indrumar retele

  • View
    298

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of indrumar retele

  • 7/23/2019 indrumar retele

    1/63

    Lueian

    TOMA

    Bogdan

    OTOMEGA

    I,t

    II\I}RT}VIA-R

    I}8

    trABORATORT}E

    RETETE

    EEECTRTCE

    Editura

    POLITEHNICA

    PRESS

    Bucureqti,20l3

  • 7/23/2019 indrumar retele

    2/63

    CUPRINS

    Lucrarea

    Ll:

    STUDIUL

    DINAMICII

    CONDUCTOARELOR

    LINIILOR

    ELECTRICE AERIENE

    1.

    SCOPUL

    LUCRARII

    .....,....,7

    l. FORMULAREA

    PROBLEMEr..................

    .................1

    _i. DESCRTEREA

    TNSTALATTEI

    DE

    LUCRU

    ..............12

    -+.

    MODUL

    DE

    LUCRU

    .........

    13

    4.1.

    Determinarea

    locului

    m5sur5rii...

    ........................

    l3

    4.2.

    P regdtirea

    telescopului

    ...............

    4.3.

    Montarea

    gi

    p,nerea

    in

    functiune

    a

    instrumentului

    de mdsurare

    4.4.

    Alinierea

    qi

    calibrarea

    instrumentului

    de mdsurat.................

    4.5.

    Mdsurarea

    ...............

    ,i. INTERPRETAREA

    REZULTATELOR,..

    BIBLIOGRAFIE

    13

    14

    t4

    15

    l5

    16

    Lucrarea L2: SIMULAREA

    CU

    AJUTORUL MICROSISTEMULUI

    A

    REGIMURILORDE

    FLINCTIONARE

    ALE

    LINIILOR

    DE

    TRANSPORT.........

    .........17

    I.

    SCOPUL

    LUCRARII

    .........11

    r

    BREVIAR

    DE

    CALCUL.................

    .......r1

    _1.

    DESCRIEREAINSTALATIET.......

    ........21

    +.

    REGIMUL

    DE

    FLINCTIONARE

    N

    COTAT

    LINIILOR

    DE

    TRANSPORT..23

    5.

    REGIMUL

    DE

    FLINCTIONARE

    CU

    COMPENSARE

    TRANSVERSALA

    ....25

    6.

    REGIMUL

    DE

    FLTNCTIONARE

    iN

    SanCrNA

    ar

    rrNItLoR

    cu

    TENSILINI

    EGALE

    LA

    CAPETE

    ,,..,,.....26

    BrBLJOGRAFIE..............

    .......27

    LUCTATCA

    L4:

    CUPLAREA

    GENERATORULUI

    SINCRON

    iN

    PERETTT

    cu

    RETEAUA

    ELECTRTCA

    .............

    .......................41

    I.

    SCOPUL

    LUCRARII

    .........41

    t.

    NTRODUCERE

    ................41

    -T.

    .{SPECTE

    TEORETICE

    ALE

    GENERATORULUI

    SINCRON.......................4I

    3.1.

    Construcfia generatorului

    sincron

    .......................41

  • 7/23/2019 indrumar retele

    3/63

    iyoauu,qa

    DE

    LABzMTzR

    DE RETELE

    ELECTRT:E

    3.2. Funclionarea

    generatorului

    sincron..................

    .......................42

    3.3. Sistemele

    de

    reglaj

    ale

    generatorului

    sincron

    .........................43

    4.

    CONDITIILE DE

    STNCRONIZARE

    ALE

    GENERATORULUI SINCRON

    ...44

    5.

    DESCRIEREA

    INSTALATIEI

    EXPERIMENTALE

    ....................47

    5.1.

    Descrierea

    grupului generator.....

    ........................47

    5.2.

    Scheme de

    conexiuni..................

    ........................48

    5.3.

    Realizarea

    experimentului

    practic..................

    .........................49

    BIBLrOGRAFIE..............

    .......52

    LUCTATCA L5:

    CONCEPTUL DE

    CENTRALA

    ELECTRICA

    VIRTUALA

    iNrn-o

    MrcRoRETEA..............

    ............. s3

    I.

    SCOPUL LUCRARII .........53

    2.

    INTRODUCERE

    ................53

    3. ASPECTE ALE

    REGLATLUr FRECVENTA

    -

    pUrsRE

    ACTTVA

    .............s4

    4.

    COMPONENTELE

    prETEr

    DE ENERGTE

    ELECTRrC4................................57

    5.

    CONCEPTELE DE

    CENTRALA

    ELECTRICA

    VIRTUALA

    $I

    MTCRORETEA

    ..............

    ....................... s9

    6.

    DESCRTEREA

    INSTALATTET ..............61

    BIBLIOGRAFIE..............

    .......65

    STLDIT-

    LI}{

    l"

    scoP

    i-*r:ru

    r1l

    =a:

    :u-=d:-u

    :cq

    --

    -.:

    -

    :

    -

    -

    _r-:

    _n-

    ,_E

    :

    -,:

    :tsLtritl-

    t.lu

    i

    :.1r55:I-X

    .

    fu:i:_

    -r

    -

    -trr-i

    r

    II;

    Jf,

    :

    -g:mms

    ;

    s:.tru:,:r*

    ;,;,6jg"-1111

    "

    FORu

    :

    i :nfr*

    :i-U

    ::trlun

    fe

    - i.;i.rprr---

    "u

    -

    ;154;rr_.

    iffi

    si-

    lrrll:il[B:

    -

    :x:jmi

    nm

    :r

    :nLmurf

    -:

    :g:LltEr

    :e*fur:a

    ::nuruirJlri

    :

    :,i..._.:m.T

    ,mLmurmer.m.r.l

    a

    i:m

    -

  • 7/23/2019 indrumar retele

    4/63

    Lucrarea

    Ll

    electrice

    aeriene

    folosind

    distan 61

    (produs

    de

    firma

    aperiodicb

    produse

    de

    (spargerea

    stratului

    de

    4)

    oscilalii

    de

    frecvenld

    inaltd produse

    de

    descircarea

    corona.

    r

    Echipamentul

    a

    fost

    achizilionatprin

    sponsorizarea

    s.c.

    ROMELECTRO

    s.A.

    STUDIUL

    DINAMICII

    CONDUCTOARELOR

    LINIILOR

    ELECTRICE

    AERIENE

    1.

    SCOPUL

    LUCRARII

    Studiul

    vibraliilor

    conductoarelor

    liniilor

    echiparnentul

    opto-electronic

    de

    mdsurare

    de la

    PHISTERER,

    Germania).

    In

    cadrul

    lucrdrii

    se

    vor

    studia:

    a)

    inregistrarea

    9i

    prelucrarea

    oscilaliilor

    conductoarelor

    sub

    acliunea

    vdntului

    respectiv

    in

    urma

    excit6rii

    de la

    sol, in

    doud

    variante:

    fbrd

    antivibratoare;

    -

    cu

    antivibratoare;

    b)

    determinarea

    frecvenlelor

    de

    oscilalie

    ale

    conductoarelor;

    c)

    stabilirea

    eficienfei

    diferitelor

    tipuri

    de

    antivibratoarl

    in

    functie

    de

    configuralia

    fazei,

    conditiile

    de

    mediu,

    condiliile

    de

    teren

    q.a.

    2.

    FORMULAREA

    PROBLEMEI

    .

    il

    timpul

    funcfionlrii liniilor

    electrice

    aeriene

    au

    fost

    inregistrate

    mai

    multe

    tipuri

    de

    oscilalii

    ale

    conductoarelor,

    produse

    de

    fenomene

    natura=h:

    l)

    oscilafii

    de

    frecventd

    relativ

    mare

    (c6teva

    zeci pdnd

    la

    c6teva

    sute

    de

    herfi)

    qi

    amplitudine

    micd

    (de

    ordinul

    milimetrilor)

    produse

    de

    vibraliile

    armonice

    induse

    de

    v6nt

    in

    conductoare;

    2)

    oscilalii

    de

    frecvenfi

    scdzrtd

    (sub

    I

    Hz)

    9i

    de

    amplitudine

    mare

    (cdliva

    metri)

    produse

    de

    vdntul

    ac{ion6nd

    asupra

    conduitoarelor

    incdrcate

    cu

    chiciurb

    (dansul

    sau

    galoparea

    conductoarelor);

    3)

    oscilalii

    de

    amplitudine

    mare

    qi

    compofiare

    desclrcarea

    bruscd

    de

    sarcind

    a

    conductoarelor

    chiciurb

    de pe

    conductor);

  • 7/23/2019 indrumar retele

    5/63

    iNonuuln

    DE LABzRATzR

    DE

    RETELE ELECTzucE

    Primul

    tip

    de oscilalii

    are

    ca

    efect

    posibil

    ruperea conductoarelor

    active

    (straturile

    superioare

    ale mantalei

    de aluminiu)

    in

    dreptul clemelor

    de

    sustinere

    (mai

    des),

    sau/gi

    in

    jurul

    locului

    de

    prindere

    a

    distanlierelor

    (mai

    rar,

    la

    distanlierele

    elastice,

    al

    cdror

    sistem de

    prindere permite

    migcarea

    de rotajie

    a

    distanlierului

    falb

    de conductor),

    prin

    efectul de oboseal5

    a materialelor.

    Efectele

    tipurilor

    al

    doilea

    gi

    al treilea

    de

    oscilalii

    sunt in

    general

    de naturd

    electricd

    prin

    posibila

    micgorare periculoasd

    a

    distanlelor de protec{ie

    electricb

    dintre

    conductorul

    in

    migcare

    qi

    celelalte

    conductoare

    sau

    fald

    de

    p6rlile

    liniei

    aflate

    la

    potentialul

    electric

    al

    p5m6ntului.

    Al

    patrulea

    tip

    de

    oscilalii

    are

    amplitudini

    reduse

    gi

    poate

    eventual amplifica

    prin

    fenomene

    de

    bdtdi

    (suprapunerea

    de fenomene

    oscilatorii

    de frecvenfe

    diferite)

    prima

    categorie

    de fenomene.

    In

    cadrul

    lucrdrii

    se

    va

    analiza numai

    primul

    tip

    de oscilalii

    gi

    mdsurile

    necesare

    de combatere

    a

    efectelor

    acestora.

    in

    regim

    de

    actiune

    constant6 a

    vAnfului asupra conductorului,

    in

    urma

    unui

    fenomen

    aerodinamic

    cunoscut,

    de

    pe

    suprafala acestuia

    se desprind

    alternativ

    vdrtejuri (fig.

    l,a)

    care

    determind

    asupra conductorului

    o

    miqcare

    armonici

    (frg.

    l,b)

    avdnd

    o frecvenlE

    care

    poate

    fi

    calculati cu relafia

    lui

    Strouhal

    Il]:

    in

    care:.f

    este

    K

    v

    d

    f=K;

    (l)

    frecvenfa

    indusl

    in conductor

    [Hz];

    coeficient

    de

    propor{ionalitate

    (introdus

    de unit5lile

    de

    mdsur5);

    viteza

    vdntului

    asupra

    conductorului

    [mis];

    diametrul

    aparent

    al conductorului

    [mm].

    +

    /C\?

    -->

    [b{

    vr

    \**,'j

    *

    *A

    -?

    -E

    o__

    --:L

    3--o-93a#

    ,.';#,'

    ;Fot

    ?

    r_

    t;,

    :area

    unei

    miqcdri

    u.lonr.. in

    conductor.

    Procesul

    armonic

    descris

    anterior are loc

    la

    viteze ale vdntului

    de

    pdnd

    la

    7

    :

    8 m/s.

    La

    viteze

    mai mari,

    vAntul, aclion6nd

    sub formb de rafale,

    creeazd

    condilii

    neuniforme

    (in

    timp qi

    spafiu)

    pe

    intreaga deschidere

    a liniei. Pe

    de altd

    parte,

    la

    aceste

    viteze

    mai,

    frecvenfa

    oscila{iilor este mare,

    iar

    amplitudinea

    acestora

    este

    micl

    gi

    mai

    pulin

    periculoasS.

    Importan{a

    studierii

    comporl5rii

    conductoarelor liniilor

    electrice aeriene la

    vibralii

    a

    ^crescut

    datoritd

    includerii

    intre

    criteriile de dimensionare

    mecanicd

    a

    acestora.

