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