Zagadnienia - SIECI I SYSTEMY ELEKTROENERGETYCZNE
1.Sposoby połączenia z ziemią punktu neutralnego sieci nN.
Sieć z uziemionym punktem neutralnym jest to sieć trójfazowa w której punkt neutralny jest
połączony z ziemią, bezpośrednio albo przez rezystancję lub reaktancję o dostatecznie małej
wartości która umożliwia w sieciach SN i WN zmniejszenie drgań elektrycznych w stanie
przejściowym a w sieciach nN stworzenie odpowiednich warunków przeciwprzepięciowej ochrony
w stanach zakłóceniowych.
Obwód elektryczny należy połączyć z ziemią jeżeli jest zasilany przez transformator o napięciu
górnym >1kV .Wyróżnia się sposoby połączenia z ziemią:
a) Metaliczne połączenie uziemienia z obwodem
b) Połączenie obwodu przez bezpiecznik iskiernikowy Rrd"65V/Ik rezystancja ta nie powinna
przekroczyć 5&!. 65V jest to dopuszczalne napięcie między ziemią odniesienia a uziemionym
końcem transformatora.Za prąd Ik przyjmuje się taki prąd jaki może popłynąć przez uziom
roboczy w warunkach zwarciowych przy przebiciu izolacji między uzwojeniami transformatora.
Prąd Ik powoduje szybkie zadziałanie zabezpieczeń po stronie SN.
2.Sposoby połączenia punktu neutralnego sieci SN z ziemią.
a) W sieci kablowej i kablowo napowietrznej dopuszcza się połączenia neutralnego z ziemią jeżeli
prąd pojemnościowy zwarcia z ziemią nie przekracza 50A.
b) W sieci kablowej i kablowo napowietrznej punkt neutralny może być izolowany jeżeli
pojemność prądu zwarcia nie przekracza wartości granicznej np. dla 3-6 kV prąd Ik=30A,
10 kV prÄ…d 20A, 15-20 kV prÄ…d 15A, 30-40 kV prÄ…d 10A, 60 kV prÄ…d 5A.
c) W sieciach których prąd przekracza wartość graniczną można stosować kompensację
pojemnościowego prądu zwarcia w sieciach napowietrznych. Uziemia się punkt neutralny przez
rezystancjÄ™ lub reaktancje.
3.Wpływ sposobu połączenia z ziemią punktu neutralnego sieci SN na przepięcia
ziemnozwarciowe.
Przepięcia ziemnozwarciowe są niekorzystne dla uziemień. W sieciach SN ograniczenie przepięć jest
zapewnione jeżeli są spełnione warunki: (R0 /X0)e"2 , (X0/X1)<10 gdzie punkty widziane z miejsca
zainstalowania rezystancji.
4.Zagrożenia izolacji sieci SN przez przepięcia.
5.Sposoby połączenia z ziemią punktu neutralnego sieci 110kV i wyższym.
W sieciach 110kV punkt neutralny powinien być uziemiony w sposób bezpośredni i w taki sposób
aby we wszystkich układach ruchomych spełniał warunki: 1d"(X0/X1)d"3 , (R0/X1)d"1.
W sieciach 220 kV i 400 kV : 1d"(X0/X1)d"2 , (R0/X1)d"1. Uziemienie bezpośrednie daje:
a) Ograniczenie współczynnika zwarcia doziemnego do wartości 1,4 dla 110 kV i 1,3 dla
220 kV i 400 kV.
b) Gwarantuje ograniczenie prądu jednofazowego zwarciowego do wartości nie przekraczającej
wartości prądu zwarcia 3-fazowego
c) Ograniczenie przepięć daje możliwość obniżenia wymagań które dotyczą wytrzymałość izolacji
d) Uziemiony punkt neutralny polepsza warunki i pewność działania zabezpieczeń
ziemnozwarciowych.
6.Odchylenie napięcia.
