest caz se efectueaza cateva manevre

de anclansare - declans.are (daca este posibil) dupa care scurgerea trebuie sa dispara;- dereglarea detentorului sau scurgerea interna la detentor, inlocuindu-se detentorul

in cazul in care se constata, prin masuratori, ca aceasta este dereglat;scapari interioare in rezervor la tevi

- scapari de ulei la racordul cu patru cai, in care caz, dupa coborarea presiunii din mecanism, se strang sau se inlocuiesc elementele defecte;- prezenta aerului in partea superioara a coloanei, lucru ce se remediaza prin purjare;- nivelul uleiului in amortizorul de inchidere este prea mare: in acest caz se schimba

garniturile si se restabileste nivelul. La aparitia unor asemenea defecte, personalul de exploatare va anunta persoanele in drept pentru interventia echipei de remediere.

Daca motopompa nu reuseste sa mentina presiunea in limitele admise, este interzisa actionarea intreruptorului la scaderea presiunii sub o anumita valoare.

Prin sistemul de semnalizare si blocaje cu care este prevazut dispozitivul de actionare, se poate realiza declansarea intreruptorului (inainte ca presiunea sa fi scazut sub limitele admisibile) sau blocarea acestuia in pozitia inchisa si semnalizarea scaderii presiunii sub limita admisibila. Alegerea regimului de declansare sau blocare, in astfel de cazuri, se face cu aprobarea conducerii intreprinderii si la comanda dispecerului.

Regimul de functionare cu blocarea intreruptorului in pozitia inchis, trebuie redus la minim posibil, organizand izolarea si repararea urgenta a dispozitivului de actionare.

Calitatea uleiului din intreruptoare si dispozitivele de actionare trebuie sa corespunda normativelor in vigoare. Aspectul uleiului trebuie sa fie clar si limpede. Cand se constata innegrirea acestuia, se va cere analiza de laborator si inlocuirea daca este cazul; daca dupa o declansare pe scurtcircuit, culoarea uleiului s-a schimbat pronuntat (s-a innegrit), intreruptorul nu va mai fi conectat pana nu i s-a facut revizia si nu s-a schimbat uleiul.Nivelul uleiului din intreruptoarele si dispozitivele de actionare ale acestora trebuie mentinut intre reperele trasate in acest scop pe sticlele de nivel (sau vizoare); in cazul in care pe sticla de nivel este trasat un singur reper, nivelul admis va fi peste limita indicata de acest reper. Cand se constata tendinta de scadere a nivelului, se va cauta cauza care a dus la aceasta scadere si se va cere personalului de intretinere sa ia masuri corespunzatoare de remediere, inclusiv completarea cu ulei, daca este cazul. Dintre cauzele posibile care duce la scaderea nivelului mentionam:- neetanseitati prin care se scurge uleiul;- scaderea pronuntata a temperaturii;

Daca intreruptorul a aruncat ulei ca urmare a declansarii pe un scurtcircuit puternic. Se interzice reconectarea intreruptoarelor care au aruncat ulei in urma declansarii. De asemenea, se interzice conectarea sau deconectarea sub tensiune a intreruptorului la care nu se vede nivelul uleiului la intreruptor. In cazul in care se constata scapari pronuntate de ulei, se va deconecta intreruptorul inainte ca nivelul lichidului sa devinainvizibil, caz in care manevra nu mai este posibila.

Calitatea aerului comprimat utilizat la intreruptoare si la dispozitivele lor de actionare trebuie sa corespunda conditiilor impuse de fabrica constructoare. In principiu, aerul trebuie sa fie curat si uscat. Curatirea aerului se obtine prin mentinerea starii de curatenie a tevilor si rezervoarelor si prin schimbarea periodica a filtrelor de aer la compresoare si la racordarea la dispozitivele de actionare. Uscarea se efectueaza, de obicei, cu cel putin doua caderi scurte de presiune, prin reducerea aerului din rezervoarele de aer ale instalatiei de compresiune din reteaua de distributie.

Purjarea apei de condens din instalatia de aer comprimat este o problema deosebit de importanta, in special in cazul anotimpului umed, cand cantitatea de apa este apreciabila, si in perioada de inghet, cand exista pericolul inghetarii apei de condens in instalatie.

Pentru flecare intreruptor se va tine o evidenta a declansarilor pe scurtcircuit, precum si a reviziilor acestora (periodic si accidental).

Reviziile accidentale ale intreruptorului si dispozitivului de actionare vor avea acelasi continut ca si reviziile periodice. Intreruptoarele si dispozitivele lor de actionare vor fi supuse reviziilor accidentale in urmatoarele cazuri:

- dupa un anumit numar de declansari pe scurtcircuit sau manevre de conectare/deconectare la curentul de sarcina. Pentru fiecare intreruptor in parte se va stabili numarul de declansari pe scurtcircuit intre doua revizii, tinand seama de puterea de scurtcircuit la locul de montaj si caracteristicile intreruptorului;

- intreruptorul prezinta pierderi importante de fluid necesar stingerii arcului (ulei, aer comprimat etc.);

- intreruptorul sau dispozitivul de actionare prezinta degradarivizibile (urme de conturnare, distrugerea izolatiei, aruncari de ulei, elemente degradate etc.);

- ca urmare a unor avarii, exista banuieli ca intreruptorul sau dispozitivul de actionare au ramas blocate;

- alte situatii considerate de conducerea exploatarii.Conectarea unui intreruptor declansat prin protectie se face conform

I.T.I, de lichidare a avariilor, tinand seama de regulamentul general de manevre si alte instructiuni.Se vor respecta timpii ciclului garantat de fabricant al intreruptorului respectiv; ciclul garantat

poate fi D-t-ID-T-ID, in care D este operatia de deschidere, I operatia de inchidere, t si T sunt timpii de pauza intre operatii.

