Transportul Energiei Electrice [PDF]

Zitiervorschau

Transportul energiei electrice Sistemul energetic national Alimentarea consumatorilor , nu se face direct de la centralele electrice ci prin intermediul sistemului energetic national. Acesta este format dintr-o retea de circuit inchis in care centrala debiteaza energie , iar consumatorii absorb energia debitata. Deoarece energia nu poate fi inmagazinata( odata produsa ea trebuie consumata), transportul se face la distante mari si pentru afi cât mai economic la tensiuni foarte mari .

Reţelele de transport si distribuţie a energiei electrice Reţelele de transport şi distributie a energiei electrice sunt necesare ca verigi intermediare pentru transportul energiei electrice de la centralele electrice până în centrele de consum si pentru distribuirea acesteia catre receptoarele consumatorilor. Ele reprezinta elemente de legatura intre sursele de energie electrica si consumatori constau intr-un ansamblu de linii electrice aeriene,sau subterane,legate intre ele prin transformatoare dispuse in statii sau posturi de transformare.

Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:   







vizuală, determinată de posibilele deteriorări ale peisajului; Modificarea peisajului cauzată de cablurile electrice sonoră, determinată în principal de: o zgomote generate la funcţionarea reţelelor electrice si în special, a transformatoarelor; o zgomote generate de descărcarea corona pe liniile de înaltă şi foarte înaltă tensiune; electromagnetică, determinată de: o efecte luminoase ale descărcării corona; o perturbaţiile radio în domeniul TV; o influenţele câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii; psihică datorată riscurilor de accidente, determinate în mod obiectiv de: o teama generată la apropierea de reţele electrice şi de efecte vizuale şi sonore ale acestora; o accidente, cu generarea unor situaţii majore (decese); ecologică, determinată de: o gradul de ocupare a terenurilor; o gradul de defrişare a pădurilor; o influenţa asupra instalaţiilor şi construcţiilor etc.

Sistemul de retele – componente - statie ridicatoare de tensiune (SR1) - care ridica tensiunea produsa de generator (6-24Kv) la valoarea de 110Kv sau 220 Kv - linii electrice aeriene de inalta tensiune (L1) - formate din 4 conductori din otel-aluminiu prin care se transporta energia electrica la distante mari - statii coborâtoare de tensiune - coboara tensiunea la o anumita valoare - SC1 de la 110Kv sau 220Kv la 35 Kv - SC2 de la 35 KV LA 6 kV - PT de la 6 Kv la 400/230 V

- linii electrice subterane de medie tensiune (L2) - formate din cabluri subterane care transporta energia de la statiile de medie tensiune (care se afla la marginea unei asezari umane) spre consumatorii de medie tensiune sau posturile de transformare PT.

Schema unei retele de transport si distributie a energiei electrice

EP-energie primară; IP-instalaţie primară; ITr-instalaţie de transport; MP-maşină primară; GSgenerator sincron; CE-centrală electrică; SEV-staţie de evacuare; LT-linie de transport; SD-staţie de distribuţie; LD-linie de distribuţie; PT-post de transformare; CMT-consumator de medie tensiune; CMJconsumator de joasă tensiune.

Cerinţe impuse instalaţiilor de transport si distribuţie     

Asigurarea continuitatii in alimentarea cu energie a consumatorilor Siguranta in functionare Asigurarea parametrilor calitativi ai energiei electrice furnizate consumatorilor Eficienta economica Cerinte legate de protectia mediului inconjurator

CLASIFICAREA REŢELELOR ELECTRICE După tensiunea nominală, reţelele electrice pot fi: -de joasa tensiune JT – pana 100 V; -de medie tensiune MT -( 100-35.000 V) -de inalta tensiune IT (35.000- 400.000V ); -de foarte inalta tensiune FIT- peste 400kV ; După destinaţie,reţelele electrice pot fi: -de transport; -de distributie; -de utilizare; Dupa configuratie retelele electrice se clasifica astfel: -retele radiale -retele buclate; -retele buclate complex;

Liniile electrice Liniile electrice sunt elemente ale reţelelor de transport şi distribuţie prin intermediul cărora se transportă şi se distribuie energia electrică.

