1.  Praca zb., Sieci elektroenergetyczne, Skrypt 
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993.

2.  Praca zb., Elektroenergetyczne układy 
przesyłowe. WNT, Warszawa, 1997.

3.  Praca zb. (red. Cz. Mejro), Sieci 
elektroenergetyczne. PWN, Warszawa, 1971.

4.  Kaszowska B., Kucharska B., Zbiór zadań z sieci i 
systemów elektroenergetycznych. Politechnika 
Opolska, skrypty nr 219 i 260.

Sieci 
elektroenergetyczne

Literatura

 

 

System elektroenergetyczny – podstawowe wiadomości

System elektroenergetyczny – zbiór urządzeń przeznaczonych 
do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej, 
połączonych ze sobą funkcjonalnie w celu realizacji procesu 
ciągłej dostawy energii elektrycznej odbiorcom.

Elektrownia – zbiór urządzeń służących do wytwarzania energii 
elektrycznej. Składa się z różnych urządzeń, również 
połączonych ze sobą funkcjonalnie (kotły, turbozespoły, 
transformatory blokowe, urządzenia potrzeb własnych i inne). 

Sieć elektroenergetyczna – zespół urządzeń służących do 
przesyłania, przetwarzania i rozdzielania energii elektrycznej, 
wytworzonej w elektrowniach i zużywanej w odbiornikach, 
rozmieszczonych na pewnym określonym terenie. W skład sieci 
wchodzą linie elektroenergetyczne, rozdzielnie, stacje 
transformatorowe. Są one powiązane w taki sposób, że nie są 
możliwe ich oddzielne zaprojektowanie, budowa i eksploatacja.

 

 

Połączenie
elektrowni z siecią

Elektrownia

Połączenie sieci 
elektroenergetycznej z 
odbiornikami

Sieć
elektroenergetyczna

Odbiorniki

System elektroenergetyczny

 

 

Linia elektroenergetyczna – zespół przewodów służących do 
przesyłania energii elektrycznej, odpowiednio izolowanych, 
ułożonych obok siebie na konstrukcjach wsporczych (linia 
napowietrzna) lub w ziemi (linia kablowa).

Stacja elektroenergetyczna – zespół urządzeń składający się z 
aparatów łączeniowych, szyn zbiorczych, transformatorów, 
urządzeń pomiarowych, zabezpieczających, sterowniczych i 
sygnalizacyjnych. Stacje są zlokalizowane w elektrowniach, u 
odbiorców energii lub poza nimi (stacje elektrowniane, 
odbiorcze, sieciowe).

Odbiornik – urządzenie przetwarzające energie elektryczną na inny 
rodzaj energii użytecznej: mechaniczną, cieplną, świetlna lun 
chemiczną.
Odbiorca – osoba prawna lub fizyczna, która zawarła z 
dostawcą umowę o dostarczanie energii elektrycznej.

Dostawca - osoba prawna lub fizyczna, która zawarła z odbiorcą 
umowę o dostarczanie energii elektrycznej.

 

 

Odbiór – zespół odbiorników, stanowiących z punktu widzenia 
zasilania jedną całość. Np. odbiorem można określić moc 
odpływającą z szyn zbiorczych jednego napięcia 
znamionowego, która zasila poprzez sieć (z transformatorami) 
wiele odbiorników o innym napięciu znamionowym.

 

 

Obecnie, wykorzystywana na świecie i w Polsce napięcia 
znamionowe tworzą następujący ciąg:

24, 225, 400, 500, 660, 1000 V,

6, 10, 15, 20, 30, 60, 110, 220, 330, 400, 750, 1150 kV.

Wynika stąd następujący podział sieci:

sieć niskiego napięcia – do 1 kV,

sieć średniego napięcia – 6, 10, 15, 20, 30 kV,

sieć wysokiego napięcia – 60, 110 kV,

sieć najwyższego napięcia – od 220 kV wzwyż.

 

 

Proces wytwarzania energii elektrycznej następuje w 
elektrowniach, które obecnie mogą być następujące: 

•parowe,
•wodne (zbiornikowe, przepływowe, pompowe),
•jądrowe,
•gazowe,
•pływowe,
•geotermiczne,
•wiatrowe,
•słoneczne.

 

 

                                                   

Przemiana energii                    Przemiana energii

                  Energia pary

                  

mechanicznej                         elektrycznej na

                  wodnej

               lub      

na en. elektryczną                   en. elektryczną

 lub                                                                  

Generator     Transformator

                                         lub

                  Energia wody                  

 TURBINA                                       

Sieć el.-en

.

                                        lub
lub
                

Energia spalania

                                                     Przepływ energii                           

Przesył i rozdział

                                                                                                              

energii elektr.

                                          Przemiana różnych

 

                                          rodzajów energii na                                                                            Przemiana                    
   
                                          energię mechaniczną                                                                         en. elektrycznej

lub ...                                                                                                     

na inne

                       

                                                                                                                                                    

rodzaje energii

Przemiany energii 

Przepływ i przemiany energii w systemie 

elektroenergetycznym

 

 

Zasadniczym  zadaniem  systemu  elektroenergetycznego 
jest  dostarczenie  odbiorcom  energii  elektrycznej  o 
odpowiedniej jakości, tzn.:

· dostarczenie energii i mocy w wymaganej ilości,

· właściwe napięcie na zaciskach odbiorników,

· właściwa częstotliwość,

· dopuszczalna 

zawartość 

wyższych 

harmonicznych,

· wystarczająca niezawodność dostawy.

