PrzesyÅanie energii elektrycznej
PrzesyÅanie energii elektrycznej
PrzesyÅanie energii elektrycznej
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
2011-07-06<br />
Wykłady dla kierunku ENERGETYKA<br />
1. System elektroenergetyczny i jego poszczególne składowe.<br />
2. Budowa sieci napowietrznych i kablowych.<br />
3. Maszyny i aparaty elektryczne.<br />
4. Obliczanie parametrów elementów systemu elektroenergetycznego.<br />
5. Zakłócenia w systemie elektroenergetycznym.<br />
6. Zwarcia w systemie elektroenergetycznym – metody obliczania.<br />
7. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa.<br />
8. Izolacje powietrzne i bezpowietrzne.<br />
9. Przepięcia wewnętrzne i atmosferyczne.<br />
10. Ochrona przeciwporaŜeniowa i odgromowa.<br />
1 2<br />
System elektroenergetyczny jest to zespół–urządzeń przeznaczonych<br />
do: wytwarzania, przesyłu i rozdziału <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong>, połączonych<br />
ze sobą w celu–realizacji procesu ciągłej–dostawy <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong><br />
do odbiorców.<br />
Z funkcji systemu elektroenergetycznego wynika jego podstawowy<br />
podział na dwa podsystemy:<br />
– podsystem wytwórczy – wytwarzanie <strong>energii</strong>–<strong>elektrycznej</strong><br />
(elektrownie);<br />
– podsystem przesyłowo-rozdzielczy – przesył i rozdział <strong>energii</strong><br />
<strong>elektrycznej</strong> (sieci przesyłowo-rozdzielcze).<br />
Cechą charakterystyczną systemu elektroenergetycznego jest warunek<br />
zachowania równości mocy wytwarzanych i mocy odbieranych.<br />
Energia elektryczna nie moŜe być magazynowana.<br />
Wyjątek stanowią:<br />
– baterie akumulatorów;<br />
– zamiana <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong> na energię potencjalną wody w<br />
elektrowniach szczytowo-pompowych.<br />
3<br />
4<br />
1
2011-07-06<br />
W KSE obowiązuje następujący podział:<br />
– Krajowa Dyspozycja Mocy (KDM) – kieruje pracą sieci podstawowej<br />
tj. 750, 400 i 220 kV oraz regionalną, takŜe wybranymi liniami 110kV<br />
o znaczeniu systemowym;<br />
– Obszarowa Dyspozycja Mocy (ODM) – kieruje pracą sieci regionalnej,<br />
nadzoruje sieć lokalną i kieruje operacjami łączeniowymi w sieci<br />
podstawowej,<br />
– Zakładowa Dyspozycja Mocy (ZDM) – kieruje pracą sieci lokalnej<br />
rozumianej jako obszar sieci danego rejonu głównie linie 110 kV oraz<br />
220 kV znajduje się w danym rejonie oraz transformatory w Głównych<br />
punktach zasilania zakładu energetycznego,<br />
– Rejonowa Dyspozycja Mocy (RDM) – kieruje pracą wydzielonych<br />
fragmentów sieci lokalnej linie 110 kV (w porozumieniu z ZDM), linie i<br />
trasy kablowe SN oraz linie i trasy kablowe niskiego napięcia na<br />
obszarze rejonu naleŜącego do danego zakładu energetycznego.<br />
5<br />
Sieci elektroenergetyczne realizują zadania przesyłu i rozdziału <strong>energii</strong><br />
<strong>elektrycznej</strong> i łączą elektrownie z odbiornikami. Przesył odbywa się<br />
liniami elektroenergetycznymi: napowietrznymi i kablowymi, rozdział<br />
następuje w stacjach elektroenergetycznych za pomocą szyn zbiorczych<br />
i łączników a przetwarzanie w transformatorach.<br />
W Polsce występują sieci o napięciach znamionowych:<br />
– napięcia niskie (nn): 0.4, 0.69, 1 kV;<br />
– napięcia średnie (SN): 3, 6, 10, 15, 20, 30, 40, 60 kV;<br />
– napięcia wysokie (WN): 110 kV;<br />
– napięcia najwyŜsze (NN): 220, 400, 750 kV.<br />
6<br />
Parametry charakteryzujące system elektroenergetyczny:<br />
– suma mocy czynnych znamionowych wszystkich generatorów<br />
zainstalowanych w elektrowniach, jest to moc zainstalowana;<br />
– rodzaje elektrowni i ich moce zainstalowane;<br />
– roczna produkcja <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong>;<br />
– największa moc pobierana przez odbiorniki <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong> w<br />
ciągu roku, doby – jest to tzw. moc szczytowa;<br />
– napięcie przesyłowe, czyli napięcie znamionowe sieci elektroenergetycznej<br />
przesyłowej;<br />
– struktura sieci elektroenergetycznej, tj. napięcie znamionowe sieci,<br />
konfiguracja sieci, długości linii o poszczególnych napięciach<br />
znamionowych;<br />
– moce największych elektrowni i bloków.<br />
7<br />
Linia otwarta – składa się z jednego<br />
punktu zasilającego, pewnej liczby<br />
punktów odbiorczych i odcinków linii<br />
łączących te punkty szeregowo.<br />
Linia rozgałęźna – jest zasilana w<br />
jednym punkcie, zawiera ona przynajmniej<br />
jeden punkt rozgałęźny, w którym<br />
są połączone–trzy odcinki linii oraz<br />
pewna liczba punktów odbiorczych.<br />
8<br />
2
2011-07-06<br />
Sieć oczkowa – to taka, w której połączone<br />
ze sobą linie tworzą oczka. Sieć ta bywa<br />
takŜe nazywana siecią– węzłową, poniewaŜ<br />
musi zawierać przynajmniej jeden węzeł, tj.<br />
punkt, do którego energia elektryczna moŜe<br />
Linia zamknięta – jest zasilana w<br />
dwóch punktach. Szczególnym<br />
przypadkiem linii zamkniętej jest<br />
linia okręŜna.<br />
