A K A D E M I A G Ó R N I C Z O - H U T N I C Z A

i m. S t a n i s ł a w a S t a s z i c a

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i ELEKTRONIKI

K a t e d r a E l e k t r o e n e r g e t y k i

ELEKTROENERGETYCZNE SIECI

ELEKTROENERGETYCZNE SIECI

ROZDZIELCZE

ROZDZIELCZE

Wykład 8

Wykład 8

W. Szpyra

W. Szpyra

Kraków, grudzień 2006

Kraków, grudzień 2006

B-1, pok. 112b, tel.: [phone], e-mail: [e-mail]

Konsultacje: piątek godz. 9

45

- 11

15

Plik dostępny pod adresem:

http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~wszpyra/ESR/*.*

UKŁADY STACJI

W ELEKTROENERGETYCZNYCH SIECIACH

ROZDZIELCZYCH

Literatura

1.

Bełdowski T., Markiewicz H.: Stacje i urządzenia elektroenergetyczne. WNT
Warszawa 1995

2.

Horak J. Popczyk J.: „Eksploatacja elektroenergetycznych sieci rozdzielczych” WNT
Warszawa 1985.

3.

Kacejko P.: „Generacja rozproszona w systemie elektroenergetycznym”
Wydawnictwa Politechniki Lubelskiej, Lublin 2004.

4.

Marzecki J., Parol M.: „Komputerowe projektowanie rozdzielczych sieci
elektroenergetycznych” Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa
1994.

5.

Marzecki J.: „Miejskie sieci elektroenergetyczne” Oficyna Wydawnicza Politechniki
Warszawskiej, Warszawa 1996.

6.

Marzecki J.: Rozdzielcze sieci elektroenergetyczne. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa
2001.

7.

Pod red. Szczęsnego Kujszczyka.: „Elektroenergetyczne sieci rozdzielcze” Tom 1 i 2.
Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 2004.

8.

Kulczycki J. pod. red. : „Ograniczanie strat energii elektrycznej w
elektroenergetycznych sieciach rozdzielczych” Wyd. Polskie Towarzystwo Przesyłu i
Rozdziału Energii Elektrycznej Poznań, czerwiec 2002.

9.

Popczyk J., Żmuda K.: „Sieci elektroenergetyczne. Ocena stanu i optymalizacja
według podejścia probabilistycznego” Skrypty Uczelniane Pol. Śląskiej nr 1612,
Gliwice 1991 r.

10. Poradnik Inżyniera Elektryka Tom III. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa

1996 r.

11. Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 20.12.2004 r. w sprawie

szczegółowych warunków przyłączenia podmiotów do sieci elektroenergetycznych,
ruchu i eksploatacji tych sieci. Dz. U. Nr 2 poz. 6. z dnia 6.01.2005.

12. „Wytyczne programowania rozwoju sieci rozdzielczych” Instytut Energetyki Zakład

Sieci Rozdzielczych, Warszawa-Katowice 1986.

Pojęcia i definicje

Stacja elektroenergetyczna

Stacja elektroenergetyczna – jest to zespół urządzeń służących
do rozdzielania albo zarówno do przetwarzania jak i
rozdzielania energii elektrycznej, znajdujących się we
wspólnym, wydzielonym pomieszczeniu, lub ogrodzonym
terenie albo umieszczonych na wspólnych konstrukcjach
wsporczych.

Stacja rozdzielcza

Stacja rozdzielcza – jest to stacja, w której występuje tylko
rozdział energii z obwodów zasilających do obwodów
odbiorczych przy tym samym napięciu.

Stacja transformatorowo rozdzielcza

Stacja transformatorowo rozdzielcza

– jest stacja, w której

występuje zarówno przetwarzanie jak i rozdział energii
elektrycznej przy różnych poziomach napięć. Przetwarzanie
energii może się odbywać przez transformatory lub za pomocą
prostowników i falowników przekształcających prąd
przemienny na stały lub odwrotnie.

Pojęcia i definicje cd.

Rozdzielnica

Rozdzielnica – jest to zespół urządzeń elektroenergetycznych
składający się z aparatury rozdzielczej, zabezpieczeniowej,
pomiarowej, sterowniczej i sygnalizacyjnej wraz z szynami zbiorczymi
i elementami izolacyjnymi i konstrukcją mechaniczną i osłonową,
tworzący układ przeznaczony do rozdziału energii elektrycznej przy
jednym napięciu znamionowym.

Rozdzielnia

Rozdzielnia – jest to wyodrębniona część stacji elektroenergetycznej –
wydzielone pomieszczenie, zespół pomieszczeń, lub wydzielony
teren, gdzie znajduje się zespół urządzeń rozdzielczych określonego
napięcia umożliwiający dokonywanie czynności łączeniowych.
W stacji elektroenergetycznej wyróżnia się

obwody główne

obwody główne i

obwody

obwody

pomocnicze

pomocnicze.
Do najważniejszych elementów obwodów głównych stacji należą
transformatory,

szyny zbiorcze, wszelkiego rodzaju łączniki,

przekładniki, bezpieczniki, dławiki zwarciowe, odgromniki.
Obwody pomocnicze to – obwody zabezpieczeń, sterowania,
pomiarowe, łączności.

