3tom123

3. SIECI ELEKTROENERGETYCZNE 248

zmniejszenie poziomu nieustalonych przepięć ziemnozwarciowych oraz skrócenie czasu występowania przepięć. Dzięki znacznym wartościom prądu ziemnozwarciowego ulegają uproszczeniu zabezpieczenia. Stosuje się zabezpieczenie od zwarć jednofazowych z ziemią zarówno zerowoprądowe, jak i kierunkowe czynnomocowe.

Stopień ograniczenia wartości przepięć zależy od wartości prądu ziemnozwarciowego, a ten od rezystancji uziemienia punktu neutralnego. Ograniczenie współczynnika przepięć ziemnozwarciowych do wartości 2,0 osiąga się przy prądzie ok. 500 A. Jest to graniczna wartość prądu dla tzw. układów o małym prądzie zwarcia doziemnego.

W omówionych trzech rodzajach sieci stosuje się zespoły automatyki zabezpieczeniowej ZAZ lub SMAŻ, obecnie również cyfrowe, pozwalające na wybór różnych typów zabezpieczeń ziemnozwarciowych w tym samym zespole.

3.11.4. Wybór sposobu połączenia z ziemią punktu neutralnego sieci średniego napięcia

Zagadnienie to nie jest jednoznacznie przesądzone dla polskich sieci SN, w tym zwłaszcza dla sieci napowietrznych.

Bilans zalet i wad przedstawionych w p. 3.11.3 sposobów połączenia punktu neutralnego prowadzi do następujących wniosków:

1.    Ze względu na problem przepięć uziemienie punktu neutralnego przez rezystor jest rozwiązaniem najkorzystniejszym. W sieciach uziemionych współczynnik przepięć osiąga najmniejszą wartość.

2.    Warunki prawidłowego działania zabezpieczeń są najkorzystniejsze w sieciach uziemionych, najtrudniejsze w sieciach kompensowanych.

3.    Wpływ sposobu połączenia z ziemią punktu neutralnego na ciągłość zasilania jest zależny od rodzaju sieci. W sieciach napowietrznych podstawową zaletą kompensacji jest likwidacja znacznej liczby zwarć przemijających, zarówno samoistnie, jak i dzięki automatyce podwójnego SPZ. Zaleta ta jest istotnym argumentem na korzyść utrzymania kompensacji w tych sieciach.

W sieciach kablowych, gdzie praktycznie zwarcia przemijające występują rzadko, podstawowa zaleta kompensacji nie daje korzyści. Wręcz przeciwnie, w sieciach tych stosunkowo większa liczba zwarć doziemnych przekształca się w zwarcie wielofazowe lub podwójne. Z tego powodu w sieciach kablowych — zarówno ze względu na ciągłość zasilania, jak i na zakres szkód wynikłych z uszkodzeń — właściwszym rozwiązaniem jest trwale uziemiony punkt neutralny przez rezystor niż kompensacja.

4.    Żaden z omawianych sposobów połączenia z ziemią punktu neutralnego nie powoduje istotnego stanu zagrożenia porażeniowego, jakkolwiek zagadnienie to ma charakter probabilistyczny. Decydujące znaczenie ma tu częstość występowania zwarć między-fazowych i podwójnych, wartość prądu ziemnozwarciowego w sieci uziemionej oraz skuteczność likwidowania zwarć małoprądowych w sieciach izolowanych i kompensowanych.

Duże wartości prądu ziemnozwarciowego (do 500 A) w sieciach kablowych nie stwarzają żadnego zagrożenia. Napięcia rażenia są kilkakrotnie mniejsze od dopuszczalnych dzięki działaniu powłok metalowych lub żył powrotnych kabli.

W sieciach kompensowanych napowietrznych lub napowietrzno-kablowych zagrożenie prądem ziemnozwarciowym jest znacznie większe, jakkolwiek poza specyficznymi przypadkami zagrożeń w sąsiedztwie doziemionych słupów SN nie stanowi ono niebezpieczeństwa dla osób postronnych.

5.    Zalety uziemienia przez rezystor punktu neutralnego sieci kablowych spowodowały, że taki sposób pracy tych sieci został uznany za korzystny i jest stopniowo wprowadzany do sieci miejskich, na razie w niewielkim jeszcze zakresie.

Dla sieci napowietrznych nic został opracowany system połączenia z ziemią punktu neutralnego korzystniejszy od kompensacji, pomimo wad tego sposobu. Problem ten należy traktować jako otwarty.

Należy również mieć na uwadze dobre doświadczenia eksploatacyjne z pracy sieci izolow anych, kablowej i napowietrznej, na obszarach gdzie pracują one eksperymentalnie w tym systemie.

3.11.5. Sieć niskiego napięcia

W sieci niskiego napięcia powszechnie stosuje się robocze uziemienie bezpośrednie punktu neutralnego sieci, tj. przez metaliczne połączenie obwodu elektrycznego z uziomem. W przypadkach specjalnych, np. gdy punkt neutralny strony nn jest niedostępny (sieci prądu przemiennego 3 x 220 V i 3 x 500 V lub prądu stałego 2 x 200 V) stosuje się robocze uziemienie otwarte, tj. połączenie obwodu elektrycznego z uziomem przez bezpiecznik iskiernikowy.

Wartość rezystancji uziemienia roboczego w stacjach SN/nn jest określona przepisami [3.26]. Zależy ona również od sposobu połączenia z ziemią punktu neutralnego sieci SN. Jej dotrzymanie jest warunkiem bezpieczeństwa przeciwporażeniowego.

3.12. Projektowanie sieci

3.12.1. Rodzaje opracowań

Prace badawcze i projektowe w dziedzinie sieci elektroenergetycznych można podzielić na następujące grupy:

—    prace naukowo-badawcze,

—    opracowania koncepcyjne,

—    projekty typizacyjne,

—    dokumentacja inwestycyjna.

Prace naukowo-badawcze mają na celu opracowanie teoretycznych podstaw planowania rozwoju sieci, projektowania, obliczania stanów pracy sieci, metod eksploatacji itp. Wykonawcami większości prac są branżowe ośrodki badawcze i projektowe: Instytut Energetyki, Energoprojekt, IASE, Energopomiar oraz wyższe uczelnie techniczne.

Zadaniem opracowań koncepcyjnych jest określenie potrzeb i wskazanie sposobu prawidłowego rozwoju systemu elektroenergetycznego i sieci poszczególnych napięć. Zgodnie z wytycznymi [3.33] rozróżnia się 3 rodzaje tych opracowań, o różnych horyzontach czasowych i różnym stopniu szczegółowości rozwiązań:

—    studium perspektywiczne (20-e30 lat),

—    koncepcja rozwoju (10 -=-15 lat),

—    program rozwoju (5-^7 lat).

Opracowania te są wykonane przez Instytut Energetyki, Energoprojekt, wydziały rozwoju zakładów energetycznych oraz inne biura projektowe.

Większość stacji i linii elektroenergetycznych jest zaprojektowana na podstawie projektów typizacyjnych. Typizacją objęto obiekty sieciowe (np. układy i rozwiązania konstrukcyjne rozdzielni) lub poszczególne elementy obiektów (np. słupy linii, fundamenty pod transformatory itp.).

Odmianą dokumentacji typizacyjnej są projekty powtarzalne. Często stanowią one postać przejściową przed nadaniem projektowi rangi typizacyjnej lub stanowią rozwiązanie wariantowe, umożliwiające rezygnację z rozwiązań typowych w określonych