przesylanie_energii_elektrycznej.pdf

(1146 KB) Pobierz

2011-07-06

1. System elektroenergetyczny i jego poszczególne składowe.

2. Budowa sieci napowietrznych i kablowych.

3. Maszyny i aparaty elektryczne.

4. Obliczanie parametrów elementów systemu elektroenergetycznego.

5. Zakłócenia w systemie elektroenergetycznym.

6. Zwarcia w systemie elektroenergetycznym – metody obliczania.

7. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa.

8. Izolacje powietrzne i bezpowietrzne.

9. Przepięcia wewnętrzne i atmosferyczne.

10. Ochrona przeciwporaŜeniowa i odgromowa.

Wykłady dla kierunku ENERGETYKA

1

2

System elektroenergetyczny jest to zespół – urządzeń przeznaczonych

do: wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej, połączonych

ze sobą w celu – realizacji procesu ciągłej – dostawy energii elektrycznej

do odbiorców.

Cechą charakterystyczną systemu elektroenergetycznego jest warunek

zachowania równości mocy wytwarzanych i mocy odbieranych.

Energia elektryczna nie moŜe być magazynowana.

Wyjątek stanowią:

–

baterie akumulatorów;

Z

funkcji

systemu

elektroenergetycznego

wynika

jego

podstawowy

–

zamiana energii elektrycznej na energię potencjalną wody w

elektrowniach szczytowo-pompowych.

podział na dwa podsystemy:

–

podsystem wytwórczy – wytwarzanie energii – elektrycznej

(elektrownie);

–

podsystem przesyłowo-rozdzielczy – przesył i rozdział energii

elektrycznej (sieci przesyłowo-rozdzielcze).

3

4

1

1083753695.168.png

1083753695.179.png

1083753695.190.png

1083753695.201.png

1083753695.001.png

1083753695.012.png

1083753695.023.png

1083753695.034.png

1083753695.045.png

1083753695.056.png

1083753695.067.png

1083753695.078.png

1083753695.089.png

1083753695.100.png

1083753695.111.png

1083753695.122.png

1083753695.131.png

1083753695.132.png

1083753695.133.png

1083753695.134.png

2011-07-06

W KSE obowiązuje następujący podział:

Sieci elektroenergetyczne realizują zadania przesyłu i rozdziału energii

elektrycznej i łączą elektrownie z odbiornikami. Przesył odbywa się

liniami elektroenergetycznymi: napowietrznymi i kablowymi, rozdział

następuje w stacjach elektroenergetycznych za pomocą szyn zbiorczych

i łączników a przetwarzanie w transformatorach.

–

Krajowa Dyspozycja Mocy (KDM) – kieruje pracą sieci podstawowej

tj. 750, 400 i 220 kV oraz regionalną, takŜe wybranymi liniami 110kV

o znaczeniu systemowym;

–

Obszarowa Dyspozycja Mocy (ODM) – kieruje pracą sieci regional-

nej, nadzoruje sieć lokalną i kieruje operacjami łączeniowymi w sieci

podstawowej,

–

Zakładowa Dyspozycja Mocy (ZDM) – kieruje pracą sieci lokalnej

rozumianej jako obszar sieci danego rejonu głównie linie 110 kV oraz

220 kV znajduje się w danym rejonie oraz transformatory w Głównych

punktach zasilania zakładu energetycznego,

W Polsce występują sieci o napięciach znamionowych:

–

napięcia niskie (nn): 0.4, 0.69, 1 kV;

–

napięcia średnie (SN): 3, 6, 10, 15, 20, 30, 40, 60 kV;

–

Rejonowa Dyspozycja Mocy (RDM) – kieruje pracą wydzielonych

fragmentów sieci lokalnej linie 110 kV (w porozumieniu z ZDM), linie i

trasy kablowe SN oraz linie i trasy kablowe niskiego napięcia na

obszarze rejonu naleŜącego do danego zakładu energetycznego.

–

napięcia wysokie (WN): 110 kV;

–

napięcia najwyŜsze (NN): 220, 400, 750 kV.