– przewody robocze – przewody wykonane z aluminium lub jako staloaluminiowe<br />
wykorzystywane jako przewodnik do przesyłu <strong>energii</strong>;<br />
– przewody odgromowe – słuŜące do ochrony przed uderzeniem pioruna<br />
w przewody robocze;<br />
– izolatory – elementy, których zadaniem jest odizolowanie przewodów<br />
od konstrukcji słupa. W niektórych rozwiązaniach przewody odgromowe<br />
przyłączane są za pomocą izolatorów z iskiernikiem;<br />
– osprzęt pozwalający na łączenie przewodów, mocowanie i łączenie<br />
izolatorów, instalowanie–przewodów na izolatorach, ochrony izolatorów<br />
i innych części przed skutkami wyładowań atmosferycznych<br />
oraz zabezpieczające przewody od drgań;<br />
– konstrukcje wsporcze – słupy wykonane z betonu lub stali (dawniej z<br />
drewna) słuŜące do utrzymywania przewodów na odpowiedniej<br />
wysokości nad ziemią oraz zapewniające zachowanie odległości<br />
dopłynąć z trzech linii.<br />
9<br />
10<br />
między przewodami.<br />
Słup przelotowy<br />
Napięcie znamionowe: 400 kV<br />
Liczba torów: 1<br />
Przewody robocze: wiązka 2 × AFL-8 525 mm 2<br />
Przewody odgromowe: 2 × AFL-1,7 50 mm 2<br />
Przeznaczenie: linie we wszystkich rodzajach<br />
terenu.<br />
Słup przelotowy – leśny<br />
Napięcie znamionowe: 110 kV<br />
Liczba torów: 1<br />
Przewody robocze: AFL-6 240 mm 2<br />
Przewody odgromowe: 1 × AFL-1,7 70 mm 2<br />
Przeznaczenie: stosowane powszechnie<br />
11<br />
Słup odporowonaroŜny<br />
Słup przelotowy<br />
Napięcie znamionowe: 400 kV<br />
Liczba torów: 1<br />
Przewody robocze: wiązka 2×AFL-8 525 mm 2<br />
Przewody odgromowe: 2×AFL-1,7 50 mm 2<br />
Przeznaczenie: linie we wszystkich rodzajach terenu.<br />
12<br />
3
2011-07-06<br />
R<br />
G/2 B/2<br />
X<br />
G/2<br />
B/2<br />
R = 1000<br />
'<br />
γ ⋅ S<br />
R’ – rezystancja jednostkowa linii, Ω 1·km –1 ;<br />
γ Fe – 4,9÷5,7 m 1·Ω –1·mm–2 (konduktywność);<br />
γ Cu – 55 m 1·Ω –1·mm–2 ;<br />
γ Al – 34 m 1·Ω –1·mm–2 ;<br />
S – przekrój przewodu mm 2 .<br />
Schemat zastępczy fazowy typu Π dla linii elektroenergetycznej.<br />
'<br />
L = 4,6⋅10<br />
−4<br />
b<br />
lg<br />
0,7788⋅<br />
r<br />
L’ – reaktancja jednostkowa linii dwuprzewodowej,<br />
H 1·km –1 ;<br />
b – odległość między przewodami, cm;<br />
r – promień przewodu, cm.<br />
13<br />
14<br />
L’ – reaktancja jednostkowa linii trójfazowej,<br />
H 1·km –1 ;<br />
b śr – średnia geometryczna odległość między<br />
przewodami, cm;<br />
r – promień przewodu, cm.<br />
'<br />
L = 4,6 ⋅10<br />
−4<br />
bśr<br />
lg<br />
0,7788⋅<br />
r<br />
b = b<br />
śr<br />
b<br />
śr1<br />
= b12<br />
⋅b 13<br />
b<br />
śr2<br />
= b21<br />
⋅b 23<br />
b<br />
śr3<br />
= b31<br />
⋅b 32<br />
b<br />
śr<br />
=<br />
3<br />
b ⋅b<br />
⋅b<br />
śr1 śr2<br />
śr3<br />
b = 3 śr<br />
2 ⋅b<br />
15<br />
16<br />
4
2011-07-06<br />
'<br />
L = 4,6 ⋅10<br />
−4<br />
bśr<br />
lg<br />
0,7788⋅<br />
r<br />
L’ – reaktancja jednostkowa linii trójfazowej z przewodami wiązkowymi,<br />
H 1·km –1 ;<br />
b śr – średnia geometryczna odległość między przewodami, cm;<br />
r z – promień zastępczy przewodu, cm.<br />
r<br />
m m−1<br />
z<br />
= r ⋅aśr<br />
z<br />
m – liczba przewodów w wiązce;<br />
r – promień pojedynczego przewodu naleŜącego do<br />
wiązki, cm;<br />
a śr – średni geometryczny odstęp między przewodami<br />
tej samej wiązki, cm.<br />
⎛<br />
⎜<br />
'<br />
C = ⎜<br />
⎜ bśr<br />
lg<br />
⎝ d<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎟⋅10<br />
⎟<br />
⎠<br />
0,02415<br />
−6<br />
C’ – pojemność jednostkowa linii trójprzewodowej, [F·km –1 ];<br />
b śr – średnia geometryczna odległość między przewodami, [cm];<br />
r – promień przewodu, [cm].<br />
a<br />
m<br />
śr<br />
= a1 ⋅a2...<br />
a m<br />
a 1 , a 2 , …, a m – odległość między kolejnymi przewodami<br />
w wiązce (w Polsce wynosi 0,4 m).<br />
17<br />
18<br />
bśr<br />
jeśli U<br />
U<br />
kr<br />
= 48,9<br />
⋅ mp<br />
⋅ma<br />
⋅δ<br />
a<br />
⋅ r ⋅lg<br />
f<br />
≤ U<br />
f kr<br />
to G0<br />
= 0<br />
r<br />
r – promień przewodu [cm];<br />
m a – współczynnik zaleŜny od warunków atmosferycznych, m a = 1 dla dobrej<br />
pogody, m a = 0,8 dla pogody deszczowej;<br />
m p – współczynnik zaleŜny od stanu powierzchni przewodu,<br />
1 – pojedynczy nowy drut; 0,93-0,98 – drut stary; 0,83-0,87 – linka;<br />
δ a – gęstość powietrza będąca funkcją ciśnienia atmosferycznego p a , [hPa] i<br />
temperatury t, [ C].<br />
0,302⋅<br />
pa<br />
G =<br />
∆P<br />
δ a<br />
=<br />
'<br />
273 + t<br />
U<br />
G’ – konduktancja jednostkowa linii trójprzewodowej, [S·km –1 ];<br />
∆P ul – straty ulotu, [kW·km –1 ];<br />
U f – napięcie fazowe, [kV].<br />
ul<br />
2<br />
f<br />
19<br />
Ulot, inaczej wyładowania niezupełne jest zjawiskiem niepoŜądanym,<br />
gdyŜ:<br />
– powoduje straty mocy czynnej w liniach (w liniach 220 i 400 kV rzędu<br />
kilkadziesiąt kW/km),<br />
– powoduje uszkadzanie powierzchni przewodu (sprzyja powstawaniu<br />
związków azotowych, które uszkadzają powierzchnię przewodu),<br />
– jest źródłem zakłóceń elektromagnetycznych, które rozchodzą się w<br />
