Upload
bucur-radu
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/6/2019 NTE01.03.00
1/105
NTE 001/03/00 - 1 -
ANRE
NORMATIV PRIVIND ALEGEREA IZOLA IEI,COORDONAREA IZOLA IEI IPROTEC IA INSTALA IILOR ELECTROENERGETICE
MPOTRIVA SUPRATENSIUNILOR
Indicativ NTE 001/03/00
Aprobat cu Ordinul nr. 2 din 7.02. 2003 al Pre ed intelui ANRE nlocuie te PE 109/1992
8/6/2019 NTE01.03.00
2/105
NTE 001/03/00 - -2
Institu ia responsabil de elaborarea normei tehnice energeticeC .N. TRANSELE C TRI C A S.A.
Executant: Institutul de Studii i Proiect ri Energetice Sec ia Sisteme Energetice
Responsabil de lucrare: Dr.ing. F nic Vatr
8/6/2019 NTE01.03.00
3/105
NTE 001/03/00 - - 3
C U P R I N S
Pag. I. Scop ................................ ................................ ................................ ......................... ... 5
II. Domeniu de aplicare ................................ ................................ ................................ . ... 5
III. Terminologie i abrevieri ................................ ................................ ........................... ... 6IV. Acte normative de referin ................................ ................................ .................... ... 16
V. Alegerea i coordonarea izola iei ................................ ................................ ........... ... 17
VI. Protec ia liniilor electrice aeriene mpotriva supraten siunilor de tr snet ................................ ................................ ................................ ............... ... 31
VII. Protec ia instala iilor electrice mpotriva loviturilor directe de tr snet i protec ia mpotriva undelor de supraten siune de tr snet care se propag pe liniile electrice aeriene ................................ ................................ ....................... ... 35
VIII.Protec ia instala iilor din re elele electrice de 110 750 kV supraten siunilor de comuta ie ................................ ................................ ................ ... 43
IX. Protec ia instala iilor electrice mpotriva supraten siuni lor temporare ..................... ... 45
X. Protec ia ma inilor electrice rotative mpotriva supraten siunilor ............................. ... 50
XI. Alegerea aparatelor de protec ie mpotriva supraten siunilor ................................ ... 52
XII. Protec ia instala iilor electrice de exterior mpotriva lovituril or directe de tr snet ................................ ................................ ................................ ................ ... 55
XIII.Proiectarea instala iilor electroenergetice situate n zone poluate ........................ ... 61
ANEXE: Anexa 1. Metodologia de calcul a riscului de defect la comuta ie la o sta ie i la o linie electric aerian ........................ ........ ........................... ... 63 Anexa 2. Ten siunile de inere i de 50 %conturn ri ale lan urilor de
izolatoare utilizate n Romnia ................................ ................................ . ... 65 Anexa 3. Exemplu de alegere a i zola iei unei linii electrice aeriane ......................... ... 69
Anexa 4. Alegerea schemelor de protec ie a ma inilor electrice rotative ................. ... 75
Anexa 5. Caracteri sticile principale ale de sc rc toarelor cu re zisten variabil ................................ ................................ ................................ .... ... 77
Anexa 6. Exemple de alegere a de sc rc toarelor cu re zisten variabil ................ ... 82
Anexa 7. Condi ii tehnice orientative pentru procurarea de de sc rc toarelor cu rezisten variabil pe baz de oxizi metalici ................................ ......... ... 86
Anexa 8. Determinarea zonei de protec ie a paratr snetelor mpotri va loviturilor directe de tr snet ................................ ................................ ....... ... 87
Anexa 9. Instruc iuni privind tratarea neutrului n re elele electrice de medie ten siune ................................ ................................ ......................... ... 95
Anexa 10. Clasificarea teritoriului n zone cu un anumit nivel de poluare .............. ... 102
8/6/2019 NTE01.03.00
4/105
NTE 001/03/00 - -4
8/6/2019 NTE01.03.00
5/105
NTE 001/03/00 - - 5
I. SCOP
1.1.- Scopul normativului este de a promova i impune reguli i cerin e tehnice minimale pentru alegerea izola iei, coordonarea izola iei i protec ia mpotriva supraten siunilor a instala iilor electroenergetice pentru a se asigura o func ionare sigur i economic a ace stora.
II. DOMENIU DE APLICARE
2.1.- Prezentul normativ se aplic la alegerea i coordonarea izola iei liniilor i instala iilor electrice (denumite pe scurt instala ii electroenergetice) de cu rent alternativ, cu ten siunea nominal mai mare de 1000 V, innd seama de caracteri sticile zonei (grad de poluare, altitudine etc.) n care este ampla sat instala ia.
De asemenea, prezentul normativ se aplic la proiectarea instala iilor de protec ie mp otriva supraten siunilor pentru instala ii electroenergetice de curent alternativ, cu ten siunea nominal mai mare de 1000 V.
2.2.- Prezentul normativ nu se aplic instala iilor electroenergetice a c ror proiectare, con struc ie i exploatare se reglementea z prin pre scrip ii tehnice speciale, ca de exemplu
- instala ii electrice pentru trac iunea electric - instala ii electrice pentru alimentarea minelor i carierelor - instala ii electrice din medii explozive etc.
2.3.- Prezentul normativ este obligatoriu pentru toate instala iile (din domeniul de aplicare), care se proiecteaz de la data intr rii n vigoare a ace stui normativ.
2.4.-Adaptarea instala iilor electroenergetice existente la prevederile prezentului normativ se va face n m sura n care experien a de exploatare arat c sunt nece sare modific ri n sen sul noului normativ, justificate prin frecven a evenimentelor. Adaptarea se va face din ini iativa entit ilor care au n ge stiune/proprietate instala iile respective.
2.5.- n afar de prevederile prezentului normativ se va ine seama i de prevederile din standardele, pre scrip iile i normativele tehnice n vigoare (specificate n capitolul IV din prezentul normativ) i de standardele profe sionale ale furnizorului de echipament i ma teriale.
2.6.- nlocuirea tipului de izola ie i de echipamente, prev zute n proiecte, sau modificarea schemei de protec ie a instala iilor mpotriva supraten siunilor se va face n toate cazurile numai cu avizul unui proiectant de specialitate, care va avea n vedere respectarea tuturor prevederilor din prezentul normativ.
2.7.- n prezentul normativ se folosesc urm toarele moduri de indicare a gradului de obligativitate a prevederilor con inute
- "trebuie ","este necesar ", "se impune ", "urmeaz " indic obligativitatea strict a respect rii prevederilor n cauz ;
- "de regul " indic faptul c prevederea respectiv trebuie s fie avut n vedere la alegerea solu iei, dar care nu este obligatorie; orice abatere trebuie justificat tehnic i economic;
- "se admite" indic o solu ie satisf c toare, care poate fi aplicat n situa ii particulare, fiind obligatorie justificarea ei n proiect.
- "se recomand " indic o solu ie preferabil , care trebuie avut n vedere, dar justificarea nefolo sirii ei nu es te obligatorie.
8/6/2019 NTE01.03.00
6/105
NTE 001/03/00 - -6
III. TERMINOLOGIE I ABREVIERI
n sen sul prezentului normativ sunt valabile urm toarele defini ii
3.1.- Coordonarea izola iei con st n alegerea rigidit ii dielectrice a echipamentelor, n
func ie de ten siunile care pot ap rea n re eaua pentru care ace ste echipamente sunt de stinate, lund n con siderare condi iile de mediu n care func ioneaz precum i caracteri sticile dispozitivelor de protec ie disponibile. Ea are drept scop reducerea la un nivel acceptabil, din punct de vedere economic i al exploat rii, a posibilit ii ca solicit rile dielectrice rezultate, aplicate echipamentelor, s provoace deteriorarea izola iei ace stora sau s le afecteze continuitatea de func ionare.
3.2.- Tensiune nominal a unei re ele trifazate (U n): Valoarea efectiv a ten siunii ntre faze, prin care este denumit re eaua i la care se refer unele caracteri stici de func ionare ale ace steia.
3.3.- Tensiune cea mai ridicat a re elei (U s): Valoarea efectiv maxim a ten siunii ntre faze, care poate s apar n orice moment i n orice punct al re elei n condi ii normale de func ionare. Acea st valoare nu ine seama de varia iile tranzitorii datorate, de exemplu, manevrelor din re ea i nici de varia iile temporare ale ten siunii datorate unor condi ii anormale din re ea, de tipul defectelor sau declan rilor bru te de sarcini importante.
3.4.- Tensiune cea mai ridicat pentru echipament (U m): Cea mai mare valoare efectiv a ten siunii ntre faze pentru care echipamentul este proiectat s func ion eze din punctul de vedere al izola iei ace stuia i al unor alte caracteri stici ce pot fi legate de acea st ten siune n documentele tehnice normative specifice pentru fiecare echipament n parte.
Acea st ten siune trebuie s fie cel pu in egal cu valoar ea ten siunii celei mai ridicate a re elei n care va fi utilizat echipamentul.
3.5.- Supratensiune: Orice ten siune, dependent de timp, ntre un conductor de faz i
p mnt sau ntre conductoarele de faz , a c rei valoare sau valori de vrf dep esc val oarea de vrf U m 2 / 3 , respectiv U m. 2 , core spunz toare ten siunii celei mai ridicate pentru echipament.
3.6.- Supratensiune de comuta ie:Supraten siunea faz -p mnt sau ntre faze care apare ntr -un punct dat al re elei datorit unei opera ii de comutare, a unui defect sau altor cauze i a c rei form poate fi asimilat n ceea ce prive te coordonarea izola iei cu cea a impulsurilor standardizate utilizate pentru ncerc rile cu impuls de ten siune de comuta ie. Supraten siunile de ace st tip sunt, de obicei, puternic amortizate i de scurt durat .
3.7.- Supratensiune temporar : O supraten siune sub forma unor oscila ii neamortizate sau slab amortizate ntre faz i p mnt sau ntre faze, care apare ntr -un punct dat al unei re ele,
pentru o durat relativ mare. Supraten siunile temporare sunt provocate, de obicei, de comuta ii sau de apari ia de defecte (de exemplu, varia ii brusc a unor sarcini importante, defecte monofazate) i/sau de fenom ene neliniare (ferorezonan , armonici). Supraten siunile temporare se caracterizeaz prin amplitudine, frecven , durat total sau coeficient de amortizare.
3.8.- Supratensiune de tr snet: Supraten siunea faz -p mnt sau ntre faze care apare ntr -un punct dat al re elei datorit unei de sc rc ri atmo sferice sau unei alte cauze i a c rei form poate fi asimilat , n ceea ce prive te coordonarea izola iei, cu cea a impulsurilor standardizate utilizate pentru ncercarea la impuls de ten siune de tr snet. Supraten siunile de ace st tip sunt, de obicei, de o singur polaritate i de durat foarte scurt .