5

6

Parametry charakteryzujące system elektroenergetyczny:

Linia otwarta – składa się z jednego

punktu zasilającego, pewnej liczby

punktów odbiorczych i odcinków linii

łączących te punkty szeregowo.

–

suma mocy czynnych znamionowych wszystkich generatorów

zainstalowanych w elektrowniach, jest to moc zainstalowana;

–

rodzaje elektrowni i ich moce zainstalowane;

–

roczna produkcja energii elektrycznej;

–

największa moc pobierana przez odbiorniki energii elektrycznej w

ciągu roku, doby – jest to tzw. moc szczytowa;

–

napięcie

przesyłowe,

czyli

napięcie

znamionowe

sieci

elektro-

Linia rozgał ęź na – jest zasilana w

jednym punkcie, zawiera ona przynaj-

mniej jeden punkt rozgałęźny, w którym

są połączone – trzy

energetycznej przesyłowej;

–

struktura sieci elektroenergetycznej, tj. napięcie znamionowe sieci,

konfiguracja

sieci,

długości

linii

o

poszczególnych

napięciach

odcinki

linii

oraz

znamionowych;

pewna liczba punktów odbiorczych.

–

moce największych elektrowni i bloków.

7

8

2

1083753695.135.png

1083753695.136.png

1083753695.137.png

1083753695.138.png

1083753695.139.png

1083753695.140.png

1083753695.141.png

1083753695.142.png

1083753695.143.png

1083753695.144.png

1083753695.145.png

1083753695.146.png

1083753695.147.png

1083753695.148.png

1083753695.149.png

1083753695.150.png

1083753695.151.png

1083753695.152.png

1083753695.153.png

1083753695.154.png

1083753695.155.png

1083753695.156.png

1083753695.157.png

1083753695.158.png

1083753695.159.png

1083753695.160.png

2011-07-06

– przewody robocze – przewody wykonane z aluminium lub jako stalo-

aluminiowe wykorzystywane jako przewodnik do przesyłu energii;

– przewody odgromowe – słuŜące do ochrony przed uderzeniem pioru-

na w przewody robocze;

– izolatory – elementy, których zadaniem jest odizolowanie przewodów

od konstrukcji słupa. W niektórych rozwiązaniach przewody odgro-

mowe przyłączane są za pomocą izolatorów z iskiernikiem;

– osprz ę t pozwalający na łączenie przewodów, mocowanie i łączenie

izolatorów, instalowanie – przewodów na izolatorach, ochrony izola-

torów i innych części przed skutkami wyładowań atmosferycznych

oraz zabezpieczające przewody od drgań;

– konstrukcje wsporcze – słupy wykonane z betonu lub stali (dawniej z

drewna)

Linia zamkni ę ta – jest zasilana w

dwóch

punktach.

Szczególnym

przypadkiem

linii

zamkniętej

jest

linia okręŜna.

Sie ć oczkowa – to taka, w której połączone

ze sobą linie tworzą oczka. Sieć ta bywa

takŜe nazywana siecią – węzłową, poniewaŜ

musi zawierać przynajmniej jeden węzeł, tj.

punkt, do którego energia elektryczna moŜe

dopłynąć z trzech linii.

słuŜące

do

utrzymywania

przewodów

na

odpowiedniej

wysokości

nad

ziemią oraz

zapewniające

zachowanie

odległości

między przewodami.

9

10

Napięcie znamionowe: 400 kV

Liczba torów: 1

Przewody robocze: wiązka 2

´

AFL-8 525 mm 2

Przewody odgromowe: 2

AFL-1,7 50 mm 2

Przeznaczenie: linie we wszystkich rodzajach

terenu.

´

Słup przelotowy

Słup przelotowy – le ś ny

Słup odporowo-

naro Ŝ ny

Słup przelotowy

Napięcie znamionowe: 110 kV

Liczba torów: 1

Przewody robocze: AFL-6 240 mm 2

Przewody odgromowe: 1 ´ AFL-1,7 70 mm 2

Przeznaczenie: stosowane powszechnie

Napięcie znamionowe: 400 kV

Liczba torów: 1

Przewody robocze: wiązka 2

´

AFL-8 525 mm 2

AFL-1,7 50 mm 2

Przeznaczenie: linie we wszystkich rodzajach terenu.

