1. Wymień podsystemy systemu elektroenergetycznego.

System dzielimy na podsystemy:

- wytwórczy (elektrownie)

- sieć przesyłowa - linie i stacje elektroenergetyczne 750 kV, 400 kV i 220 kV. Sieć przesyłowa jest siecią ogólnopolską i jest zarządzana przez jednego operatora - PSE Operator SA.

- sieć dystrybucyjna lub rozdzielcza - 110 kV, linie średniego napięcia i linie niskiego napięcia. Sieci dystrybucyjne są sieciami regionalnymi i są zarządzane przez regionalnych operatorów

2. Zdefiniuj system elektroenergetyczny (SEE) oraz wymień jego elementy.

SEE - zespół urządzeń i przedsięwzięć organizacyjnych mających na celu wytwarzanie, przesyłanie, przetwarzanie, rozdzielanie i użytkowanie energii elektrycznej.

Elementy systemu elektroenergetycznego

- Sieci przesyłowe 400kV i 220kV

- selekcjonowane wielostronnie zasilane sieci rozdzielcze 110kV

- promieniowe sieci odbiorcze

Tego nie jestem pewien może ktoś ma z notatek to niech poprawi i wrzuci

3. Wymagania stawiane siecią elektrycznym. Co to jest „przepustowość linii i łączników energetycznych”.

Wymagania stawiane siecią elektrycznym:

sieci powinny zapewniać

- dostateczną przepustowość w celu pokrycia zapotrzebowania mocy

- dostateczną niezawodność dostawy energii

- dostarczenie energii dobrej jakości, a zwłaszcza o odchyleniach napięcia od jego wartości znamionowej zawartych w dopuszczalnych granicach

- bezpieczeństwo obsługi, osób postronnych, zwierząt i przedmiotów

- możliwość rozbudowy w związku z przyłączaniem nowych odbiorców

- prostotę i przejrzystość układu, co przyczynia się też do większego bezpieczeństwa pracy

- możliwie mały koszt przesyłu i rozdziału

Przepustowość linii i łączników energetycznych - wyraża się poprzez dopuszczalne obciążenie prądowe. Przepustowość jest dostateczna, gdy jest większa od spodziewanego maksymalnego obciążenia zespołu zasilanych odbiorników.

4. Układy sieci elektroenergetycznych

- układy z pojedynczym zasilaniem z jednego źródła

Układy te są najtańsze, ale jednocześnie najmniej pewne w działaniu. Najprostszym układem tej grupy jest układ promieniowy (rys.1): do każdego odbiory Od jest doprowadzona linia ze źródła zasilania Źr. Zabezpieczenia są bardzo proste: na początku linii jest umieszczony wyłącznik lub bezpiecznik. W celu zmniejszenia kosztów stosuje się układ magistralny (rys. 2). Przy układzie szeregowym (rys. 3) uszkodzenie odbiorników w dalszej części nie powoduje przerwania dostawy użytkownikom znajdującym się bliżej.

rys. 1

rys. 2

rys. 3

- układy z podwójnym lub wielokrotnym zasilaniem z jednego źródła

Układy takie zwiększają pewność zasilania. Najprostszy układ tej grupy uzyskuje się w wyniku podwojenia każdego promienia układu promieniowego, co jednak podwaja koszt sieci. Na rys. 4 układ z tzw. jawną rezerwą. Drugi obwód jest otwarty, w razie awarii pierwszego drugi jest załączany ręcznie lub automatycznie w rozdzielni. Automatyczne załączenie się drugiego nazywamy samoczynnym załączeniem się rezerwy (SZR). Wadą rozwiązania jest to, że straty są takie same jak w układzie promieniowym, gdyż przesył odbywa się zawsze jedną linią.

Dla wykorzystania obu linii i zmniejszenia w ten sposób strat energii o 50% stosuje się układ „z ukrytą rezerwą” (rys. 5). Przy tym układzie w razie uszkodzenia jednego obwodu zabezpieczenia wyłączają go automatycznie w rozdzielniach przy Źr i Od; potrzebne są do tego skomplikowane zabezpieczenia.

Tańszym układem od poprzednio omówionych jest układ pętlowy. Ze względu na duży koszt zabezpieczeń wymaganych przy pracy sieci w układzie pętli zamkniętej stosowany jest tylko w sieciach o napięciu 110kV i wyższych. Najczęściej stosowanym jest układ otwarty (rys. 6). W razie uszkodzenia jakiegoś odcinka wykonuje się przełączenie w sieci dla wyeliminowania tego odcinka, po czym przywraca się dostawę do odbiorców odłączonych.

rys. 4

rys. 5

rys. 6

- układy z zasilaniem z dwóch niezależnych źródeł

Odznaczają się dużą niezawodnością. Mają one rezerwę zarówno w razie uszkodzenia źródła, jak i uszkodzenia sieci. Drugim źródłem może być system szyn zbiorczych, pod warunkiem, że jest on zasilany z drugiego transformatora i przez inną linię po stronie wyższego napięcia.

