Wiadomości ogólne
Wiadomości ogólne
Wiadomości ogólne
Wiadomości ogólne
Klasyfikacja urządzeń
Klasyfikacja urządzeń
Urządzenia elektroenergetyczne – wszystkie urządzenia
i elementy instalacji elektrycznych wysokiego i niskiego
napięcia o dużych mocach znamionowych (rzędu dziesiątek kW
i większych), przeznaczone do wytwarzania, przesyłania,
rozdziału i przetwarzania energii elektrycznej.
Urządzenia elektryczne – urządzenia niskiego napięcia
o umiarkowanych mocach znamionowych, tworzące instalacje
elektryczne w obiektach przemysłowych i nieprzemysłowych.
Do tej grupy można zaliczyć również urządzenia teletechniczne,
pomiarowe, sygnalizacyjne, sterowania, monitorowania itp.
2
Klasyfikacja urządzeń
Klasyfikacja urządzeń
Aparaty elektryczne – urządzenia elektryczne
przeznaczone do wykonywania w warunkach
roboczych i zakłóceniowych czynności:
Łączeniowych (łączniki różnych typów)
Pomiarowych, głównie dużych wartości prądów i napięć
(przekładniki, dzielniki napięcia)
Ograniczania prądów zwarciowych (dławiki, ograniczniki
prądu, wyłączniki ograniczające, bezpieczniki)
Ograniczania przepięć (iskierniki, ograniczniki przepięć)
Rozruchowych i regulacyjnych.
3
Podstawowe pojęcia i
Podstawowe pojęcia i
definicje
definicje
Napięcie znamionowe izolacji – wartość napięcia
międzyprzewodowego, na którą izolacja została zbudowana
i oznaczona, i która wytrzymuje w określonych warunkach
wartości napięć probierczych przez czas trwania próby.
Prąd znamionowy ciągły cieplny – wartość skuteczna
prądu, na którą urządzenie zostało zbudowane i oznaczone.
W ustalonych warunkach działania (badania) urządzenia
długotrwały przepływ prądu, równy prądowi znamionowemu,
nie spowoduje podwyższenia się temperatury żadnej części
urządzenia
ponad
wartość
graniczną
dopuszczalną
długotrwale.
4
Podstawowe pojęcia i
Podstawowe pojęcia i
definicje
definicje
Znamionowy prąd krótkotrwały (n-sekundowy) –
wartość skuteczna prądu zwarciowego (prądu zastępczego
I
th
) o stałej wartości, który w określonych warunkach może
przepływać przez tory prądowe urządzenia przez n sekund
i
nie
spowoduje
w żadnej części urządzenia przekroczenia temperatury
granicznej dopuszczalnej krótkotrwale dla tych części ani
sczepienia się styków w łącznikach.
Prąd znamionowy szczytowy (prąd dynamiczny) –
największa chwilowa wartość prądu, który przepływając
przez urządzenie nie spowoduje uszkodzeń mechanicznych
ani uszkodzenia izolacji. W łącznikach prąd ten dotyczy
skutecznie zamkniętych zestyków i nie powinien być
przyczyną trwałego sczepienia się styków rozłącznych.
5
Podstawowe pojęcia i
Podstawowe pojęcia i
definicje
definicje
Stacja
transformatorowo-rozdzielcza
–
obiekt
elektroenergetyczny obejmujący teren, budowle i urządzenia, w
których następuje przetwarzanie i rozdział energii elektrycznej przy
różnych poziomach napięć.
Rozdzielnia – wyodrębniona część stacji elektroenergetycznej
zawierająca wydzielone pomieszczenie, zespół pomieszczeń lub
wydzielony teren, gdzie znajduje się zespół urządzeń rozdzielczych
określonego
napięcia,
umożliwiający
dokonywanie
czynności
łączeniowych.
Rozdzielnica – zespół urządzeń elektroenergetycznych składający
się
z
aparatury
rozdzielczej,
zabezpieczeniowej,
pomiarowej,
sterowniczej
i sygnalizacyjnej wraz z szynami zbiorczymi i elementami
izolacyjnymi oraz konstrukcją mechaniczną i osłonową, przeznaczony
do rozdziału energii przy jednym napięciu znamionowym.
6
Narażenia środowiskowe
Narażenia środowiskowe
Urządzenia elektryczne są eksploatowane w różnych
warunkach środowiskowych, które mogą wpływać
niekorzystnie
na
pracę
i szybkość ich zużywania się. Warunki te określone są:
Temperaturą
Wilgotnością
Ciśnieniem
Zanieczyszczeniem otaczającego powietrza
7
Narażenia klimatyczne
Narażenia klimatyczne
8
Klimat
Wartości graniczne dopuszczalne
Temperatura powietrza
Wilgotność
względna
%
Ciśnieni
e hPa
Zimny
Najniższa śr. miesięczna <-15
o
C
-------------
> 775
Umiarkowany
Śr. miesięczna (-15
o
C - +25
o
C)
Najwyższa w roku <+37
o
C
--------------
>775
Gorący suchy
Najwyższa śr. miesięczna
>+25
o
C
Najwyższa w roku przeważnie
>37
o
C
śr. m.
