Wiadomości ogólne

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

2

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..

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

3

Klasyfikacja urządzeń



Aparaty elektryczne – urządzenia elektroenergetyczne
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.

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

4

Podstawowe pojęcia i

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.

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

5

Podstawowe pojęcia i

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.

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

6

Podstawowe pojęcia i

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
zawierającej 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.

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

7

Narażenia środowiskowe

Urządzenia elektryczne stosuje się w różnych warunkach

środowiskowych, które mogą wpływać niekorzystnie na
pracę
i szybkość ich zużywania się. Warunki te określa się:



Temperaturą



Wilgotnością



Ciśnieniem



Zanieczyszczeniem otaczającego powietrza

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

8

Narażenia klimatyczne

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

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

9

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)

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



18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
0

Warunki eksploatacji

(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



Brak ujemnego wpływu na pracę innych urządzeń
technicznych, np. poprzez wzrost temperatury
w pomieszczeniu, wibracje, hałas i inne uciążliwości.

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
1

Środowiskowe warunki

pracy

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

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
2

Elektryczne warunki pracy

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)

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
3

Kompatybilność

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.).

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
4

Kompatybilność

elektromagnetyczna

Przyczyny i miejsca powstawania zakłóceń w sieciach elektroenergetycznych

oraz drogi ich przenikania do urządzeń i obwodów wtórnych

18.06.21 10:06

Wiadomości ogólne

1
5

Kompatybilność

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.