    In

    calculele

    de

    dimensionare mecanicr

    a

    conductoarelor

    LEA

    pe

    baza

    metodei

    celor trei

    stdri,

    starea

    determinatd

    de

    regimul

    de

    funcfionare cu

    vibratii

    a

    conductoarelor

    devine

    in

    multe

    caztri

    dominantS.

    in

    considerarea

    ei,

    un

    rol

  • 7/23/2019 indrumar retele

    6/63

    ::::'.'rderent

    il

    are

    forfa

    de tracjiune

    la

    +15'c

    (stare

    standard)

    din conductor,

    care

    este

    l:",zeta

    in

    urma

    acumul5rii

    experienlei

    de exploatare

    necesard

    la

    circa

    lg

    -

    25o/o

    din

    .-

    -::ll

    de

    rupere.

    Nerespectarea

    acestei

    .ordilii

    de dimensionare

    poate

    conduce

    la

    .:-:::ia

    ruperilor

    superficiale

    ale

    mantalei

    de aluminiu prin

    depdgiiea

    condifiilor

    de

    -

    :

    -'seald.

    chiar

    dacd

    s-au

    luat

    mdsuri

    de

    montare

    corectd

    a

    unor

    antivibratoare

    sau

    .

    :;

    :tasuri

    de

    atenuare

    a

    efectului

    vibra{iilor

    [2].

    Vibrafiile

    induse

    de

    vAnt

    produc

    eiorturi

    suplimentare

    in

    firele

    conductorului.

    1.:3sle

    eforruri,

    care

    depind

    de amplitudinea

    din

    conductor,

    au

    un

    caracter

    variabil,

    :;:j

    ce

    favorizeazd

    fenomenul

    de

    obosealr.

    intre

    amplitudinea

    vibraliilor

    qi

    :-..siunea

    maximl

    in

    conductor

    existd

    relafia

    [3]:

    -linamicii

    conductoarelor

    liniilor

    electrice

    aeriene

    6u

    =

    Kau

    Eo:

    -:

    "are:

    oD

    este

    tensiunea

    maximr

    in

    strafurile

    de la

    suprafa(a

    conductorului

    in

    punctul

    de

    prindere

    in

    clem6

    [daN

    /mm2];

    a6

    -

    amplitudinea

    vibrafiilor

    conductorului

    la

    g9

    mm

    de la

    prinderea

    in

    cleml

    [mm];

    E6

    alungireamaterialului;

    E

    -

    modulul

    de elasticitate

    la

    incovoiere

    [daNimm2].

    in

    relaliile

    (2)

    factorul

    de

    conversie,

    K

    depinde

    de locul

    unde

    se

    determind

    :::siunea

    (distanfa

    x

    de

    la

    clema

    de

    sustinere)

    qi

    de for{a

    z

    de

    intindere

    din

    ;

    -':ductor.

    valoarea

    lui

    se ob{ine

    cu

    ajutorul

    formulei

    definite

    de

    poffenberger

    gi

    S',r

    art

    [4]:

    (2)b

    ,-

    ab

    EE

    K-

    (3)

    ::

    ,-are:

    d

    este

    diametrul

    conductorului,

    [mm];

    p':

    T

    I EI,lllmm2l;

    T

    -

    fo\a

    de

    tractiune

    in

    conductor [daN];

    EI

    rigiditatea

    la

    incovoiere

    [daN

    mm2].

    AvAnd

    in

    vedere

    faptul

    ci

    amplitudinea

    vibra{iilor

    forfate

    ale

    conductorului

    ;:pinde

    de frecven 5,

    se

    poate

    stabili

    o relalie

    intre

    alungiraz

    tu

    o. materialului

    qi

    :ier-\

    enta

    vibraliilor

    f

    Reprezentarea

    grafrcd.

    a

    acestei

    dipendenle,

    folosind

    date

    ;rperimentale,

    este prezentatd

    in

    figtxa

    2.

    Corespunzdtor

    rezistenfei

    la

    obosealS

    a materialului,

    determinatd

    din

    curba

    lui

    \\'ohler,

    rezultd,

    o alungire

    limitd,

    e** care,

    conform

    recomanddrilor

    GIGRE,

    iste

    pentru

    conductoare

    Al-ol

    de 150

    -:

    200

    1tn/m

    [5,

    6].

    o

    astfel

    de

    limitd

    'dreapta

    orizontald

    din

    fig.

    2)

    definegte

    domeniul

    pericrlos

    al

    vibrafiilor,

    unde

    :lungirea

    depSgeqte

    nivelul

    admisibil.

    Datorita

    erorilor

    de determinare

    a

    mdrimilor

    ;e

    intervin

    in

    relalia

    (3)

    trasarea

    diagramei

    {fl

    prezintd,

    un

    grad

    ridicat

    de

    l:lcertitudine.

    Din

    acest

    motiv

    s-a

    incercat exprimarea

    efectului

    vibraliilor

    asupra

    -

    rr ndu

    ctorului

    prin

    intermediul

    altor parametri.

  • 7/23/2019 indrumar retele

    7/63

    10

    iNoauruln

    DE

    LABzMTzR

    DE RETELE

    ELECTRT:E

    -L]ru,Oinu

    amnumru,rm iti

    ^

    *=

    .f^,

    f,,,"

    Fig.

    2.

    Varia(ia

    alungirii

    cu frecven{a.

    flHzl

    de apreciere

    a

    acestui

    efect

    [7].

    Aseminltor

    alungirii

    e,

    Libermann-Krukow

    au introdus

    drept

    criteriu

    panta

    conductorului

    cr

    in

    nodurile

    undelor

    (fig.

    3)

    unghiul

    o

    depinde

    liniar

    de amplitudinea

    vlbra|;iei

    as:

    a=Tcao

    x

    unde )"

    este lungimea

    unei semiunde.

    (4)

    Fig.

    3. Determinarea pantei

    o

    in nodurile

    undelor.

    Compardnd

    expresiile

    celor

    doud

    mdrimi

    e

    gi

    cr,

    rezultd

    cd

    qi

    diagrama

    a(fl

    va

    aveala

    altd

    scard

    acelaqi

    aspect

    ca diagrama

    e(fl.

    Avantajul

    folosirii parametrului

    cr

    constd

    in

    posibilitatea

    traslrii

    diagramei

    a(fl

    direct din

    datele experimentale,

    frrd

    conversia

    m[rimilor

    mdsurate.

    In

    acest

    fel

    se

    elimind

    introducerea erorilor

    introduse prin

    aplicarea

    relaliei

    (3).

    Echival6nd

    alungirea

    Emu c'u

    panta

    u.^

    (corespunzdtoare

    unei

    vibralii in

    conductor

    egalS

    cu

    e.^)

    se

    obline

    din nou

    un

    palier

    care definegte

    domeniul

    vibrafiilor

    periculoase.

    Pentru

    [email protected] se

    adoptd

    valori

    periculoase

    cuprinse intre

    8o

    gi

    16"

    in

    funclie

    de deschiderea

    liniei,

    tipul

    gi

    caracteristicile

    conductorului,

    fo4a

    de

    intindere

    etc.

    Pentru

    amortizarea

    vibrafiilor

    conductoarelor

    liniilor

    electrice aeriene

    se

    pot

    utiliza

    urmdtoarele

    tipuri

    de

    dispozitive:

    -

    antivibratoare

    (fig.

    4);

    -

    distanliere

    antivibratoare

    cu

    elemente

    disipatoare

    de energie

    (fig.

    5);

    -

    fire

    preformate

    din

    duraluminiu

    -

    Armorrods

    (fig.

    6);

    -

    bretele

    antivibratoare.

    FS"

    5.'

    )nnmrurcrm

    I'smr[-r"

    dryr

    -

    iurr':

    m

    ::.r=nn*

    Ittr

    r&FE:

    ; lxls

    ttlrnm

    -

    rrlng;n

    ,'hr

    I

    -

    iru

    rc :

    ril

    -

    glggnfiXft5p

    E

    -

    E:SsUm

    klir.tmmmru

    mf.lr,fiUn

    -

    lrTlf

    Jrul

    & rrr":rm

    -

    ltrTm

    IE{1

    -

    :r''rm .ofi

    -;r,ni.tul-

    ::tr:u;nr:

    rsa[s.

    :I

    mrurmErr

    :rt[mL*.Er

    -LT

    r::lr,

    t:u;Uf:rri

  • 7/23/2019 indrumar retele

    8/63

    ,:a':'

    -.'

    i:namicii

    conductoarelor

    liniilor

    electrice

    qeriene

    ll

    Fig.

    4.

    Antivibrator

    de

    tip

    Stockbridge

    /qs

    ffiI

    #*

    ig.

    5.

    Distanliere antivibratoare.

    Fig.

    6.

    Bretele

    antivibratoare.

    Pentru

    determinarea

    locului

    de montare

    a

    antivibratorului

    falr

    de

    punctul

    :( :-l\are

    in

    clemd

    a

    conductorului

    se

    poate

    folosi

    rela{ia:

    L=

    d

    2.0,195

    v

    :,

    -rre:

    d

    este

    diametrul

    conductorului

    [mm];

    r'-

    viteza

    vdntului

    [m/s];

    f

    -

    for{a

    de

    trac{iune

    in

    conductor

    [daN];

    1,0-

    greutatea

    lineicd

    a

    conductorului

    [kg/m];

    g

    -

    acceleralia

    gravitalionald

    (g:

    9,gl

    m/s2).

    Determinarea

    eficacitrlii

    antivibratoarelor

    se

    poate

    realiza

    prin

    mai

    multe

    -:,:rCUfi:

    W

    {t

    (5)

    -

    pfin

    calcul,

    pomindu-se

    de

    la

    modelele

    clasice

    de

    reprezentare

    a

    lor

    (de

    exemplu,

    in

    varianta

    adoptdrii

    modelelor

    erectromecanice);

    -

    prin

    determinarea

    frecven{elor

    proprii

    de

    oscilafie;

    -

    prin

    determinrri

    experimentale

    pe

    masa

    vibratoare,

    determindndu-li-se

    caracteristica

    de

    funclionare

    eficace;

    trebuie

    sd

    se

    impuni

    mai

    murt

    caracterizarea

    func{ionrrii

    lor

    pe

    linie

    in

    condilii

    modelaie,

    dar

    mai

    ales

    reale;

    rezultatele

    experimentale,

    in

    esenld

    mdrimea

    amplitudinilor

    deplasdrilor

    conductoarelor

    in

    zonele

    de maxim,

    trebuie

    verificate

    prin

    3omfarajig

    ctt

    curbele

    de

    deplasdri

    standard

    acceptabile

    (fig.

    7).

    In

    condi{iile

    utilizdrii

    corespunz[toare

    a

    antivibraioarelor'de

    trp

    Stockbridge,

    aceste

    limite

    sunt

    de

    cele

    mai

    multe

    ori

    respectate.

  • 7/23/2019 indrumar retele

    9/63

    t2

    INDRUMAR DE LABORATOR DE

    RETELE

    ELECTRICE

    Qo

    Imm]

    12

    10

    8

    6

    4

    2

    0

    0

    10

    20 30 40 s0 60 10 80

    "f

    lHrl

    Fig. 7. Curba deplasdrii standard.

    3.

    DESCRIEREA INSTALATIET

    DE

    LUCRU

    Studiul va

    fr realizat

    pe

    un

    panou

    experimental

    de linie

    electricd

    aeriand,

    plasat

    pe

    platforma

    de

    inaltd

    tensiune a Departamentului

    de

    Sisteme

    Electroenergetice

    (fig.

    8), conlin6nd

    doud deschideri

    inegale formate

    din doi stAlpi

    de intindere

    (S11

    9i

    S1r)

    qi

    un

    stdlp de suslinere

    (S$.

    St6lpul de intindere

    S12 este

    prevdzut

    cu un sistem

    de reglare

    gi

    mdsurare a

    trac{iunii

    (SReM).

    Fig. 8. Schila

    panoului

    experimental exterior.

    Echipamentul

    optoelectronic de mdsurare de la distanld este format

    din:

    -

    telescop

    cu

    prismd

    de zenit

    (7);

    -

    senzorfotoelectric;

    -

    calculator

    portabil

    (PQ.