8/6/2019 NTE01.03.00
7/105
NTE 001/03/00 - - 7
3.9.- Clasificarea tensiunilor i supratensiunilor . n func ie de forma i durata lor, ten siunile i supraten siunile se mpart n urm toarele categorii (a se vedea i SR CEI 60071-1/1996):
a) Tensiunea permanent (de frecven industrial ):Ten siune de frecven indu strial , con siderat ca avnd o valoare efectiv con stant , aplicat permanent tuturor perechilor de borne ale unei configura ii de izola ie.
b) Supratensiune temporar : Supraten siune de frecven indu strial de durat relativ lung . Not : - Supraten siunea poate fi neamortizat sau slab amortizat . n anumite cazuri, frecven a ei
poate fi, de cteva ori, mai mic sau mai mare dect frecven a indu strial .
c) Supratensiune tranzitorie : Supraten siune de scurt durat , nedep ind cteva milisecunde, oscilatorie sau nu, n general puternic amortizat .
Not :- Supraten siunile tranzitorii pot fi urmate imediat de supraten siuni temporare. n astfel de cazuri, cele dou supraten siuni se con sider ca evenimente separate.
Supraten siunile tranzitorii se mpart n :- supratensiune cu front lent : Supraten siune tranzitorie, n general unidirec ional ,
avnd durata pn la vrf 20 Qs < T p e 5000 Qs i durata spatelui T 2 e 20 ms. - supratensiune cu front rapid : Supraten siune tranzitorie, n general unidirec ional ,
avnd durata pn la vrf 0,1 Qs < T f e 20 Qs i durata spatelui T 2 e 300 Qs. - supratensiune cu front foarte rapid : Supraten siune tranzitorie, n general
unidirec ional , avnd durata pn la vrf T f e 0,1 Qs i durata total < 3 Qs i cu oscila iisuprapu se de frecven 30 kHz < f < 100 MHz.
d) Supratensiune combinat (temporar , cu front lent, cu front rapid, cu front foarterapid): Supraten siune ce con st din dou componente de ten siune aplicate simultan ntre fiecare dintre cele dou borne de faz ale unei izola ii ntre faze (sau longitudinale) i p mnt. O astfel de supraten siune se clasific n func ie de componenta de vrf cea mai ridicat .
3.10.- Forme de tensiune standardizate .U rm toarele forme de ten siune sunt standardizate :a) Tensiune standardizat de scurt durat de frecven industrial : O ten siune
sinusoidal cu frecven a cuprin s ntre 48 Hz i 52 Hz i de durat egal cu 60 s. b) Impuls de comuta ie standardizat : O ten siune de impuls avnd durata pn la vrf de
250 Qs i durata de n jum t ire(durata de semiamplitudine) de 2500 Qs. c) Impuls de tr snet standardizat : O ten siune de impuls avnd durata pn la vrf de
1,2 Qs i durata de n jum t ire(durata de semiamplitudine) de 50 Qs. d) Impuls de comuta ie combinat standardizat : O ten siune de impuls combinat , avnd
dou componente cu valori de vrf egale i polarit i opu se. Componenta pozitiv este un impuls de comuta ie standardizat i componenta negativ este un impuls de comuta ie a c rui durat pn la vrf i, respectiv durat a de n jum t ire(durata de semiamplitudine) nu trebuie s fie mai mici dect duratele core spunz toare ale impulsului pozitiv. Ambele impulsuri trebuie s - i ating valorile de vrf n acela i moment. n con secin , valoarea de vrf a ten siunii combinate este suma valorilor de vrf ale componentelor sale.
3.11.- Criteriu de performan .B aza pe care este alea s izola ia astfel nct s fie redu s la un nivel acceptabil, din punct de vedere economic i al exploat ri i, probabilitatea ca solicit rile dielectrice rezultante impu se echipamentelor s produc deterior ri ale izola iilor echipamentelor, sau s afecteze continuitatea n func ionare. Ace st criteriu este de obicei exprimat prin termenii unei rate de defectare acceptabil (num rul de defect ri pe an, num r de ani ntre defect ri, risc de defectare etc.) a configura iei izola iei.
3.12.- Condi iile atmosferice standardizate de referin sunt :- temperatura t 0 = 20 oC- pre siunea b0 = 101,3 kPa (1013mbar) - umiditatea ab solut ha0 = 11 g/m 3.
8/6/2019 NTE01.03.00
8/105
NTE 001/03/00 - -8
3.13.- Supratensiune statistic de comuta ie (tr snet) (U e2, U p2, ): Supraten siunea de comuta ie (tr snet) aplicat unui echipament, ca urmare a unei perturba ii de tip determinat, care afecteaz re eaua (punerea sub ten siune a unei linii, reanclan area, producerea unui defect, de sc rc ri atmo sferice etc.), a c rei valoare de vrf are o probabilitate de dep ire e gal cu o probabilitate de referin specific . Acea st probabilitate de referin a fost stabilit , prin standardul SR EN (CEI) 60071-2:1999, egal cu 2%.
3.14.- Supratensiune maxim conven ional de comuta ie (tr snet): Valoarea de vrf a unei supraten siunii de comuta ie (tr snet) care este adoptat ca o supraten siune maxim i utilizat n metoda conven ional de coordonare a izola iei.
3.15.- Valoare n unit i relative a supratensiunii faz -p mnt (u ): Raportul dintre valoarea de vrf a unei supraten siuni ntre faz i p mnt i valoarea ten siunii faz -p mnt, core spunz toare ten siunii celei mai ridicate a re elei (adic U s 2 / 3 ).
3.16.- Valoare n unit i relative a supratensiunii ntre faze:Raportul dintre valoarea de vrf a unei supraten siuni ntre faze i valoarea ten siunii faz -p mnt, core spunz toare ten siunii celei mai ridicate a re elei (adic U s 2 / 3 ). Ace st raport se va exprima sub form K 3 ,
exprimnd prin K
raportul dintre valorile de vrf ale supraten siunii ntre faze i ale ten siunii celei mai ridicate a re elei (adic U s 2 ).
3.17.- Tensiune conven ional de inere la impuls de comuta ie (tr snet) : Valoarea de vrf a unei ten siuni de impuls de comuta ie (tr snet), aplicat n cur sul t ncerc rilor de impuls t , pentru care izola ia nu trebuie s prezinte nici o de sc rcare disruptiv dac este supu s unui num r specificat de impulsuri de acea st valoa re n condi iispecificate (probabilitatea de inere a izola iei P w = 100 %). Defini iase aplic n special izola iei neautoregeneratoare (defini ia3.37).
3.18.- Tensiune statistic de inere la impuls de comuta ie (tr snet): Valoarea de vrf a unei ten siuni de impuls de comuta ie (tr snet), aplicat n cur sul t ncerc rilor de impuls t , pentru care probabilitatea de inere este egal cu o probabilitate de referin specificat .
Acea st probabilitate de referin a fost stabilit n standardul SR E N (CEI) 60071-2:1999egal cu P w = 90%. Ace st concept de inere statistic n etapa actual se aplic numai izola iilor autoregeneratoare.
3.19.- Tensiune de 50% conturn ri a unei izola ii (U 50) este valoarea maxim a unei ten siuni standardizate, care, aplicat izola iei respective de un num r de ori, produce conturnarea ace steia n 50 %din cazuri.
3.20.- Tensiune nominal de inere la impuls de comuta ie (tr snet): Valoarea de vrf a ten siunii de inere la impuls de comuta ie (tr snet) pre scris pen tru echipament, care caracterizeaz izola ia ace stui echipament n ceea ce prive te ncerc rile de inere.
3.21.- Tensiune nominal de inere de scurt durat la frecven industrial : Valoarea efectiv a ten siunii sinusoidale de frecven indu strial p e care izola ia echipamentului trebuie s o suporte n timpul ncerc rilor efectuate n condi iispecificate i pentru o durat specificat , care n general nu dep e te un minut.
3.22.- Nivelul nominal de izola iese define te prin a) pentru echipamentele cu ten siunea cea mai ridicat e 245 kV
- ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet i - ten siunea nominal de inere de scurt durat la frecven indu strial .
b) pentru echipamentele cu ten siune a cea mai ridicat > 245 kV - ten siunea nominal de inere la impuls de comuta ie i - ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet.
8/6/2019 NTE01.03.00
9/105
NTE 001/03/00 - - 9
3.23.- Factor statistic de siguran :Raportul dintre o ten siune statistic de inere la i mpulsi supraten siunea statistic core spunz toare de comuta ie (tr snet), provocat de o perturba ie
de tip determinat, stabilit n baza unui risc acceptat de defect, innd seama de curbele de reparti ie statistic a supraten siunilor i a ten siunii de inere.
3.24.- Factor conven ional de siguran :Raportul dintre o ten siune conven ional de inere la impuls de comuta ie (tr snet) i supraten siunea conven ional maxim core spunz toare stabilit pe baz de experien , care ia n con siderare abaterile posibile ale valorilor reale ale ten siunilor de inere i supraten siunilor de la valorile lor conven ionale, precum i oricare al i factori (anexa 1).
3.25.- Risc de defect: Probabilitatea ca o supraten siune de un anumit tip i o valoare dat s provoace o defectare (o amor sare) a unei izola ii.
3.26.- Nivel de protec ie al unui dispozitiv de protec ie: Valoarea de vrf a ten siunii celei mai mari admi sibile la bornele unui dispozitiv de protec ie supu s, n condi iispecifice, la impulsuri de comuta ie sau de tr snet de forme standardizate i la valori nominale.
Note 1. n cazul impulsului de ten siune de tr snet se alege cea mai mare dintre urm toarele valori - ten siunea maxim de amor sare la impuls 1,2/50Qs - ten siunea maxim rezidual la curentul specificat.
2. Referirile se pot face la un nivel statistic sau conven ional de protec ie n sen sul pct. 3.13, pct. 3.14, pct. 3.17, pct. 3.18.
3.27.- Factori de protec ie ai unui dispozitiv de p rotec ie: Valorile nivelurilor de protec ie ale unui dispozitiv de protec ie core spunz toare pentru impuls de comuta ie, respectiv de tr snet, raportate la valoarea de vrf a ten siunii nominale a ace stui dispozitiv.
Not n cazul eclatoarelor, n mod conven ional, ten siunea nominal se va con sidera ten siunea faz -p mnt core spunz toare ten siunii celei mai ridicate a re elei.
3.28.- Factor de defect la p mnt: ntr -un anumit punct al unei re ele electrice trifazate ( n general n punctul de instalare al unui echipament) i pentru o configura ie dat de func ionare a re elei, este raportul dintre cea mai mare valoare efectiv a ten siunii de frecven indu strial ntre o faz s n toa s i p mnt n timpul unui defect la p mnt (pe una sau mai multe faze), ntr -un punct oarecare al re elei i valoarea efectiv a ten siunii de frecven indu strial care s -ar ob ine n acela i loc n ab sen a defectului.
Note 1. Ace st factor este un raport numeric supraunitar, care caracterizeaz la modul general condi iile de legare la p mnt a neutrului re elei ntr -un anumit loc, independent de valoarea real particular a ten siunii de serviciu n acel loc.