postaci fal elektromagnetycznych (zakłóca pracę: odbiorników<br />
radiowych, telewizyjnych, linii telekomunikacyjnych, ....).<br />
20<br />
5
2011-07-06<br />
Kabel jest to przewód elektroenergetyczny o budowie przystosowanej do<br />
układania bezpośrednio w ziemi.<br />
Kabel składa się z jednej lub więcej Ŝył izolowanych, zaopatrzonych w<br />
powłokę wykonaną z metalu lub niemetalową oraz ewentualnie, w<br />
zaleŜności od wymaganych warunków eksploatacji, zaopatrzony w osłonę<br />
ochronną i pancerz.<br />
Kabel moŜe być równieŜ układany pod wodą i w pomieszczeniach:<br />
kanałach i tunelach kablowych lub zawieszany.<br />
Sposób ułoŜenia kabla ma zasadniczy wpływ na jego obciąŜalność<br />
prądową. Te same kable ułoŜone w ziemi mają o 20÷30% większą<br />
obciąŜalność, niŜ gdy są prowadzone w powietrzu.<br />
Ze względu na napięcie znamionowe rozróŜnia się kable:<br />
– niskiego napięcia — do 1 kV,<br />
– średniego napięcia — do 30 kV,<br />
Mufy słuŜą do łączenia dwóch<br />
odcinków kabli elektroenergetycznych.<br />
Głowice kablowe słuŜą do zakończenia<br />
kabli, wyprowadzenia z nich Ŝył i połączenia<br />
z urządzeniami. Głowice kablowe dzieli się<br />
na wnętrzowe i napowietrzne.<br />
– wysokiego napięcia — ponad 30 kV. 21<br />
22<br />
Podstawowe wielkości transformatora dwuuzwojeniowego:<br />
Moc znamionowa S n [MV·A] lub [kV·A], typowe moce transformatorów:<br />
SN/nn<br />
40 ÷ 630 kV·A<br />
110 kV/SN 6,3 ÷ 63 MV·A<br />
400/220 kV 250, 400, 630 MV·A<br />
400/110 kV 250, 400, 630 MV·A<br />
SN/nn<br />
315 ÷ 1 600 kV·A<br />
SN/660 V 315 ÷ 3 150 kV·A<br />
Przekładnia υ = U nG /U nD [kV]<br />
Schemat zastępczy fazowy typu Γ dla transformatora<br />
dwuuzwojeniowego. 23<br />
24<br />
6
2011-07-06<br />
Napięcie zwarcia ∆U z w % od U nG lub U nD<br />
4,5 ÷ 6% – transformator SN/nn<br />
11 ÷ 12% – transformator 110 kV/SN<br />
15,5% – transformator 400 kV/110 kV<br />
U nG , U nG – napięcie znamionowe strony górnej i dolnej transformatora.<br />
Straty mocy czynnej trójfazowej (obciąŜeniowe):<br />
∆P Cu w kW lub w % od S n .<br />
Straty mocy czynnej w obwodzie magnetycznym (w rdzeniu):<br />
∆P Fe w kW lub w % od S n .<br />
Prąd biegu jałowego I 0 w % od prądu znamionowego uzwojeń: I nG lub I nD :<br />
transformator duŜych mocy – 0,4 ÷ 1,4%;<br />
– Rezystancja fazowa, [Ω]<br />
∆P Cu w MW<br />
∆P Cu% w %<br />
U n w kV<br />
S n w MV·A<br />
– Reaktancja fazowa, [Ω]<br />
– Konduktancja fazowa, [S]<br />
∆P Fe w MW<br />
∆P Fe% w %<br />
U n w kV<br />
S n w MV·A<br />
– Susceptancja fazowa, [S]<br />
U<br />
R ∆P<br />
2<br />
2<br />
Cu n<br />
Cu% n<br />
= R =<br />
2<br />
2<br />
Sn<br />
100⋅<br />
Sn<br />
2 2<br />
Z − R<br />
transformator małych mocy – 1,6 ÷ 3,0%.<br />
25<br />
26<br />
X =<br />
G ∆P<br />
X<br />
∆P<br />
U<br />
∆U<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
z% n<br />
= 100<br />
∆P<br />
G =<br />
Fe<br />
Fe% n<br />
=<br />
2<br />
2<br />
U<br />
n<br />
100⋅Un<br />
I S<br />
B =<br />
100⋅Un<br />
0% n<br />
2<br />
S<br />
n<br />
InG RG XG<br />
RS<br />
XS<br />
InS<br />
Podstawowe wielkości transformatora trójuzwojeniowego:<br />
UnG<br />
G<br />
I0<br />
B<br />
RD<br />
XD<br />
UnS<br />
InD<br />
UnD<br />
Moc znamionowa S n [MV·A] lub [kV·A]<br />
Za moc znamionową S n transformatora trójuzwojeniowego przyjmuje się<br />
największą z mocy znamionowych uzwojeń, S n = sup (S nG , S nS , S nD ).<br />
Moc przepustowa S p dla danej pary uzwojeń jest równa mocy mniejszej<br />
z dwu mocy znamionowych uzwojeń w parze S pGS = inf (S nG , S nS ).<br />
Typowe moce transformatorów trójuzwojeniowych 16/10/10, 25/16/16<br />
MV·A<br />
Przekładnia υ = U nG /U nS /U nD , [kV]<br />
Schemat zastępczy fazowy transformatora trójuzwojeniowego.<br />
Napięcie zwarcia ∆U zGS , ∆U zGD , ∆U zSD , w % od U nG lub U nS lub U nD<br />
27<br />
28<br />
7
2011-07-06<br />
Straty mocy czynnej trójfazowej (obciąŜeniowe)<br />
∆P CuGS /∆P CuGD /∆P CuSD w MW od S n lub S p<br />
Straty mocy czynnej w obwodzie magnetycznym (w rdzeniu)<br />
– Rezystancja par uzwojeń w Ω, ∆P Cu w MW, U n w kV, S n w MV·A<br />
R<br />
GS<br />
∆P<br />
U<br />
∆P<br />
2<br />
2<br />
CuGS n<br />
CuGD n<br />
CuSD<br />
= R<br />
2<br />
GD<br />
= R<br />
2<br />
SD<br />
=<br />
2<br />
Sn<br />
Sn<br />
Sn<br />
U<br />
∆P<br />
U<br />
2<br />
n<br />
∆P Fe w kW lub w % od S n<br />
Prąd biegu jałowego I 0 w % od prądu znamionowego uzwojeń: I nG lub<br />
I nS lub I nD .<br />
transformator duŜych mocy – 0,4 ÷ 1,4%<br />
transformator małych mocy – 1,6 ÷ 3,0%<br />
29<br />
R +<br />
GS<br />
= RG<br />
+ RS<br />
, RGD<br />
= RG<br />
+ RD,<br />
RSD<br />
= RS<br />
RD<br />
R<br />
R<br />
R<br />
G<br />
S<br />
D<br />
U<br />
2<br />
= n<br />
2⋅<br />
S<br />
2<br />
n<br />
2<br />
= Un<br />
2⋅<br />
S<br />
2<br />
n<br />
U<br />
2<br />
= n<br />
2⋅<br />
S<br />
2<br />
n<br />
( ∆P<br />
+ ∆P<br />
− ∆P<br />
)<br />
CuGS<br />
CuGD<br />
CuSD<br />
( ∆P<br />
+ ∆P<br />
− ∆P<br />
)<br />
CuGS<br />
CuSD<br />
CuGD<br />
( ∆P<br />