In cazul in care anclansarea intreruptorului se face automat (prin RAR), pauzele RAR vor fi stabilite tinand seama de timpii respectivi admisi de fabrica.

Reinchiderea (conectarea) a unui intreruptor dupa un RAR nereusit se va face numai dupa un control vizual foarte atent al intreruptorului si al celulei acestuia. Este interzisa conectarea intreruptorului cand se constata defectiuni ale acestuia sau defectiuni in celula respectiva. In cazul in care nu se constata defectiuni cu ocazia controlului se va anula RAR-ul, iar dupa doua minute de la declansare se poate face o incercare de conectare. Daca si de data aceasta intreruptorul este declansat de protectie, acesta nu se va mai conecta decat dupa controlul intregii instalatii aferente, intreruptorul, respectiv - celula, linia etc. - si numai dupa izolarea sau remediere defectului constatat.

Reinchiderea unui intreruptor declansat, care nu a fost reanclansat prin automatizari (nu are RAR sau acesta nu a functionat), se face astfel:

- in cazul intreruptoarelor cu actionare de la distanta, conectarea se poate face dupa doua minute de la declansare, fara un control prealabil al intreruptorului si al uleiului aferent (timpul de 2 minute poate fi redus pana la t, adica la pauza primului RAR);

- in cazul in care comanda de conectare a intreruptorului se da de la fata locului, conectarea acestuia se poate face dupa cel putin 2 minute de la declansare, numai dupa ce s-a facut un control vizual atent al intreruptorului si al celulei aferente si nu s-au constatat defect iuni ale acestora.

In cazul intreruptoarelor liniilor de medie tensiune se admite conectarea repetata a acestuia cu RAR anulat in scopul determinarii locului de defect prin metoda sectionarii de retea. Nu se va depasi insa numarul de declansari pe scurtcircuit admis intre doua revizii, iar dupa declansare se va face un control vizual al intreruptorului si celulei, neadmitandu-se reconectarea cand se constata defectiuni.

Conectarea oricarui intreruptor care a intrunit numarul admis de declansari pe scurtcircuit se poate face numai cu acordul dispecerului coordonator. Reconectarea oricarui intreraptor care a depasjt cu o declansare numarul admis de declansari pe scurcircuit se poate face numai cu aprobarea sefului (adjunctului) unitatii care are in gestionare intreruptorul respectiv.

In afara de cazurile prezentate, mai este interzis sa se puna in functiune (sa se conecteze) un intreruptor inainte de remedierea defectiunii, in urmatoarele situatii:

- intreruptorul sau celula aferenta au izolatoare crapate, conturnate sau strapunse;- intreruptorul sau dispozitivul de actionare au unele elemente deteriorate;- intreruptorul a declansat printr-o protectie care indica defecte interne in utilaje importante

din circuitul acestuia, utilaje ce nu pot fi puse sub tensiune cu aceste defecte, existand pericolul de distrugere grava a acestora (de exemplu, intreruptoareletransformatoarelor care au declansat prin protectia de gaze sau diferentiala);

- au fost descoperite defecte vizibile in instalatii, defecte ce ar duce la scurtcircuite sau puneri la pamant prin conectarea intreruptorului;

- intreruptorul a depas it numarul admis de declansari pe scurtcircuit, exceptie facand cazurile indicate;

- intreruptorul a declansat ca urmare a izbucnirii unui incendiu sau a producerii unor accidente.In timpul exploatarii intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare se executa controale de

supraveghere periodice (periodicitatea se stabileste prin ITI), controale dupa declansarea intreruptorului

prin protectie, controale inainte si in timpul executarii manevrelor, cu care ocazii se vor sesiza toate defectiunile intreruptorului si instalatiei aferente, urmarindu-se:

- integritatea izolatiei, urme de conturnare, strapungeri, prezenta conturnarii (defectele de izolatie sunt scoase in evidenta si prin prezenta zgomotelor caracteristice efluvilor);

- verificarea starii generale a cuvei si a nivelului de ulei. Asigurarea etanseitatii fluidului de actionare si de stingere a arcului, ceea ce identifica dupa urmele lasate de ulei in urma scurgerii, prin zgomotul caracteristic pierderilor de aer comprimat, precum si prin urmarirea presiunii fluidului la aparatele de control (pentru cazul fluidului sub presiune); integritatea celorlalte elemente ale utilajului (tije de actionare, clicheti, resorturi etc.);

- verificarea pozitiei intreruptorului: corespondenta dintre pozitia dispozitivului de actionare (conectat - deconectat) si pozitia intreruptorului, precum si dintre pozitia reala a intreruptorului si schema propusa pentru acel moment;

- dereglarea dispozitivelor de actionare si a intreruptoarelor, lucru ce se observa cu ocazia efectuarii manevrelor, precum si cu ocazia unor incidente din instalatia respectiva. Inchiderea, respectiv deschiderea intreruptorului, trebuie sa se produca sigur, usor, fara frecari apreciabile si la prima comanda;

- verificarea starii legaturilor electrice, daca nu se observa incalziri locale;- verificarea ventilatiei la intreruptoarele cu aer comprimat;- verificarea integritatii rezistentei de incalzire;- integritatea si calibrarea corespunzatoare a sigurantelor fuzibile din circuitele secundare de

actionare ale intreruptorului (bobine, servomotoare, incalzire etc.);- verificarea spatiului de exploatare care nu trebuie blocat cu materiale.In functie de gravitatea defectiunii constatate, personalul de exploatare va cere scoaterea din

functiune a intreruptorului respectiv pentru remedieri.