Układy stacji

Rys. 1. Klasyfikacja układów połączeń stacji elektroenergetycznych [1].

Układy stacji

bez

szynowe

sekcjonowane

szynowe

jedno-

systemowe

trój-

systemowe

dwu-

systemowe

niesekcjonowa

ne

bez szyn

pomocniczyc

h

z szynami

pomocniczy

mi

m

o

st

ko

w

e

t

y

p

u

H

b

lo

ko

w

e

w

ie

lo

b

o

ko

w

e

je

d

n

o

b

lo

ko

w

e

d

w

u

b

lo

ko

w

e

u

p

ro

sz

cz

o

n

e

p

e

łn

e

Wymagania stawiane układom stacji

Układom stacji stawia się następujące wymagania:

Układom stacji stawia się następujące wymagania:



duża niezawodność dostawy energii,



przy uszkodzeniach szyn zbiorczych powinno być możliwe
całkowite lub częściowe zapewnienie dostawy energii,



liczba odbiorców dotkniętych skutkami zakłóceń na terenie stacji i
poza stacją powinna być jak najmniejsza,



łatwość zmiany układu w miarę rozwoju stacji,



powinna istnieć możliwość odłączenia spod napięcia dowolnego
wyłącznika bez długotrwałej przerwy w zasilaniu,



duża elastyczność układu zapewniająca możliwość zasilania
odbiorców przy planowanych lub zakłóceniowych wyłączeniach,



przejrzystość układu stacji zapewniająca dogodną eksploatację i
bezpieczną obsługę,



powinna istnieć możliwość ograniczania wartości prądów
zwarciowych



układ stacji powinien być tani pod względem inwestycyjnym i
kosztów eksploatacji.

Rodzaje pól rozdzielni

Podstawowym elementem rozdzielni są pola. W zależności od przeznaczenia
rozróżnia się następujące rodzaje pól:



liniowe,



transformatorowe,



pomiarowe,



łączników szyn
(sekcyjne i
systemowe),



potrzeb własnych,



odgromnikowe.

Rys. 2. Przykładowe układy pól rozdzielni: liniowe (a, b, c, d, h),

transformatorowe (e, f, g), pola rozdzielnic osłoniętych dwuczłonowych
(i, j, k, l, m) [1].

Układ z pojedynczym system szyn

Rys. 3. Pojedynczy (niesekcjonowany) system szyn zbiorczych rozdzielnicy SN [1].

Układ z pojedynczym sekcjonowanym system szyn

Rys. 4. Pojedynczy system szyn zbiorczych sekcjonowany: a) odłącznikiem, b)

dwoma odłącznikami, c) wyłącznikiem i odłącznikami [1].

Układ z pojedynczym sekcjonowanym system szyn

Rys, 5. Schemat rozdzielni z trzema

transformatorami i trzema
sekcjami szyn na każdym z dwóch
poziomów napięć [1].

Pojedynczy sekcjonowany system szyn z szyną

pomocniczą

Rys, 6.

Pojedynczy sekcjonowany system

szyn z szyną pomocniczą

SP

,

W

O

–

wyłącznik obejściowy,

W

L

– wyłącznik

liniowy, 1 – droga przepływu prądu
przy nieczynnym wyłączniku liniowym
[1].

Układy z podwójnym systemem szyn

Rys, 7. Układ z podwójnym systemem szyn [1].

Rys, 8.

Przykład zastosowania wyłącznika

systemowego W

S

do zastąpienia

wyłącznika liniowego W

L

[1].

Układy z podwójnym systemem szyn

Rys. 9. Podwójny system szyn z jednym

systemem sekcjonowanym
wyłącznikiem:

W

s

– wyłącznik systemowy

(sprzęgłowy),

W

sk

– wyłącznik sekcyjny [1].

Rys. 10. Różne odmiany sprzęgieł

poprzeczno-podłużnych
(systemowo-sekcyjnych) [1].

Układy z podwójnym systemem szyn

Rys. 11. Układ z podwójnym systemem szyn

zbiorczych o kształcie litery U [1].

Rys. 12. Fragment układu z podwójnym

systemem szyn z dwoma wyłącznikami
na każde pole [1].

Układy z podwójnym systemem szyn

Rys. 13. Fragment układu rozdzielni z dwoma sekcjonowanymi systemami szyn z trzema

wyłącznikami na dwa pola (układ półtora-wyłącznikowy) [1].

Układy z potrójnym systemem szyn

Rys. 14. Układ z potrójnym systemem szyn:

W

S

– wyłącznik systemowo-

sekcyjny [1].

Układy z podwójnym systemem szyn i szyną

pomocniczą

Rys. 15. Fragmenty układu połączeń stacji o podwójnych systemach szyn zbiorczych i szynami

pomocniczymi

S

P

: szyn:

W

r

– wyłącznik rezerwowy [1].