<80% przy
T=20
o
C
>775
Gorący
wilgotny
Przynajmniej jedna śr. miesięczna temp. w
roku >20
o
C przy śr. miesięcznej wilgotności
>80%
Wysokościowy
-----------------
--------------
<775
Narażenia napięciowe
Narażenia napięciowe
Dopuszczalny długotrwały wzrost napięcia roboczego: U
rm
=k
r
U
N
Przepięcia:
Łączeniowe (dorywcze o częstotliwości sieciowej)
Atmosferyczne (przejściowe o krótkim czasie trwania)
Współczynnik przepięć:
Koordynacja izolacji (uwarstwienie dielektryków)
9
U
N
[kV]
6
10
15
20
30
110
220
400
750
U
rm
[kV]
7,2
12
17,5
24
36
123
245
420
765
k
r
1,2
1,2 1,16
1,2
1,2
1,12 1,11 1,05 1,02
rm
p
p
U
u
k
2
3
Warunki eksploatacji
Warunki eksploatacji
(kompatybilność)
(kompatybilność)
Poprawne działanie urządzeń elektroenergetycznych
i energoelektronicznych wymaga spełnienia określonych
warunków, w szczególności w odniesieniu do:
Środowiska, w którym urządzenia mają pracować -
kompatybilność środowiskowa
Jakości układu zasilania – kompatybilność techniczna
Zakłóceń elektromagnetycznych – kompatybilność
elektromagnetyczna
Braku ujemnego wpływu na pracę innych urządzeń
technicznych, np. poprzez wzrost temperatury
w pomieszczeniu, wibracje, hałas i inne uciążliwości.
10
Kompatybilność
Kompatybilność
środowiskowa
środowiskowa
„Normalne” warunki eksploatacji:
Temperatura otoczenia zawiera się w granicach od 0 do +40
o
C
Wilgotność względna nie mniejsza niż 15% i nie większa od tej
przy której w danych warunkach następuje kondensacja pary
Powietrze powinno mieć 1 stopień czystości
„Nienormalne” warunki eksploatacji:
Temperatura wykracza poza zakres (0 +40
o
C)
W powietrzu występują zanieczyszczenia cząstkami stałymi,
gazami agresywnymi, spalinami lub parami oleju
Wahania temperatury przekraczają 5
o
C/h lub wahania
wilgotności są większe niż 5%/h
Wysokość nad poziomem morza >1000 m
11
Kompatybilność techniczna
Kompatybilność techniczna
Jakość energii elektrycznej:
Wartość skuteczna napięcia zasilania w czasie 15 minut nie
powinna różnić się od wartości znamionowej o -10% i +5% (<110
kV i 400kV) oraz 10% dla 110 i 220 kV
Częstotliwość napięcia zasilania równa 50Hz (od -0,5 Hz do +0,2
Hz)
Wahania napięcia i częstość ich występowania nie są większe niż
wartości graniczne dopuszczalne
Nie występuje asymetria napięć w układzie wielofazowym lub jest
ona odpowiednio mała
Odkształcenie napięcia zasilania od przebiegu sinusoidalnego
o
podstawowej
częstotliwości,
określone
wartością
współczynnika odkształcenia harmonicznymi THD
u
nie
powinno przekraczać określonych dopuszczalnych wartości (od
1,5% do 8% w zależności od wartości napięcia)
12
Kompatybilność
Kompatybilność
elektromagnetyczna
elektromagnetyczna
Kompatybilnością elektromagnetyczną nazywamy zdolność
urządzenia elektrycznego do długotrwałego poprawnego
funkcjonowania w środowisku elektromagnetycznym bez
niedopuszczalnie szkodliwego oddziaływania na środowisko
i pracujące tam inne urządzenia.
Urządzeniami zakłócającymi są przeważnie urządzenia
elektroenergetyczne (linie WN, transformatory, przekształtniki
energoelektroniczne).
Obiektami
zakłócanymi,
są
natomiast urządzenia i układy ze zintegrowanymi elementami
elektronicznymi
(odbiorniki
RTV,
komputery,
sieci
komputerowe
i telekomunikacyjne, układy sterowania i zabezpieczeń itp.).
13
Kompatybilność
Kompatybilność
elektromagnetyczna
elektromagnetyczna
Przyczyny i miejsca powstawania zakłóceń w sieciach elektroenergetycznych
oraz drogi ich przenikania do urządzeń i obwodów wtórnych
14
Kompatybilność
Kompatybilność
elektromagnetyczna
elektromagnetyczna
Środki ochrony:
Zwiększenie odległości między przewodami należącymi
do różnych obwodów do minimum 30 cm,
Zastosowanie kilku przewodów dwużyłowych zamiast
jednego wielożyłowego o wspólnej żyle powrotnej,
Galwaniczne rozdzielenie obwodów wtórnych,
Zastosowanie przewodów ekranowanych i ekranowanie
aparatów,
Ograniczanie amplitudy i stromości narastania przepięć,
Wyrównywanie potencjałów,
Zastosowanie przekładników pośredniczących.
15
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