2. Factorii de defect la p mnt se calculeaz n func ie de valorile impedan elor re elei n sistemul de componente simetrice, privind din punctul con siderat, utiliznd pentru ma inile rotative valorile reactan elor subtranzitorii.
3. Dac pentru toate schemele de exploatare posibile valoarea reactan ei de secven zero este mai mic dect triplul valorii reactan ei de secven pozitiv i dac valoarea rezi sten ei de secven zero nu o dep e te pe cea a reactan ei de secven pozitiv , valoarea factorului de defect la p mnt nu va dep i 1,4.
3.29.- Re ea cu neutrul izolat:O re ea electric al c rei punct neutru nu are nici o leg tur voit cu p mntul, cu excep ia celei realizate prin aparate de m surare, de protec i e sau de semnalizare, avnd o impedan foarte mare.
3.30.- Re ea cu neutrul tratat prin bobin de compensare:O re ea electric al c rei punct neutru este legat la p mnt printr -o bobin a c rei reactan are o astfel de valoare nct, n cazul unui defect ntre o faz i p mnt, curentul inductiv de frecven indu strial , care circul ntre locul de defect i bobin , compen seaz n mare parte componenta capacitiv de frecven indu strial a curentului de defect.
Not ntr -o re ea cu neutrul tratat prin bobin de compen sare curentul rezidual la locul de defect este limitat n a a fel nct arcul electric de punere la p mnt se stinge natural.
8/6/2019 NTE01.03.00
10/105
NTE 001/03/00 - -10
3.31.- Re ea cu neutrul legat la p mnt:O re ea electric al c rei punct neutru este legat la p mnt fie direct, fie printr -o rezisten sau reactan suficient de mic pentru a reduce oscila iile tranzitorii i a mbun t ii condi iile de func ionare selectiv a protec iei contra defectelor la p mnt.
3.32.- Izola ie extern : Izola ia p r ilor exterioare ale echipamentului, con stnd din distan e de separare n aer i din suprafe ele n contact cu aerul ale izola ieisolide ale unui echipament, care sunt supu se la solicit ri dielectrice i la influen a condi iilor atmo sferice sau a alto r agen i externi, precum poluarea, umiditatea, animale etc.
3.33.- Izola ie intern : Izola ia p r ilor interioare solide, lichide sau gazoa se ale unui echipament, care nu este supu s influen ei condi iilor atmo sferice sau altor agen i externi, precum poluarea, umiditatea, animale etc.
3.34.- Izola ie extern pentru echipamentul de interior: Izola ia extern a unui echipament de stinat s func ioneze n interiorul unei cl diri, care nu este deci expu s influen ei condi iilor atmo sferice.
3.35.- Izola ie extern pentru echipamentul de exterior; Izola ia extern a unui echipament de stinat s func ioneze n exteriorul cl dirilor, care este deci expu s influen ei condi iilor atmo sferice.
3.36.- Izola ie autoregeneratoare: Izola ie care i reface complet propriet ile sale izolante dup o de sc rcare disruptiv izola ia de ace st tip este, n general, dar nu obligatoriu, o izola ie extern .
3.37.- Izola ie neautoregeneratoare: Izola ie ale c rei propriet i izolante se pierd sau nu se refac integral dup o de sc rcare disruptiv izola ia de ace st tip este, n general, dar nu obligatoriu, o izola ie intern .
3.38.- Lungime a liniei de fug :Lungimea minim m surat pe suprafa a izola iei externe
ntre p r ile metalice cu poten ial electric diferit. Cnd i zola ia este compu s din mai multe elemente separate prin p r i metalice, drept lungime a liniei de fug a izola ieise con sider suma lungimilor liniilor de fug ale diferitelor elemente, exclu siv p r ile bune conduc toare de electricitate.
3.39.- Lungime specific a liniei de fug :Raportul dintre lungimea total a liniei de fug a izolatorului, exprimat n centimetri, i ten siunea cea mai ridicat a re elei, exprimat n kilovol i (cm/kV).
3.40.- Num r specific de declan ri ale unei linii electric e aeriene, datoritsupratensiunilor de tr snet: Num rul de declan ri care se produc la 100 km de linie ntr -un an datorit ace stor cauze.
3.41.- Curent de protec ie al unei linii: Valoarea minim a amplitudinii curentului de tr snet capabil s produc pe linia electric aerian respectiv o supraten siune ce determin conturnarea izola iei.
3.42.- Priz de p mnt: U n an samblu de elemente conductoare n contact cu p mntul.
3.43.- Priz de p mnt natural :Priza de p mnt con stituit din elemente conductoare n contact permanent cu solul ale unor con struc iisau instala ii de stinate diferitelor scopuri, dar care pot fi folosite n acele i timp pentru trecerea curentului de defect.
8/6/2019 NTE01.03.00
11/105
NTE 001/03/00 - - 11
3.44.- Priz de p mnt artificial :Priza de p mnt ale c rei elemente componente sunt con stituite special pentru trecerea curentului de defect.
3.45.- Rezisten la impuls a unei instala ii de legare la p mnt:Produ sul dintre rezisten a calculat sau m surat n regim sta ionar i coeficientul de impuls.
Valoarea coeficientului de impuls este n func ie de tipul i de lungimea prizei simple de p mnt, de valoarea curentului de impuls care se scurge prin priza de p mnt, precum i de valoarea rezistivit ii solului. Acea st valoare se determin conform indica iilor din STAS 12604/5 - 90 i 1 RE-IP-30/1988.
3.46.- Conturnare invers : Fenomenul de producere a unei de sc rc ri ntre stlp sau elementele de legare la p mnt a paratr snetelor i unul sau mai multe elemente sub ten siune ale instala iilor electrice nvecinate, datorat cre terii poten ialului elementelor legate la p mnt, ca urmare a scurgerii curentului de tr snet prin priza de p mnt a ace stora. Conturnarea inver s poate s se produc atunci cnd o lovitur de tr snet
- fie atinge direct stlpul sau un conductor de protec ie (cnd el exist ) - fie dup ce a atin s un conductor de faz i dup ce a provocat a amor sare la un stlp are
astfel de caracteri stici electrice nct curentul ce se scurge prin stlp i p riza de p mnt provoac o cre tere de poten ial, suficient pentru ca s amor seze o alt faz s n toa s (faz f r defect) pn n acel moment.
3.47.- Aparate de protec ie mpotriva supratensiunilor:Dispozitive de stinate s prote jeze echipamentul contra solicit rilor provocate de supraten siunile care dep esc nivelul nominal de izola ie al echipamentului.
3.48.- Eclator: Aparatul con stituit din doi electrozi separa i printr -un interval de amor sare, dimen sionat n vederea unei amor s ri ntr -un domeniu de ten siune dat.
3.49.- Desc rc tor cu coarne: Aparatul con stituit din unul sau mai multe eclatoare n aer func ia de protec ie se realizeaz prin reducerea nivelului supraten siunilor.
Stingerea arcului electric al curentului de nso ire nu este sigur , ntruct aparatul nu dispune
de dispozitive de stingere for at a arcului electric. 3.50.- Desc rc tor cu rezisten variabil :Aparatul con stituit din unul sau mai multe
eclatoare i unul sau mai multe rezistoare cu rezisten variabil (nelinear ) sau numai din rezistoare cu rezisten variabil (nelinear ) func ia de protec ie se realizeaz prin reducerea nivelului supraten siunilor i stingerea arcului curentului de nso ire (pentru de sc rc toarele prev zute cu eclatoare).
n exploatare se ntlne sc urm toarele tipuri de de sc rc toare cu rezisten variabil a) Desc rc toarele cu rezistoare pe baz de carbur de siliciu i eclatoare , cu i f r sufla j
magnetic ace ste de sc rc toare au n componen a lor u nul sau mai multe eclatoare Not Desc rc toarele cu rezi stoare pe baz de carbur de siliciu nu mai sunt fabricate de marile
firme produc toare de de sc rc toare, dar sunt n exploatare n re elele electrice din ara noa str .
b) Desc rc toarele cu rezistoare pe baz de oxizi metalici ( n principal oxizi de zinc), n marea ma joritate f r eclatoare curentul de nso irese ntrerupe n momentul cnd ten siunea scade s ub o anumit valoare. Desc rc toarele cu rezistoare pe baz de oxizi metalici au performan e tehnice mult superioare de sc rc toarelor cu rezistoare pe baz de carbur de siliciu.
3.51.- Paratr snet: Dispozitiv de protec ie a structurilor aflate la sol mpotriva loviturilor directe de tr snet; este alc tuit din elemente de captare ampla sate dea supra structurii prote jate, elemente de coborre i elemente de legare la p mnt.
8/6/2019 NTE01.03.00
12/105
NTE 001/03/00 - -12
3.52.- Zon de protec ie a unui paratr snet ver tical:Spa iul cuprin s n jurul paratr snetului n care un obiect este prote jat cu un factor de risc de 10 -3 mpotriva loviturilor directe de tr snet datorat orient rii tr snetului spre paratr snet (figura 3.1 i pct. 12.3.1).
3.53.- Zon de protec ie a unui paratr snet orizontal:Spa iul cuprin s n jurul paratr snetului, n care un obiect este prote jat cu un factor de risc de 10 -3 mpotriva loviturilor directe de tr snet (figura 3.2 i pct. 12.3.5).
3.54.- Unghi de protec ie al conductoarelor de protec ie: U nghiul format de verticala dus prin urma conductorului de protec ie cu dreapta care une te acea st urm , cu urma conductorului activ prote jat, ace ste urme fiind situate ntr -un plan perpendicular pe axa liniei electrice aeriene prote jate (figura 3.3). U nghiul de protec ie de referin (pentru dimen sionarea LEA) se con sider cel realizat la stlpul LEA.
Fig. 3.1.- Zona de protec ie a unui paratr snet vertical.
ha
Sec iune prin zona de protec ie asigurat de paratr snet la
n l imea hx
Limitele zonei de protec ie asigurat de paratr snet h
hx r x
Paratr snet vertical
r x - h - n l imea paratr snetului; - hx - n l imea obiectului prote jat; - r x - raza zonei de protec ie la
nivelul cercetat hx; - ha = h - hx - n l imea activ a
paratr snetului
Obiect prote jat.
Fig. 3.2.- Zona de protec ie a unui paratr snet orizontal.
ha
Sec iune prin zona de protec ie asigurat de paratr snet la n l imea h x
Limitele zonei de protec ie asigurat de paratr snet
h
hx r x
Paratr snet orizontal (conductor de protec ie)
Obiect prote jat
r x
8/6/2019 NTE01.03.00
13/105
NTE 001/03/00 - - 13
3.55.- Defect de ecran: O bre n sistemul de protec ie asigurat de conductoarele de protec ie sau de paratr snete care se produce atunci cnd tr snete, cu amplitudini superioare curentului de protec ie (definit la pct. 3.41), pot lovi direct conductoarele de faz i s produc pe linia electric aerian respectiv o supra ten siune ce determin conturnarea izola iei.