Przewody odgromowe: 2

´

11

12

3

1083753695.161.png

1083753695.162.png

1083753695.163.png

1083753695.164.png

1083753695.165.png

1083753695.166.png

1083753695.167.png

1083753695.169.png

1083753695.170.png

1083753695.171.png

1083753695.172.png

1083753695.173.png

1083753695.174.png

1083753695.175.png

1083753695.176.png

1083753695.177.png

1083753695.178.png

1083753695.180.png

1083753695.181.png

1083753695.182.png

1083753695.183.png

1083753695.184.png

1083753695.185.png

1083753695.186.png

1083753695.187.png

1083753695.188.png

1083753695.189.png

1083753695.191.png

1083753695.192.png

1083753695.193.png

1083753695.194.png

1083753695.195.png

1083753695.196.png

1083753695.197.png

1083753695.198.png

1083753695.199.png

1083753695.200.png

1083753695.202.png

1083753695.203.png

1083753695.204.png

1083753695.205.png

1083753695.206.png

1083753695.207.png

1083753695.208.png

1083753695.209.png

1083753695.210.png

1083753695.211.png

1083753695.002.png

1083753695.003.png

1083753695.004.png

1083753695.005.png

1083753695.006.png

1083753695.007.png

2011-07-06

R

X

R ’

– rezystancja jednostkowa linii,

W

1 ·km –1 ;

1000

R

'

=

g Fe – 4,9

¸

5,7 m 1 ·

W

–1 ·mm –2 (konduktywność);

g

×

S

g Cu

– 55 m 1 · W

–1 ·mm –2 ;

G/2

B/2

G/2

B/2

g Al

– 34 m 1 ·

W

–1 ·mm –2 ;

S

– przekrój przewodu mm 2 .

L ’ – reaktancja jednostkowa linii dwuprzewo-

dowej , H 1 ·km –1 ;

b – odległość między przewodami, cm;

r

b

'

-

4

L

=

4

×

10

lg

0

7788

×

r

– promień przewodu, cm.

Schemat zastępczy fazowy typu P dla linii elektroenergetycznej.

13

14

L ’ – reaktancja

jednostkowa

linii

trójfa-

zowej , H 1 ·km –1 ;

b śr – średnia geometryczna odległość między

przewodami, cm;

b

r

– promień przewodu, cm.

L

'