+ ∆P<br />
− ∆P<br />
)<br />
CuGD<br />
CuSD<br />
CuGS<br />
30<br />
– Reaktancja par uzwojeń w Ω, ∆P Cu w %, U n w kV, S n w MV·A.<br />
– Konduktancja [S], ∆P Fe w MW, U n w kV.<br />
X<br />
∆P<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
zGS n<br />
GS<br />
= 100<br />
n<br />
X<br />
∆P<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
zSD n<br />
SD<br />
= 100<br />
n<br />
X<br />
∆P<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
zGD n<br />
GD<br />
= 100<br />
n<br />
G =<br />
∆P<br />
U<br />
Fe<br />
2<br />
n<br />
X +<br />
GS<br />
= X<br />
G<br />
+ X<br />
S,<br />
X<br />
GD<br />
= X<br />
G<br />
+ X<br />
D,<br />
X<br />
SD<br />
= X<br />
S<br />
X<br />
X<br />
X<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
n<br />
G<br />
= 200<br />
2<br />
n<br />
S<br />
= 200<br />
n<br />
U<br />
⋅ S<br />
n<br />
( ∆U<br />
+ ∆U<br />
− ∆U<br />
)<br />
zGS<br />
zGD<br />
zSD<br />
( ∆U<br />
+ ∆U<br />
− ∆U<br />
)<br />
zGS<br />
zSD<br />
zGD<br />
D<br />
– Susceptancja [S], U n w kV, S n w MV·A.<br />
I S<br />
B =<br />
100⋅Un<br />
0% n<br />
2<br />
X<br />
U<br />
⋅ S<br />
2<br />
n<br />
D<br />
= 200<br />
n<br />
( ∆U<br />
+ ∆U<br />
− ∆U<br />
)<br />
zGD<br />
zSD<br />
zGS<br />
31<br />
32<br />
8
2011-07-06<br />
Przeliczanie parametrów elektrycznych urządzeń systemu elektroenergetycznego<br />
przez przekładnię transformatora.<br />
Z1<br />
Y 1<br />
I1<br />
U1 U 2<br />
⎛U<br />
2<br />
Z<br />
2<br />
= Z1<br />
⎜<br />
⎝ U1<br />
⎛ U ⎞<br />
1<br />
Y2<br />
= Y1<br />
⎜<br />
⎟<br />
⎝U<br />
2 ⎠<br />
2<br />
I2<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
Z2<br />
Y 2<br />
33<br />
Autotransformatory słuŜą do sprzęgania sieci 220 i 110 kV, 400 i 220 kV.<br />
Moce – 100/100/31,5; 160/160/50; 250/250/12,5(50), 500/500/63(100)<br />
MV·A<br />
Zalety:<br />
– tańsze w budowie,<br />
– tańsze w eksploatacji.<br />
Autotransformator o tej samej mocy co transformator charakteryzuje się:<br />
– mniejszą objętością i cięŜarem materiału przewodowego i<br />
magnetycznego;<br />
– straty mocy czynnej obciąŜeniowe (∆P Cu ) i w rdzeniu (∆P Fe ) są<br />
mniejsze niŜ w transformatorze.<br />
Wada – mniejsza odporność na dynamiczne działanie prądów<br />
zwarciowych.<br />
34<br />
W maszynach synchronicznych występuje ścisła zaleŜność między<br />
prędkością obrotową wirnika a częstotliwością prądu:<br />
p ⋅n<br />
f =<br />
60<br />
f – częstotliwość [Hz];<br />
p – liczba par biegunów;<br />
n – prędkość obrotowa [obr/min].<br />
Maszyny z utajonymi biegunami:<br />
– najczęściej dwubiegunowe, rzadziej czterobiegunowe;<br />
– wirnik maszyny wykonywany z odkuwki;<br />
– uzwojenia umieszczone w wyfrezowanych Ŝłobkach;<br />
– średnica wirnika nie przekracza zwykle 1.2 m;<br />
– napędzane turbinami parowymi o n = 3000 lub 1500 obr/min.<br />
Generatory synchroniczne budowane są w dwóch odmianach jako:<br />
– maszyny szybkoobrotowe z utajonymi biegunami;<br />
– maszyny wolnoobrotowe jawnobiegunowe.<br />
35<br />
36<br />
9
2011-07-06<br />
Maszyny jawnobiegunowe:<br />
– większa liczba biegunów;<br />
– uzwojenie wzbudzenia wykonane w postaci cewek umieszczonych na<br />
biegunach;<br />
– napędzane silnikami wysokopręŜnymi lub turbinami wodnymi;<br />
– prędkości obrotowe wynoszą od kilkunastu do kilkuset obr/min.<br />
Danymi znamionowymi turbogeneratora synchronicznego dla stanów<br />
ustalonych (symetrycznych) i w pierwszej chwili stanu nieustalonego są:<br />
1. Moc znamionowa trójfazowa S n , w MV·A;<br />
2. Napięcie znamionowe trójfazowe U n , w kV;<br />
3. Reaktancja synchroniczna (jest to reaktancja jaką maszyna synchroniczna<br />
wirująca z prędkością synchroniczną stanowi dla 3-fazowego<br />
układu prądów kolejności zgodnej) X d% w % od ilorazu U 2 n/S n ;<br />
4. Reaktancja podprzejściowa (jest to reaktancja jaką maszyna<br />
stanowi dla pierwszej harmonicznej prądu twornika w pierwszej chwili<br />
po nagłym trójfazowym zwarciu) X ’’ d% w % od ilorazu U 2 n/S n ;<br />
37<br />
X<br />
X<br />
U<br />
2<br />
d% n<br />
d<br />
= 100 ⋅ Sn<br />
X<br />
X<br />
U<br />
'' 2<br />
'' d% n<br />
d<br />
= 100 ⋅ Sn<br />
38<br />
Przykładowe dane znamionowe turbogeneratorów<br />
P n /S n<br />
[MW/MV·A]<br />
8/10<br />
32/40<br />
50/62,5<br />
120/150<br />
200/235<br />
362/426<br />
500/588<br />
U n<br />
[kV]<br />
6,3<br />
6,3<br />
10,5<br />
13,8<br />
15,75<br />
22<br />
21<br />
X d%<br />
[%]<br />
233,7<br />
233,6<br />
184<br />
211<br />
184,5<br />
255<br />
256<br />
X ’’ d%<br />
[%]<br />
16,2<br />
15,9<br />
23,5<br />
18,1<br />
19,2<br />
25<br />
24<br />
Stacja elektroenergetyczna – jest to zespół urządzeń słuŜących do<br />
rozdzielania lub rozdzielania i przetwarzania <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong>.<br />
Stacja rozdzielcza – występuje tylko rozdział <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong> o tym<br />
samym poziomie napięcia.<br />
Stacja transformatorowo-rozdzielcza – słuŜy do przetwarzania i<br />