Odchylenie napięcia jest to różnica między rzeczywistą wartością napięcia w danym punkcie sieci a
wartością znamionowa może być wyrażona w % wartości znamionowej. Odchylenia napięcia
poniżej wartości znamionowej są spowodowane :
a) Spadkami napięcia w liniach SN i nN oraz transformatorów zbyt niski poziom napięcia na
szynach SN stacji 110/SN.
Odchylenia napięcia powyżej wartości znamionowej są spowodowane :
a) Podwyższeniem struktury napięcia spowodowane przepływem mocy biernej pojemnościowej
b) Ustawieniem zaczepów regulacyjnych transformatora SN/nN oraz zbyt wysokim napięciu na
szynach SN
c) W punktach zasilających sieć w nienormalnych stanach pracy.
Odchylenie dopuszczalne u odbiorcy w czasie 15min. Od -10% do +5% w sieciach wyższych niż 110
kV oraz 110 kV, 220 kV, 400 kV Ä…10%. ´U%=((U-Un)/Un)*100%
7.Sposoby regulacji napięć w sieciach.
a) Przez zastosowanie napięć dodawczych (zmiana wzbudzenia generatora), zastosowanie
autotransformatorów w sieciach 220 kV oraz stosowanie zmiany przekładni transformatorów.
Transformatory z regulacją pod obciążeniem 110/SN ą10% przy 13 zaczepach lub ą16% przy
25 zaczepach. Oprócz regulacji przekładni która nazywa się podłużną w nielicznych przypadkach
stosuje się tak zwaną regulację poprzeczną, która powoduje zmianę fazy napięcia po stronie
wtórnej umożliwia to regulację mocy czynnej w sieciach zamkniętych NN
b) Regulacja poprzez zmianę impedancji sieci, poprzez konfigurację sieci lub dołączenie do sieci
impedancji. Wadą tej metody jest możliwość stosowania jej tylko w dużych węzłach z obsługą.
c) Regulacja przez zmianę rozpływu mocy biernej. Regulacja polega na włączeniu baterii
kondensatorów szeregowo, równolegle oraz kompensatorów.
8.Wahania napięcia.
Wahania napięcia są to szybkie zmiany wartości skutecznej z prędkością nie mniejszą niż 1%
wartości zmiennej na sekundę w odstępach nie dłuższych niż 10min. "U=((Umax-Umin)/Un)*100%
9.Ograniczanie wahań napięcia: sposoby naturalne i specjalne środki techniczne.
Amplitudę wahań napięcia zasilającego można ograniczyć poprzez zwiększenie mocy
zwarciowej w punkcie przyłączenia odbiornika niespokojnego. Osiąga się to poprzez podłączanie
odbiorników zakłócających do szyn o wyższym napięciu znamionowym, wydzielaniu
specjalnych linii bezpośrednio z sieci wysokiego napięcia lub zwiększaniu mocy
transformatorów (sposoby naturalne). Innym sposobem ograniczania wahań napięcia jest
zmniejszenie zmian mocy biernej w sieci zasilającej poprzez zastosowanie kompensatorów,
stabilizatorów statycznych ,dynamicznych lub układów z nasyconymi dławikami.
10.y
ródła wyższych harmonicznych.
a) Prostowniki zainstalowane w podstacjach PKP oraz stacjach trakcji tramwajowej
b) Piece łukowe zainstalowane w przemyśle metalurgicznym
c) Urządzenia zbudowane na bazie tyrystorów.
d) Odbiorniki radiowe oraz telewizyjne (sÄ… to harmoniczne nieparzyste)
e) Baterie kondensatorów.