    .ili:4{'il r.

    i,l,,lulrt:. i

    r,

    lliilirlfrr,UJ,lilgliitrri"llLri

    r-\cT:;r

    -:-::*

    -"lt

    \

    'iir:rd.

    ii

    nTr:liliilti

    ontl

    -

    r|I{

    i-'li,i

    rr

    :

    ,t

    -

    d;lrTi.r

    iir,ll,

    k

    -

    r"

    :

    ,li,rlliilf

    rlfT]ulff.: ilil.

    :*fl:ll I

    Tr-,r ]u

    riigLnr

    ,r

    4rJ-,i

    r'./,..// \\\\\

    4.

    ilmom[

    L

    I

    g'TtT-.

    -::-..

    *"..;.

    A

    "

    Utum,,--rmttr.r

    -,

    ll,u-l,ttLl'll'ttl*lt+rt.l1'

    -.. lri+].-r

    -.

    1-:'I*r:

    ;

    -

    *.,.

    [email protected]

    -,,utiln.

    {.'

    Fkq:ftnu"a

    ltnj:,u

    iIl]Ltl

    y"

    iirriullilirLl"

    jT

    ::llt55tr

    ]r3

    nrx-flLlfl|]fiW]l nl

    i'lli{'ft:

    -

    '*

    iru-j

    SI,

    4

  • 7/23/2019 indrumar retele

    10/63

    W,ifu,:

    linamicii

    conductoarelor

    liniilor

    electrice

    aeriene

    4.

    MODUL

    DE

    LUCRU

    Penfru

    rcarizareamdsur'tor,or

    se

    parcurg

    secliunile

    urm'toare

    [g];

    {.1.

    Determinarea

    locului

    misuririi

    Locur

    mSsurdrii

    trebuie.s^d

    fie

    amprasat

    Ia

    o

    distan{d

    de

    40

    +

    r00

    m

    de

    #T::iil

    trebuie

    ales

    astfer

    ir"at

    r;;;;

    sr

    fie

    in

    spatelL

    conductorului,

    cu

    un

    1.2.

    p

    r

    egitirea

    telescopului

    .*rfi,"j::"opul

    este

    partea

    lanfurui

    de

    mlsurare

    care

    facilite

    azd

    urmdrirea

    *-r,H.5illiiJtt*utttii

    telescopului

    pentru

    rcalizareade

    mdsurdtori

    se parcurg

    -

    se

    aqazd

    trepiedul

    astfel

    ?nc6t

    masa

    si

    fie

    orizontald.;

    \fisuratorile

    se

    p,ot

    teaTiza

    in prezen[a.sau

    in

    absenfa

    v^nfului.

    in

    cazul

    ffi#t[1

    se

    reitizeazd;;.;;f;;;atd

    a

    conducto_iri,'iiri,

    de

    excitalie

    generqtor

    de

    semnar

    controrat

    (GSe),

    av6nd

    gama

    de

    frecvente

    .2

    -

    1000

    Hz;

    \vrvl'

    @[email protected]'u

    B;rttta

    ---r-

    amplificator

    de

    putere

    (Apu);

    excitator

    electrodinamic

    de

    fo4d,

    IE:1.

    care

    produce

    o

    excitalie

    rmonicl

    cu

    amplitudin.r.u*i*A

    de

    200

    daN.

    ,**rTo"t

    privind

    orginizarea

    d;**tt,

    a

    mesurato.,or

    sunt

    prezentate

    in

    l3

    Fig.

    9.

    Sistemul

    de

    excitalie

    qi

    mdsurd.

  • 7/23/2019 indrumar retele

    11/63

    t4

    iruonuutn

    DE

    LABzRATIR

    DE

    RETELE

    ELECTRICE

    se

    fixeaz[

    telescopul

    pe trepied

    qi

    se

    direc]ioneazd

    cdtre

    punctul

    cu

    cea

    mai

    mare

    amplitudine

    a

    vibra{iei.

    Axa

    diagonalS

    a crucii

    de

    masurare

    a

    telescopului

    tiebuie

    sd

    fie

    paraleld

    cu

    axa

    conductorului;

    se

    monteaze

    prisma de

    zenit

    pe telescop,

    astfel

    incAt

    sd

    arate

    aceeaqi

    direc{ie

    cu

    axa

    crucii

    de

    mdsurare

    a telescopului'

    4.3.

    Montarea

    qi

    punerea

    in

    funcfiune

    a

    instrumentului

    de

    misurare

    Partea

    principald

    a

    instrumentului

    de

    mdsurat

    este

    un

    calculator

    portabil

    de

    tip

    TOSHIB}

    286

    llaptop),

    compatibil

    standardului

    industrial,

    prev[zut

    cu

    memorie

    hard-RAM

    a"

    ZO'Mo.

    in

    iimpul

    mdsurltorilor

    calculatorul

    se

    aqazS

    pe

    masa

    trepiedului.

    Alimentarea

    calculatorului

    se

    poate

    face

    de

    la

    refeaua

    $e

    jolsj

    tensiune

    (220 V),

    de

    la acumulatoare

    de

    12

    V

    sau

    de

    la

    celule

    solare.

    In

    cazul

    alimentirii

    de

    la

    acumulatoare

    sau

    celule

    solare

    se

    foloseqte

    doar

    unitatea

    de

    floppy-disk,incareseintroduceodischetdprogrampentrupornirealaptopului.

    Elementul

    sensibil

    al instrumentului

    de

    m5sur6

    este

    un

    senzof

    cu

    fotodiodS

    care

    se

    conecteazdla

    intrarea

    amplificatorului

    de

    mdsurd

    (incorporat

    in

    laptop)

    prin

    intermediul unui

    conector

    cu

    15

    pini.

    DupS

    conectarea

    senzorului

    se

    pomeqte

    laptopul

    frra

    pomirea

    hard-diskului'

    4.4.

    Alinierea

    qi

    calibrarea

    instrumentului

    de

    mlsurat

    Alinierea

    consta

    in

    ajustarea

    direcfiei

    telescopului

    astfel

    incat

    umbra

    conductorului

    vibrant

    sI

    fie

    in

    mijlocul

    senzorului

    la trecerea

    prin zero'

    i'

    vederea

    alinierii

    se

    incarca

    programul

    OSMPRG'EXE'

    specializat

    pentru

    realizareamSsurStorilor,

    se

    selecteaza

    meniul

    Aiustment

    qi

    se

    parcurg

    utmStoarele

    etape:

    -

    se

    introduce

    de

    la

    tastaturd

    distanla

    estimativd

    dintre

    conductor

    qi

    instrumentul

    de

    m[surare;

    -severificdinc[odatdrespectareacondi{iilordelapunctul4'2;

    -

    se

    ajusteazd

    telescoput

    astret

    inc6t

    conductorul

    studiat

    s6

    fie

    v[zut

    clar

    la

    marginea

    de

    sus

    saude

    jos

    a

    vizorului.

    in

    c6mpul

    vizual

    nu

    trebuie

    s5

    apard

    obiectemigcbtoare,iarstrllucireatrebuiesSfielafelpestetot;

    -

    se

    inlocuieqte

    ocularul

    din

    zenitul

    prismei

    cu

    senzorul;

    -

    se

    d6

    comanda

    de

    aliniere

    qi

    se

    roteqte

    telescopul

    cu

    ajutorul

    cdldtii

    fine

    in

    SuSsauinjos,p6ndc6ndconductorulestev[zutlamargineaopus6a

    vizorului.

    Aceasia

    va

    apdrea

    pe

    ecran

    sub

    forma

    unei

    linii

    in

    zigzag.

    Rotirea

    se

    opre$te

    atunci

    c6nd

    se

    atinge

    din

    nou

    linia.de

    zero'

    Alinierea

    este

    terminatd

    atunci

    cand

    graficul

    tensiunii

    pe

    ecran

    a

    atins

    valoarea

    0, dup[

    ce

    trece

    prin maxim

    9i

    minim.

    calibrarea

    constS

    in

    iuarea

    in considerare

    a deflexiei

    9i

    grosimii conductorului,

    a

    distantei

    dintre

    conductor

    qi

    locul

    de

    mdsurS

    9i

    a

    condiliilor

    de

    lumin5.

    '*TIh,

    '

    ":

    *I|

    --

  • 7/23/2019 indrumar retele

    12/63

    r:*iy

    I

    di n

    amicii

    conductoarelor

    liniilor

    electrice

    aeriene

    l5

    0

    -0.5

    {.5.

    }Ilsurarea

    Pentru

    realizarea

    mdsurrtorilor

    se

    realizeazd

    mai

    int6i

    o

    premdsurare,

    prin

    a;:r

    area

    opliunii

    Pre-measurement

    din

    meniul

    Measuring.

    prin

    premasurare

    se

    ':nfrca

    alinierea

    corect[,

    calibrarea

    gi

    existen{a

    vibraliilor

    c"u

    amplitudine

    suficient

    -

    mare pentru

    a face posibildrealizarca

    mdsurlrii

    de duratd

    p.".r-

    qi calibrarea

    r=ornaGi

    a

    amplificdrii,

    v :

    vo2'.

    Durata

    premdsurdrii

    se

    arege-

    intre

    I

    gi

    ---,

    recunde.

    .

    \Iisurarea

    se

    poate

    face

    in

    doud

    moduri:

    continud

    gi

    pe

    intervale.

    Datele

    :rtrnute

    in

    urma

    unei

    mdsurdtori

    sunt

    stocate

    in

    memorie

    qi

    pot

    fi

    inregistrate

    :nnonal

    intr-un

    figier

    pe

    disk

    prin

    comanda

    save

    dinmeniur

    Fire.'

    5.

    TNTERPRETAREA

    REZULTATELOR

    Seturile

    de

    determindri

    ob{inute

    experimental

    trebuie

    sE

    fie

    comparate

    cu

    ::runutele

    teoretice.

    in

    ceea

    ce

    piiveqte

    caiculul

    frecventelor

    proprii

    ale

    oscilaliilor

    :,"'nnjuctoarelor

    liniilor

    electrice

    aeriene,

    problema

    ".t"

    "o-pticatd

    necesitdnd

    '"';area

    in

    considerare

    a

    unui

    mare

    num[r

    de

    factori

    exteriori (influen1a

    temperaturii

    Lsirp 'a

    forlei

    de

    trac(iune,

    varialia

    intensitatii

    v6ntului

    intr-o

    deschidere

    in

    spaliu gi

    -t-

    tilnp.

    r-aria{ia

    in

    timp

    a

    caracteristicilor

    mecanice

    ale

    materialelor

    din

    care

    sunt

    ;':n-

  • 7/23/2019 indrumar retele

    13/63

    iNowtu,qn

    DE

    LABzMTzR

    DE

    RETELE

    ELEcTNCE

    PlecAnddelaacestedatesedeterminiamplitudineamaximigifrecvenlaeiqi

    apoipoatefitrasatddiagramaaa(fie.11).Valoarealimitiaparametruluicreste

    calculatd

    in

    mod

    automai

    in

    funclie

    de

    caracteristicile

    conductorului.

    *t'I

    t1l

    12)

    Fig.

    11' Varia{ia

    pantei cu frecven{a'

    BIBLIOGRAFIE

    Arie,

    A.

    q.a, - Re{ele

    electrice'

    Calculul

    mecanic'

    Editura

    Tehnicd'

    Bucureqti'

    198

    1.

    Dumitrescu,

    E.,

    Eremia,

    M',

    Dumitriu,

    C'

    -

    Test

    Report

    for

    Vibrations

    Measurement

    on

    a

    q00'kv

    overhead

    Electric

    Line

    Instaled

    in

    lraq

    and

    'tiiipna

    rith

    AV-s

    Tvpe

    Dumpe^

    1ed:9:

    mai

    1e87

    -

    Irak'

    Arie,

    A.,

    Dumitrescu,

    n.,

    n..*f',

    M]

    Bllan'

    Gh"

    Dumitriu,

    C',

    Trigtiu'

    I'

    Opto-electronicSystemforUn'*'*g.AeolianVibrationsonOverheadLine's

    Conductors.