Układ dwustronno promieniowy (rys. 7) daje większą pewność niż podwójny promień. Zwykle w nich stosuje się SZR.

rys. 7

5. Linie elektryczne.

Linie służą do przesyłania energii elektrycznej z jednego miejsca na drugie. Linie dzielimy na kablowe oraz napowietrzne. Linie przesyłające energię elektryczną od odległej stacji bez odbiorów nazywamy liniami przesyłowymi, a linie zasilające wielu odbiorców liniami rozdzielczymi. Linie najwyższego napięcia są zwykle liniami przesyłowymi, natomiast linie średniego i niskiego napięcia liniami rozdzielczymi.

6. Podstawowe zadnia stacji elektroenergetycznych. Podział stacji elektroenergetycznych.

W stacjach są skupione: urządzenia rozdzielcze, których zadaniem jest dokonywanie wyłączeń, załączeń i przełączeń obwodów elektrycznych. Ponadto w większości stacji znajdują się transformatory, które przetwarzają energię z jednego napięcia na drugie.

Stacje dzielimy na:

- stacje rozdzielcze

- stacje transformatorowe

- stacje rozdzielczo-transformatorowe

7. Narysuj i opisz układ z podwójnym systemem szyn zbiorczych.

Podwójny system szyn zbiorczych w stosunku do systemów z pojedynczym systemem szyn zbiorczych, charakteryzuje się dużą niezawodnością zasilania uzyskaną w wyniku zapewnienia pełnego rezerwowania szyn zbiorczych w przypadku uszkodzenia szyn i urządzeń do nich przyłączonych. Każde pole jest przyłączone do dwóch systemów szyn zbiorczych. W układach tych zazwyczaj jeden z systemów szyn jest systemem roboczym, a drugi rezerwowym. Podwójny system szyn zbiorczych cechuje się: możliwością przenoszenia obciążenia z jednego systemu szyn zbiorczych na drugi bez przerwy w zasilaniu odbiorców, możliwością rozdzielenia źródeł zasilania i odbiorców na dwie grupy, przez co uzyskuje się zmniejszenie mocy zwarciowych na szynach zbiorczych i odpowiednie dopasowanie obciążenia do mocy do źródła, możliwością dokonywania czynności eksploatacyjnych bez długotrwałych przerw w zasilaniu, możliwością szybkiego przywrócenia zasilania odbiorców w przypadku zakłóceń w systemie roboczym szyn zbiorczych. Mimo wielu zalet, wadą układu z podwójnym systemem szyn zbiorczych, jest przerwa w zasilaniu wszystkich odbiorców w przypadku zwarcia w roboczym systemie, wysoki stopień komplikacji układu zwiększający prawdopodobieństwo dokonania błędnych czynności łączeniowych, wysokie nakłady inwestycyjne, większe o 21-25% niż w układach z pojedynczym systemem szyn zbiorczych.

8. Podstawowe łączniki w stacjach elektroenergetycznych.

W zależności id warunków, w jakich odbywa się zamykanie i otwieranie obwodu, rozróżniamy:

- łączniki izolacyjne(odłączniki) - służą do zamykania i otwierania obwodów, w których nie płynie prąd. Po otworzeniu łącznika powstaje w obwodzie widoczna przerwa izolacyjna umożliwiająca bezpiecznie przystąpienie do przeglądów lub remontów.

- łączniki manewrowe(rozłączniki) - służą do zamykania i otwierania obwodów, w których płynie prąd roboczy lub przeciążeniowy.

- łączniki zabezpieczeniowe (wyłączniki) - działają samoczynnie przy zakłóceniach, zwarciach, zanikach napięcia; służą one do otwierania obwodów, w których urządzenia zostały uszkodzone lub zagrożone uszkodzeniem.

9. Opisać SZR, SPZ, SCO

SZR - samoczynne załączenie rezerwy - stosowane w układach sieciowych, polega na samoczynnym załączeniu drugiego obwodu w razie awarii pierwszego.

SPZ - Samoczynne ponowne załączenie jest stosowane w liniach napowietrznych. Jest to ponowne załączenie linii po jej awaryjnym wyłączeniu, po czasie przerwy bezprądowej, odpowiednio dobranej do możliwości linii i możliwości wyłączników, w celu przywrócenia normalnej pracy, jeśli zwarcie było przemijające. W liniach SN stosuje się na ogół SPZ dwukrotny z czasami przerw: pierwszej 0,5-1 s, drugiej ok. 10 s. W liniach WN i NN stosuje się SPZ jedno i trójfazowe najczęściej szybkie jednokrotne. Układy SPZ współpracują z zabezpieczeniami linii od zwarć.

SCO - Samoczynne częstotliwościowe odciążanie.Jest to samoczynne wyłączenie stacji odbiorczej - przy nadmiernym zmniejszeniu częstotliwości w SEE. Poprawia to bilans mocy w SEE i zwiększa częstotliwość, zmniejszając stopień zagrożenia. Odbiory przewidziane do wyłączeń w pierwszej kolejności są najmniej ważne w sensie strat społecznych. SCO jest kilkustopniowe, Np.: I stopień - 48,5 Hz, II - 48 Hz, III - 47,5 Hz, IV - 47 Hz.