3.56.- Indice cronokeraunic al unei zone:Num rul de ore de furtun cu de sc rc ri electrice n decur sul unui an, stabilit ca medie pe baza observa iilor metodologice pe cel pu in zece ani. n figura 3.4 este prezentat harta crono keraunic a Romniei, iar n figura 3.5 harta izokeraunic a Romniei.
Not U nele pre scrip ii define sc indicele keraunic al unei zone prin num rul de zile de furtun cu de sc rc ri electrice n decur sul unui an, iar alte pre scrip ii define sc indicele aritmo keraunic al unei zone prin num rul de de sc rc ri nor -p mnt pe 100 km
2.
3.57.- Poluare atmosferic : Starea aerului atmo sferic impurificat cu substan e (gaze, praf etc), care, n condi iile de exploatare , poate da na tere, la suprafa a izolatorului, unui mediu conduc tor dielectric.
Din punct de vedere al tipului de poluare a izola ieise deo sebe sc poluarea de tip granular i poluarea de tip electrolitic. Practic, cele dou tipuri de poluare apar mpreu n , fiind foarte rare cazurile n care unul dintre ele apare n exclu sivitate.
3.58.- Grad de poluare a atmosferei: Ac iunea combinat a inten sit ii polu rii i a propriet ilor fizico -chimice ale agen ilor de poluare, ac iune care influen eaz comporta rea izola iei.
3.59.- Surs de poluare: Instala ia sau elementul natural care produce agentul nociv, ce provoac poluarea zonei. Ca sur se de poluare se con sider co urile de fum ale fabricilor i centralelor i alte guri de evacuare a emana iilor proveni te din proce sul tehnologic, sec ii ale indu striei chimice produc toare de gaze i pulberi solide aflate n suspen sie n atmo sfer , exploat rile carbonifere la zi, minele, marea etc.
a
hST
E E
a/4
Fig. 3.3.- U nghiul de protec ie al conductoarelor de protec ie ale unei LEA. - hST - n l imea de suspen sie a conductoarelor de protec ie; - a - distan a pe orizontal ntre conductoarele de protec ie.
8/6/2019 NTE01.03.00
14/105
NTE 001/03/00 - -14
Fig. 3.4.- Harta crono keraunic a Romnie i. Durata medie anual a ora jelor pe 11 ani 1968-1978.
8/6/2019 NTE01.03.00
15/105
NTE 001/03/00 - - 15
Fig. 3.5.- Harta izokeraunic a Romniei. Num rul mediu de zile cu ora je pe 11 ani 1968-1978.
8/6/2019 NTE01.03.00
16/105
NTE 001/03/00 - -16
IV. ACTE NORMATIVE DE REFERIN
4.1.- U rm toarele documente normative con in prevederi care, prin men ionarea lor n ace st text, con stituie prevederi valabile pentru prezentul normativ. La momentul public rii prezentului normativ, edi iile indicate erau n vigoare.
StandardeSR CEI 60071-1:1996SR EN 60071-2:1999SR CEI 60815 :1994SR CEI 60099-1:1994
SR EN 60099-4:1998
SR EN 60099-5:1998STAS 6290-1980STAS 832 - 1979
STAS 12604/4-89
STAS 12604/5-90
- Coordonarea izola iei. Partea 1: Defini ii, principii i reguli. - Coordonarea izola iei. Partea 2: Ghid de aplicare. - Ghid pentru alegerea izolatoarelor n condi ii de poluare. - Desc rc toare. Partea 1: Desc rc toare cu rezisten variabil cu
eclatoare pentru re ele de curent alternativ. - Desc rc toare. Partea 4: Desc rc toare cu oxizi metalici f r
eclatoare pentru re ele de curent alternativ. - Desc rc toare. Partea 5: Recomand ri pentru alegere i utili zare. - ncruci ri ntre linii de energie electric i linii de telecomunica ii. Prescrip ii. - Influen e ale instala iilor electrice de nalt ten siune asupra liniilor de
telecomunica ii. - Protec ie mpotriva electrocut rilor. Instala ii electrice f ixe. Prescrip ii
generale. - Idem. Prescrip ii de proiectare, execu ie i verificare.
Prescrip ii energetice generale
I -20 / 2000
PE 101/1985
PE 104/1993
PE 127/1983PE 501/1985
PE 504/1996
- Normativ pentru proiectarea i executarea instala iilor de paratr snet
pentru con struc ii. - Normativ pentru con struc ia instala iilor electrice de conexiuni i tran sformatoare cu ten siuni pe ste 1 kV.
- Normativ pentru con struc ia liniilor aeriene de energie electric cu ten siuni pe ste 1000 V.
- Regulament de exploatare tehnic a liniilor electrice aeriene. - Normativ privind proiectarea protec iilor prin relee i automatiz ilor
electrice ale centralelor i sta iilor. - Normativ pentru proiectarea sistemelor de circuite secundare ale sta iilor
electrice. Vol.III - Sisteme de protec ie i automatiz ri.
Prescrip ii energetice specifice
PE 151/1986
1 RE-Ip -30/19881 E-Ip -35/1-1990
- Instruc iuni tehnice departamentale provizorii pentru proiectarea instala iilor de 750 kV.
- ndrumar de proiectare i execu ie a instala iilor de legare la p mnt. - ndrumar de proiectare pentru re ele de medie ten siune cu neutrul
legat la p mnt prin rezisten .
8/6/2019 NTE01.03.00
17/105
NTE 001/03/00 - - 17
V. ALEGEREA I COORDONAREA IZOLA IEI
5.1. Alegerea izola iei
5.1.1.- Izola ia re elelor electrice trebuie s reziste, att n condi ii meteorologice favorabile, ct i n condi ii meteorologice nefavorabile, la ur m toarele categorii de solicit ri electrice :
- tensiunea cea mai ridicat a re elei ( U
s ), care poate ap rea n condi ii normale de func ionare a re elei; - supratensiunile temporare de f recven industrial ;- supratensiunile cu f ront lent (supraten siuni ce pot fi echivalate ca form cu forma unui
impuls de comuta ie standardizat - definit la pct. 3.10.b ); - supratensiunile cu f ront rapid (supraten siuni ce pot fi echivalate ca form cu forma unui
impuls de tr snet standardizat - definit la pct. 3.10.c ); - supratensiunile cu f ront f oarte rapid (conform SR CEI 60071-1:1996, caracteri sticile
ace stei categorii de supraten siuni sunt specificate de comitetele tehnice de echipamente respective).
n func ie de locul aplic rii lor, se disting:- solicit ri ntre f aze i p mnt ;
- solicit ri ntre f aze ; - solicit ri longitudinale ntre contactele de schise ale aparatelor de comuta ie ( ntreruptoare, separatoare).
n tabelul 5.1 sunt specificate valorile de calcul ale factorului de supraten siune de comuta ie pentru re elele electrice de 110z 750 kV din Romnia (valorile n unit i relative ale supraten siunilor de comuta ie faz -p mnt - definte conform pct. 3.15).
Tabelul 5.1Valori de calcul ale f actorului de supratensiune de comuta ie ( K C )
Nr. Factorul de supraten siune de comuta ie ( K C)
crt. Tipul solicit rii Ten siunea cea mai ridicat a re elei, U
s (kV) 123 245 420 7871 Faz -p mnt 3,1 1)
3,45 2) 3,0 2,8
2,2 3) 2,1
2 Faz -faz 4,2 3,5 3,53 Longitudinal 4,1 3,9 3,5
Note : 1) n instala iile cu ntreruptor tip IO - 110; 2) n instala iile cu ntreruptor tip IU P - 110; 3) nspre sta iile de alimentare ale liniilor radiale.
5.1.2.- Alegerea izola iei re elelor electric e se face innd seama de ten siunile de inere nominale precizate n tabelele 5.2 i 5.3, core spunz toare solicit rilor electrice men ionate la pct. 5.1.1, diferen iat pe domenii de ten siune (conform standardului SR CEI 60071 -1:1996), i anume
- pentru domeniul I de tensiuni 1 kV e U s e 245 kV y ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet; y ten siunea nominal de inere de scurt durat la ten siunea de frecven indu strial ;
- pentru domeniul II de tensiune cu U s > 245 kV y ten siunea nominal de inere la impuls de comuta ie; y ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet;
n tabelul 5.4 sunt specificate ten siunile de inere nominale a izola iei neutrului tran sformatoarelor din re elele electrice de 110 kV i 220 kV din Rom nia.
8/6/2019 NTE01.03.00
18/105
NTE 001/03/00 - -18
Tabelul 5.2Nivelurile de izola ie nominale pentru domeniul I de tensiuni (1 kV e U s e 245 kV)
Ten siunea cea mai ridicat pentru echipament U m
Ten siunea nomin de inere la impuls de tr snet
(valoare de vrf)
Ten siunea nominal de inere la ncercarea de scurt durat
cu frecven indu strial (valoare efectiv ) Lista 1 Lista 2 (valoare efectiv )
kV kV kV kV 3,6 20 40 107,2 40 60 2012 60 75 28
17,5 75 95 3824 95 125 5036 145 170 7052 250 95
72,5 325 140123 4501)
550 2) 185 1) 230 2)
245 950 1) 1050 2)
395 1) 460 2)
Note : 1) valori utilizate pentru tran sformatoarele de putere i distan ele de izolare n aer; 2) valori utilizate pentru toate echipamentele cu excep ia tran sformatoarelor de putere.
Tabelul 5.3Nivelurile de izola ie nominale pentru domeniul II de tensiuni ( U s >245 kV)
Ten siunea cea mai
ridicat pentru echipament
(valoare efectiv )
Ten siuni nominale de
inere la impuls de
tr snet (valoare efectiv )
Ten siuni nominale de inere la impuls de comuta ie (valoare de vrf)
Ten siunea nominal de inere la
nercarea de scurt durat cu frecven
indu strial 4) (valoare efectiv )
Faz -p mnt
ntre faze pentru sta ii
Izola ie longitudinal 1)
kV kV kV kV kV kV 420 1425
1550 2) 1050 1425
1550 3) 950 6305)
680 6) 787 2100 1425
1550 2) 24002550 3)
1175 -
Note : 1) valoarea componentei de impuls a ncerc rii combinate aplicate; 2) valoarea nu core spunde cu prevederile SR CEI 60071-1:1996 ns exist echipamente n
instala iile din Romnia cu ace st ten siune de inere i trebuie avut n vedere la studiile de coordonare a izola iei n cadrul extinderii sau moderniz rii sta iei;
3) se recomand s se utilizeze numai n cazuri excep ionale cnd exist riscuri de defect la supraten siuni de comuta ie ntre faze mai mari dect cele admi se;
4) valorile nu sunt specificate n SR CEI 60071-1:1996, dar vor fi avute n vedere la elaborarea documenta iilor pentru procurarea de echipamente;
5) valori utilizate pentru tran sformatoarele de putere i distan ele de izolare n aer; 6) valori utilizate pentru toate echipamentele cu excep ia tran sformatoarelor de putere.