rozdziału <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong> przy róŜnym poziomie napięcia.<br />
Rozdzielnia – jest to wyodrębniona część stacji elektroenergetycznej<br />
zawierającej wydzielone pomieszczenie, zespół pomieszczeń lub<br />
wydzielony teren, gdzie znajduje się zespół urządzeń rozdzielczych<br />
określonego napięcia umoŜliwiający dokonywanie czynności<br />
łączeniowych.<br />
Dla hydrogeneratorów reaktancje synchroniczne X d są mniejsze niŜ dla<br />
turbogeneratorów i wynoszą od 50,6 do 157%, a reaktancje podprzejściowe<br />
od 14,3 do 24%. 39<br />
40<br />
10
2011-07-06<br />
Rozdzielnica – jest to zespół urządzeń składający się z aparatury<br />
rozdzielczej, zabezpieczeniowej, pomiarowej, sterowniczej i<br />
sygnalizacyjnej wraz z szynami zbiorczymi i elementami izolacyjnymi,<br />
wsporczymi i osłonowymi, które wspólnie tworzą układ zdolny do<br />
rozdzielania <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong> przy jednym napięciu znamionowym.<br />
Pole rozdzielcze – stanowi zespół aparatów zabezpieczeniowych,<br />
łączeniowych, sterowniczych, pomiarowych oraz innych urządzeń<br />
pomocniczych związanych z rozdziałem i przesyłem <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong>.<br />
Pole dopływowe – jest polem, przez które energia dopływa do szyn<br />
zbiorczych, tzn. znajduje się ono na końcu linii zasilającej.<br />
Pole odpływowe – jest polem, przez które energia odpływa z szyn<br />
zbiorczych, tzn. znajduje się ono na początku linii wychodzącej ze stacji.<br />
W zaleŜności od przeznaczenia<br />
w stacjach elektroenergetycznych<br />
występują pola:<br />
– liniowe;<br />
– transformatorowe;<br />
– sprzęgłowe;<br />
– pomiarowe;<br />
– potrzeb własnych;<br />
– odgromnikowe.<br />
Nazwa elementu stacji<br />
Szyny zbiorcze<br />
Odłącznik<br />
Odłącznik szynowy<br />
Odłącznik liniowy<br />
Odłącznik transformatorowy<br />
Wyłącznik<br />
Rozłącznik<br />
Uziemnik<br />
Bezpiecznik<br />
Zwiernik<br />
Przekładnik prądowy<br />
Przekładnik napięciowy<br />
Odgromnik<br />
Dławik zwarciowy<br />
Oznaczenie literowe<br />
SZ<br />
O<br />
OS<br />
OL<br />
OT<br />
W<br />
Ro<br />
U<br />
Bp<br />
Z<br />
PI<br />
PU<br />
Og<br />
Dł<br />
Transformator<br />
T<br />
41<br />
42<br />
a) SZ<br />
OS<br />
b)<br />
SZ<br />
OS<br />
W<br />
W<br />
PU<br />
PI<br />
PU<br />
PI<br />
OL<br />
OL<br />
U<br />
U<br />
Pola liniowe SN: a) w układzie z pojedynczym systemem szyn zbiorczych,<br />
b) w układzie z podwójnym systemem szyn zbiorczych.<br />
43<br />
Pola transformatorowe SN: a) w rozdzielnicy z pojedynczym systemem szyn<br />
zbiorczych, b) dla transformatora trójuzwojeniowego.<br />
44<br />
11
2011-07-06<br />
Pola sprzęgła: a) podłuŜnego z jednym odłącznikiem, b) podłuŜnego z<br />
dwoma odłącznikami, c) podłuŜnego z wyłącznikiem, d) poprzecznego, e)<br />
Pola pomiarowe: a) z przekładnikiem napięciowym, b) z przekładnikiem<br />
napięciowym i prądowym.<br />
podłuŜnego z dławikiem zwarciowym. 45<br />
46<br />
Pole potrzeb własnych przeznaczone są do zasilania urządzeń i aparatów<br />
pomocniczych stacji. Schematy tych pól są zwykle takie same jak dla pól<br />
transformatorów o małych mocach.<br />
Łączniki wysokiego napięcia ze względu na zdolność łączenia i funkcję<br />
jaką spełniają w układzie elektroenergetycznym dzieli się na:<br />
– wyłączniki,<br />
– rozłączniki,<br />
– odłączniki,<br />
– uziemniki,<br />
– zwierniki,<br />
– bezpieczniki,<br />
Pole odgromnikowe: a) z odłącznikiem, b) z bezpośrednio podłączonym<br />
odgromnikiem.<br />
47<br />
48<br />
12
2011-07-06<br />
Wyłącznik jest łącznikiem elektrycznym, słuŜącym do załączania i<br />
wyłączania prądów roboczych oraz do wyłączania prądów zwarciowych.<br />
Zdolność wyłączania prądów zwarciowych w porównaniu z rozłącznikiem<br />
wynika z konstrukcji styków, które są wyposaŜone w<br />
specjalistyczny układ gaszenia łuku.<br />
Ze względu na konstrukcję wyłącznika dzielimy je na:<br />
– małoolejowe;<br />
– pneumatyczne;<br />
– z sześciofluorkiem siarki, SF 6 ;<br />
– próŜniowe;<br />
– magnetowydmuchowe.<br />
Rozłączniki słuŜą do załączania oraz wyłączania prądów roboczych i<br />
ewentualnie do samoczynnego wyłączania prądów przeciąŜeniowych.<br />
Prądy wyłączalne rozłączników są stosunkowo niewielkie, mniejsze niŜ<br />
prądy zwarcia, dlatego muszą być wyposaŜone w bezpiecznik zwarciowy.<br />
Zestaw taki często zastępuje wyłączniki, które są drogie i mają<br />
ograniczoną liczbę cyklów załącz-wyłącz.<br />
Symbol elektryczny wyłącznika<br />
49<br />
Symbol elektryczny rozłącznika<br />
50<br />
Odłącznik jest łącznikiem, który w obwodzie elektrycznym ma stworzyć<br />
widoczną i bezpieczną przerwę izolacyjną pomiędzy jego stykami.<br />
Przerwa izolacyjna powinna mieć tak duŜą wytrzymałość elektryczną<br />
aby nie mogło wystąpić przebicie pomiędzy stykami odłącznika.<br />
Czynności manewrowe – załączanie i wyłączanie – wykonywane są w<br />
stanie bezprądowym lub przy prądach o niewielkiej wartości np.<br />
załączanie nieobciąŜonych linii lub transformatorów.<br />
Uziemniki przeznaczone są do uziemiania i zwierania obwodów<br />