11.Skutki wyższych harmonicznych.
a) Większe straty mocy w silnikach synchronicznych i asynchronicznych przez co nagrzewają się i
zmniejsza się ich sprawność.
b) W szczelinach powietrznych i izolacji maszyn wywołują wyładowania niezupełne powodujące
wzrost współczynnika stratności i osłabienie izolacji
c) W sieciach powodują powstawanie warunków do powstania rezonansu równoległego oraz
szeregowego gdy są baterie kondensatorów. Skutkami rezonansu są przepięcia i uszkodzenie
izolacji kondensatorów.
d) Fałszywa zadziałanie zabezpieczeń automatyki.
e) Harmoniczne powodują zmniejszenie przepustowości sieci
f) Wyższe harmoniczne mają negatywny wpływ na urządzenia elektryczne , powodują zakłócenia
w łączności
12.Wartość skuteczna przebiegu odkształconego prądów i napięć.
Wartość skuteczna napięcia oraz wartość skuteczna prądu odkształconego jest równa pierwiastkowi
kwadratowemu z sumy kwadratów składowej stałej i wartości skutecznych poszczególnych
harmonicznych. Wyższe harmoniczne mają zwykle
wartość skuteczną dużo mniejszą od wartości skutecznej
pierwszej harmonicznej. Zatem wpływ wyższych
harmonicznych na wartość skuteczną przebiegu
odkształconego jest niewielki.
13.Metody ograniczania zawartości harmonicznych.
a) Wydzielenie uzwojeń SN transformatora SN/110 z uzwojeniami dzielącymi dla zasilania
odbiorców z odbiornikami zakłócającymi oraz dla odbiorców związanych z siecią rozdzielczą
transformatora SN
b) Dla urządzeń przekształtnikowych powyżej 1MW stosuje się 12-impulsowe przekształtniki.
c) Piece łukowe potrzebują filtrów dla 2,3,5 harmonicznej oraz filtr górnoprzepustowy dla
wyższych harmonicznych.
Filtr składa się z połączenia szeregowego kondensatora z dławikiem ale równolegle jest przyłączony
opornik tłumiący.
14.Podstawowe właściwości systemu elektroenergetycznego.
Zbiór parametrów określających właściwości systemu w dowolnej chwili lub przedziale czasu jest
nazwanym stanem systemu.
15.Struktury systemu elektroenergetycznego.
a) Struktura geograficzna jest to rozmieszczenie odbiorców oraz lokalizacja elektrowni
b) Struktura schematowi, która określa powiązania zbioru elektrowni ze zbiorem odbiorców za
pomocą zbiorów linii o różnych napięciach.
16.Stan ustalony w systemie elektroenergetycznym.
Stany ustalone wyróżniają się tym że:
a) Dostawa energii elektrycznej do odbiorców jest realizowana zgodnie z zapotrzebowaniem (bez
ograniczenia) a parametry dostarczanej energii odpowiadają wymaganiom jakościowym
b) Są spełnione warunki bezpiecznej pracy systemu i ciągłej dostawy energii
Warunkom stanu ustalonego powinny odpowiadać układy pracy systemu realizowane w praktyce, a
więc również układy w których szereg elementów jest wyłączonych do remontów planowych.
17.Rodzaje stanów nieustalonych systemu elektroenergetycznego.
a) Normalne stany nieustalone charakteryzujące się takimi zmianami parametrów systemu które
nie naruszają zdolności systemu do wykonywania jego podstawowego zadania
b) Zakłóceniowe (awaryjne) stany nieustalone dla których są podawane charakterystyki techniczne
niezbędne do likwidacji zakłóceń i określenia warunków dalszej pracy systemu
18.Stabilność systemu  określenie , rodzaje.
Warunkiem pracy systemu jest jego stabilność, dla układów regulacji stabilność określa się jako
zdolność stanu ustalonego przy różnych zakłóceniach. Stabilność lokalna lub stabilność globalna
odpowiednio małe lub durze wymuszenia typu: wyłączenia z ruchu elementów przesyłowych sieci,
wyłączenia urządzeń wytwórczych, zwarcia w sieci.
19.Wpływ niesymetrii na pracę sieci i odbiorników.
ZALICZONE
20.Relacje pomiędzy podstawowymi wielkościami elektrycznymi w systemie el.