8/6/2019 NTE01.03.00
19/105
NTE 001/03/00 - - 19
Tabelul 5.4Nivelurile nominale de inere a izola iei neutrului trans f ormatoarelor
Neutrul nf ur rii tran sforma -toarelor avnd ten siunea cea mai
ridicat pentru echipament (valoare efectiv )
Ten siuni nominale de inere la impuls de
tr snet (valoare de vrf)
Ten siuni nominale de inere la ncercarea de scurt durat cu
frecven indu strial (valoare de vrf)
kV kV kV 123 170290
80130
245 505 220
5.1.3.- Alegerea izola iei liniilor electrice aeriene
5.1.3.1.-Stabilirea num rului i a caracteristicilor izolatoarelor liniilor electrice aeriene se face innd seama de
a) Ten siunile de inere core spunz toare solicit rilor electrice men ionate la pct. 5.1.1 i 5.1.2. b) Varia ia ten siunilor nominale de inere sub ploaie, n f unc ie de num rul de izolatoare ce
compun lan ul(indicat n cataloage sau rezultat prin probe) n anexa 2 sunt date ten siunile de inere i ten siunile de 50 %conturn ri ale unor lan uri de izolatoare utilizate n ara noa str , rezultate din probele.
c) Reducerea ten siunilor de inere, n func ie de prezen a arm turilor de protec ie, indicat n anexa 2.
d) Comportarea lan urilor de izolatoare n zonele cu diferite grade de poluare. e) Posibilitatea defect rii unor izolatoare din lan .
Num rul de izolatoare n dintr-un lan (cu arm turi de protec ie, atunci cnd este cazul), innd seama de tensiunile de inere pentru izola iile autoregeneratoare specifice domeniului de ten siuni n care se ncadreaz linia (indicate n tabelele 5.2 i 5.3), se determin cu rela ia
n = 1,1 n l ( 5.1 ) unde
n l este num rul de izolatoare de terminat, rezultat din probe de laborator, nece sar ntr -un lan , pentru a se asigura ten siunile de inere, n conformitate cu tabelele 5.3 i 5.4(vezi i tabelele din anexa 2)
1,1 - coeficient de s iguran , care ineseama de deteriorarea unor izolatoare din lan pentru lan urile formate din izolatoare ti j ne str pungibile se con sider un coeficient de siguran egal cu 1.
n cazul n care se dispune de date privind ten siunile de inere ale lan urilor de izolatoare (rezultate din probe), n se ob ine nmul ind num rul de izolatoare core spunz tor ten siunii de
inere, normate pentru re eaua respectiv , cu coeficientul de siguran men ionat mai sus.
Num rul de izolatoare n p din lan , innd seama de comportarea lan ului n condi ii de poluare , se determin cu rela ia
L
U n scp
P! ( 5.2 )
unde Pc este lungimea liniei de fug specific , indicat pentru zona de poluare prin care trece
linia (tabelul 5.5) L - lungimea liniei de fug a unui izolator, n cm U s - ten siunea cea mai ridicat a re elei, n kV.
8/6/2019 NTE01.03.00
20/105
NTE 001/03/00 - -20
Num rul de izolatoare dintr -un lan , N , rezult con sidernd valoarea cea mai mare a num rului de izolatoare, calculate cu rela iile de mai sus
N = max (n , np) ( 5.3 )
Dac prin calcule se ob ine np mult mai mare (mai mult de 20-25%) dect n , rezult c izolatoarele respective nu core spund zonei de poluare prin care trece linia i trebuie nlocuite cu izolatoare cu lungimea liniei de fug m rit .
n timpul exploat rii se poate func iona cu pn la 15% din num rul N de izolatoare deteriorate din lan ul de izolatoare, respectndu -se prevederile PE 127/1983.
Tabelul 5.5Lungimea liniei de f ug speci f ic (cm/kV )
Nivel de poluare Linia de fug specific nominal minim (cm/kV)
I Slab 1,6 II Mediu 2,0III Puternic 2,5IV Foarte puternic 3,1
Note 1.- Tabelul se refer la toate tipurile de izolatoare de exterior din ceramic i din sticl , situate ntre faze i p mnt, iar valorile reprezint raportul dintre linia de fug m surat ntre faz
i p mnt i valoarea efectiv a ten siunii cea mai ridicat a re elei. n cazul izolatoarelor situate ntre faze (de exemplu distan iere ntre faze) valorile liniei de fug specifice minime de multiplic cu 3 ( n cazul re elelor trifazate).
2.- n cazuri excep ionale de poluare exce siv , o linie de fug specific de 3,1 cm/ kV poate fi insuficient . n baza experien ei de exploatare i/sau a ncerc rilor de laborator, se poate utiliza o valoare a liniei de fug specifice mai mare sau poate fi avut n vedere sp larea sau ungerea izola iei(a se vedea i pct. 5.1.4.4).
3.- Valorile din tabel pot fi utilizate ca valori minimale i n cazul izolatoarelor de exterior compozite dac n standardele CEI (EN) nu sunt specificate valori specifice ace stor tipuri de izolatoare.
5.1.3.2.-Stabilirea intervalelor minime de izolare ntre conductoarele active i p r ile metalice ale stlpilor legate la p mnt se face n condi ii impu se de
a) ten siunea cea mai ridicat a re elei U s b) solicit rile produ se de supraten siunile de comuta ie (supraten siuni cu front lent) c) solicit rile produ se de supraten siunile de tr snet (supraten siuni cu front rapid).
Intervalele minime de izolare n cazul n care conductoarele active sunt sus inute de lan uri de izolatoare ce pot devia sub ac iunea vntului se aleg astfel nct s nu fie mai mici dect urm toarele intervale minime
a) S1 - determinat din condi ii de func ionare normal la ten siunea cea mai ridicat a re elei, lan ul d e izolatoare fiind supu s ac iunii vntului maxim (V M - valoarea maxim a vitezei vntului), con siderat pentru regiunea respectiv
b) S1c - determinat de solicit rile produ se de supraten siunile de comuta ie, lan ul de izolatoare fiind supu s ac iunii unui vnt avnd viteza egal cu 40%din viteza vntului maxim con siderat pentru regiunea respectiv
c) S1a - determinat de solicit rile produ se de supraten siunile de tr snet, lan u l de izolatoare fiind supu s ac iunii unui vnt avnd viteza de 10 m/s.
Se con sider c vntul ac ioneaz perpendicular pe conductoarele active.
Pentru lan urile n V dimen sionarea intervalelor minime de izolare se face numai din condi ii impu se de solicit rile produ se de supraten siunile de comuta ie i de tr snet, acea st dimen sionare fiind acoperitoare i pentru celelalte condi ii precizate mai sus.
8/6/2019 NTE01.03.00
21/105
NTE 001/03/00 - - 21
a) P entru determinarea intervalului S 1 se calculeaz valoarea ten siunii de s tr pungere a ace stui interval, cu rela ia
K K
U U
H
W
s
3
2(5.4 )
unde U s este valoarea efectiv a ten siunii celei mai ridicate a re elei, ntre faze; K W - coeficientul de corec ie care ineseama de caracterul statistic al de sc rc rilor,
fiind con siderat n calcule egal cu 0,85; H/K - coeficientul de corec ie care ia n con siderare abatere a valorilor den sit ii i
umidit ii aerului fa de valorile indicate n norme; ace st coeficient este 0,89pentru altitudini pn la 500 m i 0,84 pentru altitudini de la 500 la 1000 m.
Cu valoarea calculat U 1 se determin m rimea intervalului de izolare S 1 ntre un conductor activ i stlp utiliznd curbele trasate n figura 5.1.
De asemenea, intervalul S 1 ( n metri) se poate determina i cu rela ia
3
23400880
8
3
2
1
1
sa
s
, U K K
U S ! ( 5.5 )
unde U s este valoarea efectiv a ten siunii celei mai ridicate a re elei ntre faze, n kV 0,88 - coeficientul de corec ie, care ineseama de caracterul statis tic al de sc rc rilor,
egal cu raportul dintre U i U med , dup cum urmeaz U = U med - 4W= 0,88 U med W = 0,03 U med , unde :U = ten siunea de inere a intervalului, n kV U med = ten siunea medie de amor sare a intervalului, n kV W= valoarea medie a abaterii. Not : Se precizeaz ca riscul de amor sare a intervalului S 1 astfel determinat este negli jabil,
oricare ar fi durata de aplicare a ten siunii. K a - coeficientul de corec ie, care ia n con siderare abaterea valorii den sit ii aerului cu
altitudinea (K a = 1 la nivelul m rii; K a se reduce cu 0,5 % pentru fiecare 100 m de altitudine)
K 1 - coeficientul de form a inte rvalului - coeficientul de corec ie, care ia n con sidera ie geometria intervalului, forma i dimen siunile electrozilor ntre care se produce de sc rcarea (valorile coeficientului K 1 pentru configura iile geometri ce cele mai ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6).
b) P entru determinarea intervalului S 1c se calculeaz valoarea ten siunii de str pungere a ace stui interval cu rela ia
K K
K U U
H
W
csc1
3
2(5.6 )
unde K c este factorul de supraten siune faz -p mnt, indicat n tabelul 5.1.
Cu valoarea ten siunii U 1c se determin m rimea intervalului de izolare S 1c ntre un conductor activ i stlp , utiliznd curbele trasate n figura 5.1.
8/6/2019 NTE01.03.00
22/105
NTE 001/03/00 - -22
Fig. 5.1.- Curbele ten siunii de de sc rcare a intervalelor n aer pe LEA.
S 1.- V rf - v rf
S 2.- V rf - plac
3.- Conductor - stlp S S
4.- Conductor - p mnt S
5.- Conductor - ti j la sol S
m
8/6/2019 NTE01.03.00
23/105
NTE 001/03/00 - - 23
De asemenea, intervalul S 1c , n m, se poate determina i cu rela ia
3
2
340088,0
83
2
cs2a
csc1
K U K K
K U S , (5.7 )
unde 0,88 este un coeficient de corec ie, care ineseama de caracterul statistic al de sc rc rilor
la impuls de comuta ie, egal cu raport ul dintre U c i U 50% , dup cum urmeaz U c = U 50% - 2,5 WC = 0,88 U 50% U 50% este ten siunea de 50 %amor s ri, n kV WC = 0,05 U 50% este valoarea medie a abaterii U c - ten siunea de inere a intervalului la impuls de comuta ie, n kV.