    SimpozionrliRelele

    electiice

    de

    foarte inalt6 tensiune,

    Sibiu

    1995'

    Poffenberger,

    J.C.,

    Swart,'R'L'

    -

    Dffirential

    Displacement

    and

    Dynamic

    ConductoiStrqin.IEEE

    Trans',

    PAS

    -

    84,

    1965'

    CIGRE

    Study

    committi

    zz,'wcoq

    -

    Endurance

    Capability

    of

    conductors,

    Final

    Reporf.

    Paris,

    august

    1988'

    CiGRE

    Stoay

    Conl-iieZ2,WG1l,

    TF2

    -

    Guide

    to

    Vibrqtion

    Measurements

    on

    Overhead

    Lines.

    Libermann,

    A.J.,

    Krukow,

    K'P'

    -

    Vibration

    des

    conductors

    de

    lignes

    aeriennes

    et

    protection

    iontre

    celle-ci

    en

    uRSS.

    Sesiunea

    CIGRE,

    iunie

    1968.

    Phisterer,K.-(Jser,sManualforVibrationTelemeter(oSM4)PHISTERER,

    Stuttgart.

    TEST,OI]O

    .

    anRlitudelml:

    irequencutcPsl:

    eE

    f

    [,

    \Il-

    T

    m.EGlUt

    R

    Ltr\

    1

    {f

    u-u,rP{LL

    irr,lllttriu,ltrlJn

    rUyfmlrr-i

    :-T

    T:,-

    ,lr:.g:

    -:;n:i

    :l

    iiii,

    rhX1fTllU:t"ii[lr

    ]"iuf,-]lugliuJ5

    ;

    ri5

    miiillilri[liritE]ilml'

    "Ilu

    flinrjn'l

    tuImirmtul

    ic

    n"

    qr-*n-r

    *:=

    :

    -**:-*

    ;"

    :

    -i'r:::J

    L

    -

    T:gI11

    I

    [.

    JrrrflImtufTh;i

    x"

    ffim."E\Tq"m

    .

    1-:lutUULri,nr

    "ryl,,m

    t3l

    t4l

    t5l

    t6l

    U]

    t8l

    o

    *Mltx

    :;i

    rii,

    -ll

    =

    t

    ,ili

    :

    -.

    l

  • 7/23/2019 indrumar retele

    14/63

    LucrareaL2

    SIMULAREA

    CLi

    AJUTORUL

    MICROSISTEMULUI

    A

    REGIMURILOR

    DE

    FUNCTIONARE

    ALE

    LINIILOR

    DE

    TRANSPORT

    I.

    SCOPUL

    LUCRARII

    S:.rdiul

    regimurilor

    de

    funclionare

    ale

    liniilor

    electrice

    de transport

    se va realiza

    r:,

    :-.o'lelare

    fizicd

    cu ajutorul

    microsistemului

    de

    C.A.-C.C.

    totodata

    se

    vor

    efectua

    :

    :ri:--il5ri

    numerice cu

    ajutorul programului

    de

    calcul

    LinTrans. Rezultatele

    ob{inute

    ::

    :tsuritori

    pe

    microsistemul

    c.A.-c.c.

    se vor

    compara

    cu

    cele oblinute prin

    calcul

    -

    -_Et

    ]L

    -

    Se

    vor

    studia

    regimurile

    caracteristice

    de

    funclionare

    ale

    liniilor

    de

    transport:

    a)

    regimul

    de

    funclionare

    in

    gol

    a

    unor linii

    de lungimi

    diferite;

    b) regimul

    de

    funclionare

    cu

    compensare

    transversil[;

    c)

    regimul

    de

    func{ionare

    in

    sarcind

    cu tensiuni

    egale

    la

    capete;

    d) compensare

    serie

    gi

    mixt5.

    2.

    BREVIAR

    DE

    CALCUL

    .

    Ecuatiile

    generale de

    funclionare

    ale

    liniilor

    de transport

    Il-4]:

    U

    (x):

    U

    ,

    chyx

    + Z,

    lrshyx

    (x)=Y"{J

    ushy+I

    uchyx

    (1)

    :arc

    L-,

    gi

    1u

    sunt

    tensiunea

    gi

    curentul

    la

    x

    =

    0, adic5 la

    bara

    consumatorului;

    .._

    t:

    .

    _l_=

    lZoy

    o

    -

    constanta

    complexi

    de

    propagare;

    ;o

    =

    ro

    *

    j

    xo

    -

    impedanla

    complexd

    lineicb

    a

    liniei;

    )',,

    =

    go

    +

    .ibr,

    -

    admitanla

    complex5

    lineic6

    a

    liniei;

    f_

    z.:

    l

    2,

  • 7/23/2019 indrumar retele

    15/63

    l8

    INDRUMAR

    DE LABORATOR

    DE RETELE

    ELECTRICE

    .

    Pentru

    linii

    firi

    pierderi

    longitudinale

    qi

    transversale

    (

    /h

    :

    0

    ,

    gn

    =

    0

    ),

    rezultd:

    "t-:,[;i=

    i'[-h:

    i,'[r,",

    =

    i+

    o

    v

    r:6000

    km (pentru/:

    50

    Hz).

    J

    )t

    )-n

    chyx:

    chTJx:

    cosSx:

    cos

    (D

    -troIo

    este unghiul

    in

    grade

    corespunz[tor lungimii

    x,

    mlsuratd

    de

    la

    nllilillflflilllilililflrru

    ]i

    rlllllllllllllll

    lmL'iill

    ntix

    unde

    ),0

    =yT

    =

    2r

    unde

    (D

    )"0

    consumator.

    o

    Valoarea

    tensiunii

    in

    lungul

    unor linii cu lungimi

    diferite

    go1.

    Pentru

    x:

    L,

    (D

    =(Dr

    din

    expresia

    (3)

    in cazul

    en

    =0,

    shlx:

    "hi#.:

    isin\x:7sin

    @

    Z

    c

    :

    ^11

    :

    ^l+

    :

    ^l'o

    adica

    o simpld rezistenld.

    Vl,

    60

    'o

    Rezult6

    ecuafiile

    de

    funcfionare

    pentru

    liniile fbrd

    pierderi:

    U

    (x)

    :

    U

    ucos(D

    +

    j

    ,

    Z

    r

    [email protected]

    [email protected]):

    jU

    ,y,

    [email protected] +

    1,

    [email protected]

    .

    Exprimarea

    in

    m[rimi

    relative:

    u(x\

    =Yfn

    =

    coso +

    7j,

    sin

  • 7/23/2019 indrumar retele

    16/63

    mur

    ;:r

    atlorzlt micros

    istemului

    a

    t,.I[.] ilhl]:

    Ur=

    cosOz

    +

    j

    prsinQ-,

    Fig.

    1.

    Variafia

    tensiunii

    pentru

    trei

    linii

    de

    lungimi

    diferite

    (It

    " pn.,

    2.

    ptin

    inchiderea

    contactorului

    C, se introduce

    o capacitate

    transversald

    a

    ciei

    I'aloare

    se

    regleazd

    astfel incdt

    nivelul

    de

    tensiune la consumator

    sI

    creascd

    pAnE

    h

    rzlmrea

    tensiunii

    de la inceputul

    liniei;

    3.

    se

    mdsoari

    tensiunea

    din

    punctele

    A

    *

    F

    gi

    se

    traseazi

    curba

    de vaialie

    a

    msimii

    in

    lungul

    liniei

    U

    :

    "f

    (*);

    4-

    se repeti primele

    trei

    etape pentru

    situalia ps

    < pN

    cu

    observa{ia

    cd

    ra

    F

    il

    2

    se introduce

    o bobind

    reglabilS

    transversald, pentru

    reducerea

    nivelului

    de

    Eosiune

    la

    consumator p6n[

    la

    valoarea

    de la inceputul

    liniei;

    5.

    deoarece

    in

    regimul

    de la

    punctul

    4 apar

    supratensiuni

    pe

    linie,

    se

    vor

    testa

    posftilitnflle

    de

    compensare

    in vederea

    reducerii

    lor.

    BIBLIOGRAFIE

    tl]

    Bercovici,

    M,

    Arie,

    A.A.,

    Poeati,

    A.

    -

    Relele

    electrice.

    Calculul

    electric, Editura

    Tehnic6,

    Bucuregti,

    1971.

    [2]

    'Guill,

    A.E.,

    Paterson,

    w.

    -

    Electrical power

    systems.

    volume

    one

    (2nd,

    Edition),

    Pergamon

    Press,

    Oxford,

    New

    york,

    1979.

    t3l

    Poeat5,

    A.,

    Arie,

    A.A.,

    Crigan,

    O.,

    Eremia,

    M., Alexandrescu,

    V., Buta,

    A.

    -

    Transportul

    qi

    distribulia

    energiei

    electrice,

    Editura

    Didactici

    gi

    pedagogica,

    Bucuregti,

    1981.

    t4]

    Mircea

    Eremia (coordonator)

    q.a.

    -

    Electric

    Power

    Systems.

    Electric

    Netvvorks,

    Editura

    Academiei

    Romdne,

    Bucureqti,

    2006.

  • 7/23/2019 indrumar retele

    25/63

    CABLURILOR

    DE ENERGIE

    Lucrarea

    L3

    REGIMUL

    TERMIC

    AL

    tllllnrryIirn,,,,rrulu,

    dltJ,,wflflflMl,i{r .,ilrhlj&]uJ'

    J.

    .r"

    H

    mrp.

    ,

    nulltuumr

    M

    ul*""n*

    -

    l$lp

    @

    flJJSl{lllffi*;'$

    r,,l$riil.tm'

    [email protected]

    ffiG

    i'

    :"

    =,{

    *

    ;tf

    -"lili.--*-.5r*

    fu

    X.

    $

    5tu&ncmunnu

    [email protected]

    um

    ,dilUirflrfimililrtr

    ilmil]k

    UUrfm

    n[m

    rlll [email protected]

    [email protected] ,ru

    :mommu

    It

    [email protected],, {rslwm[''in]

    [email protected]

    *,udftmormrlltr

    p111m

    lpqufllmm

    m

    Fmmuu

    oE mnmfi s

    rruIffiM{ilun

    iuoilrumr*

    [qfmi

    5.

    NfrINNL Df,

    rtrurnmm

    frmU

    Umg

    EmmlETlEmL

    :tc

    Ullrmcs.mo-i

    lrl

    rur

    rirmmrnmri

    m

    me

    rrtiirmnrmrmm

    1.

    SCOPUL

    LUCRARII

    Se

    studiazl regimul

    termic

    al unui

    cablu monofazat

    de

    energie

    electric[

    determin6ndu-se

    urmdtoarele

    :

    a)

    curba

    de

    inc6lzire

    il:flt)

    pentru

    o

    incdrcare

    l,

    timp

    tr, din

    care se obtin:

    al)

    constanta

    de

    timp

    a

    regimului

    de incdlzire;

    a2)

    spectrul

    de

    temperaturd

    e

    :

    flA

    in

    cablu

    qi

    calculul

    c[derilor

    de

    temperaturE;

    a) curba

    de r6cire

    9z:J(t);

    b)

    curba

    0z

    :

    JU)

    pentru

    un

    regim

    cu sarcin6

    variabili

    (12

    *

    I) fie

    folosind

    curba

    01

    :

    flt)

    oblinltd

    la

    punctul

    a), fie

    pe

    cale experim entald.

    2. DESCRIEREA

    MONTAJULUI

    Cablul supus

    incerclrii

    este

    de

    tip AC2YHSY1

    avdnd secliunea

    lxl50 mm2

    qi

    tensiunea

    nominalS

    12120

    kV.

    Epruveta

    de incercat are lungimea

    de 10

    m

    qi

    este

    infbguratl

    intr-o funie

    de

    azbest

    pentru

    a

    simula

    un

    sol cu

    rezistivitatea

    normald

    (pr:

    100'C

    cm/W).

    Schema

    electricd

    a

    instalaliei

    de

    incercare

    conjine

    (fig.

    l):

    -

    cablul

    electric

    supus incercSrii;

    -

    transformatorul

    de incdlzire

    tip

    tunel,

    alimentat

    prin

    autotransformatorul

    ATR-50;

    -

    pupitrul

    de comandd

    qi

    circuitele

    de comandd

    gi

    control;

    -

    inregistratorul

    de

    temperaturd

    (inregistrator

    electronic

    compensat automat

    cu

    doud domenii

    de temperaturd

    comutabile:

    0-100'C

    9i

    100:300"C

    qi

    cu

    trei

    viteze

    de

    derulare

    a hartiei

    de

    inregistrare:20,

    60

    gi

    120

    mm/or6).