7.1.5.5. Defectiuni si remedieri in exploatare

Toate defectiunile observate in exploatarea intreruptoarelor si dispozitivelor de actionare vor fi inscrise in evidentele operative si comunicate organelor de coordonare a exploatarii, pentru luarea masurilor de remediere.

Defectiuni mai frecvente care pot interveni in exploatarea intreruptoarelor sunt urmatoarele:- incalziri ale imbinarilor prin care se realizeaza legarea intreruptorului in instalatie;- scurgeri de ulei;- scaderea nivelului uleiului sub limita prescrisa;- conturnari sau strapungeri la izolatoarele si piesele izolate ale intreruptorului;- zgomot interior caracteristic defectelor;- murdarirea pronuntata a elementelor izolante;

- scaderea presiunii la instalatia de aer comprimat, pierderea etanseitatii instalatiei;- arderea sigurantelor circuitelor electrice de actionare si semnalizare;- scaderea sau cresterea tensiunii la bobinele de actionare;- cresterea frecventei pornirii electropompei de ulei (de peste 4 ori /ora) la dispozitivele de

actionare oleopneumatice MOP;- aruncari de ulei ca urmare a unor declansari la scurtcircuit;- schimbarea aspectului uleiului;

blocari ale dispozitivelor de actionare observate la manevre. Pentru remediere (localizare, izolarea defectului) personalul de exploatare va actiona conform celor descrise in acest capitol. Personalul de exploatare executa urmatoarele lucrari:

- mentinerea curateniei in spatiul de exploatare;- mentinerea in stare buna a inscriptiilor;- inlocuirea sigurantelor arse;- purjarea instalatiei de aer comprimat;- urmarirea executarii si receptia lucrarilor de intretinere; incercari si masuratori periodice

conform normativelor si indicatiei constructorului aparatului;- lucrari de inventariere a instalatiilor pe care le are in exploatare.

7.1.6. SEPARATOARE DE INALTA TENSIUNE

7.1.6.1. Rolul si principiul de functionare al separatoarelor

Separatoarele sunt aparate de conectare care realizeaza o deschidere vizibila a circuitului. Ele nu pot deschide sau inchide circuite sub sarcina deoarece nu au dispozitive de stingere a arcului care se formeaza in acest caz; astfel, arcul poate topi contactele separatorului, poate strapunge izolatia si poate sari pe firele vecine provocand un scurtcircuit intre faze. Arcul electric produs poate accidenta persoana care a manevrat separatorul sub sarcina.

Separatoarele sunt folosite in special pentru izolarea unei parti dintr-o instalatie de restul instalatiei, care ramane sub tensiune (de exemplu, in scopul repararii acesteia). Uneori, ele se folosesc pentru executarea unor manevre (de exemplu, pentru comutarea unui circuit de pe un sistem de bare pe altul, daca cupla este inchisa) sau inchiderea si deschiderea unor circuite

cu curenti mici stabiliti de fabricant (transfonnatoare de tensiune, transformatoare de putere mica in gol etc.).

Principalele parti componente ale separatoarelor sunt:- contactele cu barele de legatura, care formeaza calea de curent. Sistemul de contacte poate

fi format dintr-un contact fix si un contact mobil;- ansamblul izolatori, care asigura izolatia fazelor fata de pamant (cadru metalic), format din

izolatori suporti ai contactelor si tijele izolante mobile care transmit miscarea de la dispozitivul de actionare la contacte;

- sistemul de blocaj la separatoarele cu cutite de legate la pamant;- cadrul separatorului, o constructie metalica pe care sunt asamblate elementele de mai

sus;- dispozitivele de actionare, care asigura inchiderea si deschiderea separatorului.Principalele caracteristici ale separatoarelor sunt:- tensiunea nominala;- curentul nominal;- valoarea efectiva a curentului limita termic la Is;- valoarea de varf a curentului limita dinamic.Deoarece intre contactele fiecarei faze, in pozitia deschis, trebuie sa se asigure o distanta de

izolatie suficienta si sigura, separatoarele sunt supuse unor incercari riguroase cu tensiuni marite ale caror valori sunt date in normativ.

Separatoarele sunt dimensionate constructiv astfel meat pot suporta trecerea curentului nominal timp nelimitat si a curentului de scurtcircuit un timp limitat (este data valoarea curentului de limita termica pentru o secunda).

Separatoarele construite in fara noastra trebuie sa corespunda nonnelor in vigoare. Ele nu trebuie sa inchida sau sa-si modifice pozitia sub acjiunea greutafii cutitelor, vantului sau a vibrajiilor si nu trebuie sa permita manevrarea involuntara sau accidentala prin dispozitivul de actionare. La separatoarele de tip exterior, manevrarea trebuie sa fie posibila si in cazul acoperii cu gheata in timpul iernii.

