Posts Tagged ‘lungime maxima’

Optiuni strategice de limitare a lungimii circuitelor jt – studiu de caz

09/01/2010

SGC 2002 

Actualizat 19.06.2018

Problematica liniilor eletrice de jt lungi constituie una din provocarile la care trebuie sa raspunda operatorii de distributie (OD) in conditiile cresterii semnificative a sarcinii maxime absorbite de circuitele jt.

Exista o reala preocupare pentru reducerea circuitelor lungi prin lucrari de investitii. De aici si preocuparea de a stabili obiective strategice pentru lungimea maxima a circuitelor jt. Electica Bucuresti a facut pasul spre Ljt cu Lmax de 500 m. Cel putin la nivel de deziderat. Alti operatori si-au stabilit diverse alte repere:

  • 1500 m pt Ljt realizata cu conductoare torsadate cu sectiunea de 95 mmp,
  • 1000m (pt conductor de 70 mmp)
  • 800 m si probabil etc

Mecanismul prin care s-a ajuns sa trebuie sa fie gestionat un volum impresionant de retele jt lungi (uneori de peste 3 km) l-a constituit extinderea in pasi mici si repetati pe principiul costurilor minime. Acest mecanism inca functioneaza si astazi desi peste o anumita lungime:

  • nu se mai poate asigura protectia oamenilor impotriva electrocutarii prin atingere indirecta,
  • nu se mai poate asigura calitatea ee
  • cresc impresionant de mult pierderile de ee in Ljt

se pare ca OD nu pot refuza noile racordari care presupun continua extindere (lungire) a circuitelor jt

Atunci cand refuzi unui solicitant solutia de racordare cea mai simpla trebuie sa ai argumente temeinice => OD nu poate refuza utilizatorilor solutia cea mai simpla de racordare! OD are obligatia legala de a finanta lucrraile necesare de intarire RED in amonte de punctul de racordare conf Ord ANRE 59/2013 (actualizare 19.08.2018). In aceste conditii este greu sa sustii ca de la 500m sau 800 m o L jt nu se mai poate extinde si ca solicitantul trebuie sa finateze un post nou de transformare cu tot cu racordul sau de 20 kV si ca pentru asta trebuie sa plateasca mult peste 100000 lei sau sa astepte pana cand OD finateaza el aceste lucrari reducand lungimea circuitelor (text discutabil in unele cazuri se aplica personalizat prevederile Ord 59/2013 si Ord 102/2015 actualizare 19.08.2018) .

Reperele  lungimii maxime trebuie sa fie legate de conditiile de electrosecuritate. Aici OD are acoperire legala. Un circuit  L jt ar trebui sa se poata realiza la lungimea maxima la care se poate asigura sensibilitatea curentului de defect. In aceste conditii utilizand cele mai performante intreruptoare existente pe piata intreruptoarele jt din familia „Modeion” produse de OEZ in Cehia rezulta urmatoarele limite ale lungimii maxime a Ljt pentru care se poate asigura sensibilitatea protectiei la curent de scc (pentru o sarcina maxima simultan absorbita suficient de mare (160 A) ca sa asigure functionarea neperturbata a circuitului stradal):

  • 1500 m pt Ljt realizata cu conductoare torsadate cu sectiunea de 95 mmp (eu recomand 1400 m din considerente de siguranta, in cazurile reale  mai rar avem  sucrcircuite metalice nete) unde avem un curent minim de scc care trebuie intrerupt de protectie de cca 220A
  • 1000m pt conductor de 70 mmp.  unde avem un curent minim de scc care trebuie intrerupt de protectie de cca 220A

Celelalte aspecte ale calitatii ee care pot fi asociate lungimii unui circuit jt trebuie solutionate de OD fara implicarea clientilor. Daca din ratiuni de asigurare nivel de tensiune normat sunt necesare investitii atunci OD are la dispozitie :

  • multiplicarile de circuite
  • majorarile de sectiune
  • injectii de noi posturi de transformare

sau combinatii ale acestor masuri.

