Reţele Electrice

1.2. Noţiuni generale şi clasificarea reţelelor electrice

Structura generală a unui sistem energetic

Sistem electro-energetic

Combustibil, baraj şi lacuri de acumulare

Centrale electrice

Reţele electrice de transport

Reţele electrice de distribuţie

Consumatori

Reţeaua electrică

Noţiuni introductive

Sistemul electroenergetic = ansamblu de instalaţii energetice care asigură procesul de producere (generatoarele, fără turbinele de antrenare), de transport (liniile şi staţiile electrice) şi consum de energie (receptoarele electrice)

Sistemul energetic este ansamblul instalaţiilor rezultat din adăugarea la sistemul electroenergetic, pe partea de centrale şi a turbinelor, cazanelor, depozitelor de combustibil (pentru centrale termoelectrice) respectiv pentru centralele hidroelectrice a turbinelor, barajelor şi lacurilor de acumulare, iar pe partea consumatorilor alături de receptoarele de energie se consideră şi mecanismele antrenate.

Noţiuni introductive

Receptor de energie electrică: un element de circuit care consumă energia electrică în scop util sau un aparat care transformă energia electrică în alte forme de energie (luminoasă, mecanică, termică)

Consumatorul de energie electrică: ansamblul instalaţiilor electrice pentru alimentarea receptoarelor dintr-o înteprindere, construcţii etc.

Instalaţiile electrice dintr-un sistem electroenergetic se pot grupa:– Producere a energiei electrice (generatoarele);– Transport a energiei electrice (linii electrice aeriene şi

subterane, staţii transformatoare)– Distribuţie (linii electrice aeriene şi subterane, posturi de

transformare, tablouri de distribuţie)– Instalaţii la consumator.

Turb

ină

GEN

Generatorde abur

V

UV

MT ÎT

V

Noţiuni introductive

V - tensiunea de fază

U - tensiunea între faze

VVV

U

U

U

V

V

V

VU 3

V - tensiunea de fază

U - tensiunea între faze

a

b

c

A

B

CSecundar

Primar

V = Ufp - tensiunea de fază

U = Uff - tensiunea între fazeVU 3

Legătura dintre tensiunea de fază V şi tensiunea între faze U

a V ca U U ab

c V bV

bcU

a

c b

N

Tensiunea nominală a sistemului (ca un întreg) (eng.: nominal voltage of the system) = o valoare a tensiunii utilizată pentru a desemna sau identifica un sistem şi la care se referă anumite caracteristici de funcţionare

Tensiune normată (rated voltage) = o valoare cantitativă atribuită, în general, de constructorul de echipamente pentru anumite condiţii de funcţionare ale unei componente, dispozitiv sau echipament din sistemul electroenergetic. Ex: tensiunea la bornele generatoarelor este diferită de tensiunea reţelei electrice este 6,3 kV, 10,5 kV, 24 kV sau 35 kV.

Definiţii

Clasificarea reţelelor electrice

• după nivelul de tensiune;

• în funcţie de destinaţia şi extinderea geografică;

• în funcţie de topologie;

• în funcţie de situaţia neutrului faţă de pământ;

sisteme de transport la tensiune alternativă sau continuă

Clasificarea RE după nivelul de tensiune

• Reţele de joasă tensiune Un ≤ 1 kV- În România este folosită tensiunea de 400/230V

• Reţele de medie tensiune 1 kV ≤ Un < 110 kV– Un=10kV;20kV pentru distribuţia urbană (LES/LEC)– Un=20kV pentru distribuţie rurală (LEA)– Un=6kV;10kV pentru distribuţie industrială

(LEC/LES)• Reţele de înaltă tensiune 110 kV ≤ Un > 245 kV

- Rol de repartiţie zonală sau de distribuţie în cadrul marilor oraşe

- Un =110 kV, 220 kV• Reţele de foarte înaltă tensiune Un ≥ 245 kV

- Un =400 kV, 750 kV

• După destinaţie:– Reţele electrice de transport (ÎT, FÎT)– Reţele electrice de repartiţie (ÎT)– Reţele electrice de distribuţie (MT/JT)

• După extinderea geografică:– Reţele naţionale– Reţele zonale– Reţele locale

Clasificarea RE în funcţie de destinaţie şi extinderea geografică

• Reţele radiale, arborescente sau deschise

Reţea radială

Reţea arborescentă

Staţie de transformare ÎT MT /

Posturi de transformare M / T JT

Clasificarea reţelelor electrice în funcţie de topologie

Structuri de reţele buclate

~ 2

~1

I

Întreruptor

Clasificarea reţelelor electrice în funcţie de topologie

~

~

I

I

~

~

I

I

Reţea buclată complex Modificarea topologiei unei reţele prin debuclarea în statiile de transformare: a) fără debuclare; b) cu debuclare

a b

Structuri de reţele complex buclate

Clasificarea reţelelor electrice în funcţie de topologie

• Reţele cu neutrul izolat faţă de pământ

• Reţele cu neutrul legat direct la pământ

• Reţele cu neutrul tratat:

- prin impedanţă (bobină şi / sau rezistor)

- prin sistem rezonant (bobina Peterson)

Clasificarea reţelelor în funcţie de situaţia neutrului faţă de pamânt

Reţele electrice cu neutru izolat faţă de pământ

N

Z =N

Pamant

Transformator

a V ca U U ab

c V b V

a

c b

N

a V

c V bV

a

c b

N

Regim normal VN=VP=0

Regim cu defect (faza a) VN=V VVV cb 3

Reţele cu neutru tratat prin impedanţă

Reţele cu neutru legat direct la pământ

N

ZN

N

X N = 0

Clasificarea reţelelor în funcţie de situaţia neutrului faţă de pământ