7.1.6.2. Tipuri de separatoare si caracteristici

Separatoarele se pot clasifica dupa mai multe criterii si constructia lor difera:

a) Dupa natura instalatiilor electrice:- separatoare de interior;- separatoare de exterior.b) Dupa numarul de poli:- separatoare monofazate;- separatoare trifazate.c) Dupa modul de deplasare a contactelor:

separatoare basculante - la care cutitele se inchid in planul axelor izolatoarelor ce sustin polii;- separatoare rotative - la care cutitele se rotesc intr-un plan orizontal prin rotirea

izolatoarelor in jurul axului lor;- separatoare de translate - partea mobila a separatoarelor are o

miscare de translatie in jurul axei;- separatoare pantograf sau semipantograf - au o miscare intr-un

sistem de cutite pantografice.d) Dupa modul de instalare:- separatoare montate cu fazele in paralel;

separatoare montate cu fazele in linie.e) Dupa pozitia de instalare:- separatoare pentru montare in plan vertical:- separatoare pentru montare atat in plan vertical cat si in plan orizontal.f) Dupa existenta sau absenta cutitelor de punere la pamant:- separatoare fara cutite de punere la pamant;- separatoare cu un cutit de punere la pamant;- separatoare cu doua cutite de punere la pamant (in ambele sensuri, si in aval si in

amonte).Aceste cufite de punere la pamant sunt prevazute cu blocaj mecanic fata de contactele principale

astfel incat sa nu poata fi inchise cand acestea sunt inchise si invers (nici cutitele principale nu se pot inchide cand cutitele de punere la pamant sunt inchise).

g) Dupa nivelul izolatiei:- separatoare cu izolatia normala:- separatoare cu izolatia marita.Simbolizarea separatoarelor care se fabrica in Romania se face prin litere si cifre:Prima parte, formata din litere, are urmatoarele semnificafii:- prima litera S - separator;

- a doua litera arata numarul fazelor: M - monofazat; T - trifazat;- a treia litera arata mediul in care se utilizeaza: I - interior; E - exterior;- literele care urmeaza indica: P - cutite cu punere la pamant; F -sigurante fuzibile incluse;

T - cu izolator de trecere, C — pentru celule; B - basculant; R - rotativ, Sc - de scurtcircuitare, n - tip nou etc.

A doua parte a simbolizarii este formata din doua cifre care arata tensiunea nominala in kV si curentul nominal in A;

A treia parte a simbolizarii este formata din litere sau cifre care indica: s — montaj pe stanga dispozitivului de actionare; d — montaj pe dreapta dispozitivului de actionare; 1 - montaj in linie; Izm - cu izolatie marita, etc. De asemenea in a treia parte a simbolului este indicat si tipul dispozitivului de actionare.

In Romania se fabrica practic toata gama de separatoare, pentru toate tensiunile standardizate, atat pentru interior cat si pentru exterior.

Functionarea normala a separatoarelor este asigurata de uzina constructoare in urmatoarele conditii:

- temperatura mediului ambiant: pentru interior - 20°C la +40°C iar pentru exterior -50°C la +40°C;

- mediul nu trebuie sa contina fum, gaze corosive sau inflamabile, vapori sau saruri in cantitati care sa constituie un pericol deosebit;

- sub ploaie, cu strat de gheata sau chiciura, la schimbari bruste de temperatura si la presiunea vantului de 700 N/m 2 (pentru separatoarele exterioare).

Manevrarea separatoarelor obisnuite trebuie sa se faca dupa ce a fost scoasa incarcarea instalatiei in care functioneaza. Separatorul obisnuit poate sa inchida sau intrerupa:

- tensiunea nominala a instalatiei fara incarcare;- curentul de magnetizare al transformatoarelor de masura sau- curentul capacitiv al barelor instalatiei;

- curentul de magnetizare al transformatorului de putere de cel mult 320 kVA pentru tensiunea pana la 12 kV inclusiv;- cel mult 560 kVA pentru tensiunea pana la 24 kV inclusiv; - cel mult de 1000 kVA pentru tensiunea pana la 145 kV inclusiv;- curentul de magnetizare al transformatoarelor de forta a carui valoare nudepaseste 4 - 5 A pentru tensiunea nominala de 145 kV si 240 kV

- curentul capacitiv al retelelor cu o lungime de cel mult 10 km pentru tensiunea de 10 kV, daca in momentul inchiderii sau deschiderii nu este un scurtcircuit pe retea.

In continuare sunt prezentate unele tipuri de separatoare de fabricatie romaneasca.

7.1.6.3. Separatoare pentru instalatii interioare

Sunt de constructie monopolara cat si tripolara, cu si fara cutite de punere la pamant, pentru tensiuni cuprinse intre 3 si 35 kV (de medie tensiune). In figura 2.70 este prezentat un separator tripolar de interior din gama de tensiuni 10 -35 kV si 200-800 A.

Dimensiunile (cotele de gabarit) difera in functie de tensiunea si curentul nominal al separatorului.

La separatoarele cu curent nominal pana la 1250 A se utilizeaza un singur cutit (contact) pe faza; la separatoare avand curentul nominal intre 2000 - 3500 A se utilizeaza cate doua cujite in paralel pe

fiecare faza iar la separatoarele avand curentul nominal de 4000 - 6300 A se utilizeaza cate 4 cu$ite in paralel pe fiecare faza.

In figura 2.71 este prezentat un separator tripolar interior din gama 10 - 20 kV cu siguranta

inclusa.

