STACJE I ROZDZIELNIE ELEKTROENERGETYCZNE
(mgr. inz. S. Nowinski)
Wykład 02 (16.10.2006)
Rozdzielnica - zestaw różnych pól połączonych szynami zbiorczymi.
Rozróżnia się dwa zasadnicze rozwiązania konstrukcyjne pól rozdzielczo-wnętrzowych:
- otwarte tj. bez osłon lub osłonięte tylko częściowo
- osłonięte, w których aparatura jest obudowana członami o różnym stopniu szczelności
Pola mogą być jednoczłonowe lub dwuczłonowe, przy czym te ostatnie są coraz bardziej popularne.
W polach jednoczłonowych wszystkie tory prądowe są związane z konstrukcją rozdzielnicy w sposób uniemożliwiający oddzielenie ich od konstrukcji bez użycia narzędzi.
W polach dwuczłonowych część toru głównego pola wraz z aparaturą i przynależnymi częściami torów pomocniczych jest umieszczana na ruchomej części konstrukcji (wózku), którą w łatwy sposób można oddzielić zarówno mechanicznie jak i elektrycznie od członu stałego rozdzielnicy przy użyciu urządzeń napędowych ręcznych lub mechanicznych (nie wymaga stosowania odłączników - szynowego i liniowego).
Rola stacji w SEE:
Stacje EE grupują (istotne do prawidłowej pracy) urządzenia wysokiego i niskiego napięcia oraz urządzenia pomiarowe, automatyki, telemechaniki. Stacje mają na celu przetwarzanie i rozdział energii elektrycznej o żadanych parametrach pomiędzy poszczególnych odbiorców przy zachowaniu odpowiedniej pewności dostawy. Praca dowolnego z odbiorników enegii elektrycznej jest możliwa przy zapewnieniu przynajmniej jednego połączenia od źródła energii (elektrowni) do oddalonego nieraz o setki kilometrów odbiornika.
Wymagania dotyczące niezawodności zasilania zakładów przemysłowych zależą od odbiorców lub grup odbiorników zasilanych ze stacji. Odbiorniki dzieli się na trzy kategorie:
- kategoria I - gdy przerwa w zasilaniu powoduje zagrożenie życia ludzkiego lub doprowadza do zniszczenia urządzeń lub zahamowania procesu produkcyjnego, a także stanowi powód dezorganizacji życia społecznego (odbiorniki muszą być zasilane co najmniej z dwóch niezależnych źródeł, niekiedy własne zasilanie rezerwowe).
- kategoria II - gdy przerwa w zasilaniu przynosi duże straty gospodarcze lub może być przyczyną poważniejszych zakłóceń w życiu społecznym (własne zasilanie rezerwowe dla najważniejszych odbiorców).
- kategoria III - obejmuje odbiorniki pozostałe, których przerwy w zasilaniu nie powodują większych strat produkcyjnych i społecznych (nie wymaga rezerwowego zasilania).
Stacje elektroenergetyczne są zasilane z różnorodnych układów sieciowych np. promieniowych, magistralnych, pętlicowych, pracujących w układach otwartych lub zamknięty. Sieci o napięciu 110-400kV pracują jako zamknięte, a sieci średniego napięcia przeważnie jako otwarte.
Sposoby zasilania stacji:
- zasilanie końcowe
- zasilanie wieloma liniami o zmiennym kierunku przepływu energii
Warunki zwarciowe:
Do celów zabezpieczeniowych potrzebne jest ustalenie prądów zwarciowych najmniejszych, wyznaczonych z uwzględnieniem sposobu ich zanikania i kolejności wyłączania poszczególnych źródeł zasilania.
W obliczeniach wybiera się takie warianty układów połączeń i takie miejsca zwarcia przy których prądy zwarciowe będą największe i najmniejsze. Należy rozpatrywać przypadki, jakie występują w normalnych warunkach pracy stacji oraz przy prawdopodobnych połączeniach w warunkach zakłóceniowych.
Moce znamionowe oraz napięcia zwarcia transformatorów decydują o warunkach zwarciowych w rozdzielni po stronie dolnego napięcia w stopniu znacznie większym niż warunki zwarciowe w układzie zasilającym. Praca równoległa transformatorów wpływa w zasadniczy sposób na zwiększenie prądów zwarciowych.
Operatywną pracą SEE kieruje dyspozycja mocy (DM) odpowiednich szczebli, których podstawowe zadania są następujące:
- prowadzenie współpracy z systemami państw sąsiednich, operatywne kierowanie pracą elektrowni zawodowych i przemysłowych, operatywne kierowanie ruchem sieci elektroenergetycznych i urządzeniami odbiorców, przynależnymi do wspólnej sieci.
- zapewnienie ciągłości ruchu całego SEE oraz poszczegółnych jego części
- utrzymanie jakości energii (określonej głównie częstotliwością i wartością napięcia zasilającego, zgodnie z obowiązującymi normami)
- wykonanie zadań w zakresie produkcji energii elektrycznej oraz zrównoważenie w każdej chwili bilansu zapotrzebowania i produkcji mocy oraz energii elektrycznej
- uzyskanie jak najbardziej ekonomicznej pracy całego krajowego SEE, przy odpowiednim wykorzystaniu elektrowni wodnych, przy uwzględnieniu obowiązujących kryteriów rozdziału obciążeń pomiędzy elektrownie i poszczególne urządzenia wytwórcze w elektrowniach i elektrociepłowniach.
- zapewnienie warunków bezpiecznego wykonywania robót przy urządzeniach elektroenergetycznych oraz podejmowanie niezwłocznych działań zmierzających do likwidacji zagrożeń od urządzeń elektroenergetycznych dla bezpieczeństwa publicznego i majątku ogólnospołecznego.