10. Ochrona przeciwporażeniowa, TN-S

TN-S - oddzielnym przewodem ochronnym PE. Przewód ten służy wyłącznie do ochrony urządzeń, nie można włączać go w jakikolwiek obwód prądowy, służy do tego oddzielny przewód neutralny N.

11. Ochrona przeciwprzepięciowa.

Przepięcie to stan, kiedy w obwodzie elektrycznym występuje napięcie wyższe od najwyższej dopuszczalnej wartości napięcia roboczego

Ze względu na przyczyny powstawania rozróżniamy przepięcia:

- zewnętrzne (powstałe od wyładowań atmosferycznych)

- wewnętrzne (wywołane pracą łączników)

Przepięcia atmosferyczne występuje w skutek bezpośredniego uderzenia piorunów w urządzedzenie lub w skutek działania pośredniego.

Do zabezpieczenia urządzeń elektrycznych od bezpośredniego uderzenia stosuje się metalowe zwody połączone z uziomem przez przewody odprowadzające i uziemiające.

Uziom - tworzą przedmioty metalowe umieszczone w ziemi i wykorzystane do odprowadzenia prądu ziemnozwarciowego.

Zwody - umieszcza się nad obiektami chronionymi; mogą być one:

- pionowe - ostrza umieszczone na słupach masztach itp.

- poziome wysokie - linki metalowe zwykle stalowe, rozpięte nad chronionymi obiektami

- poziome niskie - linki metalowe lub płaskowniki umieszczone w najwyższych punktach chronionego obiektu

Poniżej zwodów występuje tzw. strefa ochronna, w której prawdopodobieństwo uderzenia pioruna jest bardzo niskie. Chronione urządzenia powinny być instalowane właśnie w tej strefie.

W celu zabezpieczenia linii stosuje się zwykle jeden lub dwa przewody odgromowe uziemione, czyli zwody zawieszone nad przewodami roboczymi na wspólnych słupach. Do ochrony stacji stosuje się przeważnie zwody pionowe.

Przepięcia powstające w jednym miejscu sieci elektrycznej przenoszą się przewodami do innych punktów sieci, w celu zabezpieczenia przed taką sytuacją stosuje się urządzenia włączone między przewody robocze a ziemię takie jak:

- Iskierniki - ma tak dobraną wytrzymałość udarową, że w przypadku pojawienia się przepięcia o określonej wartości, następuje w nim wyładowanie w postaci łuku, powodujące odprowadzenie ładunków elektrycznych z chronionego przewodu do ziemi.

- Odgromniki zaworowe - jest to stos płytek zmienno-oporowych, między którymi są przerwy powietrzne, stos ten załącza się pomiędzy przewód roboczy a ziemię. Przy napięciu roboczym przez odgromnik nie płynie żaden prąd. Przy przepięciu następują przeskoki w przerwach powietrznych i przez płytki płynie prąd. Napięcie robocze usiłuje podtrzymać przepływ prądu także po zniknięciu przepięcia, zadaniem odgromnika jest powstrzymanie tego.

- Odgromniki wybuchowe - są prostsze i tańsze od zaworowych, działają na zasadzie wydmuchiwania łuku przez gazy powstające przy jego zetknięciu się ze specjalnie dobraną osłoną odgromnika.

12. Cele i sposoby kompensacji mocy biernej.

Kompensacja mocy biernej polega na jej wytworzeniu w miejscu zapotrzebowania. Dzięki temu nie trzeba jej przesyłać od wytwórcy do odbiorcy, więc tymi samymi linia elektroenergetycznymi można przesłać większą moc czynną.

Moc bierną można wytworzyć w miejscu zapotrzebowania przy pomocy kompensatora synchronicznego lub baterii kondensatorów.

Kompensator to silnik synchroniczny pracujący na biegu jałowym w stanie przewzbudzenia.

Jeśli maszyna synchroniczna służy wyłącznie jako kompensator to jej wał przenosi znikomo małe momenty, przez co ma małe wymiary, a końce wału nie są wyprowadzone na zewnątrz.

Zadanie:

Jeszcze nie ma;p

Samoczynne załączenie rezerwy (SZR). Jest to włączenie drogi rezerwowego zasilania, w przypadku utraty zasilania torem podstawowym stwierdzonej przez przekaźnik podnapięciowy.

Samoczynne ponowne załączenie (SPZ) jest stosowane w liniach napowietrznych. Jest to ponowne załączenie linii po jej awaryjnym wyłączeniu, po czasie przerwy bezprądowej, odpowiednio dobranej do możliwości linii i możliwości wyłączników, w celu przywrócenia normalnej pracy jeśli zwarcie było przemijające. W liniach SN stosuje się na ogół SPZ dwukrotny z czasami przerw: pierwszej 0,5-1 s, drugiej ok. 10 s. W liniach WN i NN stosuje się SPZ jedno i trójfazowe najczęściej szybkie jednokrotne. Układy SPZ współpracują z zabezpieczeniami linii od zwarć.