Am analizat 3 cazuri:

  • Cazul 1: Lungimea max avuta in vedere la generarea solutiilor este de 800 m. Lungimea max acceptata in urma lucarilor si/sau pentru care nu se promoveaza investitii pentru reducere lungime este de 1500 m, Lungimea minima a circuitelor noi sub care se considera nefiresc sa scada  este de 200m Conditia dominanta de acceptare a unei solutii tehnice este data de  = Lmax
  • Cazul 2: Lungimea max avuta in vedere la generarea solutiilor este de 800 m. Lungimea max acceptata in urma lucarilor si/sau pentru care nu se promoveaza investitii pentru reducere lungime este de 800 m, Lungimea minima a circuitelor noi sub care se considera nefiresc sa scada  este de 200m Conditia dominanta de acceptare a unei solutii tehnice este data de  = Lmax
  • Cazul 3: Lungimea max avuta in vedere la generarea solutiilor este de 1500 m. Lungimea max acceptata in urma lucarilor si/sau pentru care nu se promoveaza investitii pentru reducere lungime este de 1500 m, Lungimea minima a circuitelor noi sub care se considera nefiresc sa scada  este de 200m Conditia dominanta de acceptare a unei solutii tehnice este data de  = Lmax

Pentru fiecare caz am analizat cate 6 solutii pentru reducerea lungimii Ljt

  1. divizarea circuitului existant in 3 circuite de lungime egala prin injectia dintr-un PT nou
  2. divizarea circuitului existant in 5 circuite de lungime egala prin injectia doua PT noi
  3. divizarea circuitului existant in 7 circuite de lungime egala prin injectia trei PT noi
  4. divizarea circuitului existant in 9 circuite de lungime egala prin injectia patru PT noi
  5. divizarea circuitului existant in 3 circuite  prin injectia dintr-un PT nou pe postul existent ramane un circuit de lungimea maxima normata (800 m in caz 1 si 2 respectiv 1500m in cazul 3) iar capatul se divide in doua circuite de lungimi egale care sunt preluate de PT nou (evident ca exista posibilitatea ca distanta dintre PT ex si PT nou sa poata fi impartita in mod egal [(800+ (Lmax ex-800)/2)/2 respectiv (1500+(Lmax ex-1500)/2)/2].  In analiza pe care am facut-o am pastrat lungimile circuitului rezultate din aplicarea algoritmului declarat.
  6. divizarea circuitului existant in 3 circuite  prin injectia dintr-un PT nou Intre cele doua posturi vom avea cate un circuit de lungimea maxima nrmata (800 m in caz 1 si 2 respectiv 1500m in cazul 3) Iar al doilea circuit al PT nou va fi reprezentat de capatul retelei care ramana dupa preluarea a dublului lungimii normate (1600 m in caz 1 si 2 respectiv 3000m in cazul 3) din circuitul initial pe PTex si respectiv pe PT nou.

Pentru evaluari am mai considerat costuri de 50000 lei/PT nou si 200000 lei/km Lmt comuna cu Ljt. Ca solutie tehnica am acceptat cazul cel mai defavorabil in care suntem obligati ca de la PT existent sa plecam in lungul fiecarui circuit care necesita injectia unui nou post de transformare cu circuit mt comun cu jt. Nu s-au avut in vedere alte lucrari de modernizare a Ljt

In tab 1 avem declarata dimensiunea zonei de retea ajute in vedere 6000 PTA-uri cu 2,5 circuite jt/PT adica cca 15000 de circuite in total cu o dispersie pe lungimi declarata ca ipoteza de lucru in acelasi tabel. Aceasta ipoteza de lucru este esentiala pentru evaluarile facute. Atunci cand se lucreaza pe cazuri reale lungimea circuitelor analizate trebuie sa fie date de intrare certe

Tab1 (pentru a vedea mai bine tabelel si figurile clik pe ele si se deschid in fereastra separata)

afig113

Din tab1 rezulta ca se obtin costuri investitionale minime pentru cazul 3 (Lmax=1500 m, conductor de 95 mmp) celelalte optiuni analizate duc la o crestere a efortului investitional cu pana la 78%

 

Pentru alinierea celor  6000 de PT la cerinta de Lmax = 1500 m sunt necesari 2016 milioane lei adica cca 450 milioane euro.