- Actionarea separatoarelor de interior de medie tensiune poate fi manuala, cu dispozitive ac|ionate de tip AMI, sau pneumatica, cu dispozitive de acjionare de tip AP. Aceste separatoare se monteaza in stafiile de transformare si in posturile de transformare

2.5.2.2. Separatoare pentru instalatii exterioare

Separatoarele de exterior se construiesc in execute trifazata, la tensiunea nominala 12-24 kV, si in execute monofazata, la 42 - 420 kV, cu sau fara cufite de punere la pamant. Montajul trifazat la tensiunea 42 -420 kV se realizeaza la beneficiar.

Separatoare tripolare de 12 si 24 kV. Acestea se executS in mai multe variante constructive:- pentru montaj cu cadru in plan orizontal (STEno);- pentru montaj cu cadru in plan vertical (STEn);

cu siguranta fuzibila pe cadru comun (STEFn);separatoare tripolare de tip basculant (STEb).

Principalele caracteristici tehnice sunt aratate in tabelul 2.19.Aceste separatoare se monteaza la liniile si posturile de transformare aeriene de medie tensiune.

In figura 2.72 este aratata forma STEno 12-24 kV, 400-630 A.

Constructia este formatci dintr-un cadru metalic, comun pentru cele trei faze, pe care sunt montati izolatorii suporti de tip nestrapungibil si axul cu manivela si bielele de actionare. Pe izolatorii suporti si biele sunt montate caile de curent ale separatoarelor, formate din bornele de legatura cu cutitele separatorului.

Manivela de actionare se poate monta fie pe capetele axului, fie intre faze. Actionarea acestor separatoare se face cu dispozitivul de actionare manuala tip AME-1.

Separatoare de 42, 72.5, 123, 145, si 240 kV se executa numai in constructie monopolara, pentru a forma o constructie tripolara; numai pentru variantele 42 - 145 kV, fazele se cupleaza mecanic intre ele. Montarea fazelor se poate face fie alaturat (paralel), fie in linie, tijele de legatura de actionare pentru cele doua montaje fiind diferite ca lungime.

Aceste separatoare sunt de tip rotativ, cu deschiderea cufitelor in plan orizontal. In figura 7.38 este prezentat aspectul (partile componente) unui separator monopolar de exterior 42 kV - 1250 A cu cutite de punere la pamant tip SMEP 42 kV - 1250 A, cu actionare pneumatica APE4.

Figura 7.38. Separator STEno-12-24kV-400-630A - montaj cadruorizontal:

1 - cadru metalic; 2 — ansamblu izolator; 3 - ax principal; 4 — biela actionare; 5 — manivela actionare; 6 - cutite principale; 7 - contact fix; 8 - contact mobil; 9 - corn

de protectie

Figura 7.39. Separator monopolar de exterior de 42 kV-1250A cu cutit depunere la pamant tip SMEP 42 kV - 1250 A cu actionare pneumatica:

1 — tija de legatura intre dispozitivul de actionare si coloana de izolatori; 2flanse de actionare; 3 - coloane de izolatori; 4 — tije de legatura intre coloane; 5 —

semicutit cu contact cilindric; 6 - semicutit cu contacte lamelare; 7 - borne delegatura; 8 - surub pentru reglarea presiunii pe contactul tulipa; 9 - contact

tulipa; 10 - cutit de punere la pamant; 11— contact de punere la pamant; 12 -suport lagar; 13 - axul coloanei de izolatori; 14 - resort de presiune; 15 - capacel

de protectie; 16 — surub pentru reglarea presiunii pe contactul vntre cutite.

Separatoarele de 42, 72.5 si 145 kV se executa in variantele cu sau fara cutit de punere la pamant iar cele de 123 si 240 kV se executa si in variante cu doua cutite de punere la pamant.

Toate aceste separatoare pot fi actionate fie pneumatic, cu ajutorul dispozitivului de tip AP-4 pentru 42 si 72, 5 kV si cu AP-5 pentru cele de 123, 143 si 240 kV, fie manual dispozitiv AME-5 sau cu dispozitiv cu motor electric tip ASE.

Separatoare monopolare de 420KV. Aceste separatoare se executa numai in constructie monopolara .

Pentru montaj tripolar, actionarea celor trei faze nu se cupleaza mecanic cu tije de legatura; este necesar sa se execute comanda electrica comuna pentru dispozitivele de actionare ale celor trei faze. Aceste separatoare se executa cu variante fara, cu unul sau cu doua cutite de punere la pamant. Sunt cu deschiderea cutitelor in plan vertical, atat pentru cutitele principale cat si pentru cele de punere la pamant. Actionarea se face cu dispozitive de actionare cu motor electric de tip ASE.

Separatoare de pamantare 123 Si 240 kV. Se executa numai in constructie monopolara si sunt formate dintr-un cadru metalic pe care este montata o coloana izolanta prevazuta, pe partea superioara, cu borna de racord la instalatia electrica (linia etc.) si contactul principal.

Pe cadru se mai gasesc montate: axul cu manivela si tijele de actionare, axul, manivela, cutitul de pamantare si borna de legare la pamant.

Aceste separatoare se actioneaza numai manual, cu ajutorul dispozitivelor de tip AME-5 si functioneaza in acelasi mod ca si cutitele de punere la pamant ale separatoarelor de 123 si 240kV.

Figura 7.40. Separator pamantare tip SEP 220kV cu AME-51 - contact fix; 2 - ansamblu izolator; 3 - contact mobil; 4 - manivela

actionare; 5 - cadru metalic; 6 - tije de legatura; 1 - dispozitiv de actionaremanuala AME-5; 8 - suport sustinere separator

7.1.6.3. Separatoare de scurtcircuitare

Scurtcircuitoarele sunt aparate de comutatie utilizate in schemele de protectie de izolare a unor transformatoare de putere defecte, care nu sunt racordate la reteaua de alimentare prin intermediului intreruptoarelor. Schema unui astfel de instalatie este prezentata in figura 7.41.