Samoczynne częstotliwościowe odciążanie (SCO). Jest to samoczynne wyłączenie stacji odbiorczej - przy nadmiernym zmniejszeniu częstotliwości w SEE. Poprawia to bilans mocy w SEE i zwiększa częstotliwość, zmniejszając stopień zagrożenia. Odbiory przewidziane do wyłączeń w pierwszej kolejności są najmniej ważne w sensie strat społecznych. SCO jest kilkustopniowe, np.: I stopień - 48,5 Hz, II - 48 Hz, III - 47,5 Hz, IV - 47 Hz.

Samoczynne ponowne załączanie po częstotliwościowym odciążeniu przez SCO ma na celu szybkie przywrócenie zasilania odbiorników po ich wyłączeniu przez SCO.

Linie elektroenergetyczne powinny być zabezpieczone od zwarć wielofazowych i doziemnych.

Rozłączniki

Rozłączniki służą do załączania i rozłączania obwodów, w których wartość prądu nie przekracza ich znamionowego prądu ciągłego.

Przykładem rozłączników mocowanych na szynie instalacyjnej TH 35-7,5 są szeroko stosowane rozłączniki typu FR100 [29]. Rozłączniki te są wykonywane jako jedno-, dwu-, trój- i czterobiegunowe na prądy znamionowe: 16, 25, 40, 63, 80 i 100 A. Rozłączniki FR 100 są przystosowane do pracy w kategorii użytkowania AC-22A (częste łączenie obciążeń mieszanych - rezystancyjnych i indukcyjnych).

Rozłączniki mogą być dodatkowo wyposażone w bezpieczniki topikowe - patrz rys. 9.18. Przykładem takiego rozwiązania są rozłączniki R300 [29]. Rozłączniki te są budowane na prądy znamionowe od 2 do 63 A i są przystosowane do współpracy z wkładkami bezpiecznikowymi DO1 (od 2 do 16A) i DO2 (od 20 do 63A). Rozłączniki R300 są projektowane do pracy w kategorii użytkowania AC-22B (niezbyt częste łączenie obciążeń mieszanych - rezystancyjnych i indukcyjnych).

Styczniki

Styczniki są to łączniki robocze przystosowane do dużej częstości łączeń. Mają one głównie zastosowanie w napędach silnikowych wymagających częstych rozruchów oraz w różnego rodzaju układach sterowania. Styczniki są bardzo często wyposażane w przekaźniki termiczne z regulowaną wartością prądu nastawienia, służące do ochrony przed prądem przeciążeniowym.

Prądy znamionowe cieplne styczników zmieniają się w bardzo dużym zakresie wynoszącym od kilku do kilkuset amperów. Znamionowe prądy łączeniowe zależą od charakteru obwodu - typu odbiorników, podlegających łączeniu. Różne wartości prądów łączeniowych dotyczą odbiorników o charakterze rezystancyjnym, silników, lamp wyładowczych itd.

Odłączniki

Odłączniki są łącznikami izolacyjnymi, tj. celem ich pracy jest stworzenie przerwy izolacyjnej w obwodzie elektrycznym [6]. Operacje łączeniowe realizowane za pomocą odłączników muszą być wykonywane w stanie bezprądowym. W chwili obecnej projektuje się odłączniki w rozdzielnicach głównych niskiego napięcia oraz w dużych rozdzielnicach oddziałowych.

Łączniki instalacyjne klawiszowe

W zależności od budowy i sposobu montażu łączniki klawiszowe dzielą się na [6]:

- natynkowe,

- podtynkowe,

- natynkowo-wtynkowe, do nabudowania.

Łączniki klawiszowe są używane do przyłączania i sterowania odbiornikami w instalacjach elektrycznych o charakterze mieszkalnym oraz niemieszkalnym i nieprzemysłowym. Rozróżnia się łączniki jednobiegunowe, dwubiegunowe, grupowe, szeregowe i schodowe. Łączniki te są budowane na prądy znamionowe 1, 2, 4, 6 i 10 A.

Łączniki wtyczkowe (gniazda wtyczkowe i wtyczki) służą do przyłączania do instalacji elektrycznej odbiorników o niezbyt dużej mocy.

Wykonywane są jako wtynkowe, natynkowe, tablicowe oraz przenośne. Mogą posiadać mechaniczną blokadę rozłączania oraz zabezpieczenia przed prądem przetężeniowym. Łączniki wtyczkowe budowane są najczęściej na prądy znamionowe 16, 32, 63 i 125A. Zarówno gniazda jak i wtyczki mogą być wykonywane jako dwu- i trójbiegunowe ze stykiem (zaciskiem) ochronnym lub bez.

Oferowane są także zespoły gniazd wtyczkowych, grupujące gniazda jednofazowe, gniazda trójfazowe lub gniazda jedno- i trójfazowe.

