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.: 617 32 47, e-mail: wszpyra@agh.edu.pl
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
Document Outline