Układy bezszynowe – układ blokowy

Rys. 16. Układy blokowe: a), b) stacji jednotransformatorowych, c) stacji

dwutransformatorowej [1].

Etapy rozbudowy stacji

Rys. 17. Rozbudowa stacji od układu blokowego a), poprzez układ moctkowy b), do stacji z

pojedynczym sekcjonowanym systemem szyn zbiorczych c) [1].

Układy bezszynowe – układ mostkowy

Rys. 18. Układy mostkowe (typu H) z trzema wyłącznikami: a) w poprzeczce i polach liniowych, b) w

poprzeczce i polach transformatorowych [1].

Układy stacji 110 kV

Rys. 19. Układ H3 z wyłącznikami: w poprzeczce i polach liniowych z kompletem uziemników [1].

Układy stacji 110 kV

Rys. 20. Układ rozdzielni 110 kV z pojedynczym sekcjonowanym systemem szyn

zbiorczych [1].

Układ rozdzielni 110 kV w stacji NN/110 kV

Rys. 21. Układ rozdzielni 110 kV zasilanej dwoma transformatorami NN/110 kV o mocy 250 MVA lub

większej [1].

Rozdzielnica dwuczłonowa SN

Rys. 22. Schemat rozdzielnicy dwuczłonowej SN, 32-polowej typu WRD-20 (pola zasilające 1 i 31)

[1].

Stacja SN z pojedynczym sekcjonowanym systemem

szyn

Rys. 23. Schemat stacji 110 kV/SN zasilanej dwoma transformatorami z dzielonymi uzwojeniami [1].

Stacje SN/nn jednotransformatorowe

Rys. 24. Schematy jednotransformatorowych stacji SN/nn [1].

Stacja SN/nn dwutransformatorowa

Rys. 25. Schemat dwutransformatorowych stacji SN/nn [1].

Wybór układu stacji

Zasadniczy wpływ na wybór układu stacji mają następujące czynniki:



przeznaczenie stacji – stacje energetyki zawodowej, przemysłowej;



rola stacji w systemie – stacja sprzęgająca, węzłowa, odbiorcza;



liczba i rodzaj odbiorców i odbiorników zasilanych ze stacji przy różnych
poziomach napięć,



warunki zwarciowe na szynach zbiorczych poszczególnych rozdzielni oraz
sposoby ich ograniczenia, jeśli jest to celowe lub konieczne.

Rozdzielnie 110 kV średniej wielkości, zasilane z sieci 220 kV lub 400 kV, z 5
do 12 polami liniowymi, powinny mieć podwójny sekcjonowany system szyn
zbiorczych z wyłącznikiem systemowo-sekcyjnym.
Rozdzielnie duże, z więcej niż dwoma transformatorami o mocy 250 MVA lub
większej, powinny mieć również podwójny system szyn z liczba sekcji równą
liczbie transformatorów lub należy stosować potrojony system szyn
zbiorczych.

Stacje 110 kV zasilające sieci rejonowe, miejskie lub przemysłowe średniego
napięcia z rozdzielnia do 4 pól liniowych oraz 2÷3 transformatorami mogą
mieć pojedynczy układ szyn zbiorczych sekcjonowany wyłącznikiem. W
stacjach, z których nie są zasilane odbiorniki I kategorii, sekcjonowanie szyn
może być dokonane dwoma odłącznikami.
Rozdzielnie małych stacji 110 kV, z dwiema liniami i dwoma
transformatorami, przeważnie są realizowane jako bezszynowe, mostkowe H
z rozna liczba wyłączników, najczęściej jednak z trzema wyłącznikami: w
polach liniowych i w poprzeczce.

Wybór układu stacji

Rozdzielnie średniego napięcia zasilane z transformatorów 110 kV, zasilające
sieci miejskie i przemysłowe o liczbie pól 24÷32 powinny mieć pojedynczy
system szyn zbiorczych sekcjonowany wyłącznikiem.
Przy liczbie pól większej niż 32 należy stosować pojedynczy układ szyn
podzielony na dwie lub cztery sekcje.
W uzasadnionych przypadkach można stosować podwójny system szyn
zbiorczych z odpowiednią liczbą wyłączników sekcyjno-systemowych.

Stacje 110 kV i średnich napięć powinny być projektowane i budowane przy
zastosowaniu rozwiązań typowych. Odstępstwo od tej zasady może mieć
miejsce w wyjątkowych przypadkach, przy rozbudowie rozdzielni istniejących i
przy występowaniu szczególnych ograniczeń lokalowych lub terenowych.
Typowe powinny być rozwiązania stacji miejskich i wiejskich.

O wyborze układu połączeń stacji powinna decydować szczegółowa analiza
techniczno-ekonomiczna.

Uwaga! Przed egzaminem zapoznać się z materiałem ze stron 22÷51 w
[1].

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