Daca OD ar investi numai in retelele JT (caz ideal, nerealist) ar reusi sa reduca lungimea  circuitelor jt la maxim 1500 m in cca 10 ani. In realitate actiunea poate ajunge la 30 de ani pentru ca nu se pot mobiliza toate fondurile numai pentru retelele jt.

In cazurile 2 si 3 vorbim de durate ideale de 15-17 ani si de durate realiste de peste 50 de ani.

 

Acete cicluri investitionale uriase ne pot determina sa acceptam concluzia ca trebuie lucrat cu discernamant si trebuie evitate obiectivele strategice arbitrare in ceea ce priveste regucerea/limitarea lungimii maxime a retelelor stradale jt.

 

Probabil ca in stricta corelare cu incarcarea circuitelor jt si cu posibilitatile reale de sustinere a efortului investitionat trenuie stabilite gradual obiective. Un prim pas il constituie limitarea extinederii L jt peste limitele de electrosecuritate si respectiv sa existe de aducere in interiorul acesto limite a cat mai multe din retelele stradale lungi.

Daca vorbim de retele noi atunci este  foarte important ca inca de la inceput sa se aiba in vedere necesitatea fie sa se asigure conditii de indesire ulterioara a PT cu cost minim fie inca de la inceput se asigura densitatea necesara de posturi de transformare care conduce la limitarea lungimii circuitelor jt la valori cat mai mici.

In figura 1 avem un grafic care permite comparatia valorilor solutiilor selectate pentru fiecare caz pe grupe de Lmax existente supuse lucrarilor de investitii. Daca exista flexibilitatea necesara OD poate otimiza costurile: In domeniul lungimilor mari 2300-3000 si peste 3000 solutia V6 (cazul 1)  duce la costuri minime. In zona de lungimi 1800-2000 solutiia V1 (cazul 1). In domeniul lungimilor  1500-800 solutia V1′ ( cazul 2) duce la costuri minime.

Din Pdv al Lmax acceptat valoarea de 1500 m ( cazul 1)  da costuri minime in domemiul circuitelor cu lungimi de peste 1500 m. Aproape evident ca in  cazul circuielor cu lungimi sub 1500 m putem opera numai cu un Lmax mormate/acceptate la validare solutii cu valori <1500m (altfel aici nu ar trebui sa facem lucrari) si in aceasta situatie avem solutia investitionala V1′ care ne da costuri minime.

Fig 1

In Tab 3 avem calculul nr de circuite rezultate in urma lucrarilor de „reducere Lmax” si un calcul al momentelor sarcinilor (am folosit ipoteza ca din fiecare stalp avem 2 bransamente care absorb fiecare simultam 1 kW)

Daca ne intoarcem la tab 1 constatam evident ca cu cat investim mai mult obtinem circuite mai scurte care functioneaza la momente ale sarcinii mai mici

Tab2

tab 2

Tabelele 3, 5 si 7 contin datele solutiilor tehnice de cost minim decelate in baza graficelor din fig 1, 2 si 3

Tab3

Fig2

In tab 4, 6 si 8 avem determinate numarul circuitelor rezultate dupa investitii

Tab4

tab 4

Tab5

 

Fig 3

Tab6

tab  6

Tab7

 

Fig 4

Tab8

tab  8

Urmeaza cate 6 seturi de tabele asociate solutiilor tehnice analizate pentru fiecare caz 1, 2 si 3 care contin ipotezele strategice declarate in prima parte a articolului

Tab9

Tab10

Tab11

Tab12

Tab13

Tab14

Tab15

Tab16

Tab17

Tab18

Tab19

Tab20

Tab21

Tab22

Tab23

Tab24

Tab25

Tab26