Stacje elektroenergetyczne

Stacje elektroenergetyczne

2 / 24

Stacje elektroenergetyczne

Stacje elektroenergetyczne

Stacją elektroenergetyczną

nazywa się zespół urządzeń

elektroenergetycznych służących do rozdziału, przetwarzania lub
transformacji energii elektrycznej.

Podział ze względu na pełnioną funkcję:

stacje rozdzielcze

transformatorowo-rozdzielcze

Podział ze względu na usytuowanie w SEE:

stacje elektrowniane

sieciowe

odbiorcze

Podział ze względu na wysokość napięcia znamionowego

:

stacje WN

SN

nn

Podział ze względu na rozwiązanie konstrukcyjne:

stacje napowietrzne

wnętrzowe

3 / 24

Urządzenia stacyjne

Urządzenia stacyjne

ƒ

Transformatory energetyczne

ƒ

Aparatura łączeniowa

ƒ

Przekładniki i obwody wtórne

ƒ

Baterie kondensatorów do kompensacji mocy biernej

ƒ

Dławiki przeciwzwarciowe

ƒ

Dławiki ziemnozwarciowe (cewki Petersena)

ƒ

Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej: iskierniki lub odgromniki

ƒ

Szyny zbiorcze, przewody i izolatory

ƒ

Konstrukcje wsporcze i budynki

ƒ

Urządzenia pomocnicze: źródła napięcia potrzeb własnych i napięcia
pomocniczego dla obwodów sterowania, zabezpieczeń, sygnalizacji i
oświetlenia, urządzenia sprężonego powietrza

ƒ

Instalacje uziemień ochronnych, roboczych i odgromowych

ƒ

Urządzenia łączności i telemechaniki

4 / 24

Transformatory

Transformatory

Stosowane w stacjach transformatorowo-rozdzielczych lub w
elektrowniach w bloku z generatorem.

Moce transformatorów sieciowych są znormalizowane - od 16 kVA
do 63 MVA (spotyka się także moce większe - do 1500 MVA),
transformatory blokowe mają moc dostosowaną do generatorów.

Jednostki trójfazowe, dwu- lub trójuzwojeniowe, najczęściej olejowe.
Wśród transformatorów SN/nn coraz częściej stosuje się jednostki o
izolacji suchej (żywicznej).

Transformatory o mocy co najmniej 2 MVA wyposażone są w
przełączniki zaczepów do zmiany napięcia pod obciążeniem,
mniejsze jednostki mają przełączniki zaczepów do zmiany napięcia
w stanie beznapięciowym: ±10% (zaczepy -5%, 0, 5%).

5 / 24

Foto: J.Jastrzębski

Transformator sieciowy olejowy

6 / 24

Rodzaje łączników

Rodzaje łączników

Odłączniki

– przeznaczone do zamykania i otwierania obwodu

elektrycznego, w którym nie płynie prąd. Zadaniem odłącznika jest
stworzenie wyraźnej przerwy w obwodzie ze względów
bezpieczeństwa.

Rozłączniki

– przeznaczone do łączenia prądów roboczych.

Wyłączniki

– przeznaczone do łączenia prądów roboczych i

zwarciowych, po podaniu sygnału na wykonanie danej czynności
łączeniowej.

Bezpieczniki

– przeznaczone do samoczynnego wyłączania prądów

większych od prądów znamionowych. Wyłączenie następuje przez
stopienie i wyparowanie drutu topikowego.

7 / 24

Foto: J. Jastrzębski

Wyłącznik 110 kV

8 / 24

Foto: J. Jastrzębski

Wyłącznik 220 kV

9 / 24

Obwody stacji

Obwody stacji

Obwody

, przez które przepływa rozdzielana i przetwarzana

energia elektryczna nazywa się

pierwotnymi lub głównymi

.

Obwody wtórne

oddzielone są od pierwotnych przekładnikami i

służą do celów:

ƒ

pomiarowych,

ƒ

zabezpieczeniowych,

ƒ

sterowniczych i sygnalizacyjnych.

Są to obwody niskonapięciowe.

10 / 24

Przekładnik napięciowy

Przekładnik prądowy

Foto: J. Jastrzębski

11 / 24

Foto: J. Jastrzębski

12 / 24

Elementy stacji

Elementy stacji

Rozdzielnia

– wydzielone pomieszczenie, w którym znajduje się

rozdzielnica wraz z urządzeniami pomocniczymi

Rozdzielnia

– zespół urządzeń elektrycznych, służących do rozdziału

energii elektrycznej z obwodów zasilających na obwody odbiorcze,
przy tym samym napięciu.

