Golurile de tensiune si intreruperile de scurta durata sunt cele mai intalnite perturbatii din reteaua electrica, cu efecte importante asupra echipamentelor sensibile. Aceste perturbatii fac parte din grupul evenimentelor care determina variatia valorii efective a tensiunii (fig. 4.1).
Golurile de tensiune si intreruperile de scurta durata sunt pertubatii bidimensionale, constand din reducerea valorii efective a tensiunii pe o durata de la o jumatate de perioada pana la cateva minute. Sunt determinate, in general, de defecte in reteaua electrica sau de pornirea motoarelor mari si sunt caracterizate de tensiune reziduala Urez si durata tg (fig. 4.2).
Tensiunea reziduala Urez este definita ca fiind valoarea efectiva minima pe durata golului de tensiune si depinde de un mare numar de factori, printre care locul defectului, distanta pana la punctul de masurare, tipul de defect, impedantele elementelor din schema etc. Un gol de tensiune este caracterizat de o tensiune reziduala mai mare decat o valoare de referinta Uref . In cele mai multe cazuri ten-siunea de referinta se considera ca fiind egala cu 5% din tensiunea normata UN .
Daca tensiunea reziduala scade sub valoarea tensiunii de referinta, iar durata evenimentului este sub 3 minute se considera ca este o intrerupere de scurta durata.
Durata tg a evenimentului depinde de intervalul de timp in care este eliminat defectul, fiind dependent de performantele echipa?men?tului de protectie si automatizare din reteaua electrica.
Intreruperile de scurta durata (determinate de un defect trecator), in functie de durata lor pot fi clasificate in:
- instantanee: 0,5 perioade ??? 30 perioade;
- momentane: 30 perioade ??? 3 secunde;
- temporare: 3 secunde ??? 3 minute;
Se considera ca intreruperile de lunga durata (cauzate de un defect permanent) au o durata de peste trei minute.
Golurile de tensiune si intreruperile de scurta durata afecteaza, in primul rand, echipamentele electronice sensibile ca sistemele de calcul, convertoarele de frecventa pentru alimentarea motoarelor asincrone etc.
4.2 Aparitia golurilor si a intreruperilor de scurta durata
Fiind cele mai multe dintre perturbatiile electromagnetice din reteaua electrica si afectand un mare numar de echipamente sensibile este deosebit de important ca golurile de tensiune si intreruperile de scurta durata sa fie detectate si stabilit locul initierii perturbatiei. Informatiile privind cauza perturbatiei sunt importante pentru adoptarea masurilor necesare limitarii daunelor datorate acesteia.
In analiza datelor obtinute, pentru adoptarea masurilor necesare limitarii efectelor, primul pas consta in stabilirea tipului de gol de tensiune. In mod obisnuit pot sa apara goluri datorate scurtcircuitelor, goluri datorate pornirii motoarelor mari sau la conectarea transformatoarelor.
In figura 4.3 este ilustrat modul in care pot fi stabilite caracteristicile probabile ale unui gol de tensiune pentru cazul simplu al unei linii radiale [4.1]. Producerea unui scurtcircuit pe linie, in momentul t = 0, la distanta x1 de la inceputul liniei, determina aparitia unui curent de scurtcircuit de amplitudine Isc1, eliminat de protectia liniei dupa un interval de timp t1 (conform caracteristicii sistemului de protectie). Defectul la distanta x1 face ca tensiunea remanenta la barele de alimentare sa aiba valoarea Urez1 cu atat mai redusa cu cat defectul este mai aproape de bare. Valorile Urez1 si t1 corespund tensiunii reziduale a golului si respectiv duratei acestuia.
Duratele golurilor de tensiune sunt determinate de performantele echipa-mentelor de protectie, automatizari si comutatie care fac posibila revenirea tensiunii normale. Echipamentele moderne utilizate in retelele electrice permit o durata minima de eliminare a defectelor de 0,08 s (o perioada pentru relee si trei perioade pentru intreruptoare).
Determinarea duratelor posibile ale golurilor de tensiune se poate face dupa cunoasterea timpilor de lucru ai diferitelor echipamente. O exactitate mai mare in determinarea duratei golului de tensiune este posibila cu ajutorul echipamentelor moderne de achizitie de date.