Not : Se apreciaz c probabilitatea de amor sare a intervalului S 1c , astfel determinat, este mai mic de 1%. Corela ia ntre amplitudinea undei i probabilitatea de amor sare la supraten siuni de comuta ie este
Factori de f orm ai intervalelor
Tipul intervalului K1 K2 K3
Interval inel de gard -stlp n cazul unui lan (simplu sau n V) sub con sol
1,40 1,25 550
Interval inel de gard - stlp n cazul unui lan (simplu sau n V) n interiorul unei fere stre a
stlpului
1,30 1,20 550
Interval conductor -sol 1,45 1,35 550
Interval conductor -obiect legat la p mnt
(vehicul, cl dire, etc)
1,30 1,10 550
Interval ti j -plan 1,20 1,00 480
Conductor -conductor - 1,50 550
Inel de gard -inel de gard - 1,60 550
S2
S1
S2
S1
S2 S1 S3
S2 S1
S3
S
S
h
S
S
S
Tabelul 5.6
8/6/2019 NTE01.03.00
24/105
NTE 001/03/00 - -24
Amplitidinea undei Probabilitatea de amor sare U 50% - W 0,16U 50% - 1,5W 0,17U 50% - 2W 0,02U 50% - 2,5W 0,01U 50% - 3W < 0,002
K 2 - coeficientul de form a intervalului (valorile coeficientului K 2 pentru configura iile geometrice cele mai ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6); K a - are acelea i semnifica ie i mod de determinare cu cele prezentate ma i nainte.
Ace ste metodologii pentru stabilirea m rimii intervalului S1c au caracter determini st i se aplic liniilor electrice aeriene cu ten siunea nominal e 245 kV.
n cazul liniilor electrice aeriene cu ten siuni nominale > 245 kV se poate utiliza a cea st metod determini st sau, n cazul n care se dispune de date statistice suficiente privind inerea izola iei i amplitudinea supraten siunilor de comuta ie, se utilizeaz metodologia statistic prezentat n anexa 1.
c) P entru determinarea interva lului S 1a n cazul solicit rilor la supraten siuni de tr snet, se
con sider ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet a lan ului de izolatoare stabilit la pct. 5.1.3.1. i, core spunz tor, ten siunea de 50% conturn ri la impuls de tr snet a lan ulu i de izolatoare.
n condi iile n care nu se dispune de date din prospecte sau ncerc ri privind ten siunea de 50%conturn ri a lan ului, pentru stabilirea ace stei ten siuni se utilizeaz rela ia
U 50% = U / (1-1,3 W) ( 5.8 ) unde
U este ten siunea nominal de inere a izola iei U 50% - ten siunea de 50%conturn ri W - valoarea medie a abaterii, egal cu 0,06.
n cazul n care exist date de laborator, W poate avea o valoare mai mic (de exemplu, EdFutilizeaz pentru W o valoare egal cu 0,03).
n cazul n care ten siunea de inere a lan urilor de izolatoare U ( i respectiv U 50%) este mult mai mare (10-15%) dect valoarea normal a ten siunii de inere core spunz toare re elei pentru care este con struit LEA i nu se admite ca de sc rc rile s se produc ntre p r ilesub ten siune
i elemente ale stlpului, n scopul mic or rii dimen siunilor stlpilor LEA i a coridoarelor de trecere ale ace stora, se pot utiliza eclatoare pe lan urile de izolatoare, pentru aducerea ten siunii de inere ale lan urilor de izolatoare la valorile normate. n ace st fel se reduc distan ele ntre conductoarele active ale LEA i p r ile metalice ale stlpilor , putndu -se realiza LEAcompactizarea cu gabarite i greut i mai redu se.
Avnd determinat ten siunea de 50% conturn ri a lan ului de izolatoare, se determin m rimea intervalului S 1a din figura 5.2, utilizndu -se curbele pentru polaritatea pozitiv .
De asemenea, intervalului S1a, n m, se poate determina i cu rela ia
S1a = U 50% / K 3 , (5.9) unde
K 3 este coeficientul de form a intervalului (valorile coeficientului K 3 pentru configura iile geometrice cele mai ntlnite n practic sunt prezentate n tabelul 5.6).
Se precizeaz c la proiectarea unei linii electrice aeriene se va adopta acel interval ntreconductoarele active i p r ile metalice ale stlpilor legate la p mnt, care respect simultan celetrei condi ii prezentate mai sus.
U n exemplu de utilizare a metodologiei prezentate este dat n anexa 3.
8/6/2019 NTE01.03.00
25/105
NTE 001/03/00 - - 25
5.1.3.3.-Stabilirea distan elor dintre fazele liniei se face n urma corel rii a) distan elor dintre conductoarele active i p r ile metalice ale stlpilor, legate la p mnt,
determinate mai sus (pct. 5.1.3.2); b) intervalelor minime de izolare ntre fazele liniei aflate sub ten siune (conform
metodologiei prezentate la pct. 5.1.3.2); n tabelele 5.1, 5.5 i 5.6 sunt prezentate elementele nece sare pentru calculul intervalelor minime de izolare ntre fazele liniei;
c) con struc iei fazei i distan elor impu se pentru ca valoarea inten sit ii cmpului electric la suprafa a conductoarelor pe faza median s nu dep ea sc valoarea de 0,9 E 0 (E0 fiind inten sitatea critic de apari ie a fenomenului corona). Valoarea inten sit ii cmpului electric la suprafa a conductoarelor pe faza median i valoarea inten sit ii critice de apari ie a fenomenului corona (nece sare de determinat numai pentru liniile de 400 i 750 kV) se calculeaz conform metodologiei prezentate n PE 151/1986.
5.1.3.4.-Stabilirea distan elor pe vertical ntre conductoarele active i conductoarele de protec ie, f r con siderarea devierii ace stora prin vnt, se face con sidernd c acea st distan nu trebuie s fie mai mic dect cea rezultat din figura 5.3, n func ie de lungimea de schiderii, chiar dac ace stea nu sunt n plan vertical.
Fig. 5.2.- Ten siunea de 50 %de sc rc ri la unde de impuls 1,2/50 Qs. 1.- Vrf -plan la polaritate pozitiv a ti jei; 2.- Vrf -vrf la polaritate pozitiv a ti jei nelegate la p mnt; 3.- Vrf -vrf la polaritate negativ a ti jei nelegate la p mnt; 4.- Vrf -plan la polaritate negativ a ti jei.
8/6/2019 NTE01.03.00
26/105
8/6/2019 NTE01.03.00
27/105
NTE 001/03/00 - - 27
5.1.4.- Alegerea izola iei externe a instala iilor electrice
5.1.4.1.- Alegerea izola iei externe a instala iilor electroenergetice se face n func ie de ten siunile nominale de inere (tabelele 5.2, 5.3 i 5.4) i de lungimea liniei de fug specific minim (tabelul 5.5) (a se vedea i capitolul XIII).
5.1.4.2.- Lungimea liniei de fug specific a lan urilor de izolatoare pentru sus inerea conductoarelor flexibile din instala iile de exterior (bare colectoare, bare de tran sfer, supratraver s ri), din condi ii de siguran , poate fi cu 10% mai mare dect valorile indicate n
tabelul 5.5. 5.1.4.3.- Pentru bornele tran sformatoarelor sau autotran sformatoarelor se pot adopta
izolatoare cu lungimea liniei de fug specific minim cu 30% mai mic dect valorile indicate n tabelul 5.5.
5.1.4.4.-Prin tratarea izola iei externe cu unsori protectoare se realizeaz o mbun t ire a propriet ilor antipoluante care, se apreciaz , c echivaleaz cu o m rire a lungimii liniei de fug cu aproximativ 50%.
5.2. Coordonarea izola iei
5.2.1.- Coordonarea izola iei echipamentelor din re elele electrice se va efectua n conformitate cu prevederile SR CEI 60071 -1:1996 i SR EN 60071-2:1999, avndu -se n vedere urm toarele principii
a) n cazul re elelor electrice avnd ten siunea cea mai ridicat cuprin s n domeniul I de ten siuni 1 kV e U s e 245 kV , coordonarea izola ieise face utilizndu -se metoda conven ional , urm rindu -se corelarea nivelurilor nominale de inere a izola iei echipamentelor cu nivelurile de protec ie n raport cu supraten siunile cu front rapid.
b) n cazul re elelor avnd ten siunea cea mai ridicat U s > 245 kV , coordonarea izola ieise face utiliznd metoda conven ional sau statistic , urm rindu -se corelarea nivelurilor nominale de inere a izola iei echipamentelor cu nivelurile de protec ie n raport cu supraten siunile cu front lent i supraten siunile cu front rapi d. Tendin a mondial este de a se utiliza metoda statistic de coordonare a izola iei.
Fig. 5.4.- Dependen a ten siunii de str pungerii la impuls ntre conductorul activ i p mnt func ie de distan a de izolare.
8/6/2019 NTE01.03.00
28/105
NTE 001/03/00 - -28
Alegere nivelului de izola ie n cazul re elei de 420 kV , n cazul utiliz rii metodei statistice, se va face prin verificarea condi iei ca riscul de de f ect la comuta ie ntre f az i p mnt s f ie mai mic de 10 -4.
5.2.2.- Principiile de coordonare a izola iei ntre faze n instala iile de 110 z 750 kV sunt urm toarele
a) n sta iile de 110 kV i 220 kV nivelurile nominale de izola ie ntre faze sunt definit e prin ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet i ten siunea nominal de inere de scurt durat la ten siunea de frecven indu strial , alegerea nivelului de izola ie se face astfel ca nivelul nominal de izola ie ntr e faze s fie cel pu in egal cu cel al izola iei faz -p mnt, valori indicate n tabelul 5.2.
Ori de cte ori se fac modific ri n instala ii, care conduc la schimbarea intervalelor ntre faze, se va verifica condi ia ca riscul de defect la co muta ie ntre faze s fie mai mic sau cel mult egal cu riscul de defect la comuta ie al izola iei faz -p mnt, stabilit conform metodologiei din anexa 1.
b) n sta iile de 400 kV i 750 kV, nivelurile nominale de izola ie ntre faze sunt definite prin ten siunea nominal de inere la impuls de comuta ie ntre faze (tabelul 5.3), iar alegerea nivelului de izola ie se face prin verificarea condi iei ca riscul de defect la comuta ie ntre faze s fie mai mic de 10-4 i cel mult egal cu cel al intervalului faz -p mnt.
5.2.3.-Nivelurile nominale de inere ale izola iei recomandate n Romnia sunt n conformitate cu standardul SR CEI 60071-1:1996 i sunt prezentate n tabelele 5.2, 5.3 i 5.4.
Not n func ie de performan ele de sc rc toarelor cu rezi sten variabil , utilizate pentru protec ia instala iilor,se pot alege echipamente cu niveluri de inere a izola iei mai coborte, n conformitate cu standardul SR CEI 60071-1:1996.
n tabelul 5.2, pentru fiecare valoare de ten s iune nominal de inere la ncercarea de scurt durat cu frecven indu strial pentru echipamentele cu 1 kV e U s e 36 kV , se dau dou valori nominale (lista 1 i lista 2) pentru ten siunea de inere la impuls de tr net, core spunz toare fiec rei valori a t en siunii celei mai ridicate pentru echipament.