In cazul unui defect la un transformator, protectia prin relee acestuia comanda inchiderea automata a scurtcircuitorului respectiv, de tip SMESc.

Scurtcircuitoarele sunt executate pe aceiasi constructie cu separatoarele de pamantare cu deosebirea ca sunt actionate cu dispozitive cu resort tip MRESc-1, care asigura inchiderea rapida a acestor aparate, acestea face ca ele sa poate fi inchise pe curent de scurtcircuit.

Deschiderea acestor aparate se face lent, fara sarcina, tot prin intermediului dispozitivului de actionare MRESc-1, odata cu manevra de armare a resortului acestor dispozitive. Comanda de inchidere a acestor separatoare se poate da electric de la distanta sau prin buton din fata aparatului.

Separatoarele de scurtcircuitoare sunt prevazute cu amortizoare pentru limitarea socului mecanic la inchiderea cutitului.

Desenul unui separator de scurtcircuitare de tip SMESs-110 kV cu dispozitivul de actionare MRESc-1 este prezentat in figura 7.41 .

1- contact fix;2- ansamblu izolator;3- contact mobil;4- manivela deactionare;5- tampon amortizor;6- amortizor hidraulic;7- cadru metalic;8-tijalegatura;9 - dispozitiv cu resortMRESc-1;10- suporti sustinereseparator

Figura 7.41. Separator de scurtcircuitare tip SMESc-110 kV cu MRESc-1in retelele cu neutrul legat direct la pamant, punerea la pamant monofazata constituie un defect (scurtcircuit monofazat), scurtcircuitoarele utilizate in aceste cazuri sunt monopolare.

7.1.6.4. Separatoare de sarcina

Separatoarele de sarcina sunt aparatele de comutatie avand caracteristicile si parametrii separatoarelor normale si servesc, pe langa separarea vizibila a circuitului electric, la conectarea si deconectarea circuitelor la parametri nominali al aparatului. In acest scop, separatorul de sarcina este prevazut cu dispozitiv de stingere a arcului electric, la deconectare, si cu mecanism de actionare care sa permits deplasarea contactelor mobile cu viteza adecvata, independent de operator.

Ele nu deconecteaza curentii de scurtcircuit sau de suprasarcina, acestia fiind preluati de aparatura special introdusa in schema electrica (de obicei sigurante fuzibile de inalta tensiune).

Separatoarele de sarcina SPTI si STIS, fabricate in Romania, sunt de executie tip interior. Deosebirea intre cele doua tipuri de separatoare consta in faptul ca Separatoarele STIS asigura stingerea arcului electric datorita presiunii gazelor emanate de material, in timp ce la Separatoarele de sarcina (putere) SPTI, arcul electric este stins de aerul dirijat spre locul de deschidere a contactelor de catre un cilindru de autocompresie.

Separatoarele de sarcina STIS - pot fi executate in doua variante:

- cu protectie impotriva scurtcircuitelor, realizata cu sigurante fuzibile montate pe acelasi cadru cu separatorul;- fara protectie.

Se realizeaza in executie tripolara, avand ca baza Separatoarele obisnuite pe care se adauga elementele aferente ruperii arcului

Separatoarele de sarcina pot fi actionate:cu dispozitive manuale AMI-7 ce permit o inchidere lenta, dependents de operator, si o deschidere rapida; - cu dispozitive cu arc AC-1 ce asigura o inchidere si deschidere rapid

7.1.7. Dispozitive de actionare a separatoarelor

Dispozitivele de actionare trebuie sa asigure deschiderea si inchiderea completa a separatorului; in unele cazuri sunt prevazute cu un sistem de blocaj care sa impiedice manevrarea separatoarelor sub sarcina si cu dispozitive de semnalizare a pozitiei.

Dispozitivele de ac ionare a separatoarelor fabricate in Romania pot fi:- manuale;- cu resort (arc);- cu actionare pneumatica;- cu servomotor electric.

Toate dispozitivele de actionare permit montarea comutatoarelor de semnalizare CSA si CSB cu 2 ... 12 circuite pentru comutarea circuitelor electrice auxiliare.

7.1.7.1. Dispositive de actionare manuala

Actionarea manuala a separatoarelor poate fi executata fie direct, cu ajutorul prajinii izolate, fie cu dispozitive de actionare cu parghie de tip interior AMI sau exterior AME.

Dispozitivele de actionare manuala cu parghie sunt foarte comode in exploatare si se folosesc mai ales la separatoarele de medie tensiune de curenti relativi mici.Exista o varietate mare de tipuri de astfel de dispozitive de actionare care au suferit unele modificari pe parcursul anilor, principiul ramanand insa acelasi

7.1.7.2. Dispozitive de actionare cu arc

Dispozitivele de actionare de tip AC-1 se folosesc pentru actionarea separatorului de sarcina de tip STIS-10-20 kV 400 A; acest dispozitiv este prevazut cu un arc (resort) de inchidere si cu un alt arc de deschidere care asigura actionarea rapida a cutitelor separatorului.

Actionarea separatorului de sarcina STIS echipat cu mecanism AC-1 este posibila numai dupa executarea unor manevre manuale de pregatire a aparatului ce constau, de fapt, din armarea celor doua arcuri.