Polem rozdzielni

nazywa się zestaw aparatów w obwodach głównych i

pomocniczych, związany z jednym odgałęzieniem od szyn zbiorczych i
spełniający określoną funkcję, np.:

ƒ

zasilanie rozdzielni – pole zasilające,

ƒ

zasilanie odbioru – pole odbiorcze,

ƒ

łączenie sekcji lub systemów szyn zbiorczych – pole sprzęgłowe

13 / 24

Rozdzielnice

Rozdzielnice

Pola dopływowe i odpływowe dzieli się w zależności od urządzeń
jakie są do nich przyłączone:

ƒ

Linia napowietrzna lub kablowa – pole liniowe

ƒ

Transformator – pole transformatorowe

ƒ

Silnik elektryczny – pole silnikowe

ƒ

Kondensatory – pole kondensatorowe, itp..

Typowe układy rozdzielnic szynowych

:

ƒ

Pojedynczy system szyn zbiorczych, niesekcjonowany, sekcjonowany

ƒ

Podwójny system szyn zbiorczych, niesekcjonowany, sekcjonowany

Typowe układy rozdzielnic bezszynowych

:

ƒ

Układ blokowy,

ƒ

Układy mostkowe

14 / 24

Pola rozdzielnic

Pola rozdzielnic

Pola liniowe

d, e) rozdzielni 110 kV

f) rozdzielni 220 kV

Szyny zbiorcze

Odłącznik

Wyłacznik

Przekładnik prądowy

Przekładnik

napieciowy

Odłacznik

Uziemik

15 / 24

Foto: J. Jastrzębski

16 / 24

Foto: J. Jastrzębski

Pole liniowe 110 kV

17 / 24

Pola rozdzielnic

Pola rozdzielnic

Pola transformatorowe

Ochronnik

przeciwprzepięciowy

18 / 24

Układy połączeń rozdzielnic

Układy połączeń rozdzielnic

a) Pojedynczy system szyn

zbiorczych

b) Podwójny system szyn

zbiorczych

19 / 24

Układy połączeń rozdzielnic

Układy połączeń rozdzielnic

d) Podwójny system szyn
zbiorczych z szyną pomocniczą

c) Podwójny system szyn

zbiorczych w układzie U

20 / 24

Układy połączeń rozdzielnic

Układy połączeń rozdzielnic

Potrójny system szyn zbiorczych

21 / 24

Układy połączeń rozdzielnic

Układy połączeń rozdzielnic

Układ bezszynowy
mostkowy H3

22 / 24

Wymagania stawiane stacjom

Wymagania stawiane stacjom

Rozwiązania stacji powinny spełniać następujące wymagania:

ƒ

Zapewnienie wymaganej niezawodności dostawy energii
odbiorcom

ƒ

Łatwa rozbudowa

ƒ

Bezpieczna i wygodna eksploatacja

ƒ

Bezpieczeństwo obsługi

ƒ

Uwzględnienie wymagań automatyki, zabezpieczeń i łączności

ƒ

Racjonalność kosztów

23 / 24

Stacje napowietrzne

Stacje napowietrzne

Zalety:

ƒ

Łatwość budowy i rozbudowy (łatwy transport elementów),
krótki czas budowy

ƒ

Przejrzysty układ

ƒ

Brak budynku

Wady:

ƒ

Zależność od warunków zewnętrznych

ƒ

Rozległy teren

ƒ

Rozbudowana ochrona odgromowa

Stosowane powszechnie przy napięciach powyżej 30 KV za
wyjątkiem terenów o dużym zapyleniu i wilgotności.
Do stacji napowietrznych zalicza się także stacje słupowe do 30 kV
(transformatory do 250 kVA.

24 / 24

Stacje wnętrzowe

Stacje wnętrzowe

Zalety:

ƒ

Niezależność od warunków zewnętrznych

ƒ

Mała obszar terenu zajętego przez stację – łatwiejsza lokalizacja

Wady:

ƒ

Długi cykl budowy i trudniejsza rozbudowa

ƒ

Łatwość rozprzestrzeniania awarii

Stacje wnętrzowe są tańsze dla napięć niższych od 30 kV.
Stosowane powszechnie w sieciach SN. Aparaturę rozdzielczą
umieszcza się w tzw. celkach otwartych lub osłoniętych.