Linią napowietrzną z przewodami gołymi nazywamy urządzenie napowietrzne przeznaczone do przesyłania energii elektrycznej, składające się z przewodów, izolatorów, konstrukcji wsporczych i osprzętu, przy czym w liniach o przewodach gołych są to przewody nieizolowane.

Linie tego typu stanowią zdecydowaną większość wśród istniejących linii elektroenergetycznych.

Napięcie znamionowe linii jest to wartość skuteczna napięcia międzyprzewodowego na które linia jest zbudowana. Część linii napowietrznej zawarta między sąsiednimi konstrukcjami stanowi przęsło

Przewody wykonuje się z materiałów o następujących właściwościach: duża konduktywność, odporność na działania atmosferyczne i chemiczne oraz duża wytrzymałość mechaniczna. Są to aluminium i jego stopy, miedź i stal ocynkowana. Przewody mogą być wykonane w postaci drutów i linek. Druty (oznaczenie D) stosuje się tylko miedziane w liniach nn o przekrojach: 4, 6 i 10mm2.

Powszechnie stosuje się linki skręcone zależnie od przekroju z 7, 19, 37 lub 61 drutów o przekrojach: 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 350, 525 mm2. Są to bądź linki aluminiowe - AL o przekrojach nie przekraczających na ogół 70mm2 i stosowanych w liniach nn, bądź stalowo-aluminiowe - AFL (rys. 4.2.). Przewody ze stopów aluminiowych szeroko rozpowszechnione we Francji (stop Almelec) nie są w Polsce używane.

Przewody wiązkowe stosuje się w liniach NN od 400 kV wzwyż w celu zmniejszenia natężenia pola elektrycznego wokół przewodu i tym samym ograniczenia zjawiska ulotu (rys. 4.3.) - wyładowań elektrycznych w układzie przewód - konstrukcja słupa.

W starych liniach WN i NN spotyka się jeszcze przewody odgromowe stalowe typu O/FL o przekrojach 50, 70, 90mm2 wykonane z drutów stalowych, chroniące linie od wyładowań atmosferycznych. W nowoczesnych rozwiązaniach stosuje się przewody odgromowe ze światłowodem

Przewody linii napowietrznych zawieszane są na konstrukcjach wsporczych-słupach osadzonych w gruncie bezpośrednio lub pośrednio za pomocą fundamentu. W zależności od funkcji rozróżnia się następujące rodzaje słupów:

przelotowe (P) podtrzymujące przewody, bez przejmowania siły naciągu od przewodu,

odporowe (O) przeznaczone do przejmowania naciągu ustawione w linii co 2,3 kilometry,

słupy narożne (N) ustawione na załamaniach trasy linii,

słupy krańcowe (K) na zakończeniach linii,

słupy rozgałęźne (R) ustawione w punktach rozgałęzień.

Typ słupa zależy od:

typu linii (jedno lub dwutorowa),

napięcia znamionowego linii,

rozpiętości przęseł,

rodzaju zastosowanych izolatorów: izolatory stojące w liniach nn i SN oraz wiszące w liniach WN i NN,

materiału konstrukcji wsporczych: drewno nasycone środkami przeciwgnilnymi w liniach nn, żelbet w liniach nn i SN oraz stal w liniach WN i NN.

Słupy żelbetowe są to słupy wibrobetonowe lub słupy strunobetonowe

Słupy stalowe wykonuje się jako kratowe, montowane na miejscu z gotowych elementów łączonych śrubunkami (rys 4.6.) bądź jako słupy pełnościenne wykonane z rur.

Do posadowienia słupów stalowych stosuje się fundamenty betonowe prefabrykowane lub wykonywane w terenie.

Zadaniem izolatorów jest izolowanie przewodów linii elektroenergetycznych od siebie i od konstrukcji wsporczych. Izolatory oprócz właściwości izolacyjnych muszą wytrzymywać siłę naciągu przewodu oraz ciężar przewodu obciążonego sadzią (lód na przewodzie).

Muszą być nienasiąkliwe, odporne na wpływy atmosferyczne i chemiczne. Wykonuje się je z porcelany i hartowanego szkła.

Izolatory liniowe są wykonywane jako stojące (linie nn i SN) (rys.4.7.) lub wiszące (linie WN i NN), a te ostatnie jako kołpakowe (rys.4.8.) i pniowe (rys.4.9.).

Sposób zawieszania zależy od tego czy izolator stojący lub łańcuch izolatorów wiszących podlega sile naciągu. Zawieszenie przelotowe (rys.4.10) umożliwia przy zerwaniu się przewodu jego wysunięcie z uchwytu i jest stosowane w przypadku nie występowania sił naciągu.

Zawieszenie odciągowe (rys. 4.11) przyjmuje naciąg przewodów z obu stron słupa i musi wytrzymywać co najmniej 80% siły zrywającej przewód.

Przewody łączy się za pomocą złączek, zacisków i uchwytów (rys. 4.12), spełniających odpowiednie wymagania elektryczne i mechaniczne .

Linie nn prowadzi się na ogół wzdłuż ulic. Linie SN ,WN , NN przebiegają przez tereny o różnorakim charakterze. Przy projektowaniu i budowie linii należy przestrzegać postanowienia normy.