=

4

×

10

-

4

lg

śr

b

=

b

0

7788

×

r

śr

b

=

b

×

b

śr1

12

13

b

=

b

×

b

śr2

21

23

b

=

b

×

b

śr3

31

32

b

=

3

2

×

b

śr

b

=

b

×

b

×

b

3

śr

śr

1

śr

2

śr

3

15

16

4

1083753695.008.png

1083753695.009.png

1083753695.010.png

1083753695.011.png

1083753695.013.png

1083753695.014.png

1083753695.015.png

1083753695.016.png

1083753695.017.png

1083753695.018.png

1083753695.019.png

1083753695.020.png

1083753695.021.png

1083753695.022.png

1083753695.024.png

1083753695.025.png

1083753695.026.png

1083753695.027.png

1083753695.028.png

1083753695.029.png

1083753695.030.png

1083753695.031.png

1083753695.032.png

1083753695.033.png

1083753695.035.png

1083753695.036.png

1083753695.037.png

1083753695.038.png

1083753695.039.png

1083753695.040.png

1083753695.041.png

1083753695.042.png

1083753695.043.png

1083753695.044.png

1083753695.046.png

1083753695.047.png

1083753695.048.png

1083753695.049.png

1083753695.050.png

1083753695.051.png

1083753695.052.png

1083753695.053.png

1083753695.054.png

1083753695.055.png

1083753695.057.png

1083753695.058.png

1083753695.059.png

1083753695.060.png

1083753695.061.png

1083753695.062.png

1083753695.063.png

1083753695.064.png

1083753695.065.png

1083753695.066.png

1083753695.068.png

1083753695.069.png

1083753695.070.png

1083753695.071.png

1083753695.072.png

1083753695.073.png

1083753695.074.png

1083753695.075.png

1083753695.076.png

1083753695.077.png

1083753695.079.png

1083753695.080.png

1083753695.081.png

1083753695.082.png

1083753695.083.png

1083753695.084.png

1083753695.085.png

1083753695.086.png

1083753695.087.png

1083753695.088.png

1083753695.090.png

1083753695.091.png

1083753695.092.png

1083753695.093.png

1083753695.094.png

1083753695.095.png

1083753695.096.png

1083753695.097.png

1083753695.098.png

1083753695.099.png

1083753695.101.png

1083753695.102.png

1083753695.103.png

1083753695.104.png

1083753695.105.png

1083753695.106.png

1083753695.107.png

1083753695.108.png

1083753695.109.png

1083753695.110.png

1083753695.112.png

2011-07-06

b

'

-

4

L

=

4

×

10

lg

śr

0

7788

×

r

0

02415

z

'

-

6

C

=

×

10

b

L ’ – reaktancja jednostkowa linii trójfazowej z przewodami wi ą zkowymi,

H 1 ·km –1 ;

b śr – średnia geometryczna odległość między przewodami, cm;

r z

lg

śr

d

– promień zastępczy przewodu, cm.

C ’ – pojemność jednostkowa linii trójprzewodowej, [F·km –1 ];

b śr –średnia geometryczna odległość między przewodami, [cm];

r

m – liczba przewodów w wiązce;

r – promień pojedynczego przewodu naleŜącego do

wiązki, cm;

a śr – średni geometryczny odstęp między przewodami

tej samej wiązki, cm.

– promień przewodu, [cm].

m

-

1

r

=

m

r

×

a

z

śr

a 1 , a 2 , …, a m

–

odległość między

kolejnymi

przewo-

a

=

a

×

a

...

a

m

śr

1

2

m

dami w wiązce (w Polsce wynosi 0,4 m).

17

18

b

jeśli

U

£

U

to

G

=

0

U

=

48

,

×

m

×

m

×

d

×

r

×

lg

śr

kr

p

a

a

f

f

kr

0

r

Ulot, inaczej wyładowania niezupełne jest zjawiskiem niepoŜądanym,

gdyŜ:

–

r – promień przewodu [cm];

m a – współczynnik zaleŜny od warunków atmosferycznych, m a

=

1 dla dobrej

powoduje straty mocy czynnej w liniach (w liniach 220 i 400 kV rzędu

kilkadziesiąt kW/km),

pogody, m a = 0,8 dla pogody deszczowej;

m p – współczynnik zaleŜny od stanu powierzchni przewodu,

1 – pojedynczy nowy drut; 0,93-0,98 – drut stary; 0,83-0,87 – linka;

d a – gęstość powietrza będąca funkcją ciśnienia atmosferycznego p a , [hPa] i

temperatury t , [ C].

–

powoduje uszkadzanie powierzchni przewodu (sprzyja powstawaniu

związków azotowych, które uszkadzają powierzchnię przewodu),

–

jest źródłem zakłóceń elektromagnetycznych, które rozchodzą się w

postaci

0

302

×

p

fal

elektromagnetycznych

(zakłóca

pracę:

odbiorników

d

=

a

D

P

a

273

+

t

radiowych, telewizyjnych, linii telekomunikacyjnych, ....).

G

'

=

ul

U

2

f

G ’

– konduktancja jednostkowa linii trójprzewodowej, [S·km –1 ];

D

P ul – straty ulotu, [kW·km –1 ];

U f

– napięcie fazowe, [kV].

19

20

5

1083753695.113.png

1083753695.114.png

1083753695.115.png

1083753695.116.png

1083753695.117.png

1083753695.118.png

1083753695.119.png

1083753695.120.png

1083753695.121.png

1083753695.123.png

1083753695.124.png

1083753695.125.png

1083753695.126.png

1083753695.127.png

1083753695.128.png

1083753695.129.png

1083753695.130.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

przesylanie_energii_elektrycznej.pdf (1146 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin