Główne przyczyny modernizacji terenowych sieci rozdzielczych
Zasadniczym celem terenowych sieci rozdzielczych jest dostarczenie odbiorcom potrzebnej mocy o właściwych parametrach z małą ilością przerw w zasilaniu. Znaczna jednak część sieci terenowych wymaga modernizacji w związku z dynamicznie rosnącym wyposażeniem gospodarstw domowych w odbiorniki elektryczne powszechnego użytku, jak również silniki elektryczne, parniki, warniki itp. urządzenia produkcyjne [3, 5, 11, 12].
Występuje więc znaczny wzrost obciążenia w stosunku do projektowanego, a niestety w pierwszych latach powszechnej elektryfikacji stosowano takie normatywy przy budowie sieci wiejskich i małych miast, które ograniczały możliwości wykorzystania energii elektrycznej, szczególnie w produkcji.
Wiele sieci na wsi zbudowano według bardzo niskich standardów oraz przy dużej oszczędności materiałów, co obecnie powoduje:
- przekroczenia dopuszczalnych obciążeń transformatorów,
- przekroczenia dopuszczalnych spadków napięcia,
- pogorszenie warunków bezpieczeństwa pracy sieci,
- nieodpowiedniąjakość napięcia,
- pogorszenie stanu technicznego elementów sieci na terenach gmin i powiatów,
- niską sprawność rozdziału energii elektrycznej.
W pierwszym przypadku wymienia się transformator, co zwykle jest możliwe, aż do wyczerpania możliwości konstrukcyjnych stacji. Rozwiązanie tego problemu zwykle jest proste i stosunkowo tanie. Natomiast przekroczenia dopuszczalnych spadków napięcia oraz poprawa stanu technicznego wymagają znacznych nakładów. Jest to zagadnienie ważne i chyba najbardziej odczuwalne przez użytkowników energii elektrycznej, gdyż ogranicza możliwość przyłączania nowych urządzeń odbiorczych, zwłaszcza tam, gdzie są długie obwody sieci nn i o zbyt małych przekrojach przewodów roboczych.
Poprawa jakości napięcia wymaga zwiększenia przekrojów przewodów sieci niskiego napięcia lub/i zagęszczenia stacji transformatorowych SN/nn, co z kolei pociąga za sobą konieczność rozbudowy sieci rozdzielczej SN. Skracanie wydłużonych obwodów linii nn poprzez dobudowę nowych stacji SN/nn wraz z rozwiązaniami sieci SN i nn umożliwia przyłączanie do istniejących linii nn nowych odbiorców i nowych urządzeń odbiorczych, zwiększenie wybiórczości zabezpieczeń i skuteczności ochrony od porażeń przy istniejącym jeszcze systemie zerowania oraz poprawę warunków napięciowych dla istniejących odbiorców.
Modernizacja sieci może polegać na [2, 5, 7, 15]:
1) budowie całkowicie nowej sieci nn, stacji transformatorowych SN/nn oraz odczepów linii SN z istniejącej terenowej sieci SN; szuka się takiego rozmieszczenia stacji transformatorowych, przy którym całkowite nakłady inwestycyjne będą minimalne.
2) wzmocnieniu istniejącej sieci z powodu znacznych spadków napięcia. Rozpatruje się tu następujące możliwości poprawy jakości napięcia:
a) dobudowanie nowych stacji SN/nn, pozostawienie sieci nn bez zmian;
b) zwiększenie przekroju przewodów nn, bez zmian pozostaje rozmieszczenie i liczba stacji SN/nn, z ewentualną wymianą transformatorów na większe; możliwe są tu: wymiana