Obowiązują następujące zasady:

linia powinna być jak najkrótsza bez częstych i ostrych załamań,

należy unikać skrzyżowań linii z obiektami takimi jak: linie elektroenergetyczne i telekomunikacyjne, szosy, tory kolejowe, rzeki itp., przęsła skrzyżowaniowe muszą spełniać specjalne wymagania (obostrzenia) zgodnie z normą,

należy omijać tereny gęsto zaludnione,

należy wybierać tereny płaskie,

trzeba brać pod uwagę możliwość rozbudowy sieci,

unikać prowadzenia przez las, bo powoduje to konieczność wycinania drzew w pasie wzdłuż linii.

Elektroenergetyczne linie napowietrzne nn i SN z przewodami izolowanymi są specyficznymi liniami napowietrznymi w których zamiast przewodów gołych stosuje się przewody izolowane warstwą materiału elektroizolacyjnego stałego - polietylenu sieciowanego.

Następstwem tego są zasadnicze zmiany w ich budowie, montażu i eksploatacji oraz nowe cechy użytkowe i eksploatacyjne. Linie te zawierają dwie grupy dopasowanych do siebie elementów składowych: przewody napowietrzne izolowane cienką warstwą izolacji stałej wykonanej z polietylenu sieciowanego i specjalistyczny osprzęt sieciowy.

Wspólną cechą rozwiązań stosowanych w liniach nn jest to, że nie wymagają one żadnych izolatorów, a przewody robocze są skręcane fabrycznie w wiązki. Różnią się one jednak sposobem mocowania i przenoszenia naciągów

Żyły przewodów mają izolację niepełną, wykonaną z polietylenu sieciowanego. Jej zastosowanie pozwala około trzykrotnie zmniejszyć odległości między fazami w porównaniu do linii z przewodami gołymi. Maleje również szerokość przecinki leśnej pod nowo budowaną linię. Istnieje natomiast konieczność stosowania izolatorów stojących. System PAS jest zalecany szczególnie dla terenów leśnych lub zadrzewionych.

Do najważniejszych zalet linii z przewodami izolowanymi należą:

duża niezawodność, dzięki wyeliminowaniu przewodów gołych,

wyeliminowanie wielu kłopotliwych zabiegów eksploatacyjnych np. wycinanie gałęzi,

zmniejszenie w przypadku linii nn do zera i znaczne ograniczenie w przypadku linii SN w systemie PAS odległości bezpiecznych względem drzew, budynków i innych linii napowietrznych,

możliwość prowadzenia linii nn i SN na tych samych słupach,

duże bezpieczeństwo obsługi, osób postronnych i ptaków,

zmniejszenie spadków napięć w stosunku do linii tradycyjnych, dzięki zmniejszeniu reaktancji jednostkowej,

znaczne zmniejszenie ryzyka wystąpienia pożaru wskutek zwarcia i zerwania przewodu,

możliwość tymczasowej eksploatacji sieci nn nawet w przypadku złamania lub wywrócenia się słupa i opadnięcia przewodów na ziemię ,

możliwość dalszej eksploatacji linii SN w systemie PAS wraz z leżącymi na niej drzewami nawet przez dłuższy okres czasu, co pozwala wykonywać zabiegi eksploatacyjne w dogodnych terminach,

możliwość wykonywania w linii nn zabiegów eksploatacyjnych pod napięciem,

całkowite bezpieczeństwo ludzi i zwierząt w przypadku linii nn,

bezpieczne i łatwe wykonywanie przyłączy w liniach nn.

Do najważniejszych wad należą :

wyższe nakłady inwestycyjne w porównaniu z tradycyjnymi liniami napowietrznymi z przewodami gołymi,

niezbyt estetyczny wygląd w przypadku linii nn.

Linią kablową, nazywamy kabel wielożyłowy lub wiązkę kabli jednożyłowych w układzie wielofazowym albo kilka kabli jedno- lub wielożyłowych połączonych równolegle, łącznie z osprzętem, ułożonych na wspólnej trasie i łączących zaciski tych samych dwóch urządzeń elektrycznych jedno- lub wielofazowych albo jedno- lub wielobiegunowych. Stosuje się je przede wszystkim w zakładach przemysłowych oraz na obszarach miejskich, gdzie prowadzenie linii napowietrznych jest kłopotliwe lub niewskazane.

Istotnym elementem sieci są stacje elektroenergetyczne. Stacje klasyfikuje się ze względu na napięcia nominalne sieci łączonych przez stacje (decyduje napięcie wyższe) na:

stacje najwyższych napięć NN o napięciu 220 kV i wyższym,

stacje wysokich napięć WN (110 kV),

stacje średnich napięć SN o napięciach 6-30 kV.

Pod względem sposobu budowy stacje można podzielić na wnętrzowe, w których całe wyposażenie stacji jest w budynku, napowietrzne zawierające urządzenia zainstalowane na stałe poza budynkiem, na specjalnych konstrukcjach (fot 4.2.) i mieszane w których część wyposażenia jest w budynku, a część poza nim oraz stacje przewoźne do zasilania dużych placów budowy lub na okres przejściowy w czasie budowy stacji stałej.