Pornind de la pozitia deschis a separatorului de sarcina, manevra cu dispozitivul de actionare manuala se executa in ordinea urmatoare:Prima manevra: manivela de actionare este in pozitia jos. Se armeaza arcurile: fara a se schimba pozitia separatorului se roteste manivela de actionare din pozitia de jos in pozitia de sus. Prin aceasta: se comprima arcul de inchidere; se intinde arcul de deschidere;

- se face blocarea broastei.Separatorul ramane deschis si pregatit pentru inchidere si deschidere, ce se pot face manual, cu

manivela, sau comandat electric prin intermediul bobinelor de anclansare si de declansare.

A doua manevra: inchiderea separatorului. Se poate face manual, in acest caz manivela de actionare se roteste din pozitia de sus in pozitia de jos. Se desfac blocajele si prin destinderea arcului de inchidere se include rapid separatorul, aparatul ramanand blocat in pozitia aceasta.

A treia manevra: deschiderea separatorului. Daca se face manual, manivela de actionare se roteste din pozitia de jos in pozitia sus. Se desfac blocajele, arcul de deschidere revine in pozitia destinsa si se deschid rapid cutitele separatorului.

A patra manevra: se roteste manivela de actionare manuala din pozitia de sus in pozitia jos, broasca este readusa in pozitia initiala. Separatorul este deschis si pregatit pentru un nou ciclu de manevra.

Un alt dispozitiv de actionare cu arc este tipul de MRESc-1 care este utilizat la actionarea separatorului de scurtcircuitare tip SMESc-1 lOkV.

7.1.7.3, Dispozitive de actionare pneumatice

Dispozitivele de actionare pneumatice pot fi:- pentru interior, de tipul AP-2 si AP-3 — prevazut cu cate doua pistoane solidarizate, unul pentru

inchiderea si altul pentru deschiderea separatoarelor, asigurand o miscare unghiulara la axul separatorului de 90° ±4°;

- pentru exterior, de tipul AP-4 si AP-5, cu variantele pentru cutitele de punere la pamant, realizate tot cu dublu piston asigurand o miscare unghiulara la axul separatorului de 120° ±4°.

7.1.7.4. Dispozitive de actionare cu servomotor

Dispozitivele de actionare cu servomotor de tip ASE sunt destinate pentru inchiderea, deschiderea si mentinerea in aceste pozitii a separatoarelor de exterior de 35 - 420 kV, cu sau fara cutite de punere la pamant, mono sau tripolare.

Un dispozitiv ASE asigura actionarea mecanica cu servomotor numai pentru cutitele principale ale separatoarelor. Actionarea cutitelor de punere la pamant se executa manual, prin intermediul acestor dispozitive. Daca se doreste actionarea mecanica si a cutitelor de punere la pamant, este necesar sa se monteze un dispozitiv ASE separat pentru acest scop.

Un asemenea dispozitiv are urmatoarele parti principale: o carcasa metalica pe care se gasesc capacul de protectie, axul pentru actionarea cutitelor principale ale separatorului, manivela pentru actionarea manuala, bucsele de racord pentru circuitele electrice secundare, borna de legare la pamant. In interiorul carcasei sunt montate: electromotorul, rezistenta de incalzire pentru eliminarea condensului in timpul rece, reductorul de turatie, mecanismul de cuplare intre reductor si axul principal de actionare, sistemul de parghii ce actioneaza contactele de semnalizare si blocare, contactoarele electrice, un microintreruptor pentru blocarea comenzii electrice in cazul actionarii manuale cu manivela, butoane de comanda, cleme de conexiuni, sigurante pentru protectia motorului.

La aplicarea comenzii de actionare curentul electric se stabileste, prin butonul de comanda, prin contactele releelor intermediare si comutatorul CSA. Motorul primeste tensiune si o mentine, indiferent daca butonul prin care s-a dat comanda mai este apasat sau nu, pana in momentul in care s-a terminat operatia pentru care s-a dat comanda, cand se face decuplarea automata.

7.1.7.5 Exploatarea separatoarelor si a dispozitivelor de actionare

Preluarea in exploatare a separatoarelor si dispozitivelor de actionare are loc odata cu instalatia din care fac parte.

Separatoarele la care comanda de actionare se face de la distanta vor avea semnalizari corespunzatoare care sa indice pozitia separatorului si a dispozitivului de actionare.

In cazul separatoarelor cu cutite de legare la pamant se va prevedea un blocaj care sa nu permita manevrarea cutitelor de legare la pamant decat dupa ce separatorul este deschis. Este interzisa legarea la pamant a instalatiei prin cutitele separatorului de legare la pamant atat timp cat aceasta se afla sub tensiune.

Maneta de actionare a dispozitivului separatorului va fi vopsita in rosu, iar cea a cutitelor de legare la pamant in negru.

