1

. Ogólna charakterystyka systemu elektroenergetycznego SEE. Podstawowe: części

składowe, parametry polskiego SEE, stany SEE, analizy SEE, rodzaje pracy punktu neutralnego
sieci i wartości napięcia znamionowego sieci.

System elektroenergetyczny SEE: jest to zbiór urządzeń przeznaczonych do wytwarzania, przesyłu i
rozdziału energii elektrycznej, połączonych ze sobą funkcjonalnie dla realizacji procesu ciągłej
dostawy energii elektrycznej, a odpowiedniej jakości odbiorcą.

Części składowe SEE:
Elektrownie
· Sieci elektroenergetyczne
Odbiór, odbiornik, odbiorca.

Najważniejsze parametry systemu SEE:
-Moc zainstalowana – suma mocy czynnych znamionowych wszystkich generatorów
zainstalowanych w elektrowniach.
- Rodzaje elektrowni i ich moce zainstalowane – odzwierciedlają strukturę paliw i źródeł energii
stosowanych do wytwarzania energii elektrycznej oraz wpływają na tzw. struktury mocy.
- Roczna produkcja energii elektrycznej.
- Moc szczytowa – największa moc pobierana przez odbiornik energii elektrycznej w ciągu roku,
doby.
- napięcie przesyłowe
- struktura sieci elektroenergetycznej
- moce największych elektrowni i bloków

Stany pracy SEE można podzielić na: ustalone i nieustalone.

Analiza SEE:

Bilans mocy:
- Zużycie mocy czynnej:
- odbiornik ok. 89%
- straty w SEE ok. 11%

·Źródła mocy czynnej:
- generator synchroniczny ok. 100%

· Zużycie mocy biernej:
- odbiornik ok. 53%
- straty w SEE ok. 47% (w tym transformator 30% i linie 17%)

· Źródła mocy biernej:
- generator synchroniczny ok. 54%
- pojemność linii ok. 25%
- kondensatory ok. 20%
- kompensatory ok. 1%









2.

Schemat zastępczy linii wysokiego napięcia

3. Regulacja częstotliwości w SEE (pierwotna i wtórna)

Maly wstęp co to częstotliwość w SEE

Częstotliwość F – jest wielkością systemowa globalną, a jej wartość zależy od

aktualnego zbilansowania mocy zapotrzebowanej przez odbiory i mocy wytwarzanej Początkowy stan
równowagi systemu elektroenergetycznego jest określony częstotliwością fn= 50 Hz

Regulacja częstotliwości:
Wartość częstotliwości jest jednakowa w każdym punkcie krajowego systemu elektroenergetycznego
(KSE) oraz połączonych ze sobą systemów europejskich. Utrzymywanie zadanej częstotliwości
wymaga regulacji. Ogólny podział:

- Regulacja pierwotna – mocy jednostki wytwórczej za pomoca indywidualnego realizatora prędkości
obrotowej w funkcji częstotliwości sieci i w zalezności od jego nastawienia

Można podzielić na 2 fazy :
-Pierwsza-kiedy działanie nie zdążyło się jeszcze rozpocząć; na skutek nierównowagi równowagi
mocy następuje przyhamowanie wirnika i zmniejszenie częstotliwości

-Druga –regulacja prędkości obrotowej RN steruje zaworami regulacyjnymi na odpływie pary z
turbiny (t≤30s

W pierwszej fazie częstotliwość spada liniowo z szybkościa zależna od zmian mocy w stosunku do
mocy wirującej maszyny w systemie przed zaburzeniem. W drugiej zaczyna się zwiększać ażdo
ustalenia się wartości stałej nie mniejszej do fn

Regulacja wtórna – regulacja Mozy i częstotliwości w systemie elektroenergetycznym za pomocą
skoordynowanego oddziaływania na indywidualne regulatory wybranych jednostek wytwórczych
przez układ automatycznej regulacji częstotliwości i mocy (ARCM)

Działanie regulacji wtórnej powinno się rozpoczynać po zadziałaniu regulacji pierwotnej najpóźniej
w chwili t=30s. Po wystąpieniu zaburzeń i zakończeniu przed upływem 15min


Przebieg regulacji wtórnej- w miarę działania regulacji wtórnej systemowe odchylenia regulacji
dąży do zera. Ma zapewnić stały poziom częstotliwości w ukł. Połączonych ze sobą elektrowni,
realizowane przez oddziaływanie na moc wydzielonych elektrowni

Regulacja częstotliwość pierwotna i wtórna:

Regulacja prędkości obrotowej turbiny (częstotliwości)

