0000003

Tablica 5.18. Parametry układów tkci w zależności od napięcia (wg opracowania autorskiego)

Napięci*	Parametry zwarciowe		Prąd znamionowy
	/»	5,	l„
kV	kA	MV A	A
	20	210	. 630. 1250. 2000. Jł 50
6	40 60	410 620	} 1250.2000.3150.4000
10	20	350	. 630. 1250; 2000.3150
	40 60	700 1000	J 1250 2000.3150.4000
15	12.5	320	400 630. 1250
	20	520	6)0 1250 1600
20	12.5	4J0	400 630. 1250
	20	700	630 1250 1600
110	18 25	3500 5000	J 6.V>. 1250. 2000

Podział układów ze względu na funkcję

Pod względem funkcjonalnym układy sieci dzieli się na:

—    zasilania zewnętrznego,

—    rozdzielcze,

—    odbiorcze.

Wybór układu zasilania zewnętrznego zależy od następujących czynników: napięcia układu, mocy zapotrzebowanej, wymagań niezawodnościowych, istniejącej sieci energetyki, a przy fozbudowic zakładu — istniejącej sieci zakładu. Wybór układu ułatwiają ogólne wskazówki podane niżej. Wskazówki te mają tylko charakter orientacyjny.

Układy zasilania zewnętrznego napięciem IJOi 220 kV są układami o wysokim i bardzo wysokim poziomie niezawodności.

Rozróżnia się następujące rozwiązania:

—    przy napięciu 110 kV i mocy zapotrzebowanej do 25 MW oraz przy napięciu 220 kV

nocy zapotrzebowanej do 50 MW stosuje się najczęściej dwie linie zasilające; zególne wymagania niezawodnościowe mogą tę liczbę zwiększyć;

—    przy mocach większych stosuje się odpowiednio większą liczbę linii;

—    przy dwóch liniach zasilających stosuje się zwykle stację w układzie H zasilaną w układzie promieniowym; linie zasilające mogą być wyprowadzone z dwóch stacji lub z jednej o układzie szynowym sckcjonowanym; możliwe jest również zasilanie stacji w układzie pętlowym;

—    przy trzech lub więcej liniach zasilających stosuje się jedną lub więcej głównych stacji szynowych, zależnie od istniejącego układu sieci energetyki;

—    stosowany bywa również układ: jedna linia 110 kV (nawet zasilana tylko z odczepu) i jedna linia średniego napięcia; najczęściej jest to układ zasilania tymczasowego. Układy zasilania zewnętrznego średniego napięcia są stosowane następująco:

a)    w zależności od obciążenia:

—    układy promieniowe wielostopniowe magistralne i pętlowe przy obciążeniu zakładu do ok. 80 A, co przy napięciach 6 kV, 15 kV, 20 kV odpowiada mocom 0.8 MW. 2 MW, 2,7 MW;

—    układy promieniowe jednostopniowe przy obciążeniu do ok. 350 A na linię, co przy napięciach 6 kV. 15 kV i 20 kV odpowiada mocom 3,5 MW. 9 MW. 12 MW na linię;

b)    w zależności od wymaganej pewności zasilania:

—    nierezerwowane: magistralne, promieniowe;

—    ośrednim poziomie niezawodności: pętle, układ promieniowy z co najmniej dwoma niezależnymi liniami;

—    o wysokim i bardzo wysokim poziomie niezawodności: układ promieniowy z co najmniej dwoma niezależnymi liniami; w przypadku wymagań bardzo wysokiego poziomu niezawodności, układ powinien być wyposażony w odpowiednią automatykę; zalecane układy zasilania przy napięciu 15 kV wg powyższych kryteriów podano w tabl. 5.19.

T 5.19. Zalecane układy zasilania przy napięciu 15 kV

Poziom niezawodności	Układy < 2 MW	sieci dla zakładu o mocy szt 2-9 MW	■żyłowej >9 MW
Układ nierczerwowany	magistralny	promieniowy	promieniowe, co najmniej dwie linie
Poziom średni	pętlowy	promieniowe, co najmniej dwie linie
Poziom wysoki i bardzo wysoki	promieniowe, co najmniej dwie linie

Układy zasilania niskiego napięcia należy dobrać w zależności od:

—    obciążenia zakładu,

—    wymaganej pewności zasilania.

—    odległości od stacji transformatorowej SN/nn,

—    udział odbiorników będących źródłem wahań napięcia.

Ze względu na obciążenie należy stosować:

—    układ promieniowy — przy maksymalnych obciążeniach I < 350 A (odpowiada to ■ mocy ok. 230 kW). maksymalnej długości linii do 1000 m. maksymalnym (ze względu

na spadek napięcia) momencie mocy /»/ < 40000 kW-m; np. przy długości liaii 500 m należy unikać przesyłu mocy większej niż 80 kW;    ^ą

—    układ magistralny przy obciążeniach do ok. 80 A i długości magistrali do 500 m.

W przypadku średniej, wysokiej i bardzo wysokiej pewności zasilania zaleca się układy

promieniowe z liniami zasilanymi z niezależnych źródeł zasilania, a liczbę odbiorców przemysłowych zasilanych z jednej magistrali należy ograniczyć do pięciu.

Układy sieci rozdzielczych wewnątrz zakładu należy dobrać uwzględniając ogólne wskazówki wyboru układu. Na wybór układu sieci rozdzielczej wewnątrz zakładu mają wpływ następujące czynniki:

—    napięcie układu;

—    wymagana pewność zasilania;

—    wymagana elastyczność układu;

—    liczba stacji zasilających;

—    rozmieszczenie, liczba i wielkość odbiorów zasilanych z danej sieci:

—    własna elektrownia lub zespół prądotwórczy;

—    technologia stosowana w zakładzie;

—    tendencja do zachowania jednolitego układu.

Układy sieci rozdzielczej wysokiego napięcia (JI0kV) to najczęściej stosowane układy:

—    dwupromicniowy (z-głównej stacji transformatorowej są zasilane bloki linia-transfor-mator 110/SN);

—    promieniowy (rzadko stosowany układ, w którym blok linia-transformator 110/SN jest rezerwowany siecią SN);

—    pęllowy.

Najczęstsze układy sieci rozdzielczej średniego napięcia są następujące:

—    promieniowy,

—    widłowy (rys. 5.33),

—    magistralny,

—    pęilowy.

W przypadku potrzeby rezerwowania stosunkowo małej mocy i bliskiego wzajemnego usytuowania stacji transformatorowych stosuje się zasilanie rezerwowe z sąsiednich stacji transformatorowych po stronic nn. W innych przypadkach stosuje się układy podwójne. Układy magistralne' i pętlowe mogą być konkurencyjne w stosunku do układów promieniowego i widłowego, szczególnie przy napięciach 15 i 20 kV.

Układy dwustopniowe ze stacjami pośrednimi stosuje się w celu ograniczenia liczby

pól rozdzielnicy w głównej stacji oraz w przypadku rozległego terenu zakładu. Zwykle przyjmuje się maksymalną liczbę pól 32 (wticzając pola rezerwowe).

Układy sieci rozdzielczej nn to najczęściej stosowane układy:

—    promieniowy wielostopniowy;

—    magistralny jedno- i wielostopniowy;

—    promieniowy jednostopniowy (odbiorniki o dużej mocy zasila się wprost z rozdzielnicy stacji transformatorowej);

—    układy mieszane magistralno-promicniowc.

Sieci nn wykonuje się kablami lub przewodami szynowymi (szynoprzewodami). Ponieważ maksymalne wartości prądu znamionowego kabli i szynoprzewodów znacznie się różnią (odpowiednio ok. 350 A i 2500 A), przyjęte rozwiązanie ma istotny wpływ na układ sieci.

Z podanych poprzednio kryteriów wyboru układu sieci rozdzielczej szczególnie ważne są obciążenia i elastyczność rozbudowy. Wymagania te są spełnione w przypadku stosowania sieci magistralnej z szynoprzewodami.

Układy odbiorcze to najczęściej stosowane układy jednostopniowe:

—    promieniowy.

—    magistralny.

5.6.2. Zracjonalizowane układy sieci

Układami zracjonalizowanymi nazywa się układy o niskich kosztach materiałowych i systemie montażu seryjnego. Zakłada się, że powinny one być konkurencyjne w stosunku do często stosowanych układów dwupromicniowych sieci SN [5.29]. Układy zracjonalizowane mają wskaźniki ekonomiczne szczególnie korzystne przy napięciu 15 kV. Układy te — w porównaniu z układami dwupromicniowymi — wymagają mniejszej liczby aparatury rozdzielczej, a niektóre również mniejszej długości kabli. Zaleta ta jest jednak okupiona mniejszą pewnością zasilania. W celu zwiększenia pewności zasilania w układach zracjonalizowanych wskazane jest stosowanie prostych układów SZR po stronie nn. Do zracjonalizowanych układów zalicza się układy: widłowy, dwumagistrtflny, trójtrans-formatorowy.

W układzie widłowym do jednego pola zasilającego są przyłączone dwie linie zasilające transformatory. Niezawodność jest zbliżona do układu promieniowego. Szczególnie zaleca się stosowanie lego układu w przypadku, gdy w stacji zasilającej brak wolnych pól, a sieć jest rozbudowywana. Do układu widłowego zalicza się:

—    układ W do zasilania stacji jednotransformatorowych (rys. 5.34);

—    układ 2W do zasilania stacji dwutransformatorowych (rys. 5.35).

Stosowanie układu magistralnego MT umożliwia skrócenie sumarycznej długości kabli. Gdy występuje potrzeba rezerwowania zasilania, wówczas należy stosować podwójne układy magistralne (rys. 5.36). Do magistrali można przyłączyć nic więcej niż cztery transformatory o mocach do 800 kV A włącznie lub trzy transformatory o mocach większych. W układzie tym cala magistrala wraz z zasilanymi transformatorami ma zwykle wspólne zabezpieczenie w stacji zasilającej.

W przypadku trudności z prawidłowym działaniem zabezpieczenia transformatorów w układzie magistralnym stosuje się następujące rozwiązania:

—    układ MTp — z indywidualnym zabezpieczeniem przekaźnikowym transformatorów; każdy transformator wyposaża się w przekładniki prądowe, przekaźniki i kabel sterowniczy do stacji zasilającej;

—    układ MTb — z indywidualnym zabezpieczeniem transformatorów bezpiecznikami; stosuje się do transformatorów o mocy do 630 kV A;

—    układ ZMT — do zasilania stacji dwutransformatorowych.

Ryi 5 34. Układ widłowy W do zasilania stacji    Rył. 5 35. Układ w,dl.,wy 2W do zasilania slacji

j jednym transformatorem    z dwoma transformatorami