4. STACJE ELEKTROENERGETYCZNE 262
budynki mieszkalne dla obsługi (w stacjach zlokalizowanych z dala od osiedli mieszkaniowych) itp.
Przy opracowywaniu planu generalnego stacji należy brać pod uwagę przede wszystkim:
— łatwość wyprowadzenia linii, zwłaszcza napowietrznych, w kierunkach zgodnych z kierunkami prowadzenia ich w terenie (załamania linii są kosztowne);
— możliwość dojazdu brygad montażowych, remontowych, a także straży pożarnej do wszystkich urządzeń stacji (szerokość dróg na terenie stacji wynosi zwykle 3h-4 m);
— możliwość wykonania prostych i krótkich połączeń pomiędzy urządzeniami na terenie stacji, zarówno w obwodach głównych, jak i w obwodach pomocniczych, w instalacji sprężonego powietrza itp.
Do stacji musi być doprowadzona droga dojazdowa o szerokości 4-^4,5 m, dostosowana (nawierzchnia oraz luki) do transportu ciężkich urządzeń, głównie transformatorów. Bocznice kolejowe na potrzeby transportu urządzeń stacji buduje się rzadko, np. w niektórych stacjach przy elektrowniach.
Teren stacji napowietrznych, z wyjątkiem słupowych z transformatorami umieszczonymi na odpowiedniej wysokości, powinien być ogrodzony. Ogrodzenie zewnętrzne nie powinno być niższe niż 2 m. Ze względu na zagrożenie porażeniem elektrycznym korzystne jest stosowanie ogrodzeń nieprzewodzących, np. betonowych.
Rozdzielnie napowietrzne o napięciu znamionowym powyżej 1 kV powinny być odgrodzone od pozostałego terenu stacji za pomocą ogrodzenia wewnętrznego o wysokości nie mniejszej niż 1 m. Ogrodzenia wewnętrznego można nie stosować, jeśli na teren stacji mają wstęp wyłącznie osoby należące do personelu obsługi rozdzielni o najwyższym napięciu znamionowym w danej stacji.
W celu zmniejszenia zapylenia urządzeń, a także ze względów estetycznych, teren stacji zwykle obsiewa się trawą oraz sadzi krzewy i niskie drzewa. Niekiedy (głównie zagranicą) teren rozdzielni napowietrznych jest wysypywany tłuczniem lub żwirem, co jest korzystne przede wszystkim z punktu widzenia zagrożenia porażeniowego.
Zagadnienia wymaganej niezawodności układów sieci, poziomów i regulacji napięcia, kompensacji mocy biernej oraz kompensacji prądów zwarcia doziemnego omówiono w rozdz. 3.
Warunki zwarciowe w sieciach i stacjach elektroenergetycznych określa się przez podanie mocy zwarciowej Si lub prądu zwarciowego /)' w danym punkcie układu
(Si' = 73 I'i UN).
Tablica 4.1. Typowe poziomy prądów zwarciowych przyjmowane przy projektowaniu rozdzielnic
Prąd |
Napięcie znamionowe rozdzielnicy, kV | ||||
do 1 |
6—10 |
15—20 |
110:220 |
400 | |
15; 20: |
20 |
25 40 |
40 | ||
Prąd zwarciowy początkowy /*, kA |
do 75 |
31,5; |
25 |
50 | |
40; 50; |
40 |
63“ | |||
Prąd znamionowy szczytowy iNa typowych rozdzielnic |
38; 50; |
38 |
63 100 |
100 125 | |
krajowych, kA |
do 200 |
80, 10O. 125 |
50 80 | ||
n Poziom 63 kA jest rzadko przyjmowany. |
Podstawowym parametrem prądu zwarciowego jest wartość początkowa /[' składowej okresowej, obliczona dla zwarcia trójfazowego w najbardziej niekorzystnej konfiguracji sieci. Wartość II oraz pozostałe parametry prądu zwarciowego oblicza się w-g zasad podanych w [4.17] (patrz też rozdz. 3). Typowe wartości prądów zwarciowych przyjmowane obecnie przy projektowaniu rozdzielnic podano w tabl. 4.1. Orientacyjne zależności kosztów pól rozdzielnic 110, 220 i 400 kV od poziomu prądów zwarciowych przedstawiono w tabl. 4.2.
Tablica 4.2. Orientacyjne zależności kosztów pól rozdzielnic 110, 220 i 400 kV od poziomu prądów zwarciowych, wg [4.6]
Napięcie rozdzielnicy, kV |
Wskaźnik kosztów pola, %, przy prądzie /* | |||
25 kA |
31,5 kA |
40 kA |
50 kA | |
110 |
100 |
104 |
130 | |
220 |
100 |
111 |
119 |
146 |
400 |
100 |
104 |
120 |
128 |
Podstawowe sposoby ograniczania prądów zwarciowych polegają na sekcjonowaniu (podziale) sieci, podwyższeniu napięcia zwarcia transformatorów, a także stosowaniu transformatorów z uzwojeniami dzielonymi lub dławików przeciwzwarciowych. Najkorzystniejsze ekonomicznie jest sekcjonowanie sieci oraz stosowanie transformatorów o podwyższonym napięciu zwarcia. Duże napięcie zwarcia transformatora jest jednak niekorzystne ze względu na duże spadki napięcia i straty mocy biernej podczas normalnej pracy, a także ze względu na wyższą cenę transformatora. Dławiki przeciwzwarciowe stosuje się rzadko, tylko w sieciach SN.
Podstawowe wymagania stawiane układom połączeń rozdzielnic i stacji wynikają przede wszystkim z funkcji, jaką stacja ma pełnić w sieci elektroenergetycznej zarówno obecnie, jak i w przyszłości. Wybór układu powinien więc być dokonany wg ustaleń dotyczących perspektywicznego rozwoju sieci. Żywotność stacji wynosi jednak 30-MO lat, a niekiedy nawet 50 lat, natomiast projekty rozwoju sieci z takim wyprzedzeniem nie są opracowywane. Dlatego celowe jest pozostawienie możliwości rozbudowy stacji w przyszłości (np. rezerwacja terenu).
Podstawowe wymagania stawiane układom połączeń rozdzielnic i stacji są następujące:
— wysoka niezawodność przenoszenia i rozdziału energii;
— możliwość odłączenia spod napięcia dowolnego wyłącznika (w celu dokonania jego przeglądu, naprawy lub wymiany) bez długotrwałej przerwy w pracy danego pola;
— duża elastyczność układu, rozumiana jako możliwość zasilania odbiorców nawet podczas planowych lub zakłóceniowych wyłączeń części urządzeń stacji;
— przejrzystość układu stacji i dogodność eksploatacji, polegająca na łatwej orientacji personelu obsługi w układzie połączeń i możliwości dokonywania przełączeń przy jak najmniejszym ryzyku wywołania zakłóceń;
— możliwie najmniejszy obszar dotknięty skutkami zakłóceń występujących w stacji;