INTRODUCERE
Sistemul electroenergetic este ansamblul instalațiilor electroenergetice interconectate, prin care se realizează producerea, transportul, conducerea operațională, distribuția, furnizarea și utilizarea energiei electrice.[1]
De-a lungul timpului, acesta a devenit din ce în ce mai complex ca urmare a folosirii sistemelor electronice moderne cu mare putere de calcul, care automatizează procesele și permit transmiterea datelor la mare distanță, însă reducându-le și consumul de energie necesar comutațiilor pentru eficiență energetică, le-au făcut mai vulnerabile la emisii electromagnetice, ducând la perturbații și interferențe.
Interferențele electromagnetice apar ca erori sau defecte de când echipamentul a fost dat în operare și sunt greu de soluționat, având o mare șansă de a reveni.
Pentru aceasta s-a dezvoltat compatibilitatea electromagnetică care stabilește marjele de imunitate între care echipamentul nu este afectat. Însă, datorită combinațiilor dintre cauzelor perturbațiilor (surse de emisii, mecanisme de cuplaj, căi de propagare) și unicitatea mediilor în care sunt instalate echipamentele, studiul compatibilități electromagnetice este complex, el având la bază experiența proiectanților și utilizatorilor pentru a clasifica potențialele pericole.
De aceea normativele de compatibilitate electromagnetică se actualizează ca urmare a folosirii îndelungate a echipamentelor noi și vechi.
Lucrarea de disertație are ca obiectiv utilizarea conceptelor compatibilității electromagnetice pentru a analiza perturbațiile electromagnetice care pot apărea într-o stație electrică de 110 kV, cu izolație de gaz sub presiune (GIS).
Principalele surse de perturbații care pot afecta echipamentele auxiliare sunt:
- fenomene electrice tranzitorii datorită:
a. operațiilor de comutație ale întreruptoarelor și separatoarelor în circuitele electrice de înaltă tensiune (IT)
b. cedării izolației în circuite de înaltă tensiune, funcționării descărcătoarelor
c. trăsnetului
- câmpuri electrice și magnetice produse de instalații de înatlă tensiune (IT)
- creșteri de tensiune create de curenții de scurtcircuit din sistemele de legare la pământ
- fenomene electrice rapid tranzitorii produse de comutații ale echipamentelor de joasă tensiune (JT)
- descărcări electrostatice
- câmpuri de înaltă frecvență sau perturbații:
a. conduse sau radiate de la alte echipamente
b. produse de emițătoare radio
- câmpuri de joasă frecvență de la sursele de alimentare
- impulsuri electromagnetice
- interferență geomagnetică
Datorită multitudinii de cauze care generează perturbațiile, lucrarea de față se axează doar pe cele create de echipamentele electrice din stație, nu și de alte cauze exterioare cum este trăsnetul. În acest context s-au dezvoltat următoarele capitole:
CAPITOLUL 1. SURSE DE PERTURBAȚII ELECTROMAGNETICE ÎN STAȚIILE ELECTRICE
1.1. Supratensiuni datorate comutațiilor
Operațiile de comutație cu întreruptoare și separatoare generează perturbații electromagnetice datorită variației rapide a căderii de tensiune dintre contactele echipamentului. Fiind dependentă astfel de distanța dintre contacte, timpul cât durează variază de la câteva nanosecunde pentru stații izolate în gaz (GIS) la sute de nanosecunde pentru stații izolate în aer (AIS). Totodată, aici se diferențiază interferențele datorate separatoarelor și întreruptoarelor
- interferența datorată de separatoare se caracterizează prin multiple căderi de tensiune (factor de supratensiune 2) timp de zeci de milisecunde, până la câteva secunde cât durează separarea contactelor, în care apar unde oscilante de curent (proporționale cu raportul dintre căderea de tensiune și impedanța circuitului - până în 500kV invariabilă).
Forma undei este datorată duratei de deschidere a contactelor, frecvența de oscilație (zeci de kHz la AIS, până la zeci de MHz la GIS) de caracteristicile circuitului, câmpul magnetic (apărut pe barele colectoare) datorită curentului iar cel electric datorită variației câmpului magnetic.
[1]. Codul RET
[2]. A. Schwab, W. Kurner - Compatibilitatea electromagnetică - Ed. AGIR, 2013
[3]. IEC TR 61000-2-5:2017, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-5: Environment - Description and classification of electromagnetic environments
[4]. CIGRE C4/WG 36.04, Guide on EMC in power plants and substations, brochure CIGRE 124, 2nd
[5]. IEC TR 61000-5-1:1996, Electromagnetic compatibility (EMC - Part 5: Installation and migration guidelines- Section 1: General considerations - Basic EMC publication
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