    I

    Semnificalia simbolurilor:

    AC

    -

    conductor

    din aluminiu;

    2Y

    -

    izola\ie

    din

    pE;

    HS -

    ecran

    metalic

    semiconductor;

    Y -

    manta

    din PVC.

  • 7/23/2019 indrumar retele

    26/63

    ,i

    .

    'r',

    ,

    -.

    *n::-

    dl

    cablurilor

    de

    energie

    Fig.

    1.

    Schema

    electrice

    a

    instalafiei

    de incercare

    a

    cablului.

    In

    figura

    2

    este

    prezentatd.

    o sectiune

    transversalS

    -

    :\llSY

    I

    xl50mm2

    de 12120

    ky.

    29

    pfln

    cablul

    monofazat

    Manta

    Conductor

    Fig.

    2.

    Secfiune transversald

    prin

    cablul

    monofazat.

    Traductoarele

    de temperaturd

    sunt termocupluri

    din

    fier-constantan,

    fixate

    pe

    -,ementele

    cablului prin

    procedeul

    de

    ,,altoire".

    Teaca

    traductorului

    este izolati

    pentru

    .

    evita

    contactul

    cu

    conductorul

    cablului,

    cu ecranele semiconductoare

    qi

    cu

    bandajul

    J3

    arrnare,

    respectiv

    pentru

    eliminarea

    circuitelor

    parazite

    de curent

    care falsificd

    ::-l

    asurdtorile

    prin incdlziri

    locale suplimentare.

    Punctele

    de

    mdsuri

    sunt

    situate

    pe

    urmdtoarele izoterme ale

    secliunii

    cablului:

    -'onductor,

    izolatie,

    ecranul

    metalic,

    mantaua

    cablului. cu un termocuplu

    se mbsoard

    si

    temperatura

    mediului

    ambiant, pentru

    a fi

    inregistratd.

    3. MODUL

    DE

    LUCRU

    lnstalafia

    fiind pregdtitd

    pentru

    experimentare,

    inclusiv

    inregistratorul

    de

    temperaturd,

    se

    procedeazd

    astfel:

    a)

    se alimenteazl,

    autotransformatorul

    ATR-50

    gi

    se cregte

    manual tensiunea

    de

    alimentare

    a

    transformatorului

    de

    incdlzir:e

    pAnI

    c6nd curentul

    d

    Ecran

  • 7/23/2019 indrumar retele

    27/63

    30 iNoau*un DE

    LABIMTIR

    DE RETELE ELECTRICE

    {&ruilflttttmrnruiilr

    rilili",rlrl]llrflflriiri

    Jil,riulflnl]]l1/lll

    (mlsurat

    cu ampeflnetrul A2) din

    cablul

    incercat atinge valoarea

    treaptd

    dorita

    f,

    :

    320

    A

    (datorite

    raportului

    1000/5 A al transformatorului

    de

    curent, fald de 500i5

    A

    al

    aparatului de

    mdsurd ampetmetrul va

    indica

    150A);

    b) se urmdresc

    pe

    hArtia

    inregistratorului

    -

    care

    este fixat

    pe

    viteza

    de

    derulare

    60

    mm/ord

    -

    curbele

    de

    incalzire

    $ :

    flt)

    corespunzdtoare

    conductorului, izola[iei, ecranului

    metalic, mantalei PVC,

    respectiv

    mediului inconjurdtor;

    c) dupd un

    timp

    de

    incdlzire

    h

    :

    90

    min*, in funclie de

    scopul

    utmlrit, se

    opteazd

    pentru

    una din variantele:

    cl) se

    intrerupe alimentarea cablului

    (n

    :

    O

    A)

    inregistrAndu-se

    procesul

    de

    rdcire

    al cablului,

    timp de ln:30

    min.;

    c2)

    se

    modificd inclrcarea cablului

    la 12>

    11

    sa:ula

    12

    l.

    Un

    exemplu

    de

    rezultat

    experimental

    in

    care

    se

    redau

    inregistrate

    pentru

    cablul

    studiat

    este

    prezentat

    in figura

    6.

    ri{llli,trttullilfilflltillltiiti

    ,iiliitr,,mniul

    lini l;liit,,"lulrl-"u.

    ,

    s

    -

    @

    :

    Silliq,

    n"

    L

    3.

    cunoscandu-se

    deja

    r[spunsul

    tranzitoriu

    il

    :

    JU)

    pentru

    o

    ?ncrrcare

    treaptd

    |

    :

    const.,

    la

    care

    s-a

    frcut

    incdlzirea,

    sE

    se

    stabileascd pe

    cale

    grafo-analiticd

    alura

    curbei

    02

    :

    flt),

    pentru

    o sarcini

    12 +

    11,

    folosind

    in

    acest

    scop

    relalia (Anexd):

    0r(t)=0,(r)+(f,

    -rF,

    Q-r)

    e)

    Pentru

    stabilirea

    curbei

    02

    :

    fiz)

    se

    completeazd

    tabelul

    I

    cu

    valori

    ale

    temperaturilor

    la intervale

    de timp

    de l0 minute.

    Rezultatele

    se

    vor

    compara

    cu

    cele

    oblinute

    experimental

    la

    punctul

    c2)

    (fig.

    5).

    Thbelul

    1

    w(t)

    q(t)

    w2

    ,"70r(t)+krg,1st1

    E:

    t,i

    -

    -

    @-*-----

    W,

    temperaturile

    Stabilirea

    curbei

    02

    :flt)

    t

    [min]

    0 l0

    20

    T,

    x

    +10

    T

    +20

    0,(t

    ['cl

    G,-l\O,(t-r\

    f'cl

    0zQ)

    f'cl

  • 7/23/2019 indrumar retele

    30/63

    rrl.mc,il cablurilor de

    Fig.

    6.

    Exemplu

    de

    rezultate

    experimentale.

    ,,.-g:: r,t

    ::

    .

    -

    ..i

    i\

    LS

    Ft,t

    ;-'

    ,'

    +f

    I

    "

    1..

    B,BI"IOTECA

    '

    .f)r - - ;'

    '

    ,'nr.h

    r.r{'\

    \

    tlii-.i

  • 7/23/2019 indrumar retele

    31/63

    34

    INDRUMAR

    DE

    LABORATOR

    DE RETELE

    ELECTRICE

    ANEXA

    REGTMUL

    cu

    SARCTNA

    vanmnrr,A

    ix

    rnnprn

    Regimul

    normal

    de

    funclionare poate

    fi

    cu

    sarcind

    constantd

    (100%)

    gi/sau

    variabild.

    Begimul

    cu

    sarcind

    constant[

    permite

    determinarea

    regimurilor

    cu

    sarcind

    variabild.

    in

    acest

    sens, cunoscdndu-se

    rbspunsul

    tranzitoriu

    la

    o

    sarcinb

    treaptd,

    printr-o

    transformare

    integral5

    se

    poate

    obline regimul

    de incdlzire

    in

    cazul

    unei

    sarcini

    oarecare.

    a)

    Rlspunsul

    la

    o

    sarcini

    treapti

    Fie

    un

    cablu

    de energie

    c[ruia

    i

    se

    aplicd

    o incdrcare

    w de

    tip treapti(fig.

    A.l).

    -

    T.nan

    C------)

    T"ona

    [email protected]

    l{llll'1iliflilfli/ll]

    illll

    iillmIll1rr

    luliififlil0uDmr

    ililN

    '{l1,:

    I

    ffi

    =

    W

    lfrlIutllturyJffilliu

    .u1u

    iF

    llmuf

    t{t,

    =

    f.

    #r

    illlllfiflrue

    q.=;=

    r1

    /M,

    heMl

    [email protected][l

    [email protected]

    fl

    =d

    rmllll

    &,

    =

    &

    fu,

    ,ruruu, @q

    rom{

    mmmr

    1plMilffi,

    =

    -,

    "&

    ={

    Uiiirmiiihnfird&+rfl '*nmm

    +-

    i

    ,qdlirlrlilrrflfgpqpg1tr$rU1f,E,im

    /Ur

    *-

    =

    a'J[

    *

    #

    '&*

    =s's'

    fi:lumlilMM,,lflr

    loUU

    .filtmi;,:

    *

    e-

    I0d

    i,*

    =

    Se rum,

    um*ni

    ,;rul

    &-,rn,

    =

    ftilmtr'fi,

    =

    ltr-

    uc

    rEfiUutE

    [email protected] tu

    n

    t

    Fig.

    A.1.

    Rdspunsul

    la

    o sarcind

    treaptL.

    Ecua{ia

    diferenlialb

    a

    bilanlului

    termic

    intr-un

    timp

    Ar

    este

    datd

    de

    relalia:

    WA,t

    =

    RI2

    At

    =

    CLT,

    *

    [email protected]"",,

    -T."r,,)Lt

    =

    CLT" +

    AOLI

    (A.l)

    in

    care:

    A[

    este

    cregterea

    absolut?i

    de temperaturd

    a

    conductorului

    in intervalul

    Ar;

    C:

    co M

    -capacitateatermicd

    a

    conductorului;

    cp

    -cdldura

    specificd;

    M

    -masa

    unei lungimi

    unitare

    a

    conductorului;

    ,S

    -suprafala

    laterald

    a

    conductorului;

    A:o'S

    -capacitatea

    de cedare

    a

    cdldurii

    de

    cdtre

    conductor

    in

    mediul

    inconjurdtor:

    c[:oh*ct"u

    ln

    relalia

    (A.l)

    s-a

    notat

    diferenla

    de temperaturd

    cu:

    0=Trona

    -T."da

    imp64ind

    relalia (A.1)

    cu At

    se

    obfine:

    w:M2=cLT"*Ae

    Lt

    Dac[

    se

    considerd

    T*"1:

    const.,rezultd:

    de

    =dT,

    dt

    dt

    (A.2)

    w(0

    e(t)

  • 7/23/2019 indrumar retele

    32/63

    urnic

    al cablurilor

    de

    energie

    ryfir:din(A.1):

    W:[email protected]+

    A0

    dt

    h

    ipotezele

    cd

    W:

    const.

    gi

    I

    f,Im"

    0

    =

    Bre-"'

    +

    Bz

    (A.4)

    mfu

    o

    =1=

    I

    "rt"

    inversul

    constantei

    de

    timp

    r aincdlziiii.

    C

    xi,"

    Penru

    determinarea

    constantei

    81

    se

    scrie

    condi{ia

    inifial[

    pentru

    I

    :

    0,

    0

    :

    0;,

    flE$r*ri\:

    (A.3)

    :

    const.,

    solufia

    ecua{iei

    diferen}iale

    liniare (A.3)

    (A.s)

    regimului

    (A.6)

    (A.7)

    (A.8)

    0,=Br+8,

    5U

    Br=0,-8,

    in

    ceea

    ce

    privegte

    constanta

    82,

    zceatsti.

    se

    obf,ne

    ca solulie

    a

    imff pentru

    0": const.,

    =O

    gi

    din ecualia (A.3)

    rezult6:

    dr

    Bt:o-w-RI2

    AA

    |indndu-se

    seama

    de

    (A.5)

    qi (4.6),

    ecuafia

    (A.4)

    devine:

    rlica

    funclia

    0 este

    suma

    a

    doud

    funclii (ftg.

    A.2):

    g

    ,,"

    =

    5(

    -

    "-"')

    -

    curba

    de

    incdlzrrea

    conductorului

    e-",

    -

    Y[/

    -

    e* 10,a,

    mu

    A

    Ecualia

    (A.7)

    capdtn

    forma:

    o

    ""hi,

    =

    e-

    (1

    -

    "-"')

    *

    o

    ,"-o'

    r

    :

    (r,

    -5)"-

    +L

    =

    tr

    -

    ",)5

    +

    oi e-a,

    0rrr:0,r-''

    -

    curba

    de

    rdcire

    a conductorului.

    Se

    constati

    cd

    cele

    dour

    fenomene

    de incdlzire

    qi

    rdcire

    se

    desfrqoard

    simultan.

    Pentru

    t

    -t

    @,

    cablul

    atinge

    valoarea

    temperaturii

    stabilizate:

    Pentru

    0i

    :

    0,

    temperatura

    iniliald

    a conductorurui

    fiind

    egal6

    cu

    cea

    a mediului

    ambiant, fenomenul

    se

    desfbgoarr

    numai dup[

    curba de

    incdlzire

    06

    (fig. A.2,

    a).

  • 7/23/2019 indrumar retele

    33/63

    36

    it'toauu,la

    DE

    LABORATOR

    DE

    RETELE

    ELECTRTCE

    Il,,a,r

    11pnp4

    r

    il

    e=

    14/

    A

    a)'o)t

    Fig.

    A.2.

    Curba

    de

    incdlzire

    a

    unui

    conductor

    in

    funcfie

    de

    timp.

    in

    cazul

    in

    care

    conductorur

    nu

    mai

    este parcurs

    de

    curent,

    adicd

    w

    :

    0,

    fenom_enul

    se

    deslhgoar[

    numai

    dupl

    curba

    de

    r[cire

    (fig.

    A.2,

    b).

    Prin

    trasarea

    subtangentei

    licurba

    de

    incdlzire

    sJpout"

    ietermina

    constanta

    de

    incdlzire

    ri,"r

    &ce&sta

    constituie

    timpul

    necesar

    conductorului,

    fird

    cedare

    de

    cdldurb,

    pentru

    a ajunge

    la

    temperatura

    0*^.

    Temperatura

    stabilizatd04

    se atinge

    numai

    dupa

    un

    interval

    de timp

    t:

    (4+6)

    ri,,.

    tr)

    Analogia

    electricl

    a

    fenomenului

    termic

    Fenomenul

    de hansmitere

    a

    fluxului

    de

    c5ldur5

    W

    de la

    sursele

    din

    interiorul

    cablului

    qi

    pdnd

    la

    disiparea

    in

    atmosferd

    este

    analog

    cu fenomenul

    curgerii

    unui

    curent

    electric

    intr-un

    mediu

    cu

    conductivitate

    finitd.

    Conform

    legii

    lui

    Fourier,

    densitatea

    fluxului

    de

    cdldurd

    transmis

    prin

    conducfie

    intr-o

    secundi

    prinh-o

    sectiune

    unitate

    11

    cm2;,

    ?ntr-o

    direc{i

    e r

    va

    fregald

    cu:

    1d0

    ,il

    llllt

    llt

    ltL

    llt.

    lli

    ,

    I rLt,ilr'"

    l u"'

    nl

    [r

    iuilfliltlitllr

    ll11

    ;:.

    ',"

    irr(

    Itr

    illrrril

    'h

    lllnrr''jttiiuliiitil

    ltlltllLliiillilliiililllltiiiilt,

    ]jlt,,T*

    ]lUUt"

    {

    illlllllllll

    llllrrliiiiilf,fllvl]ii

    lll

    ,1

    lllLLlLlllx[ i'iii

    -r

    t,-'llliilliiilt,i,,,

    lllll*

    riii

    lll

    .

    .,,,

    ,.

    ..n

    llll

    r

    r

    I lllll'-illlllllililll

    ,ilLlt

    Q,=

    (A.e)

    P,

    dr

    Penhu

    cazula

    dou[

    suprafe]e

    cilindrice

    concentrice,

    derazerl,

    respectiv

    12

    qi

    de

    lungime

    l,

    avdnd

    temperaturile

    01

    gi

    02

    (0r

    >

    0z)

    (fig.

    A.3),

    fluxul

    de

    cildurd

    constant

    W2prin

    suprafa{a

    X

    va

    fi:

    -

    :l i ti lLiL l

    |tlill

    L

    ll.

    I

    l,-

    -ii:llll

    ;

    l L Lt Ll ]l N

    "llllllliiillililil,

    llllill,li l rili

    .]]l1.

    tlir fl".

    "l

    .iitl[

    -'

    .1".

    "

    : ._.

    ,-

    l

    Ul+

    tbt

    ,il

    **,il5

    ,ulllti

    ltiit,]l

    lt,

    I

    rLLl]iill'f"iLiltiii

    llllll'"'illllill

    -rlLillillllllll..llL

    .,lll:l

    lililn.-

    .t

    'lU

    Wr:2nrlq,

    ilIltLLLlllli:lli

    I

    (A

    10)

    --g

    l*

    ,nii[ll],

    Fig.

    A.3.

    Transmiterea

    cdldurii intre

    doud

    suprafe{e

    cilindrice

    de

    lungime

    /.

    aflate

    la

    remperaruri

    diferite.

    :0.(1-e-")+0,e

    0,,":

    0.(1-e

    )

    pt.

    07

    0

    \-

    i^(dii

    ",Y

    j

    ,;J

    ,,

  • 7/23/2019 indrumar retele

    34/63

    -)t

    Mmind

    relalia (A.9)

    in relalia

    (A.10)

    se

    obline:

    .*_

    de

    ll'.

    =

    -t'"

    lr--

    prdr

    o,

    dr

    _d0:Wr)__

    Frn

    mtegrare

    ^o"

    r":?:l::

    rz,re^tttd:

    0'

    -

    0,

    =

    w>

    lllrL

    '2nl

    \

    ru, furysn

    lui Fourier:

    0,

    -0,

    :WzRrz

    (A.11)

    -

    R..

    : +nL

    este rezistenta

    termici totald acircuitului

    termic

    considerat,

    2rl

    rl

    to

    SsdT:.

    Corespondenla

    termenilor

    din legea lui

    Ohm dintr-un circuit

    electric

    qi

    termenii

    dtm

    crryresia

    (A.l

    l)

    stabiliti

    pe

    bazalegii lui Fourier,

    pentru

    un

    regim

    stalionar

    este:

    Circuitul termic

    Circuitul electric

    r

    -

    fluxul

    de cdldur6

    I

    lS: 0r

    -

    0:

    -

    diferenla de

    temperaturi

    LU: Ut

    -

    Uz

    - curentul

    electric

    -

    diferenla

    de

    potenlial

    - rezisten{a

    electricd

    -

    rezistivitatea

    elecfici

    fl-

    -

    rezisten{a

    termicd

    -

    rezistivitatea

    termicd

    R

    p

    Pe

    baza acestei

    analogii

    se

    poate

    construi

    schema electricS

    echivalent5 din

    &rx'a

    A.4,

    in

    care

    s-au

    neglijat

    capacitSlile

    diferitelor

    straturi fa 5

    de

    exterior.

    0^naiu

    Fig. A.4.

    Schema electricd

    a unui

    cablu cu

    conductor

    din

    aluminiu,

    izolatie

    din

    PE,

    ecran metalic

    din

    cupru

    gi

    manta

    din

    PVC,

    infigurat infi-o funie

    de azbest

    (avdnd

    funclia de mediu de

    pozare).

  • 7/23/2019 indrumar retele

    35/63

    38

    iwonuu.q.n

    DE LABqRATqR

    DE RETELE ELECTRICE

    Pe baza acestei

    scheme se

    pot

    calcula

    cdderile

    de

    temperaturi,

    in

    regim

    sta{ionar,

    pe

    oricare

    din straturile cablului.

    De

    exemplu,

    penhu

    izolalia din

    polietilena:

    Ae,"

    -

    P"

    W,1nfexr'i'a

    LIL f

    ,1ild.

    Fig. A.5. Circuit electric

    RC.

    IT

    t

    (

    p)

    :

    a;a

    :

    (cp

    +

    G\J

    (

    p):y

    (p)

    :

    Cp + G

    pp

    Apare

    echivalenla

    intre

    ecua{iile

    (A.13)

    9i

    (A.14):

    w(p)=i(p)

    efp>u

    fp>

    Rezult5:

    [email protected]):utplitpl

    [email protected])

    =

    Cp

    +G

    wfd

    =

    [email protected])[email protected])

    y(p): Cp

    + A

    *

    Transformata

    Laplace a unei

    tunclii w(r)

    este t{[email protected]}

    =

    le

    "'

    w(t)dt

    =

    W

    (pS

    0

    Inversa

    hansformatei Laplace

    alir W

    1fl

    este

    w(/)

    =

    f'

    W

    fpll

    in

    cazul

    de

    studiat,

    dacdwlt):

    1,

    atunci

    ,tOl =L

    .

    p

    m

    ShnPnr

    mutrffim[fl-

    \ll'

    .11.:'l'*rl+illJ.xli1"'1,

    -'*u

    *

    rutttttttufililltunruffiu

    'ffilallltrll

    :lur]llilllllllii

    iillil

    :jill]]'

    "a

    Lllliii'lr

    ;;"u"

    &

    tll

    ,]}i

    '

    ,

    iil,

    -

    D(l*

    tr

    nrqU.

    q',m

    finrururumililttLri(ltrltrttfllultiuttmiliilllM

    illtl,rillllll

    rff,.,,

    1,

    =

    ffi,

    IflIlh

    IIII||lm'

    lflllul*tllri,Nl$r

    lm,g{(ll[

    rllllllflMfl

    Jlffirlullilm

    F

    ,r,,

    ,tr1t'

    =

    .iiilil

    ffi

    rl

    Mlllmt

    F*'

    ','p"

    -

    -"

    Trmruluru

    ru,ltlllum$Mflu

    tmlHlimuumuu

    iff_:

    -

    : I

    ,nrrilUil,n

    f,

    lutllrll]llu flflfllllfllu

    illlllr illillllllfrilt[l,r

    ,[lr."

    lilt,n ilu

    PMltl

    ffi'''',,=

    fillffiltrullllllillllul

    iullllljglltllllu]lli llilll]lffiflnur

    fllllilflE

    T

    ,r,

    mf,us

    ir,fl[m**,tew

    uro

    [,*,

    ]lr-

    {ri

    'lt5iilldfrml

    ;

    -

    -

    il,,

    ,'

    (A.12)

    unde

    pp6

    este

    rezistivitatea

    termicl a

    polietilenei

    (ppr:

    3,5'C

    mAV).

    Intr-o alt5

    abordare

    se

    poate

    aplica,

    pentru

    W1

    :

    const.,

    transfotmata Laplace

    a

    ecuafiei

    (A.3):

    il/

    "

    '

    =

    cpO

    +

    AO:

    (cp

    + ,ap1p1;

    [email protected]):

    Cp

    + A

    p

    Wr(p)

    =(Cp

    *

    [email protected]),und,"

    W

    r(p)

    :L

    p

    Se

    poate

    face analogia

    cu un circuit electric

    format dintr-o capacitate

    in

    paralel

    cu o rezistent6,

    prin

    care trece un curent

    1(fig.

    A.5).

    1(p)

    (A.13)

    (A.14)

    lii#

  • 7/23/2019 indrumar retele

    36/63

    39

    cf

    RSunsuI

    tranzitoriu

    0z(4

    cflnd

    se

    cunoaste

    0r(l)

    #tr#8"".:1liX.1;Ji"i-nauu'iuuita,;;#;#Iluatrepte(rig.4.6),

    *,,,

    =

    {yl'

    '''1.

    lwrt

    e

    (r,*)

    w(t)

    7F,

    W,

    Fig.

    A.6.

    Curbd

    de

    sarcind

    cu

    doud

    trepte.

    Funclia

    de

    incircare

    a

    cablului

    sub

    forml

    de doud trepte:

    W,,,(t)

    =

    W,(t)

    +

    H(t

    _

    [email protected]

    [email protected]

    im

    care

    fiiO

    Si

    W2(t)

    suntconstante.

    Aplic6nd

    transformata

    Laplace

    ecualiei

    (A.15)

    se

    obline:

    w,',(p)

    =L

    *w'

    -w'

    "'rr

    p

    W,,(p)

    =

    y(p)O.,(p)

    Daci

    se

    c,noa$te

    rdspunsul

    tranzitoriu

    pentru

    prima

    treaptade

    incircare:

    W,

    =

    =

    (P)il(P)

    p

    (A.ls)

    (A.16)

    (A.17)

    (A.18)

    (A.1e)

    ftrucat

    acelali

    cablu

    este

    supus

    la

    dou'

    incrrcdri

    c,

    w1

    qi

    w/2,

    se

    poateelimina

    1,f] T1.":*"si,e

    rui

    0

    *,

    (p)

    rr

    r-,

    frll

    .";;;;;

    :ffiil;"";

    4.18)

    reziltA:

    y(p)

    dn

    rer-enind

    larclalia(A.16)

    se

    poate

    scrie:

    w,,(p)

    =Ll,

    *(',

    -

    r)n

    ,.J

    Pl

    \w,

    )

    )

    e,,,

    (p)

    -

    w

    ''

    (

    P)

    -

    w

    '''

    (

    P)

    Po,

    (P)

    Y(p)

    wl

  • 7/23/2019 indrumar retele

    37/63

    iwonuutn

    DE

    LABoRAToR

    DE

    RETELE

    ELECTRICE

    respectiv dup6 folosirea ecualiei

    (A.

    19):

    6,,,(p):

    [,

    *

    (+

    -,],-,.-l,

    ,r,

    L

    \W,

    )

    )

    Revenind

    in domeniul timp,

    se obline:

    0,,,(t)=

    o,

    (r)

    .(h-

    ,)r,

    r,

    -

    "l

    ,W.

    K^

    =-

    W,

    0,(r)

    la tunclia

    gi

    cu

    o

    combinalie

    in

    poate

    face

    cu uqurin 5

    (uF[*rmf"{

    ln

    rmtmf,t

    s- s{tmFt,lL

    t,[

    ,l 01il

    lllllllurltrullM

    ilffi

    [email protected]@l

    $uMmmru

    hr',,rffiflr

    udrulrmuuul

    iMlmltM

    -,llllllll]ilmll|lililmulllL

    llflllluflfllloulllu

    -

    uutfllrmrmrtrommmruuu

    Jlumul,

    I*f,tiln,[u

    il&ttt||ttmrmmruuuuu

    Uufinufiuwm

    ltflilflluMltl0]

    tfifimmmmllrr

    rb M

    mnm

    rmmMllurur m

    mld

    utuii

    flifllllMfllfi|[email protected]

    |ililMffi

    lmrm

    ttlummmunmrurlrryn,uf{rlml

    iilfuro

    [email protected]

    [email protected]

    ,@fllll' ]

    rlm tr0lmumlflIB&milm;

    [email protected]

    rUffirllllfil

    cUi

    ililimnnnlrmnrmqmfUd

    [email protected]

    di$Wftmmflxirqpitrtur

    umOnumu

    uummltrlm

    ffililliilm&0trmlluillltrull

    4rlillllttllrrlllrllf

    trds

    r

    rffitil(Tu

    l

    fficIn

    9,"I".Cffiirhil

    ,ffmnnru"[email protected]

    mnrrllfl&rilr

    ;r

    dunmL

    (A.20)

    (A.2r)

    treaptS,

    funclie

    pe

    cale

    sau

    0,,,

    :

    o,

    1tI

    +

    (tr,

    -

    1)o'

    (r

    -

    t)

    unde

    Cunosc6ndu-se

    deci

    rdspunsul

    tranzitori:u

    funclia 0,o,(l) este

    egal[

    cu

    0r(0

    pe intervalul

    (0,

    t)

    de 01(r)

    in

    restul intervalului. Un

    asemenea

    calcul

    se

    grafrcd

    (fig.

    A.7).

    e(r)

    Fig. A.7.

    Construcfla

    pe

    cale

    graficd a

    rispunsului 0,,(l)

    in cazul cdnd

    saltul

    are

    loc

    la

    momentul l:

    t.

    in cazul

    cAnd saltul

    are loc

    la momentul t

    :

    0, atunci

    relaliapentru

    determinarea

    lui

    0,,,(t) devine:

    BIBLIOGRAFIE

    Bercovici,

    M., Arie, A.A.,

    Poeatl

    ,

    A.

    -

    Relele

    electrice.

    Calculul

    electric,

    Editura

    Tehnicd,

    Bucureqti,

    1971.

    Poeatl, A.,

    Arie, A.A.,

    Criqan,

    O.,

    Eremia,

    M.,

    Alexandrescu,

    V.,

    Buta,

    A.

    -

    Transportul

    Si

    distribulia

    energiei

    electrice,

    Editura

    Didacticd

    gi

    Pedagogic6,

    Bucuregti,198l.

    0,,(t)=

    o,

    (/)

    .(h-,)r,0

    -

    o)

    =fte,Q)

    =

    k,o,(t)

    tll

    l2l

    (----';fsr-"1

    /-

    -'"';ii'1r-'r

  • 7/23/2019 indrumar retele

    38/63

    LUCRAREA

    L4

    *,..JTREA

    GENERATORULUT

    srNcRoN

    "ARALEL

    CU

    RETEAUA

    ELECTRIci

    L

    sGoput,

    r,ucRAnrr

    L

    uare

    se

    studiazd.sincronizarea

    (conectarea

    in paraler)

    a generatorurui

    ro

    rEleaua

    electric,

    de putere

    infiniti

    forosind

    modutur

    "-p".iri"r"r.

    ,c

    nu

    efe.ctua

    urmdtoarei"

    "*p".i-"rl,

    -'""'

    -

    oplarea

    generatorului

    sincron

    in pararel

    cu

    sistemul

    de

    putere

    infinitr;

    elirnentarea

    unui consumator

    izolit

    dela

    un

    generator

    sincron.

    Z

    INTRODUCERE

    sistemului

    electroenergetic.

    3.

    ASPECTE

    TEORETICE

    ALE

    GENERATORULUI

    SINCRON

    3.1.

    Construcfia

    generatorului

    sincron

    statorul,

    componenta.s{atignala

    a

    generatorului sincron,

    de

    formS

    cilindric',

    revdzut

    cu

    infbqur'ri

    individuale""o.".f"rrator

    celor

    trei

    ri)i

    a,

    b

    gi

    c,

    il{ajoritatea

    generatoarelor

    electrice

    conectate

    ra

    releauaelectricd

    sunt

    de

    tip

    h,r#lT:T^1.,311:y:.n"tn.ys**9iincali'astreri";;;;";*"oarele

    difica

    in

    mod

    independent

    p*".,J'

    pr"a#;tfil'r:,::1i,r?:Hffii:

    ffi."*,:::

    ..T::i1",1,:,$Gi7,e"

    ".ii"1

    i*,,

    -,;il;;;;toarere

    sd

    coerent

    (impreun6)

    raviteza.derotafie

    o"

    rirr".onirm.

    Aceasti

    vitezd

    de

    , T:"^j;^^::.^",

    ^*l"."rind

    ^

    frecven,ta

    .trt"mutut

    .f""i.o"r,"ri"ti.

    mectat,

    de

    dorit

    cdt

    mai

    aproape

    oe

    rrecvenla

    nominal'

    de

    50

    sau

    uJHil'"t"

    *:::::::l-:3gl:, 1..;,ag

    g1ilr

    l,.,ilr

    va

    n

    sincro

    nizat

    cu

    sistemul

    rE,ergeuc

    rnterconectat

    al

    ENTS.-E,

    care

    este

    teoretic

    de putere

    infinit',

    3:?::l1l,T::,.l5i

    p_rl".pi"t,

    g"**l";'uu

    ur"u

    un

    impact

    nesemnincativ

  • 7/23/2019 indrumar retele

    39/63

    gIILAREA

    G

    B.

    PARALEL

    LUCRAREA

    L4

    ENERATORULUI

    SINCRON

    CU

    RETEAUA

    ELECTRTCi

    L

    SCOPUL

    LUCRARIT

    fo

    t.,-are

    se

    studiazd-

    sincronizarea

    (conectarea

    in

    pararer)

    a generatorurui

    --

    ."

    rEtea

    ua

    er

    ec

    rri-cd

    a" p

    rt*'

    ini,,ir

    ;;

    ffi

    il;#rl;i

    :;1.ri

    m

    enta

    r.

    E

    r.r

    efectua

    urmatoareie

    ;i-";#n,[,

    -

    nryrarea

    generatorului

    .-"-,

    i"

    pu.uler

    cu

    sistemul

    de putere

    infinit';

    alimentarea

    unui

    consumator

    izolit

    dela

    un generator

    sincron.

    3.1.

    Construc,tia

    generatorului

    sincron

    statorul'

    componenta..tufiglTd

    a generatorurui

    sincron,

    de

    formd

    cilindricr,

    revdzut

    cu

    inf,qurdri

    i"airiauui.'.o."ffizator

    ."ro.'t

    "i^iurJ

    a,

    b

    qi

    c,

    2.

    NTRODUCERE

    lhjoritatea

    generatoarelor

    erectrice

    conectate

    la

    releaua

    electric,

    sunt

    de

    tip

    *ron-

    Parametrii

    de, r1c,tionar"-;;;'i,

    ,$"r

    modificali

    astfer

    incat

    generatoarere

    ffi:"ilr#i

    independent

    p*".irTp.orr"

    u"ii#

    ii,r""",i"u.

    cuprul

    de

    -*:-,:""#ff

    .ffi

    iiJf;' 1i82:;:?,,:;,'fi":T:tl:*i::m*i3

    'rr(r.n'sm

    este

    cea

    -

    care

    -determina

    frecvenla

    sistemurui

    electroenergetic

    .rc'nectat'

    de

    dorit

    c6t

    mai

    up.oup;;;

    r."*.r1u

    nominal,

    de

    50

    sau

    60

    Hz.

    eneratorur

    studiat

    r"

    .ia*ilJ".,"i'ru"#i-u";;;;;;rat

    cu

    sistemul

    rroenergetic

    intercone-ctat

    ar

    eNrso-I,

    care

    este

    reoreric

    de

    putere

    infinitr,

    ffi

    lT:lX',Til,:*:#**;;'

    ;;;

    i"*

    r

    uu

    u,",

    *-i,pl.,

    nesemn

    i

    n

    cati

    v

    3.

    ASPECTF'

    TEOR-ETICE

    ALE

    GENERATORULUI

    SINCRON

  • 7/23/2019 indrumar retele

    40/63

    42

    iyonuu-.qn

    DE LABqRATIR DE RETELE

    ELECTRICE

    amplasate

    in

    sloturi dispuse la 120'in spaliu una

    fa{d de

    cealaltd.

    Rotorul,

    partea

    mobil5

    a

    generatorului

    sincron,

    poate

    fi

    cu

    poli

    aparen{i sau

    cu

    poli

    ineca{i.

    Infrgurarea rotoricd

    este

    magnetizatd

    ctt

    ajutorul

    unui curent continuu,

    numit curent

    de

    excitalie,

    1",,

    care

    va crea un cdmp

    magnetic

    sta{ionar.

    3.2.

    Func{ionarea generatorului sincron

    Atunci c6nd rotorul incepe

    sd

    se

    roteascS,

    antrenat de turbin5, se

    produce

    un

    flux magnetic invdrtitor care va induce tensiuni

    E, in

    infbgurdrile

    statorice.

    Aceste

    tensiuni sunt sinusoidale,

    cu

    frecven{a datd de

    viteza de

    rotalie a rotorului,

    sunt

    defazate

    una

    fald

    de

    cealaltd

    cu

    grade

    120' electrice,

    iar amplitudinea acestora

    depinde

    de

    valoarea

    curentului

    de

    excitalie

    1,,.

    In regim

    permanent,

    tensiunile

    de

    fazl

    sunt

    simetrice,

    iar

    o

    fazd

    a

    generatorului

    sincron se

    poate

    modela

    printr-o

    sursd de

    tensiune E in spatele unei

    reactanteX5, numitd reactanld

    sincrond.

    Atunci c6nd

    generatorul produce

    curentul

    Ig,

    se

    poate

    defini urmdtoarea relafie:

    E(.|r):

    Enei6'

    -U

    r

    +

    iXr ,

    (1)

    inlTquririle

    statorice sunt caracteizate

    printr-o

    rezistenlE

    R,,

    care este

    suficient de mic[

    pentru

    a

    fi

    neglijatd. Dacd

    tensiunea va

    suferi

    transform6ri

    multiple

    de

    la

    generator

    la

    consumator, frecvenla

    este

    un

    parametru

    dat de rotalia

    mecanicb

    a

    ansamblului turbind-generator,

    viteza de

    rotafie depinz6nd de

    num6ru1

    de

    perechi

    de

    poli.

    Schema

    echivalent[ de

    secven]d

    directd

    a

    generatorului

    sincron

    este

    prezentatd,

    in figura

    1,

    iar diagramafazoriald

    este

    prezentatdinfigwa2.

    LIL I

    i'l

    ll

    I :l

    ]r

    l

    -

    l

    ,ii

    1111,

    t,,LL

    C,(I-.=ct)

    I UU U U nl tll

    l

    L l,r

    Ull

    llliiillll ll

    lllliiilll,, lllllll

    lll*l

    lll rT'l

    lrl

    lllllilut

    lLLLlll

    LLL I

    lri:iLLulLL ',lll

    tr

    ,

    ,

    lLllllllll Li

    l

    ILLLI lLlll

    :"

    ll"r'

    :l

    lll

    rlllriiiilllll

    ill'lllilllli'-"1'iiilllllLLllLlilll,,LLL

    ,,rr,"-':i""..;ll.'l

    'llilillllLLlll'llllll

    llll

    Tll lllLlllllllilll'll,i,L

    I,ll,l"rr

    il 'llllf

    lll

    Ir]1,

    u

    llLntttlllr'

    1

    I

    llllll

    illil'-

    I li.

    illil illll

    lllL

    llllllll]qrll|i

    ,iilillllllllllil

    iL

    *

    llir

    ,.rlt'

    tlt

    ilrt;lt,

    -

    .Jili''

    .1h..

    .,.-

    jflll]ilillt

    "'

    llllln"'fl1LLLLll,lilt

    iii

    I Ll"llr

    ;'

    nrifllltfrttflnnfliluN tft

    r'Y

    Fig. 1. Schema echivalentd.

    Fig.2. Diagramafazoriald'.

    Plecdnd de la diagrama fazoriald

    din figura

    2,

    se

    poate

    construi

    diagrama de

    capabilitate a

    generatorului

    sincron,

    prezentatd

    in figura 3,

    numit[

    gi

    diagrama

    de

    inc[rcare. Detalii

    privind

    modul de construire

    gi

    semnificalia

    detaliatd a

    tetmenilor

    se

    pot

    obline din

    [a] 9i [5].

    Figura3

    prezintd

    gi

    limitdrile tehnice ale

    generatorului

    sincron,

    punctul

    de funclionare

    al

    acestuia,

    definit

    prin perechea

    de valori

    P

    qi

    Q,

    afldndu-se in interiorul

    domeniul

    reprezentat in

    gri,

    punctul

    N

    fiind

    punctul

    nominal

    de funclionare. Cu alte cuvinte,

    puterea reactivd ce trebuie

    produsd pentru

    a

    obline

    valoarea

    doriti

    a

    tensiunii

    este

    limitatd

    de

    limita

    curentului

    de

    excitalie.

    ''i

    LllllT L

    l

    ill

    illlL:r"

    I

    ,lll llLllllll{t,llll'

    lr

    llllli

    I

    11]

    I llr*

    lLLiilrLLL

    lll1llllllll

    Llllll'l-lLLLl

    "',,,

    ,,",

    *'"llt

    LlllxlLlLlliii

    li,lt llllll".rlllillllll,l,,:l,,illi

    '"uLlrlnl

    lllll

    nl I,

    ,,

    lllllil'l*

    I:lliL

    ..,,Jl:

    .t...,,.J

    -.,,Llt

    .,,"i.

    -..:"'

    .,, ,.

    lri

    :['

    ,:

    ,,ii-i

    -

    'r

    ,,,,1

    ,,, |

    ,lr

    ,LL

    Lr

    "

    llll"li";ll u,

    llll''

    1,,:liiiiL

    -

    jXs

    Fig.

    2. Diagram a

    fazoriald

  • 7/23/2019 indrumar retele

    41/63

    W

    Srcllorului

    sincron

    tn

    paralel

    cu

    releaua

    electricd

    Limita

    tehnic6

    P"

    / a

    rurDlner

    t\

    Limita

    curenh

    -

  • 7/23/2019 indrumar retele

    42/63

    44

    iNonuuz.n

    DE LABoMToR

    DE

    RETELE

    ELECTRICE

    ,ill{,llllllliliiilliill|ryfii

    tji1lllllrlrlf]lllllrlrilllillrrrnullllr.iu

    lr

    ambele

    cazuri

    acfion0ndu-se

    asupra

    tensiunii

    de

    referinfb

    U*t

    $i

    frecvenlei

    de

    referinld

    f,r1.

    Trebuie menlionat

    faptul cd

    atunci

    c6nd

    generatorul func{ioneazd

    in

    sincron cu sistemul

    electroenergetic,

    in

    regulatorul

    de vitezd,

    pe

    l6ngi frecvenfa

    de

    referin [,

    se

    adaugd

    gi puterea

    activd

    doritS.

    Fig.

    4.

    Principalele

    sisteme

    de

    reglaj

    ale

    unui

    generator sincron.

    4.

    CONDITIILE

    DE STNCRONIZARE

    ALE

    GENERATORULUI

    SINCRON

    Conectarea/sincronizarea,

    respectiv

    deconectarea

    generatoarelor sincrone

    constituie

    o

    activitate

    normalS

    la

    intervale

    de

    cAteva

    zile,

    sdptlmdni

    sau

    luni,

    datoritd variafiei

    semnificative

    a consumului

    la diverse

    intervale

    de timp,

    unor

    planific6rii pentru

    mentenanlI

    sau

    unor

    evenimente

    neprevSzute.

    Pentru

    sincronizarea

    generatoarelor trifazate,

    inainte

    de

    inchiderea

    intreruptorului,

    sistemele trifazate

    simetrice de

    tensiuni trebuie

    s[

    indeplineascd

    urmbtoarele

    condilii:

    -

    sI aibl

    aceeaqi

    succesiune

    afazelor;

    -

    si aibd

    aceleagi valori

    efective;

    -

    sd

    aib6

    aceeaqi

    frecvenlb;

    -

    sd

    fie

    infazd.

    Neindeplinirea

    condiliilor

    de

    sincronizare

    va

    conduce

    la:

    -

    daune

    asupra

    generatorului

    qi

    asupra

    maqinii

    primare

    ca

    unnare

    a

    solicitdrilor

    mecanice

    ca:uzate

    de accelerarea

    sau

    frdnarea

    rapidd

    pentru

    a

    aduce masele aflate

    in migcare

    la sincronism

    cu sistemul

    electroenergetic;

    -

    daune

    asupra

    generatorului

    gi

    transformatorului

    ridicdtor catzate

    de

    curen{i

    mari;

    )lllllllllllllliriilllllllllrllllfll

    ::

    lir

    ,lllllllllr

    LlxllltllliilllllliiliiJlflltlllr

    .illlx,

    'lllllllil.,1

    J'"11,....:::""

    1r

    ..:.,JI-

    -:..

    "lll .I[llu,ti::'::'-[

    1lllllllllllllllLill:

    lrflniilllllllf^l

    ittril

    Ililililrr,*:,riillll[

    r].,ririi

    lllllllllfilililillll:]|].

    j:::':

    Jr

    '-

    -

    il

    I'F"-

    ,,rut|1,i1lliiuttl||t mmtttilm|lll iiil

    "'

    it ;lllumiu

    lfullr[il',rllllullllllllllr.

    Jllllil]lllllnillt

    il|]I1.,-.:::'"

    -.-

    illlllflilill]ltilllllll ili

    .,llln1 ]ffflllilltl[

    illlllllili]llllllfifllltiu

    lli

    ,illllllllililllllllllltrlllfil]filllu rllllfilllllllflllilirru

    llllllllilillllllllllfiilmlilllll uxn'ml|][1uu

    rilllllfifl|lllfllllilllulllt'.Ulllltl

    illllll''

    Sltttttttttuumrruumurufltunutll

    g $lll

    lJllllllllr,ilillfiMlllltrlllll]lllililll

    illllllliUll/'iffiilrlMllnu

    'ri.,

    {luuurrrumrrruu

    ffimmuumrnm*uutttutllLu'

    flrf,

    illfi{lmlfllllrl$llIilr]

    fflmnrNu,mmmmmul

    rlllllllllflffillllllilfimml,

    {ffiililllllll

    tllllillll]fiillllllllullllr

    .illltr

    rypililil|il

    thM$llllunmilm

    $ulluillull,ff

    ,rllilililtrlllllllliliiiillllllltr

    rililllllrlllm

    llllu fllllrlflllllr

    rifirr

    rult{llllllllllllllllllllllffill|lllllll|illllilllllr

    llllll[

    Luli,lllflllllllil

    l0lllllllllllililllllllllllfillilru0il

    I

    llllllllll]l

    mlll

    ilUl0filul

    ]filiir

    lllttliltttttuunmmutlnnuur

    ilr,Lrr

    [email protected]

    illlilillllitrumilliililllllfllm[

    ii]$rllllllllullllinlnlll|lllllu

    lllllllu

    ,UUUrr,rrllllttnruilrl.rUtttllUUlUl[ lllll]lll

    Jr Jlll

    [email protected]

    rfli

    |]Iuilflill]]lllllllll1]lni

    lMruluililil

    lliullr

    LlullillllillillNlilllllilillll

    1lu(

    il'

    llllllllt',,rllllllttltllltr0ll|Ixx,,ul]lills

    illllMflflflriillllWt

    iHlL

    lfl]trfi|numumrnnuu riiluuttuturust

    ,iililtffluumlllllliltilI&Mi,.

    ;ulMituunur

    mu

    iluu

    ,llllrmntttu,llltiilnmmur

    flgtlfl i

    *l0ilflmluillllllllr,[email protected]

    'tlllllllllrufflE|unlmll[ldnflluumlll

    l'xlllullilllllf,lL

    InlMErlililmllr mr

    ::il0llllllllt

    ullltmuru

    'rM

    iillllllllll,

    llulllllljlfluu{ulllll [email protected]

    llfluurnmrrmllmrt

    urui

    f

    'u,tt-t

    .illr

    tuulIlfiillilflIllttrilllltrut rilillluml]

    S]llfilunfllf,u

    ][email protected]

    fltf

    [email protected][

    lll(lflniffitllll{ltrlillll[f flflrllllrull1l]Ul

    ][email protected]

    .utlllllur0rrrilmnu0ng,

    lruuummnul

    l)[email protected]

    Regulator

    de

    vitezl

    -

    RAV

    Regulator automat

    de

    tensiune

    - RAV

  • 7/23/2019 indrumar retele

    43/63

    \incron

    in paralel

    cu

    -:.:.:

    in

    sistemul

    electroenergetic

    de

    tipul

    oscila{ii

    de

    putere

    gi

    abateri

    -:r

    -:.e

    de

    la

    valoarea

    nominald;

    .ttd

    t,7)

    :.izarea

    generatorului

    cu

    sistemul

    electroenergetic,

    iar

    sistemele

    de

    :-

    ':::r-

    il

    r.a

    deconecta

    ca

    urmare

    a

    identificdrii

    condiliilor

    anormale

    de

    -

    -

    -::-"irrele

    IEEE c50.r2

    gi

    c50.13

    sunt date

    recomanddri privind

    ""

    --

    :

    -:'r3r?toarelor sincrone,

    at6t penhu

    cele

    cu rotorul

    cu

    poli

    inecafi

    cet

    qi

    :

    :

    :

    -

    rotorur

    cu poli

    aparenli.

    "Generatoarere

    trebuie

    s5

    fie

    construite

    -

    -::

    s;

    t-ie

    capabile

    pentru

    funclionare

    fbrd

    a necesita

    inspeclii

    tehnice

    sau

    :-:i

    sincronizare,

    adicd,

    sE

    accepte

    abaterile

    listate

    ...,,

    [2,3].

    Aceste

    :

    :

    :-::.r

    ambele

    tipuri

    de

    generatoare,

    sunt:

    -

    :

    _-:iJre

    &

    unghiulard

    de

    maximum +10

    grade;

    -

    :r::irea

    tensiunii

    de la

    0 la

    +5

    p1sssn1..

    -

    .--::erea

    de frecventl

    de

    maximum +0,06