Caracteristicile golurilor de tensiune evolueaza in timp datorita modificarii structurii retelei distribuitorului si?sau a utilizatorului. Este, deci practic imposibila furnizarea de informatii concrete asupra golurilor de tensiune ce se produc in instalatia interioara a unui utilizator, fiecare caz fiind un caz particular.
In reteaua de distributie a furnizorului, au fost elaborate metode de predeter-minare bazate pe functionarea instalatiilor RAR si statistici ale defectelor. Rezultatele acestora au furnizat estimari ale caracteristicilor golurilor de tensiune, care au permis conturarea catorva concluzii:
- aproximativ 85% din totalul golurilor de tensiune dintr-o retea de medie tensiune au o durata mai mica de 0,4 s;
- aproximativ 50% dintre aceste goluri au o amplitudine inferioara valorii de 0,25 Ur ;
- numarul mediu (lunar sau anual) de goluri de tensiune dintr-o retea nu poate fi determinat decat local si poate fi destul de corect, utilizand statisticile de functionare ale protectiilor.
Specific golurilor datorate pornirii motoarelor mari (fig. 4.4) sau la conectarea transformatoarelor este faptul ca au valori egale pe cele trei faze, iar tensiunea remanenta nu scade sub 0,4?Uc (in principiu, utilizatorii isi dimensioneaza instalatia astfel incat la pornirea celui mai mare motor din instalatie, golul rezultat sa nu afecteze celelalte motoare). Desigur ca si un scurtcircuit trifazat departat poate avea caracteristici asemanatoare insa aceste evenimente sunt mult mai rare, iar forma golului este diferita.
Pornirea motoarelor mari sau conectarea transformatoarelor
Kagan N.s.a., Evaluating the Risk of Equipment Disruption Related to Voltage Sags, ICHQP 2004, hqp085.
[4.2] *** Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, SR EN 50160/2010.
[4.3] *** Testing and measurement techniques - Power Quality Measurement Methods,
IEC 61000-4-30/2007.
[4.4] *** Electromagnetic compatibility (EMC)? Part 2: Environment. Section 8: Voltage dips and short interruptions on public electric power supply systems with statistical measurement results, IEC 61000-2-8/2000.
[4.5] Goic Ranko, Mudnic Eugen, Lovric Marko, Voltage Dips Influence Zone and Propagation through the Industrial Facility, IEEE Power Tech 2005, St. Petersburg, 433
[4.6] *** 5th CEER benchmarking report on the quality of electricity supply, 2011.
[4.7] Beaulieu G. s.a., Recommending Power Quality Indices and Objectives in the Context of an Open Electricity Market, Rap. CIGRE 2003.
[4.8] Bollen H.,J., Sabin, D.,D., Thallam, R.,S., Voltage-sag indices ? recent developments in
IEEE P1564 Task Force, Rap. CIGRE 2003
[4.9] *** www.semi.org
[4.10] *** Power quality indices and objectives, Final WG Report CIGRE/CIRED, March 2004
[4.11] Gomez-Lazaro E.s.a., Characterization of Measured Voltage Dips in Wind Farms in the Light of the New Grid Codes, IEEE PowerTech 2007 Lausanne, Rap.425.
[4.12] *** IEEE Guide for Identifying and Improving Voltage Quality in Power Systems, St. IEEE 1250 - 2011.
[4.13] *** Electromagnetic compatibility (EMC) ? Part. 4-34: Testing and measurement techniques ? Voltage dips, short interruptions and voltage variation immunity tests for equipment with input current more than 16 A, IEC 61000-4-34.
[4.14] *** Voltage Sag Indices - working document for IEEE P1564, 2001.
[4.15] Albert H., Florea I. - Alimentarea cu energie electrica a consumatorilor industriali, Editura
Tehnica, Bucuresti, 1986.
[4.16] Aghazadeh A.s.a., Combined Operation of Dynamic Voltage Restorer with Distributed Generation in Custom Power Park, 10th International Conference on Environment and Electrical Engineering, Roma, 2011, rap. 257.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
