3tom120

3. SIECI ELEKTROENERGETYCZNE 242

znamionowej

(3.104)

przy czym: 5U_% — odchylenie napięcia wyrażone w %; U — rzeczywista wartość napięcia; U_K — znamionowa wartość napięcia.

Odchylenia napięcia poniżej wartości znamionowej są spowodowane:

—    spadkami napięć w liniach średniego i niskiego napięcia oraz w transformatorach;

—    zbyt niskimi poziomami napięcia na szynach SN stacji 110/SN (lub innych źródeł zasilających tę sieć), wynikającymi ze stanów awaryjnych.

Odchylenia napięcia powyżej wartości znamionowej są spowodowane:

—    dodatnimi wartościami podłużnej straty napięcia, spowodowanej przepływami mocy biernej pojemnościowej;

—    ustawieniem zaczepów regulacyjnych w transformatorach SN/nn, powodującym zbyt wysoki poziom napięcia co najmniej w początkowej części linii nn w okresie zmniejszonego obciążenia;

—    zbyt wysokim poziomem napięcia na szynach SN w punktach zasilających tę sieć w nienormalnych stanach pracy (np. przy wadliwym działaniu układu automatycznej regulacji napięcia).

O wartości spadku napięcia w liniach napowietrznych .SN i transformatorach SN/nn decyduje przede wszystkim część podłużnej straty napięcia, zależna od składowej biernej prądu

(3.105)

AU_X = IX sinęi

przy czym X — reaktancja linii lub transformatora.

Wynika to z przewagi reaktancji nad rezystancją. Pozostała część podłużnej straty napięcia, proporcjonalna do składowej czynnej prądu

AU_R = _v/3 IRcoscp jest mniejsza.

Podłużna strata napięcia (wg zależności (3.105)) zmniejsza wartość napięcia na końcu linii przy indukcyjnym charakterze przesyłanej mocy biernej lub zwiększa ją przy charakterze pojemnościowym. Powoduje to ścisłe powiązanie zagadnień regulacji napięcia i gospodarki mocą bierną, tym bardziej że zapotrzebowanie na moc bierną przez odbiorców i straty sieciowe tej mocy są zależne od poziomu napięcia.

Zgodnie z wytycznymi [3.33] odchylenia napięcia od wartości znamionowych u odbiorców zasilanych z sieci nn nie mogą przekraczać w punkcie dostawy energii: od +5% do —10% — u odbiorców wiejskich¹,

±5% — u odbiorców miejskich.

Sprostanie tym wymaganiom jest uwarunkowane:

—    utrzymaniem poziomu napięcia na szynach SN stacji 110 kV/SN w granicach określonych w poszczególnych porach poboru mocy (roku, tygodnia, doby) według grafiku, np. w godzinach strefy dziennej i szczytowej okresu jesienno-zimowego

1,04 U_N « I1,081/¹

—    zachowaniem dopuszczalnych spadków napięcia w liniach SN i nn określonych w tabl. 3.12;

—    właściwym ustawieniem zaczepów regulacyjnych w transformatorach SN/nn.

Tablica 3.12. Dopuszczalne spadki napięcia w liniach średniego i niskiego napięcia w normalnym sianie pracy, wg [3.33]

Teren	Linie SN	Linie nn
Miasta zasilane z własnej stacji 110/SN	2%	4,5%
Miasta zasilane z odległej stacji 110/SN	8%	3-4.5%
Wsie	8%	7,5-r 10%
Odbiorcy przemysłowi zasilani z sieci rejonowej	8%	3+4,5%

Działaniem wspomagającym jest przy tym kompensacja mocy biernej. W sieciach przemysłowych stanowi ona działanie podstawowe.

Odchylenia napięcia, powodujące jego niewłaściwy poziom, są niekorzystne dla wszystkich rodzajów odbiorców i szkodliwe dla wielu odbiorników. Mogą one być przyczyną ich nieprawidłowego działania lub uszkodzenia zarówno przy zbyt wysokich, jak i zbyt niskich wartościach napięć. Niewłaściwe poziomy napięć są niekorzystne również dla urządzeń zasilających.

Napięcie u odbiorców podlega również wahaniom, których występowanie nie wiąż.e się z dopuszczalnymi poziomami napięć.

Wahania napięcia są szybkimi zmianami jego wartości skutecznej — z prędkością nie mniejszą niż 1% wartości znamionowej na sekundę, w odstępach czasu nie dłuższych niż 10 min. Są one określone amplitudą zmiany napięcia AU w procentach wartości znamionowej

A U = ^U™~^U™ ioo    (3.106)

U,v

przy czym t/_ma, i (/_mn są wartościami skutecznymi napięcia przed i po jego zmianie.

Największą amplitudę zmiany napięcia w rozpatrywanym okresie nazywa się zapadem napięcia.

Wahania napięcia są powodowane przez tzw. odbiorniki niespokojne, które wraz z odbiornikami nieliniowymi, tj. powodującymi odkształcenia krzywej napięcia, są zaliczane do odbiorników zakłócających.

Określenie wartości dopuszczalnych wahań napięcia oraz sposoby ich ograniczenia są przedmiotem wskazówek [3.32]. Działania te nie wiążą się z regulacją napięcia.

3.10.2. Źródła i bilans mocy biernej

Orientacyjny bilans mocy biernej w szczycie obciążenia systemu krajowego kształtuje się

następująco:

1.    Wytwarzanie

—    generatory    65%

—    generacja w liniach    25%

—    urządzenia do kompensacji    10%

2.    Zapotrzebowanie

—    potrzeby własne elektrowni    10%

—    straty mocy w transformatorach elektrowni 15%

—    straty mocy w sieci    25%

—    odbiorcy    50%

Przy bilansowaniu mocy biernej jako jej wytwarzanie rozumie się wytwarzanie mocy indukcyjnej (lub pobór pojemnościowej).

Podstawowym źródłem mocy biernej są generatory w elektrowniach. Wytwarzanie mocy biernej jest w nich regulowane przez zmianę prądu wzbudzenia i kontrolowane przez

16*

1

Wymagania dotyczące dopuszczalnych odchyleń napięcia u odbiorców mogą ulec zmianie po zatwierdzeniu ustawy Prawo Energetyczne wraz z towarzyszącymi mu rozporządzeniami wykonawczymi.