Z uwagi na sposób izolowania stacje dzielimy na: obiekty wykorzystujące izolację powietrzną, izolację stałą lub izolację gazową z SF6 (fot.4.3.).

Z uwagi na funkcję jaką pełnią stacje w systemie rozróżniamy stacje zasilane odczepowo lub przelotowo (rys. 4.25.).

Biorąc pod uwagę funkcję jaką stacja zapewnia w systemie, rozróżniamy stacje elektrowniane i sieciowe.

Ze względu na sposób prowadzenia ruchu, stacje dzieli się na:

bez obsługi stałej,

z obsługą jednozmianową,

z obsługą stałą,

z dyżurem dniowym,

z centralnym punktem objazdowym (ważne stacje bez stałej obsługi).

Liczba transformatorów zasilanych w stacji wpływa bezpośrednio na ich podział. Mogą to być stacje jednotransformatorowe zasilające odbiorców nie wymagających dużej pewności zasilania, dwutransformatorowe najczęściej stosowane lub wielotransformatorowe.

Podstawowymi elementami stacji są elementy obwodów głównych, takie jak: transformatory, szyny zbiorcze, izolatory, łączniki, odgromniki, przekładniki prądowe i napięciowe oraz dławiki zwarciowe. Niezależnie od tego stacje w zależności od potrzeby mogą być wyposażone w następujące urządzenia pomocnicze prądu przemiennego lub stałego:

urządzenia i instalacje obwodów wtórnych,

urządzenia i instalacje sprężonego powietrza,

urządzenia telemechaniki,

urządzenia łączności,

urządzenia przeciwpożarowe,

urządzenia oświetlenia.

Szyny zbiorcze wraz z aparaturą obwodów głównych i urządzeniami pomocniczymi tworzą rozdzielnie składające się z pól spełniających określone funkcje. Można wyróżnić następujące rodzaj pól:

pola liniowe (rys. 4.20a) zawierające element podstawowy - wyłącznik służący do wyłączenia i załączenia prądów zwarciowych i roboczych oraz jeden, dwa lub trzy odłączniki, przy czym ten ostatni przypadek występuje w rozdzielniach z podwójnym układem szyn zbiorczych. Odłączniki instaluje się po obydwu stronach wyłącznika. Zapewniają one uzyskanie i utrzymanie widocznej przerwy izolacyjnej. Przy niewielkich mocach przepływających przez pole (do 800 kVA) pola mogą być wyposażone w znacznie tańszy od wyłącznika rozłącznik mocy z bezpiecznikami. Bezpieczniki wyłączają prądy zwarciowe, a rozłącznik wyłącza i załącza prądy robocze. Każdy rodzaj pól może być dodatkowo wyposażony w mierniki oraz przekładniki prądowe,

pola transformatorowe (rys. 4.20b) wyposażone podobnie jak pola liniowe,

pola sekcyjne (rys. 4.20c) łączące sekcje szyn i sprzęgłowe łączące systemy szyn, wyposażone na ogół w wyłącznik , odłączniki i przekładniki napięciowe,

pola pomiarowe (rys. 4.20d) wyposażone w odłącznik, bezpieczniki i przekładniki napięciowe,

pola odgromnikowe stosowane w przypadku potrzeby ochrony odgromowej stacji i wyposażone w odłączniki i odgromniki,

pola potrzeb własnych służące do zasilania transformatora potrzeb własnych stacji.

Sieci elektroenergetyczne ze względu na ich rolę w procesie dostawy energii elektrycznej dzieli się na: sieci przesyłowe o napięciach nominalnych 220 kV i wyższych oraz sieci rozdzielcze o napięciach nominalnych 110 kV i niższych. Pojęcia te zostały szczegółowo zdefiniowane w JL l. W niniejszej lekcji zajmiemy się strukturami i konfiguracjami sieci.

Sieci różnych rodzajów mają specyficzne dla siebie układy linii i stacji wynikające ściśle z wymaganej niezawodności pracy i ze sposobów zabezpieczenia linii, transformatorów i stacji. Nazwy układów sieci są związane z ich normalną konfiguracją pracy.

Podstawowe układy sieci to sieci otwarte i zamknięte. Sieci zamknięte mają oczka, sieci otwarte ich nie mają.

Typowym przykładem sieci otwartej jest układ promieniowy. Jest on tak zbudowany, że energia elektryczna każdego odbioru jest pobierana tylko w jednym punkcie zasilania sieci i odprowadzana może być do odbioru tylko po jednej drodze. Drogą tą jest linia od stacji zasilającej do odbioru przyłączonego na końcu tej linii - patrz rys. 5.1.

Stacja elektroenergetyczna jest integralną częścią sieci, a jej układ jest rezultatem przyjętej struktury sieci.