elektrycznych odłączonych spod napięcia. Zapewniają bezpieczeństwo<br />
obsługi w czasie prac remontowych lub konserwacyjnych.<br />
Zwierniki są przeznaczone do inicjowania samoczynnego wyłączenia<br />
linii zasilających w wyniku jednofazowego załączania na zwarcie z<br />
ziemią.<br />
Bezpieczniki są przeznaczone do zabezpieczania od skutków zwarć.<br />
Ich działanie jest jednorazowe. Bezpieczniki budowane są na napięcia<br />
znamionowe do 30 kV. Zastosowanie bezpieczników wraz z rozłącznikami<br />
pozwala na wyeliminowanie wyłączników i uzyskanie znacznych<br />
oszczędności finansowych.<br />
Symbol elektryczny odłącznika<br />
51<br />
52<br />
13
2011-07-06<br />
Dławiki przeciwzwarciowe słuŜą do ograniczania prądów zwarciowych<br />
w sieciach SN (6, 10, 15 i 20 kV).<br />
∆U<br />
z%<br />
Un<br />
X =<br />
100⋅<br />
3 ⋅ I<br />
n<br />
X – reaktancja dławika, Ω;<br />
∆U z% – napięcie zwarcia, % od U n ;<br />
U n – napięcie znamionowe, kV;<br />
– prąd znamionowy, kA.<br />
I n<br />
Kondensatory (podłączone równolegle) słuŜą do kompensowania<br />
mocy biernej indukcyjnej.<br />
2<br />
Un<br />
Reaktancja pojemnościowa fazowa, [Ω]:<br />
X =<br />
Q<br />
Rezystancja fazowa, [Ω]: R = ( 200 ÷ 500) ⋅ X<br />
U n<br />
Q n<br />
– napięcie znamionowe międzyfazowe, kV;<br />
– moc znamionowa trójfazowa, MV·Ar;<br />
n<br />
Dławiki są równieŜ stosowane do kompensacji mocy biernej pojemnościowej<br />
linii długich. Reaktancja indukcyjna fazowa dławika:<br />
U<br />
X =<br />
Q<br />
2<br />
n<br />
n<br />
U n – napięcie znamionowe międzyfazowe, kV;<br />
Q n – moc znamionowa trójfazowa, MV·Ar.<br />
53<br />
Kondenstatory (podłączone szeregowo) słuŜą do kompensacji<br />
reaktancji indukcyjnej linii.<br />
Qn<br />
Reaktancja indukcyjna fazowa, [Ω]: X =<br />
2<br />
3⋅<br />
I n<br />
I n – prąd znamionowy, kA;<br />
Q n – moc znamionowa trójfazowa, MV·Ar.<br />
54<br />
Iskierniki – naleŜą do najprostszych środków ochrony przeciwprzepięciowej.<br />
Działają w razie wystąpienia przepięć o wartościach<br />
większych niŜ wytrzymałość przerwy powietrznej iskiernika, co<br />
powoduje zwarcie obwodu z ziemią i spadek napięcia do zera.<br />
Odgrominiki – są aparatami słuŜącymi do ochrony przed przepięciami<br />
pochodzącymi od wyładowań atmosferycznych. Stosowane są trzy<br />
rodzaje odgromników: wydmuchowe, zaworowe oraz beziskiernikowe<br />
(warystorowe).<br />
Ograniczniki przepięć – stanowią odgromniki beziskiernikowe.<br />
Linie elektroenergetyczne 100, 220 i 400 kV są wykorzystywane<br />
powszechnie do zapewnienia łączności w sieci energetyki–zawodowej.<br />
Łączność powinna być zachowana–niezaleŜnie od stanu pola, dlatego<br />
urządzenia TEN (telefonia energetyczna nośna) umieszcza się zawsze<br />
Stratą napięcia U AB nazywa się róŜnicę geometryczną wektorów<br />
napięcia między dwoma punktami sieci.<br />
U U −U<br />
= 3ZI<br />
AB<br />
=<br />
A B<br />
Spadkiem napięcia ∆U AB nazywa się róŜnicę modułów (wartości<br />
skuteczne) napięć między dwoma punktami sieci.<br />
∆U<br />
AB<br />
∆ U<br />
AB<br />
= U<br />
A<br />
−U<br />
∆U<br />
100%<br />
B<br />
AB%<br />
=<br />
U<br />
najdalej od szyn zbiorczych. 55<br />
56<br />
n<br />
14
2011-07-06<br />
Odchylenie napięcia ∆U – długotrwałe obniŜenie napięcia u odbiorcy.<br />
Wahanie napięcia – szybkie zmiany napięcia występujące np. przy<br />
rozruchu silników o duŜej mocy.<br />
Procentowe odchylenie napięcia<br />
U −U<br />
∆U<br />
=<br />
U<br />
n<br />
n<br />
100%<br />
U – napięcie u odbiorcy występujące długotrwale.<br />
Straty podłuŜne mocy czynnej powodują nagrzewanie urządzeń<br />
sieciowych i zmniejszają sprawność przesyłu, poniewaŜ w elektrowniach<br />
trzeba wytworzyć więcej mocy czynnej, niŜ wynika to z zapotrzebowania<br />
odbiorców.<br />
2<br />
∆P = 3RI<br />
, MW<br />
Straty podłuŜne mocy biernej powodują pogorszenie współczynnika<br />
mocy w sieci oraz pośrednio wzrost strat przesyłowych mocy czynnej.<br />
Powodują równieŜ powiększenie spadków napięcia.<br />
2<br />
∆Q = 3XI<br />
,<br />
MVAr<br />
∆S<br />
=<br />
U<br />
3 AB<br />
*<br />
2 2<br />
2<br />
I = 3ZI<br />
= 3RI<br />
+ j3XI<br />
= ∆P<br />
+ j∆Q<br />
57<br />
I* – prąd sprzęŜony<br />
58<br />
Straty poprzeczne mocy czynnej w liniach są to straty upływnościowe i<br />
ulotowe, są one pomijalnie małe w przypadku linii średnich napięć.<br />
Straty poprzeczne w transformatorach powodują nagrzewanie się<br />
rdzenia transformatorowego i są stosunkowo duŜe.<br />
2<br />
∆P = G U MW<br />
p p<br />
,<br />
Straty poprzeczne mocy biernej w liniach są stratami pojemnościowymi,<br />
co oznacza dopływ mocy biernej do linii. Linia wysokiego napięcia jest<br />
więc generatorem mocy biernej. Straty poprzecznej mocy biernej w<br />
transformatorach są związane z prądem stanu jałowego i mają charakter<br />
indukcyjny.<br />
2<br />
∆Qp = −BpU<br />
, MVAr<br />
* *<br />
* 3UY<br />
pU<br />
* 2<br />
2<br />
2<br />
∆Sp<br />
= 3U I<br />
p<br />
= = Y<br />
pU<br />
= GpU<br />
− jBpU<br />
= ∆Pp<br />
+ j∆Qp<br />