După modul construcţiei, liniile electrice se împart în:  

Linii electrice subterane (LES) Linii electrice aeriene (LEA)

Elemente constructive ale LEA Liniile electrice aeriene sunt uşor accesibile, dar ocupă spaţii mari şi sunt supuse permanent acţiunii distrugătoare a factorilor atmosferici şi poluanţi. Elementele :     

conductoarele izolatoarele; stâlpii; armăturile; clemele;

Liniile electrice subterane (LES) Transportă şi distribuie energia electrică la consumatorii din oraşe, de pe platformele industriale ,în staţii şi centrale electrice. Liniile electrice subterane nu aglomerează spaţiile aeriene, nu prezintă pericol de electrocutare directă, au siguranţă mare în exploatare dar sunt scumpe şi greu accesibile, de aceea se folosesc în cazul legăturilor submarine, în apropierea aeroporturilor, pe sub căile ferate. Avantajele LES   

Lipsa influentei factorilor atmosferici Siguranta in functionare marita Evitarea pericolului de atingere de catre oameni

Dezavantajele LES   

Constructia lor dureaza mai mult timp Costul LES este mai ridicat decit costul LEA Detectarea defectelor si deci repararea punctelor de avarie este mai dificila

Costurile energiei electrice …… Transportul energiei electrice fără fir ( wireless) Transmiterea de energie electrică de la o sursă de energie la consumatori fără fire conductoare. Eficienta redusa a transmiterii si problemele de siguranta au sabotat incercarile transferului de energie wireless Istoric La inceputul secolului XX, Nikola Tesla a propus folosirea unor bobine uriase pentru a transmite eletricitate prin troposfera si a alimenta casele oamenilor . Nikola Tesla a inceput chiar demersurile pentru construirea Turnului Wardenclyffe din Long Island, New Yok,, ce avea sa testeze si ideea de transfer, fara cabluri, a energiei electrice. Povestea spune ca finantatorii lui Tesla si-au retras fondurile atunci cand au inteles ca nu ar exista o modalitate eficienta prin care sa se asigure ca oamenii vor plati pentru electricitatea folosita, iar centralele electrice prin cabluri au fost alese in schimb.

Transmiterea electricitatii cu ajutorul undelor radio este, probabil, cea mai evidenta solutie, de vreme ce se pot folosi, in principiu, aceiasi transmitatori si receptori utilizati in comunicatiile Wi-Fi. Compania Powercast din Pittsburgh a utilizat aceasta tehnologie pentru a transmite microwatti si miliwatii de putere la cel putin 15 metri distanta, catre niste senzori industriali. Se crede ca o abordare similara ar putea fi folosita intr-o zi pentru a realimenta dispozitive mici, precum telecomenzile, ceasurile cu alarma si chiar telefoanele mobile. O a doua posibilitate, pentru dispozitive cu o nevoie mai mare de energie eletrica, o reprezinta declansarea unei raze laser infrarosii bine focusate catre o celula fotovoltaica, care sa transforme raza in energie electrica. Este abordarea adoptata de PoweBeam, dar momentan, gradul sau de eficienta este de numai 15-30%. Chiar daca ar servi unor aplicatii ceva mai energofage decat alimentarea prin unde radio, in practica ar insemna, totusi, o mare risipa.

A treia posibilitate pentru alimentarea cu energie fara cabluri este inductia magnetica, cea mai tentanta alternativa pentru aplicatiile domestice. Un camp magnetic fluctuant emanand dintr-o bobina poate induce un curent electric intr-o alta bobina apropiata. Este si modalitatea prin care multe dispozitive, precum periutele de dinti electrice si chiar unele telefoane mobile isi reincarca bateriile golite. Companiile producatoare de aparatura electronica puternic consumatoare se arata dispuse sa investeasca in "transferul rezonant". Sony, spre exemplu, a facut deja demonstratia unui televizor wireless, iar Intel investigheaza aceasta tehnologie pentru a o aplica unor dispozitive electrice.

Transmisia wireless - dezavantaje Toate tehnologiile prezinta un eventual risc in interactiunea termica cu trupul uman, in acelasi mod in care o face si radiatia telefoanelor mobile . Daca metodele de transmisiune wireless a energiei se incadreaza toate in criteriile stabilite international, atunci expunerea nu ar trebui sa prezinte riscuri mai mari decat cele ale telefoniei mobile. Faptul ca aceste aplicatii au o eficienta de numai 10 pana la 60% inseamna ca ar fi irosita 90 pana la 40% din electricitate, cu implicatii majore economice si asupra incalzirii globale.