Separatoarele de interior vor fi prevazute cu blocaje impotriva deschiderii lor sub sarcina.Dispozitivele de actionare ale separatoarelor de exterior vor fi prevazute cel putin cu lacate care sa

blocheze separatorul in pozitia inchis, respectiv deschis, dupa caz.Executarea manevrelor cu separatoarele de tip obisnuit se va face tinand seama de urmatoarele:a) Separatoarele obisnuite, normale, nu au posibilitatea intreruperii curentilor de scurtcircuit si in

general, nici a celor de sarcina. In acest sens se interzice intregirea sau intreruperea unor circuite electrice sub sarcina in urmatoarele cazuri:

- in circuitul respectiv exista o punere la pamant sau unscurtcircuit;

- circuitul respectiv este prevazut cu intreruptor; in acest caz, la intreruperea circuitului se va deconecta intreruptorul si numai dupa aceea se va deschide separatorul, iar la intregirea circuitului ordinea manevrelor va fi inversa (se inchide separatorul, se conecteaza intreruptorul).

b) Cand circuitul nu are intreruptor, se admite sa se faca urmatoareleoperatii:

- conectarea si deconectarea transformatoarelor de tensiune;- stabilirea si intreruperea curentului pentru punerea sub tensiune in gol a barelor colectoare si a

echipamentului aferent;- conectarea si deconectarea legaturii la pamant a neutrului transformatoarelor (manevra nu

este permisa pe timpul punerii la pamant in retea);- conectarea si deconectarea bobinelor de stingere (in acest caz manevra nu este permisa in

timpul punerii la pamant in sistemul respectiv);- conectarea in gol a transformatoarelor de putere, a cablurilor si a liniilor electrice aeriene, in

conditiile prevazute in cartile tehnice si care vor fi cuprinse in I.T.I.

Executarea manevrelor de inchidere, respectiv de deschidere a separatoarelor de exterior in vederea punerii sub tensiune sau scoaterea de sub tensiune a unui transformator de putere, linii aeriene sau cablu, se va face cu respectarea conditiei ca in timpul manevrei atmosfera sa fie calma, fara vant.

In cazul in care, dintr-o greseala a personalului ce executa manevra, s-a inceput deschiderea sub sarcina nepermisa a separatorului, iar acest lucru este sesizat inca de la desfacerea contactelor separatorului, se va inchide la loc separatorul cat mai repede posibil. In acest fel se poate preveni distrugerea separatorului (daca arcul format nu a reusit sa se intinda intre faze si pamant).

In cazul inchiderii sub sarcina nepermisa a separatoarelor de tip normal, cand acest lucru nu este sesizat de personalul ce executa manevra decat dupa aparitia arcului manevra de inchidere, se va continua cu viteza maxima posibila. In acelasi mod se procedeaza si in cazul in care din greseala, se inchide un cutit de legare la pamant pe o instalatie aflata sub tensiune.

Controlul separatoarelor se executa in mod periodic odata cu controlul instalatiei din care fac parte: se face control inaintea executarii manevrelor, in timpul manevrelor si la terminarea manevrelor; de asemenea, in cazul evenimentelor petrecute in instalatia respectiva.

Cu ocazia controalelor se vor sesiza din timp toate defectiunile separatorului si ale dispozitivelor de actionare, urmarindu-se:

- integritatea izolatoarelor (fisuri, crapaturi, spargere ruperi etc.), urme de conturnare, strapungeri, prezenta conturnarilor (caracterizata prin prezenja zgomotelor efluviilor), starea glazurii, starea armaturilor izolatoarelor etc.;

- starea contactelor separatorului: se va urmari inca de la executarea manevrei de inchidere a separatorului daca contactul s-a realizat corect. Cand separatorul este deschis, se va urmari gradul de uzura al contactului. La separatoarele in functiune sisub sarcina se va urmari incalzirea contactului (dupa culoarea materialului, in special noaptea, si dupa emanatiile de aer din zona, ziua, sau cu aparate de termoviziune) si lipsa scanteilor;

- starea legaturilor electrice pentru calea de curent si legaturile la pamant;- se va controla corespondenta dintre pozitia dispozitivului de actionare (maneta), pozitia

separatorului si pozitia aparatelor de telesemnalizare (cand acestea exista);

- valoarea tensiunii de comanda a bobinelor de deschidere, respectiv de inchidere (in cazul separatoarelor actionate de la distan(a), trebuie mentinuta in limitele indicate de fabrica constructoare, luandu-se masuri de restabilire cand aceasta valoare iese din limitele admise;

valoarea presiunii aerului comprimat pentru manevrarea separatoarelor trebuie mentinuta in limitele indicate de fabrica constructoare pentru fiecare dispozitiv de actionare, luandu-se masuri de remediere, daca este cazul;trebuie controlata si mentinuta in limitele prescrise valoarea tensiunii de alimentare a servomotorului la dispozitivele de actionare prevazute cu acestea;

starea dispozitivului de actionare si buna functionare a dispozitivelor de actionare in timpul manevrelor. Personalul de exploatare va urmari executarea lucrarilor periodice de

mentenanta precum si efectuarea masuratorilor si incercarilor prevazute in normativ.Se vatine o evidenta, pentru fiecare separator de sarcina, a manevrelor executate sub sarcina, pentru a planifica interventia in functie de instructiunea fabricii constructoare.

7.1.7.6. Defecte si remedieri in exploatarea separatoarelor

Orice defectiune observata de personalul de exploatare va fi comunicata organelor de coordonare a exploatarii pentru luarea masurilor de remediere.

Remedierea defectelor de la separatoare se face cu acestea scoase de sub tensiune.In exploatarea separatoarelor electrice pot aparea urmatoarele defecte mai frecvente:- defectarea izolatoarelor: conturnari, strapungeri, fisurari, ruperi etc.;- fisurari sau crapaturi la armaturile metalice ale izolatoarelor;- contacte imperfecte;- murdarirea izolatoarelor;- defectari ale dispozitivelor de actionare la manevra.In timpul exploatarii, separatoarelor personalul de exploatare de supraveghere executa:- lucrari de curatenie in spatial de exploatare- mentinerea inscriptiilor in stare buna

- reparatii mici la ingradiri si incuietoare