Stacje transformatorowo - rozdzielcze SN/nn są punktami odbioru w sieci SN i jednocześnie punktami zasilającymi sieć nn. Stosuje się na ogół rozwiązania typowe. Na rys. 5.9 przedstawiono typową strukturę stacji jednotransformatorowej stosowanej w sieciach miejskich wyposażoną w dwie rozdzielnice: średniego i niskiego napięcia. Do stacji można wprowadzić do trzech linii SN.

Stosuje się w nich transformatory o mocach znamionowych: 250 kVA, 400 kVA i 630 kVA. Jako zabezpieczenie zwarciowe stosowany jest bezpiecznik. Rozłącznik służy do wyłączania i załączania prądów roboczych. Pola liniowe w rozdzielnicy nn wyposażone są w rozłączniki z nabudowanymi bezpiecznikami zabezpieczającymi zasilane linie nn od zwarć i przeciążeń.

Na rys .5.10 przedstawiono strukturę stacji dwutransformatorowej SN/nn zasilanej z układu dwuliniowego. Strukturę tą cechuje wysoki poziom niezawodności. Stosuje się ją do zasilania ważnych odbiorców miejskich i przemysłowych.

Stacja wyposażona jest w rozłączniki w polach liniowych SN, umożliwiające dokonywanie przełączeń w zasilających ją ciągach liniowych. W polach transformatorowych SN stosuje się układ rozłącznik - bezpiecznik w przypadku wyposażenia stacji w transformatory SN/nn o mocy do 800 kVA. Przy mocach większych instaluje się wyłączniki. Stacja ma dwie sekcje rozdzielni nn i jest wyposażona w układ do samoczynnego załączania rezerwy (SZR). W przypadku zaniku napięcia na jednym z transformatorów SZR automatycznie przełącza sekcję rozdzielni nn pozbawioną napięcia na zasilanie z drugiego transformatora. Obydwie sekcje rozdzielni nn pracują wówczas zasilane z jednego transformatora.

Stacje 110kV/SN to najczęściej stacje dwutransformatorowe o mocach transformatorów równych: 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63 MVA. Układ rozdzielnicy SN uzależniony jest od mocy zainstalowanych w nich transformatorów 110 kV/SN. Najprostszy układ to rozdzielnica z pojedynczym systemem szyn zbiorczych sekcjonowanych wyłącznikiem

System elektroenergetyczny (SEE) System połączonych ze sobą urządzeń do wytwarzania, przetwarzania, tranzytu, przesyłania, rozdzielania energii elektrycznej wraz z jej odbiornikami, obejmującymi określony obszar działania, sterowany centralnie z kontrolowanymi przepływami mocy w połączeniach z innymi systemami.

System elektroenergetyczny dystrybucyjny System elektroenergetyczny, w skład którego wchodzą połączone ze sobą: jednostki wytwórcze lokalne i autonomiczne, sieci lokalne, odbiorcy sieciowi i drobni, sterowany centralnie przez operatora systemu dystrybucyjnego.

System elektroenergetyczny przesyłowy System elektroenergetyczny, w skład którego wchodzą połączone ze sobą jednostki wytwórcze systemowe, sieci przesyłowe i odbiorcy systemowi, sterowany centralnie przez operatora systemu przesyłowego.

Sieć elektroenergetyczna Zespół linii i stacji elektroenergetycznych współpracujących ze sobą, przeznaczonych do przesyłania, transformacji i rozdzielania energii elektrycznej na określonym terytorium.

Sieć przesyłowa Sieć elektroenergetyczna o napięciu 220 kV i wyżej.

Sieć rozdzielcza Sieć elektroenergetyczna o napięciu 110 kV i niżej.

Podstawowe elementy SEE to: jednostki wytwórcze (elektrownie) i sieci.

Jednostkę wytwórczą tworzy wydzielony zespół urządzeń elektrowni tworzących niezależny ciąg technologiczny wytwarzania energii elektrycznej, mogący samodzielnie wytwarzać energię elektryczną. Jednostki wytwórcze dzielą się na tradycyjne: węglowe, jądrowe, gazowe, na paliwa płynne oraz ostatnio szybko rozwijające się jednostki oparte na odnawialnych źródłach energii: wodne, wiatrowe, na biomasę i inne.

Sieć elektroenergetyczna jest to zespół linii i stacji elektroenergetycznych współpracujących ze sobą, przeznaczonych do przesyłania, transformacji i rozdzielania energii elektrycznej na określonym terytorium.

Linie dzielą się na napowietrzne z przewodami gołymi i izolowanymi oraz na kablowe.

W stacjach występują następujące elementy: transformatory, dławiki, kondensatory, szyny zbiorcze, łączniki i inne. System charakteryzuje się za pomocą wielu parametrów. Najważniejsze z nich to: moc szczytowa odbiorców, roczna produkcja energii elektrycznej, moc zainstalowana w jednostkach wytwórczych, moc największej jednostki wytwórczej, moc największej elektrowni, najwyższe napięcie znamionowe sieci przesyłowej, największe odległości przepływu mocy, struktura mocy, struktura sieci.

Źr

Od

Źr

Źr

Źr

Źr

Źr

Źr

---