3<br />
Zwarcie, to przypadkowe lub celowe połączenie przez względnie małą<br />
rezystancję lub impedancję, pomiędzy dwoma lub więcej punktami<br />
obwodu, które w normalnych warunkach mają róŜne potencjały.<br />
Skutki występowania prądu zwarciowego moŜna pogrupować w<br />
następujący sposób:<br />
cieplne – zaleŜne od ilości ciepła wydzielonego w elementach<br />
układu podczas przepływu prądu zwarciowego,<br />
dynamiczne – związane z siłami dynamicznymi, oddziałującymi<br />
pomiędzy sąsiednimi przewodami.<br />
I*, Y*, U* – wielkości sprzęŜone 59<br />
60<br />
15
2011-07-06<br />
Przyczyny występowania zwarć:<br />
a) elektryczne:<br />
– przepięcia atmosferyczne i łączeniowe,<br />
– pomyłki łączeniowe,<br />
– długotrwałe przeciąŜenia elementów systemu,<br />
b) nieelektryczne:<br />
– starzenie się izolacji,<br />
– zanieczyszczenie izolatorów,<br />
– wady urządzeń,<br />
– uszkodzenia mechaniczne,<br />
– wpływ warunków atmosferycznych oraz zwierząt.<br />
Charakter zwarć zaleŜy od róŜnych czynników, min. od ilości miejsc oraz<br />
ilości faz, które zostały zwarte między sobą lub z ziemią.<br />
Podział zwarć:<br />
a) pojedyncze – zakłócenie, w którym występuję tylko jedno zwarcie;<br />
wielokrotne – co najmniej dwa zwarcia zlokalizowane w róŜnych<br />
miejscach,<br />
b) symetryczne – zakłócenie, w którym wektory napięć i prądów tworzą<br />
układ symetryczny; niesymetryczne – pozostałe przypadki, do<br />
których naleŜą zwarcia jednofazowe, dwufazowe, dwufazowe z<br />
ziemią,<br />
c) jednoczesne – zakłócenie, w którym zwarcia zachodzą w tym<br />
samym momencie; niejednoczesne – zwarcia nie zachodzące w tym<br />
samym momencie.<br />
61<br />
62<br />
Procentowy udział poszczególnych rodzajów zwarć<br />
Rodzaj zwarcia<br />
Jednofazowe<br />
Podwójne z ziemią i<br />
dwufazowe z ziemią<br />
Dwufazowe<br />
Trójfazowe<br />
Udział<br />
65%<br />
20%<br />
10%<br />
5%<br />
63<br />
Rodzaje zwarć: a) trójfazowe symetryczne; b) i c) trójfazowe symetryczne<br />
doziemne; d) dwufazowe; e) dwufazowe doziemne; f) jednofazowe doziemne o<br />
sieci z uziemionym punktem zerowym; g) jednofazowe doziemne w sieci z<br />
izolowanym punktem zerowym.<br />
64<br />
16
2011-07-06<br />
i(<br />
t)<br />
= i<br />
i<br />
i<br />
AC<br />
DC<br />
AC<br />
+ i<br />
DC<br />
U<br />
m<br />
(0) = sin<br />
Z<br />
U<br />
m<br />
(0) = − e<br />
Z<br />
( ωt<br />
+ Ψ −ϕ<br />
)<br />
R<br />
− t<br />
L<br />
sin<br />
u<br />
u(t) = U m sin(ωt+ψ u )<br />
Po zamknięciu wyłącznika W<br />
Ri + L(di/dt) = U m sin(ωt+ψ u )<br />
Prąd (zwarcia) w obwodzie jest równy:<br />
U<br />
m<br />
i(<br />
t)<br />
= sin<br />
Z<br />
( Ψ −ϕ<br />
) = i (0)<br />
u<br />
AC<br />
− t<br />
m L<br />
( ωt<br />
+ Ψ −ϕ) − e sin( Ψ −ϕ)<br />
u<br />
U<br />
Z<br />
R<br />
u<br />
65<br />
Do najwaŜniejszych wielkości charakteryzujących nieustalony przebieg<br />
zwarciowy naleŜą:<br />
– prąd zwarciowy początkowy I k '‘ – wartość skuteczna składowej<br />
okresowej prądu zwarciowego wyznaczona dla chwili t = 0 + ;<br />
– prąd zwarciowy udarowy i p – maksymalna wartość chwilowa<br />
obliczeniowego prądu zwarciowego;<br />
– prąd zwarciowy wyłączeniowy symetryczny I b – wartość skuteczna<br />
jednego pełnego okresu składowej okresowej obliczeniowego<br />
prądu zwarciowego w chwili rozdzielenia styków bieguna łącznika<br />
otwierającego się na skutek zwarcia;<br />
66<br />
– prąd zwarciowy ustalony I k – wartość skuteczna prądu<br />
zwarciowego występującego po wygaśnięciu zjawisk przejściowych;<br />
– prąd zwarciowy cieplny I th – wartość skuteczna prądu powodującego<br />
takie same skutki cieplne, jak prąd zwarciowy podczas<br />
zwarcia trwającego T k sekund;<br />
– prąd zwarciowy nieokresowy i DC – wartość średnia między obwiednią<br />
górną i dolną prądu zwarciowego, malejąca od wartości<br />
początkowej do zera;<br />
– prąd zwarciowy wyłączeniowy niesymetryczny i b asym – prąd<br />
wyłączeniowy symetryczny I b uzupełniony o składową nieokresową<br />
i DC .<br />
Metoda składowych symetrycznych opiera się na idei liniowego przekształcenia<br />
układu współrzędnych fazowych A, B, C w układ współrzędnych składowych<br />
symetrycznych 0, 1, 2 (0 – składowa zerowa, 1 – zgodna, 2 – przeciwna).<br />
Zaletą metody jest symetryzacja rozpatrywanych wielkości np. wektorów napięć<br />
i prądów, co pozwala na dalszą łatwiejszą analizę zjawisk. Transformacja<br />
polega na sprowadzeniu wielkości fazowych określonych w układzie osi<br />
fazowych nieruchomych do trzech układów osi fazowych.<br />
67<br />
68<br />
17
2011-07-06<br />
Napięcia i prądy fazowe ABC oraz składowych symetrycznych 012 .<br />
U<br />
ABC<br />
⎡1<br />
1<br />
2<br />
S =<br />
⎢<br />
⎢<br />
1 a<br />
⎢⎣<br />
1 a<br />
⎡U<br />
=<br />
⎢<br />
⎢<br />
U<br />
⎢⎣<br />
U<br />
A ⎤<br />
⎥<br />
B<br />
⎥<br />
, I<br />
⎥<br />
C ⎦<br />
1 ⎤<br />
a<br />
⎥<br />
⎥<br />
,<br />
2<br />
a ⎥⎦<br />
ABC<br />
⎡I<br />
=<br />
⎢<br />
⎢<br />
I<br />
⎢⎣<br />
I<br />
j<br />
a = e<br />
A<br />
B<br />
C<br />
2<br />
π<br />
3<br />
⎤<br />