Alegerea valorilor din lista 1 sau lista 2 se va face innd seama de gradul de expunere la supraten siuni de tr snet i de comuta ie, de modul de legare la p mnt a neutrului re elei i,
acolo unde este cazul, de tipul dispozitivelor de protec ie utilizate contra supraten siunilor. Echipamentul core spunz tor listei 1 poate fi utilizat n instala iile de mai jos
a) Re ele sau instala ii indu striale f r conexiuni cu linii electrice aeriene, n care - neutrul re elei este legat la p mnt direct sau printr -o impedan cu valoare mic n
raport cu aceea a unei bobine de compen sare; n astfel de cazuri, n general, nu sunt nece sare nici un fel de mi jloace de prot ec ie contra supraten siunilor;
- neutrul re elei este legat la p mnt printr -o bobin de compen sare, iar n anumite re ele este echipat cu o protec ie adecvat contra supraten siunilor, ca de exemplu n cazul re elelor ntinse de cabluri, n care pot fi nece sare de sc rc toare capabile s asigure de sc rcarea capacit ii cablurilor.
b) n re ele sau instala ii indu striale racordate la liniile aeriene numai prin tran sformatoare i n care capacitatea fa de p mnt a cablurilor legate la bornele de joa s ten siune
ale tran sformatorului este cel pu in de 0,05 QF pe faz . Dac capacitatea fa de p mnt a cablurilor este insuficient , se pot ampla sa conden satoare supli mentare ntre tran sformator i aparatul de comutare ct mai aproape de bornele tran sformatorului, astfel nct capacitatea total fa de p mnt a cablurilor i conden satoarelor s fie de minim 0,05 QF pe faz . Ace sta are loc n cazur ile n care
- neutrul re elei este legat la p mnt fie direct, fie printr -o impedan cu valoare mic n raport cu cea a unei bobine de compen sare; n ace st caz, se recomand protec ia prin de sc rc toare cu rezisten variabil
- neutrul re elei este legat la p mnt printr -o bobin de compen sare i unde se asigur cu de sc rc toare cu rezisten variabil o protec ie adecvat contra supraten siunilor.
8/6/2019 NTE01.03.00
29/105
NTE 001/03/00 - - 29
c) n re ele i instala ii indu striale legate direct la liniile aeriene n care - neutru re elei este legat la p mnt fie direct, fie printr -o impedan cu valoare mic n raport cu cea a unei bobine de compen sare i n care se utilizea z o protec ie core spunz toare contra supraten siunilor prin de sc rc toare cu rezisten variabil ;
- neutrul re elei este legat la p mnt printr -o bobin de compen sare i n care se asigur o protec ie adecvat contra supraten siunilor, prin de sc rc toare cu rezisten variabil .
n toate celelalte cazuri i oriunde se impune un grad nalt de siguran n func ionare, se vor utiliza echipamente core spunz toare listei 2 din tabelul 5.2.
n tabelul 5.3 se prezint valorile nivelurilor nominale de inere ale izola iei pentru echipament de 400 kV i 750 kV, ale se din SR CEI 60071-1:1996, pentru a core spunde unor scheme de protec ie optime din punct de vedere tehnico -economic.
5.2.4.-Nivelurile de protec ie asigurate de de sc rc toarele cu rezisten variabil depind att de performan ele ace stora, ct i de distan a care separ elementul de prote jat fa de de sc rc tor, ampla sarea ace stuia n amonte sau n aval de aparatul de prote jat, carac teri sticile liniei, configura ia sta iei i panta undei incidente.
n particular, cel mai bine este ca de sc rc torul s se monteze fie pe cuva tran sformatorului,
fie s se racordeze la borna de nalt ten siune a trasformatorului printr -o leg tur ct mai scurt posibil. De asemenea, de sc rc toarele trebuie plasate n imediata apropiere a extremit ii cablurilor, atunci cnd este nece sar o astfel de protec ie, iar conexiunile de la de sc rc tor la conductoarele de faz , pe de o parte, i la mantaua cablului , pe de alt parte, s fie ct mai scurte posibil.
n cazul ampla s rii de sc rc toarelor n apropierea echipamentului pe care -l prote jeaz , se recomand urm toarele valori ale coeficientului de siguran (raportul ntre ten siunea de inere a echipamentului i nivelul de protec ie asigurat de de sc rc tor)
a) Domeniul de ten siuni 1 kV e U s < 52 kV pentru echipamentul din lista 1 se utilizeaz un coeficient de siguran de 1,4 ntre nivelul de inere la impuls de tr snet al aparatului de prote jat
i nivelul de protec ie la impuls de tr snet al de sc rc torului. Pentru echipamentul din lista 2, n anumite cazuri, se admit valori mai sc zute, pn la 1,2.
b) Domeniul de ten siuni 52 kV e U s e 245 kV se aleg, n general, coeficien i de siguran de cel pu in1,2 pentru supraten siuni cu front rapid.
c) Domeniul de ten siuni U s > 245 kV se aleg, n general, coeficien i de siguran de cel pu in1,15 pentru supraten siunile cu front lent i de 1,2 pentru supraten siunile cu front rapid.
5.2.5.- n cazul coordon rii izola iei din punctul de vedere al supraten siunilor cu front rapid trebuie stabilit num rul aparatelor de protec ie i locul de ampla sare, astfel nct tot echipamentul s fie cuprin s n zona de protec ie a aparata jului de protec ie.
5.2.6.- n cazul coordon rii izola iei din punctul de vedere al supraten siunilor cu front lent trebuie s se studieze
a) comportarea echipamentului de comuta ie pentru evitarea apari iei unor factori de supraten siuni mai mari de 2,5 pentru ten siuni pn la 400 kV inclusiv i 2,1 pentru re eaua de
750 kV; b) posibilitatea de sc rc toarelor de a limita supraten siunile i de a disipa energia supraten siunilor de comuta ie;
c) realizarea coordon rii izola iei instala iilor de 400 kV n raport cu supraten s iunile cu front lent i schemele de protec ie a sta iilor, astfel nct la valoarea de calcul a supraten siunii statistice de 2,2 u.r. riscul de defect la comuta ie n sta ies nu dep ea sc valoarea limit admi s 10 -4.
5.2.7.- Din punctul de vedere al coordon rii izola iei la supraten siuni cu front rapid i supraten siuni cu front lent, m surile adoptate n vederea combaterii avariilor datorate polu rii, i anume
- cre terea lungimii liniei de fug specific a aparata jului din sta ii, prin utilizarea i zolatoarelor speciale
8/6/2019 NTE01.03.00
30/105
NTE 001/03/00 - -30
- ungerea suprafe ei izolatoarelor cu unsori protectoare, nu influen eaz nivelul nominal de inere al izola iei la impuls de ten siune de tr snet i la impulsde ten siune de comuta ie.
5.2.8.- Pentru coordonarea izola iei liniilor electrice aeriene cu izola ia echipamentului din sta ie, n cazul liniilor func ionnd temporar la o ten siune inferioar ten siunii nominale pentru care au fost con struite, este nece sar ca pe o lungime de 2 z 3 km la intrarea liniei n sta ie s se
unteze num rul de izolatoare ce dep esc num rul normal core spunz tor treptei de ten siune la care func ioneaz temporar linia.
5.2.9.-Dac din diver se motive (de exemplu, poluarea), pe diver se por iuni LEA se echipeaz cu lan uri de izolatoare, avnd ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet (1,2/50 Qs) ma jorat fa de cea con siderat la proiectarea sta iei adiacente, n func ie de locul cu izola ie ma jorat i de valoarea ace stei ma jor ri, se va proceda astfel
a) dac por iunea respectiv se afl la distan mai mare de 3 km de sta ie, indiferent de valoarea ma jor rii, sau la distan e pn la 3 km dar ma joararea este mai mic de 30 %, nu este nece sar adoptarea unor m suri speciale de protec ie a echipamentului din sta ie mpotriva supraten siunilor de tr snet
b) dac por iunea respectiv este pn la 3 km i ma jorarea este mai mare de 30 % este nece sar s se verifice schema de protec ie a sta iei, n vederea asigur rii unei protec ii eficiente a ntregului echipament din sta ie.
5.2.10.-Trecerile de la por iunile de linie cu izola ie nt rit la por iunile de linie cu izola ie normal , men ionate la pct. 5.2.9, se recomand s se efectueze treptat cu cte un izolator de la o de schidere la alta.
5.2.11.-Pentru analiza comport rii instala iilor i analiza schemelor de protec ie a instala iilor, care nece sit un grad ridicat de siguran , se recomand verificarea schemelor de protec ie pe baza rezultatelor probelor cu ten siuni mixte (ten siune de frecven indu strial i ten siune de impuls de tr snet sau de comuta ie).
5.2.12.- Valorile minime pentru distan ele ntre faze, core spunz toare nivelurilor nominale de inere din tabelul 5.3, sunt indicate n normativele PE 101/1985 i PE 151/1986.
8/6/2019 NTE01.03.00
31/105
NTE 001/03/00 - - 31
VI. PROTEC IA LINIILOR ELECTRICE AERIENE MPOTRI VASUPRATENSIUNILOR DE TR SNET
6.1. Prevederi generale privind protec ia liniilor electrice aeriene
6.1.1.-Liniile electrice aeriene de 110 kV, 220 kV, 400 kV i 750 kV trebuie s fie prote jate pe toat lungimea lor mpotriva loviturilor direct e de tr snet, prin conductoare de protec ie.
Liniile electrice aeriene de 3 z 35 kV nu trebuie s se prote jeze n mod special mpotriva loviturilor directe de tr snet.
6.1.2.-Nu trebuie utilizate conductoare de protec ie la liniile electrice aeriene de 110 kV, 220 kV i 400 kV n urm toarele cazuri
a) n sectoarele cu depuneri inten se de chiciur , n care montarea conductoarelor de protec ie nece sit costuri mari de investi ii, ne justificate economic;
b) n zonele n care s olul are o rezistivitate mare ( V u 10 5 ; m). n cazul n care nu se pot utiliza conductoare de protec ie din motivele precizate la pct. a i b
de mai sus, se va analiza tehnic i economic nece sitatea i oportunitatea utilizarii pe LEA110400 kV a unor solu iisuplimentare de reducere a num rului de ntreruperi n func ionare a LEArespective (de exemplu montarea pe linii de de sc rc toare cu rezisten variabil pe baz de oxizi metalici).
6.1.3.- Pentru prote jarea mpotriva loviturilor directe de tr snet a conductoarelor active exterioare, unghiul de protec ie nu trebuie s dep ea sc limitele
E = 200 z 300
La liniile electrice aeriene de 110 kV i 220 kV simplu i dublu circuit i de 400 kV simplu circuit, unghiul de protec ie va fi de maxi mum 300 pe toat lungimea liniei, dac n l imea stlpilor nu dep e te 40 m. Pentru n l imi mai mari, unghiul de protec ie se alege conform tabelului 6.3.
La liniile electrice aeriene de 750 kV simplu circuit, unghiul de protec ie va fi de maximum 20 0 pe toat lungimea liniei.
La liniile electrice aeriene de 400 kV dublu circuit, unghiul de protec ie va fi de maximum 20 0 pe toat lungimea liniei, dac n l imea stlpilor nu dep e te 50 m. Pentru n l imi mai mari, unghiul de protec ie se alege conform tabelului 6.3.