 

 

Zadania systemu elektroenergetycznego:

1.  Wytwarzanie energii elektrycznej w odpowiedniej ilości.

2. Przesyłanie energii elektrycznej z elektrowni do 

centrów odbiorczych.

3. Rozdział energii elektrycznej na poszczególnych 

obszarach.

4. Dostarczanie energii elektrycznej do 

poszczególnych odbiorców.

5.  Zapewnienie poprawnej pracy systemu.

6. Zapewnienie wymaganej jakości dostarczanej 

energii elektrycznej.

7. Umożliwienie handlu energią elektryczną na rynku 

krajowym i międzynarodowym.

 

 

System elektroenergetyczny charakteryzuje się za pomocą 
różnych parametrów. Do takich najważniejszych, ogólnych 
parametrów opisujących system należą (określanych dla danego 
roku):

      suma mocy czynnych znamionowych wszystkich 

generatorów zainstalowanych w elektrowniach – moc 
zainstalowana,

      rodzaje elektrowni i ich moce zainstalowane – parametry te 

odzwierciedlają strukturę paliw i źródeł energii stosowanych do 
wytwarzania energii elektrycznej,

      roczna produkcja energii elektrycznej,
      największa moc pobierana przez wszystkie odbiorniki 

energii elektrycznej w ciągu roku, miesiąca, doby – moc 
szczytowa roczna, miesięczna , dobowa,

      napięcia przesyłowe sieci,
      struktura sieci elektroenergetycznej – napięcia znamionowe 

sieci, konfiguracja sieci, długości linii o poszczególnych 
napięciach znamionowych,

      moce największych elektrowni i bloków.

 

 

Z napięciem sieci są związane funkcje spełniane przez sieć i w 
związku z tymi funkcjami, sieci można podzielić następująco:

            sieci przesyłowe (220, 400, 750, 100 kV),

               sieci rozdzielcze okręgowe (110 kV),

            sieci rozdzielcze rejonowe (20, 15 kV) i 

miejskie (20, 15,   10 kV),

     

       sieci rejonowe miejskie i wiejskie (0,4 kV). 

 

 

Struktura 
systemu 
elektroenergetycz
nego

 

                                          

 ~             ~            ~ 

                                      Sieć przesyłowa 220, 400 kV

                        

~                  ~                                 ~

      

Sieci
rozdzielcze

   

110 kV              110 kV                     110 kV

okręgowe 
i miejskie

                                                                                                                          

Sieci              

Sieci 

                                                                                                                  

roz-

   

rejonowe                                                                                                            

dzielcze

 

20, 15 kV                                                                                                                 
        

i miejskie                                                                                                                 
      

20,15,
10 kV

Sieci
rejonowe
miejskie
i wiejskie

0,4 kV

             

Odbiorcy drobni

 

                                 Średni odbiorcy          Duzi odbiorcy           Bardzo duzi 
odbiorcy
                                 przemysłowi z            przemysłowi z           przemysłowi z 
własnymi
                                 własnymi sieciami      własnymi sieciami    sieciami o 
napięciu ≤110 kV
                                 o napięciu ≤1 kV        o napięciu ≤15 kV 

 

 

Sieć 
przesyłowa

Sieci
rozdzielcze

Zadania sieci przesyłowej:

funkcje:

wyprowadzenie mocy z 
elektrowni i zapewnienie ich 
stabilnej pracy,

tworzenie systemu 
państwowego,

wymiana mocy 
rezerwowych,

zasilanie sieci 
rozdzielczych,

umożliwienie 
funkcjonowania rynku 
energii

 

 

System 
eksportujący

System 
eksportujący

Układ
przesyłowy

przesył mocy na duże 
odległości

Układ przesyłowy – linie 
napowietrzne długie 
prądu przemiennego lub 
stałego

 

 

Elektrownia      Sieć rozdzielcza

Układ
przesyłowy

zasilanie dużych 
zgrupowań odbiorców

Układ przesyłowy – 
krótkie linie kablowe 
prądu przemiennego 
lub linie napowietrzne

 

 

Układ
przesyłowy

umożliwienie pracy 
równoległej systemów 
państwowych,

wymiana mocy między 
systemami,

umożliwienie tworzenia 
międzynarodowych rynków 
energii

Układ przesyłowy – linie 
napowietrzne, kablowe 
podmorskie, sprzęgła 
prądu stałego  

 

 

Zadania sieci rozdzielczych:

   

  przekazywanie energii na pewnym określonym obszarze, 

czyli dystrybucja energii,

     zasilanie energia elektryczną różnych odbiorców i 

poszczególnych odbiorników,

     umożliwienie funkcjonowania systemowego i lokalnych 

rynków energii.

 

 

Podział sieci ze względu na rodzaj prądu:

           sieci prądu przemiennego,
           sieci prądu stałego.

Podział sieci ze względu na budowę:

              sieć napowietrzna,
              sieć kablowa.

 

 

Podział sieci ze względu na konfigurację:

 

sieć otwarta (promieniowa)

 

     1                    2                3                       4                    
    5                   

sieć rozgałęziona

 

  1               2            3                  4                  
5                       

                                    6

             7                     8               9

          

 

 

sieć dwustronnie zasilana

 

  1                    3                4                         5                     
    2  

linia okrężna

 

               2                                    3

  1                                                                    4    
                       

                                                                     5
                7                           6                

 

 

sieć oczkowa 

 
                                             2                         3

      1
             
                                                           4                                 
        5

                                                   6