Centrale electrice. Partea electrica

CUPRINS

Cuvant inainte 5

1. CENTRALE ELECTRICE 13
1.1. Rolul partii electrice 15
1.2. Componentele partii electrice 16
1.3. Descrierea functiei principalelor sisteme electrice ale serviciilor proprii si a componentei fiecarui sistem 23
1.4. Transformatorul principal de putere 42
1.5. Transformatorul auxiliar pentru servicii interne 44
1.6. Descarcatorii de inalta tensiune 46
1.7. Intrerupatorul principal de linie de inalta tensiune 48
1.8. Separatorul de linie cu cutite de punere la pamant 52
1.9. Transformatori de curent si de tensiune pe partea de inalta tensiune 53
1.10. Statii pentru consumul propriu 54
1.11. Sistemul de curent continuu 83
1.12. Variatoare de turatie 96
1.13. Surse de alimentare de siguranta. Grupul Diesel, sursa de alimentare neintrerupta (independenta) 98
1.14. Instalatii de protectie 103
1.15. Instalatia de sincronizare 113
1.16. Instalatii de transfer automat al surselor de alimentare - AAR (anclansarea automata a rezervei) 114
1.17. Instalatii de comanda, control/urmarire, masura si semnalizare 116
1.18. Gospodaria de cabluri electrice 126
1.19. Instalatia de punere la pamant si protectie impotriva aparitiei tensiunilor accidentale si a supratensiunilor atmosferice 151
1.20. Motoare electrice care antreneaza agregate tehnologice 161
1.21. Instalatii de comunicatii in interiorul si exteriorul centralei 184
1.22. Instalatii de ridicat 185
1.23. Instalatii de transport a energiei electrice produse 190
1.24. Camera de comanda 193
1.25. Statia de electroliza apei pentru producerea hidrogenului 202
1.26. Instalatiile electrice in alte tipuri de centrale 205

2. MONTAJUL PARTII ELECTRICE A CENTRALEI 218
2.1. Montajul unui generator electric intr-o centrala termoelectrica 219
2.2. Montajul unui transformator electric de putere 229
2.3. Montarea unei statii de medie tensiune 236
2.4. Executia unui cap terminal pentru un cablu de 6kV armat si ecranat 240
2.5. Scule, utilaje si dispozitive necesare lucrarilor de montaj pe parte electrica 242

3. INTRETINEREA PARTII ELECTRICE 244
3.1. Mentenanta predictiva 244
3.2. Intocmirea programului de mentenanta predictiva 244
3.3. Echipa de lucru 248
3.4. Scule si dispozitive utilizate in programul de mentenanta 249
3.5. Masurarea vibratiilor la masinile rotative 250

4. REPARAREA PARTII ELECTRICE 253

5. MODERNIZAREA SI REABILITAREA PARTII ELECTRICE 259

6. INSTALATII DE CONCEPTIE NOUA 277
6.1. Includerea transformatorului ridicator de tensiune in statorul aerogeneratorului, la turbine eoliene 277
6.2. Includerea transformatorului ridicator de tensiune in statorul hidrogeneratorului 279
6.3. Includerea transformatorilor de curent in corpul intrerupatoarelor de inalta tensiune 279
6.4. Montarea de descarcatoare pe liniile de transport de inalta tensiune 279
6.5. Instalatie mobila de stocare a energiei 280

7. STANDARDE SI NORME FOLOSITE LA INSTALATIILE DE PRODUCERE SI CONSUM ALE PARTII ELECTRICE 282
7.1. Standarde aplicabile pentru calitatea energiei electrice 283
7.2. Standarde aplicabile instalatiilor electrice de forta 284
7.3. Norme aplicabile instalatiilor electrice de forta 284
7.4. Norme aplicabile materialelor electroizolante 286
7.5. Standarde aplicabile la masuratori, verificari, probe 286
7.6. Standarde pentru masini si traductoare 287
7.7. Standarde pentru materiale de montaj si intrerupatori 288
7.8. Standarde pentru tehnologia informatiei 289
7.9. Standarde de conducere a energiei 290
7.10. Tensiuni de lucru standardizate 292
7.11. Inaltimi si distante minime intre unele obiecte si partile sub tensiune 294
7.12. Nivele de zgomote 296
7.13. Tipuri de circuite de bare si alimentare 298
7.14. Alegerea intrerupatorilor 299
7.15. Caracteristici tehnice ale motoarelor 301
7.16. Calculul curentului de scurtcircuit 303
7.17. Cerinte pentru constructiile civile destinate partii electrice, standard DIN VDE 0101 304
7.18. Conductori pentru protectia personalului impotriva atingerilor accidentale indirecte, ale partilor care pot fi accidental sub tensiune 309
7.19. Protectia transformatorilor de putere cu sigurante fuzibile 312
7.20. Protectia statiilor electrice, a liniilor de transport si a transformatorilor 313

8. RETELE DE TRANSPORT AL ENERGIEI DE LA SURSELE DE PRODUCERE LA CONSUMATORI 315
8.1. Generalitati 315
8.2. Instalatia de transport al energiei electrice produse 316
8.3. Comparatie intre un cablu electric destinat sa functioneze in mediu uscat, pozat pe traseu de cabluri aerian sau in pamant si un cablu electric submarin (submers) 322
8.4. Tendinte moderne prinvind transportul energiei la distante mari 323
8.5. Exemple de utilizare a alimentarii in cablu 327

Bibliografie 329

CUVANT INAINTE

Omul este fiinta cea mai dezvoltata care a trait si care se cunoaste pana in prezent pe Terra si in Univers; el si pentru el, generatii la rand s-au straduit si se straduiesc, cauta continu, descopera, transpira ca el si generatiile viitoare sa duca o viata mai lipsita de griji si cat mai ferit de stiihiile naturii. De-a lungul existentei sale, omul a observat ca este neputincios in fata fortelor naturale. O permanenta preocupare a fost si este stapanirea si utilizarea in folosul sau a acestor forte ale naturii. Din natura a preluat formele de energie primara; omul a cautat sa o foloseasca in scopuriile necesitatiilor sale cotidiene. De asemenea a creat si alte forme de energie care sa I-I usureze viata, sa-I creasca nivelul de trai si sa o poata controla sa o foloseasca cand si cum are nevoie. Asfel au fost create tehnologi si utilaje care sa transforme formele de energii primare, care sunt din abundenta in natura, in forme de energie cat mai aproape de necesitatiile sale de folosire. De multe ori a reusit. Dar cateodata natura se razbuna; daca omul nu stie sa pastreze echilibrele si forteaza; cand volumul de dezechilibre se acumuleaza mai mult, cand fortele ascunse nu mai sunt in echilibru, cand pentru a putea fi tinute in echilibru nu se tine cont de principiile naturale de baza, se creaza dezastre. Aceste dezastre sunt o manifestare de acumulari de energi necontrolate. Omul trebuie sa le studieze pentru a sti cum sa se fereasca de ele si sa creeze mecanisme distrugatoare si descarcatoare de energi acumulate necontrolat si irational. De asemenea trebuie gasit momentul potrivit cand aceste actiuni trebuie activate si porioada/durata optima de actiune. Daca intensitatea nu este cea potrivita de asemenea se pot crea dezastre. Permanent omul trebuie sa fie constient ca trebuie sa actioneze de asa natura incat sa pastreze echilibrul si ca numai echilibrul creaza si mentine stabilitatea in toate sistemele. Un sistem echilibrat lucreaza normal, in asfel de sisteme nu se produc dezechilibre si surprize neplacute.

Inca din 1970, specialistii din cadrul Clubului de la Roma, in cartea ``Limitele Dezvoltarii``, atrageau atentia asupra a doua probleme:
- Daca contiuna sa se exploateze resursele clasice (fosile) ale Pamantului, in ritmul actual (referirea este la deceniul VII, al secolului XX), acestea se vor epuiza curand.
- Mediul va fi asa de afectat in viitor, incat refacerea sa va solicita resurse financiare inimaginabile.

In anul 2001, savantul L. Braun a infintat o organizatie internationala care are ca obiect de studiu relatia dintre cantitatea si caltatea energiei produse si efectele asupra mediului inconjurator si a produselor rezultate din consumul de energie. S-a nascut un nou concept intre ce se consuma si ce se produce. Sunt ipoteze care afirma ca in perioada anilor 2060, cheltuielile pentru refacerea mediului vor fi mai mari decat produsul intern brut la nivel mondial.

Omul, intr-o zi normala a vietii sale, are nevoie la tot pasul de energie electrica. Chiar de la sculare, primele actiuni firesti si necesare sunt sa apese pe clapa de la radio si pe intrerupatorul de aprindere al veiozei; asfel, camera s-a umplut de viata, primeste cele mai proaspete stiri si are lumina pentru inceperea activitatii cotidiene. Se duce la baie si face un dus care I-l trezeste de tot. apoi se duce la bucatarie si pregateste micul dejun. Totul este la indemana sa, apasa numai pe butoane sau invarte comutatoare. Dar in spatele acestor butoane si comutatoare stau ani si decenii de cercetare a generatiilor anterioare care si-au dedicat viata si activitatea pentru ca acum sa avem o viata comoda.

In 2000 consumul mondial de energie a fost de cca. 11 miliarde de tone combustibil conventional. Europa de Est si de Vest a carei populatie reprezinta cca. 10.6 % din totalul mondial a realizat un consum de cca 2.5 miliarde tone combustibil conventional, adica 22.7 %. Deci consumul de energie in Europa este mare fata de restul lumii.

Energia electrica produsa in intreaga lume a fost de 12.970 mld kWh. Tehnologiile nepoluante (nucleara, hidro si altele) au contribuit cu cca 38 % la productia de energie electrica. Pe plan European acest procent pentru energie nucleara este mai ridicat, fiind de 40.7 %, iar la hidro mai mic de 23.1 %. Tarile scandinave, Elvetia, Austria sunt principalii producatori europeni de energie in centrale hidroelectrice.

Tehnologii noi care folosesc energii primare neconventionale, nepoluante au o contributie tot mai insemnata in productia de energie electrica. Asfel tot mai mult sunt utilizate energia vantului in centrale eoliene, a carei pondere a crescut mult in ultimul deceniu, energia geotermala, a apelor de adancime si energie solara in special in zonele cu soare mult pe parcursul zilei si cu multe zile insorite pe an. In continuare insa ponderea mare o are producerea de energie electrica pe baza de combustibili fosili, care polueaza puternic mediul inconjurator. Principalele obiective energetice ale tariilor europene sunt siguranta energetica, eficienta energetica si protectia mediului.

Autorul