Pentru stlpii pe care este nece sar s se monteze dou conductoare de protec ie a ezate n plan orizontal, distan a pe vertical ntre conductoarele de protec ie i conductorul activ mi jlociu trebuie s fie de minimum a /4, unde a este distan a pe orizontal ntre conductoarele de protec ie.
U nghiul de protec ie la intr rile liniilor electrice aeriene n sta ii electrice este reglementat la pct. 7.2.23.
6.1.4.- a) La liniile electrice aeriene de 110 kV, 220 kV i 400 kV conductoarele de pr otec ie se leag la p mnt la fiecare stlp i la prizele de p mnt ale sta iilor de la capetele liniei electrice respective (leg tura se poate realiza prin elementele conductoare ale stlpului, iar priza de legare la p mnt poate fi artificial sau natura l ).
b) Dac conductoarele de protec ie ale liniilor de 750 kV urmeaz s se folosea sc la organizarea comunica iilor la nalt frecven pentru comanda prin dispecer i automatic , ace stea trebuie s fie suspendate pe stlp prin lan uri de izolatoare.
Legarea la p mnt a conductoarelor de protec ie se face n ace st caz prin intermediul unor intervale de protec ie, care unteaz lan urile de izolatoare.
Alegerea num rului de izolatoare din lan se face n urma unui calcul tehnico -economic, innd seama de modul de organizare a leg turilor de nalt frecven i de curen ii de scurtcircuit
ce pot s apar pe linia respectiv . Nivelul de izola ie al lan urilor de care se suspend conductoarele de protec ie trebuie stabilit
astfel nct conturnarea izola i ei s se produc numai la supraten siuni de tr snet i la
8/6/2019 NTE01.03.00
32/105
NTE 001/03/00 - -32
scurtcircuite ne simetrice, dac num rul ace stora din urm nu este mare i asigurarea izola iei la ace ti curen i de scurtcircuit este ra ional din punct de vedere economic.
Dac din condi iile indicate mai sus rezult nece sar un singur izolator pentru suspendarea conductoarelor de protec ie, nu se adopt acea st solu ie, deoarece la deteriorarea izolatorului apare ntreruperea leg turii de nalt frecven .
Reglarea intervalelor de protec ie se sta bile te coordonat cu izola ia lan urilor de izolatoare i pentru stingerea sigur a curentului de nso ire, dup amor sarea ace stuia.
6.1.5.- n cazul liniilor electrice aeriene prote jate cu conductoare de protec ie (integral sau pe por iuni) vor fi admi s e urm toarele valori ale curen ilor de protec ie n cazul loviturii de tr snet n stlp
a) 150 kApentru linii electrice aeriene de 400 kV i 750 kV; b) 100 kApentru linii electrice aeriene de 220 kV; c) 50 kApentru linii electrice aeriene de 11 0 kV; d) 25 kApentru linii electrice aeriene de 20 kV.
6.1.6.-Legarea la p mnt a stlpilor liniilor electrice aeriene trebuie s se realizeze conform STAS 12604/4-89 i STAS 12604/5-90.
n func ie de rezistivitatea solului, rezisten a prizei de p mnt a fiec rui stlp la curen ii de frecven indu strial nu trebuie s dep ea sc valorile din tabelul 6.1. n cazul liniilor de 750 kV, rezisten a prizei de p mnt a fiec rui stlp la curen ii de frecven indu strial nu trebuie s dep ea sc valoarea de 10 ; .
Tabelul 6.1
Rezisten a prizelor de p mnt ale stlpilor liniilor electrice aeriene n f unc iede rezistivitatea solului
Rezistivitatea solului (; cm) Rezisten a maxim de legare la p mnt pentru ten siunea (; )
U e 110 kV U > 110 kV
- pn la 104
inclusiv 10 101)
- pe ste 104 pn la 5.104 inclusiv 15 10- pe ste 5.104 pn la 105 inclusiv 20 15- pe ste 105 30 202) Note : 1) Se recomand adoptarea unei rezi sten e de pn la 5 ; dac acea sta nu impune greut i
deo sebite de realizare. 2) n cazuri excep ionale, cnd condi iile impun prize costisitoare, se admite valoarea maxim
de 30 ; .
6.1.7.-Rezisten a de disper sie a prizei de p mnt a fiec rui stlp din beton armat sau metalic, cu conductoare de protec ie legate la p mnt, se verific cu rela ia
tt
i k1 I U
R ( 6.1 )
unde U este ten siunea nominal de inere la impuls de tr snet a izola iei liniei, n kV max. ; I t - valoarea admi s a curen ilor de tr snet, n cazul loviturii directe de tr snet n stlp,
pentru a se evita apari ia conturn rilor inver se, n kA; k - coeficientul de cupla j ntre conductorul de protec ie i cel mai ndep rtat conductor
activ. Coeficientul de cupla j k (f r con siderarea fenomenului corona) ntre conductorul de protec ie
i conductorul activ se poate calcula cu rela ia
8/6/2019 NTE01.03.00
33/105
NTE 001/03/00 - - 33
k = lg (Dd /d )/lg(2h /r ) ( 6.2 ) unde
Dd este distan a dintre conductorul activ i imaginea conductorului de protec ie fa de suprafa a solului
d - distan a dintre conductorul activ i conductoru l de protec ie; h - n l imea medie a conductorului de protec ie fa de sol;
r - raza conductorului de protec ie. Verificarea rezisten ei de legare la p mnt se face utiliznd valorile curen ilor de protec ie
indicate la pct. 6.1.5, n cazul liniilor electrice de 110 z 750 kV.
6.1.8.- Ca mi jloc de reducere a num rului de declan ri ale liniilor electrice datorate supraten siunilor de tr snet, se recomand utilizarea reanclan rii automate rapide trifazate sau monofazate (conform normativului PE 501/1985).
6.1.9.- Pentru reducerea num rului de declan ri la lovituri de tr snet a liniilor electrice aeriene de 110 kV cu patru circuite este nece sar s se realizeze prize de legare la p mnt a stlpilor, astfel nct rezisten a ace stora s fie de 5 z 10 ; .
6.2.- Prevederi specifice privind protec ia punctelor slabe ale liniilor electrice aeriene
6.2.1.- Reducerea num rului i a con secin elor avariilor provocate de supraten siunile de tr snet se va asigura prin nl turarea punctelor slabe cu izola ie redu s n raport cu izola ia restului liniei sau prin prote jarea punctelor slabe acolo unde nu se pot nl tura.
Prin puncte slabe ale unei linii electrice aeriene se n eleg a) stlpii supra n l a i n de schideri denivelate (locuri expu se la l ovituri directe de tr snet); b) stlpii de rotire a fazelor, la care se reduce distan a normal ntre conductoare; c) traver s rile i inter sec iile de linii cu gabarite redu se fa de norme; d) cablurile de energie intercalate n linii electrice aeri ene; e) stlpii cu separator intercala i n liniile electrice pe stlpii de lemn; f) ntreruptoarele de sec ionare i de deriva ie, n special cele care n schema normal
func ioneaz n pozi ie de schis ; g) por iunile de linii pe st lpi din beton intercalate n linii pe stlpi de lemn.
6.2.2.- Inter sec iile liniilor electrice aeriene trebuie realizate astfel, nct s nu con stituie puncte slabe fa de restul izola iei.
Distan ele minime pe vertical ntre conductoarele liniilor e lectrice aeriene ale c ror trasee se inter secteaz ( ntre conductoarele active sau ntre conductoarele active i conductoarele de protec ie) trebuie s fie cel pu in egale cu cele prev zute n normativul PE 104/1993.
n scopul realiz rii siguran ei n fun c ionare pentru inter sec iile liniilor electrice aeriene de 110z 750 kV, este nece sar ndeplinirea simultan a urm toarelor condi ii
a) liniile electrice aeriene care supratraver seaz s fie prev zute cu conductor de protec ie;
b) rezisten ele prizelor de legare la p mnt ale stlpilor care limiteaz de schiderea s fie mai mici de 20 ; c) inter sec ia s se realizeze, pe ct posibil, ct mai aproape de stlpul liniei care
supratraver seaz . n situa ia n care nu se pot ndeplini primele dou condi ii,se recomand ca distan ele minime
pe vertical , recomandate de PE 104/1993, s fie m rite cu 2 m.
6.2.3.- n cazul inter sec iilor liniilor electrice aeriene cu linii de telecomunica ii, distan a pe vertical la ncruci area lor trebuie s fie mai mare sau cel pu in egal cu valorile prev zute n STAS 6290-1980.
8/6/2019 NTE01.03.00
34/105
NTE 001/03/00 - -34
6.2.4.-Protec ia ntreruptoarelor, ce func ioneaz de schise n regim normal, montate pe axele (pentru sec ionare) sau la deriva iile liniilo r electrice aeriene de medie ten siune (6 z 20 kV), trebuie realizat prin montarea de de sc rc toare cu rezisten variabil pe partea sur sei (sur selor).
6.2.5.-Pentru ca prin intercalarea unui cablu ntr -o linie electric aerian s nu se creeze puncte slabe, este nece sar ca ten siunea nominal de inere a izola iei cablului s fie mai mare dect cea a izola iei liniei aeriene.
n cazul n care ten siunea nominal de inere a izola iei cablului este mai mic dect ten siunea de 50% conturn ri a izola iei lin iei electrice aeriene cu pn la 40%, se va prote ja izola ia cablului cu un set de de sc rc toare cu rezisten variabil montat pe una din extremit ile cablului, cnd lungimea cablului intercalat este mai mic dect valoarea indicat n tabelul 6.2.
Tabelul 6.2Lungimile cablului care asigur autoprotec ia n schema t linie electric
aerian - cablu - linie electric aerian t *) Raportul K dintre
impedan a caracteri stic Lungimea cablului ( n m), care asigur autoprotec ia
n cazul n care a liniei electrice aeriene
i cea a cablului raportul dintre ten siunea de 50%conturn ri a izola iei liniei i ten siunea nominal de inere a cabl ului este
1 1,2 1,4102040
20010060
300200100
500300150
Note :*) - Parametrii de calcul pentru cabluri se vor lua din cataloagele de fabrica ie sau din m sur tori. - Parametrii pentru linii vor fi calcula i inndu-se seama de caracteri sticile geometrice i
electrice ale ace stora. - Pentru valorile intermediare se fac interpol ri.
6.2.6.-Stlpii supra n l a i care se instaleaz la capetele de schiderilor pentru traver s ri de ruri sau defileuri, la tran spuneri de faze etc., trebuie s aib un nivel de protec ie mpotriva supraten siunilor de tr snet cel pu in egal cu cel al stlpilor normali ai aceleia i linii. n ace st scop este nece sar ca stlpii supra n l a i
a) s se prote jeze cu conductoare de protec ie, care s asigure, n func ie de n l imea stlpului, unghiurile de protec ie mai redu se dect valorile di