- Przy wzroście mocy obciążenia z P1 do P2

A1-B1 => regulacja pierwotna

B1-B2=> regulacja wtórna

-Przy spadku mocy obciążenia z P1 do P3

A1-C1 =>reg.pierwotna

C1-C3=> Reg wtórna

4. Zmienność dobowa i roczna obciążeń: wykresy obciążeń, charakterystyczne
parametry

Pdt chwilowe obciążenie dobowe

-Pdo – najmniejsze obciążenie w ciągu doby
-Pds – szczytowe obciążenie doby
-Pdśr – średnie obciążenie doby
-Pdi – dobowa moc zainstalowana
-Td – czas dobowy 24 h
-Tds – Dobowy czas użytkowania mocy szczytowej
-Tdi –dobowy czas użytkowania mocy zainstalowanej

Dobowy czas użytkowania mocy szczytowej jest to czas, w którym odbiorca pobierając moc
szczytową zużyje energię równą rzeczywistej energii zużytej w ciągu doby przy zmiennym
obciążeniu:

Dobowy czas użytkowania mocy zainstalowanej :

Roczny czas użytkowania mocy szczytowej Trs jest to czas, w którym przy zachowaniu stałej
mocy równej mocy szczytowej Prs byłaby zużyta energia równa rzeczywistej energii zużytej
w ciągu roku przy zmiennym obciążeniu

dla KSE

Sieć
- nN 2200 – 3200 h
-SN 3500 – 4500 h
-NN 6500 – 7500 h

5. Obliczanie strat mocy i energii w sieciach, metody zmniejszania strat
Metody zmniejszania strat (działania eksploatacyjne i inwestycyjne).

Do zasadniczych środków eksploatacyjnych należą:
- utrzymanie możliwie wysokiego poziomu napięcia,
- stosowanie racjonalnych schematów układów sieciowych,
- opracowanie harmonogramów prac zapewniających zmniejszenie poboru mocy w okresie
szczytów dobowych,
- wykorzystywanie urządzeń o korzystniejszych wskaźnikach zużycia energii i ograniczenie
czasu pracy urządzeń niższej sprawności,
- bieżąca kontrola zużycia energii w procesach produkcyjno-technologicznych,
- właściwa konserwacja urządzeń,
- ograniczenie pracy jałowej silników i transformatorów,
- kontrola dotrzymania właściwych parametrów procesu technologicznego.

Do działań inwestycyjnych należą:
-zwiększenie przekroju przewodów i kabli
-wprowadzenie optymalnych struktur napięć i eliminowanie dodatkowych stopni
transformacji
-instalowanie nowych transformatorów o zmniejszonych stratach
-budowa nowych linii ( zmniejszenie odległości przesyłu energii)
-instalowanie urządzeń do kompensacji mocy biernej


Straty sieciowe dzieli się na ze względu na źródło powstawania:
-straty techniczne (prądowe(obciążeniowe, podłużne) ; napięciowe (jałowe , poprzeczne)
-straty handlowe (straty wynikające z bł. układów pomiarowych; straty powstałe na skutek
pobrania z sienie niezmierzonej energii elektrycznej)



Straty mocy czynnej (techniczne)

* Straty mocy obciążeniowe

**netoda (??) 3I2R

a) Straty mocy czynnej jałowe (poprzeczne, napięciowe)

b) straty jałowe w liniach kablowych SN i WN:

Ur- napięcie znamionowe kabla
C- pojemność robocza jednej żyły kabla
tgδ – współczynnik stratności izolacji kabla


Określenie rocznych strat energii
Roczne straty energii czynnej można oszacować ze wzoru:

Pmax – maksymalne straty mocy czynnej
Tr – roczny czas maksymalnych strat


Należy określić maksymalną wartość strat mocy czynnej i wartość czasy Tr na podstawie
znajomości czasu Trs.

Wartość czasu Tr można określić na podstawie krzywej Eimera bądź z równań
algebraicznych . Natomiast w obliczeniach przybliżonych stosuje się: Tr = 2/3 * Trs

Schemat zastępczy transformatora, straty w transformatorze

R

1

R

2

L

r1

L

r2



L

u

2

i

1

i

2

u

1

Odbiornik

sprowadzony

'

'

'

'

do warunków

uzwojenia

pierwotnego

e e

1

2

'

i

10

i

Fe

i



=

R

Fe

Podczas pracy transformatora rzeczywistego, czyli podczas przenoszenia energii z uzwojenia
pierwotnego do wtórnego, tracona jest część mocy. Ma to miejsce w rdzeniu transformatora
(tzw. straty w żelazie, wynikające z nagrzewania się rdzenia i zużywania mocy na
magnesowanie rdzenia) oraz w uzwojeniu (tzw. straty w miedzi, wynikają z oporności
materiału, z którego wykonane jest uzwojenie wtórne).
W transformatorach dużych mocy poważną rolę odgrywają również straty w metalowych
częściach konstrukcyjnych, jak ścianki, pokrywa i dno kadzi, belki jarzmowe, konstrukcje
pracujące uzwojenia