⎥<br />
⎥<br />
, U<br />
⎥⎦<br />
012<br />
1<br />
= − + j<br />
2<br />
⎡U<br />
0⎤<br />
=<br />
⎢ ⎥<br />
⎢<br />
U<br />
1<br />
⎥<br />
, I<br />
⎢⎣<br />
U ⎥<br />
2⎦<br />
3<br />
2<br />
S, S –1 – macierze przekształceń<br />
012<br />
⎡I<br />
0 ⎤<br />
=<br />
⎢ ⎥<br />
⎢<br />
I<br />
1<br />
⎥<br />
⎢⎣<br />
I<br />
2⎥⎦<br />
⎡1<br />
1<br />
−1<br />
1<br />
S =<br />
⎢<br />
⎢<br />
1 a<br />
3<br />
2<br />
⎢⎣<br />
1 a<br />
1 ⎤<br />
2<br />
a<br />
⎥<br />
⎥<br />
a ⎥⎦<br />
U<br />
U<br />
U<br />
0<br />
1<br />
2<br />
I<br />
U<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
=<br />
3<br />
ABC<br />
ABC<br />
= SI<br />
012<br />
= SU<br />
012<br />
( U + U + U )<br />
A<br />
B<br />
2<br />
( U<br />
A<br />
+ aU<br />
B<br />
+ a U<br />
C<br />
)<br />
2<br />
( U<br />
A<br />
+ a U<br />
B<br />
+ aU<br />
C<br />
)<br />
C<br />
I<br />
U<br />
012<br />
012<br />
= S<br />
−1<br />
I<br />
ABC<br />
−1<br />
= S U<br />
Składowe symetryczne<br />
I<br />
I<br />
I<br />
0<br />
1<br />
2<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
=<br />
3<br />
ABC<br />
( I + I + I )<br />
A<br />
B<br />
C<br />
2<br />
( I<br />
A<br />
+ aI<br />
B<br />
+ a I<br />
C<br />
)<br />
2<br />
( I<br />
A<br />
+ a I<br />
B<br />
+ aI<br />
C<br />
)<br />
69<br />
70<br />
IA IB IC<br />
ZZ ZZ ZZ<br />
UA<br />
UB UC<br />
A<br />
B<br />
C<br />
w miejscu zwarcia wielkości fazowe<br />
spełniają warunki:<br />
prądy I A , I B , I C są symetryczne<br />
2<br />
I = I, I = a I,<br />
I aI,<br />
A B<br />
C<br />
=<br />
⎡I<br />
0 ⎤ ⎡1<br />
1<br />
⎢ ⎥<br />
=<br />
⎢<br />
⎢<br />
I<br />
1<br />
⎥ ⎢<br />
1 a<br />
3<br />
2<br />
⎢⎣<br />
I<br />
2⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
1 a<br />
1 2<br />
1 ⎤⎡<br />
I ⎤ ⎡0⎤<br />
2<br />
a<br />
⎥⎢<br />
⎥<br />
=<br />
⎢ ⎥<br />
⎥⎢<br />
a I<br />
⎥ ⎢<br />
I<br />
⎥<br />
a ⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
aI ⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
0⎥⎦<br />
Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla zwarcia trójfazowego.<br />
E – wartość zastępczej siły elektromotorycznej, która<br />
jest równa napięciu fazowemu w rozpatrywanym węźle<br />
w chwili poprzedzającej zwarcie.<br />
I = I<br />
0<br />
1<br />
0<br />
2<br />
1<br />
U = U<br />
= 0<br />
E<br />
I =<br />
Z + Z<br />
2<br />
Z<br />
= 0<br />
71<br />
I = I<br />
A<br />
1<br />
2<br />
I = a I<br />
B<br />
I = aI<br />
C<br />
1<br />
1<br />
I<br />
''<br />
k 3<br />
E<br />
= I<br />
A<br />
= I<br />
B<br />
= IC<br />
=<br />
Z + Z<br />
1<br />
Z<br />
72<br />
18
2011-07-06<br />
IA<br />
IB<br />
IC<br />
A<br />
B<br />
C<br />
w miejscu zwarcia wielkości fazowe<br />
spełniają warunki:<br />
I<br />
A<br />
I + I = 0<br />
B<br />
= 0<br />
B<br />
C<br />
U −U<br />
= Z I<br />
C<br />
Z<br />
B<br />
Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla zwarcia dwufazowego.<br />
I<br />
''<br />
k 2<br />
3E<br />
= I<br />
B<br />
=<br />
Z + Z + Z<br />
1<br />
2<br />
Z<br />
UA<br />
UB UC<br />
ZZ<br />
1<br />
I<br />
0<br />
=<br />
3<br />
1<br />
I<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
I<br />
2<br />
=<br />
3<br />
( 1−1)<br />
2<br />
( a − a ) I<br />
I = 0<br />
B<br />
B<br />
1<br />
= j I<br />
3<br />
2<br />
( a − a) I<br />
B<br />
= −I<br />
1<br />
B<br />
73<br />
I<br />
A<br />
= 0 ;<br />
3E<br />
I<br />
B<br />
= −I<br />
C<br />
= − j 3I<br />
1<br />
= − j<br />
Z + Z + Z<br />
2Z<br />
2<br />
+ Z<br />
Z<br />
U<br />
A<br />
= E<br />
Z + Z + Z<br />
1<br />
2<br />
Z<br />
2<br />
a Z<br />
Z<br />
− Z<br />
2<br />
U<br />
B<br />
= E<br />
Z + Z + Z<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
Z<br />
Z<br />
aZ<br />
Z<br />
+ Z<br />
2<br />
U<br />
C<br />
= E<br />
Z + Z + Z<br />
1<br />
2<br />
Z<br />
74<br />
IA<br />
IB<br />
IC<br />
A<br />
B<br />
C<br />
w miejscu zwarcia wielkości fazowe<br />
spełniają warunki:<br />
I<br />
A<br />
I = I + I<br />
Z<br />
B<br />
= 0<br />
B<br />
C<br />
C<br />
U = U = Z I<br />
Z<br />
Z<br />
Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla zwarcia dwufazowego z ziemią.<br />
UA<br />
UB UC<br />
ZZ<br />
I = I + I + I ,<br />
A<br />
0<br />
2<br />
I = I + a I + aI<br />
B<br />
0<br />
0<br />
2<br />
I = I + aI + a I<br />
C<br />
0<br />
1<br />
I = 2I<br />
−<br />
Z<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
( I<br />
1<br />
+ I<br />
2<br />
) = 3I<br />
0<br />
I + I = −I<br />
1<br />
2<br />
0<br />
75<br />
U<br />
U<br />
0<br />
1<br />
1<br />
=<br />
3<br />
1<br />
=<br />
3<br />
( U −U<br />
)<br />
A<br />
B<br />
+ 3I<br />
Z<br />
0<br />
Z<br />
1<br />
3<br />
I<br />
''<br />
k 2E<br />
3E<br />
= 3I0<br />
=<br />
⎛ Z<br />
1<br />
⎞<br />
Z<br />
1 + ⎜1<br />
+ ⎟<br />
⎝ Z<br />
2 ⎠<br />
( U<br />
A<br />
−U<br />
B<br />
) U<br />
2<br />
= ( U<br />
A<br />
−U<br />
B<br />
) U<br />
1<br />
= U<br />
2<br />
= U<br />
0<br />
− 3I<br />
0<br />
Z<br />
Z<br />
( Z + 3Z<br />
)<br />
0<br />
Z<br />
76<br />
19
2011-07-06<br />
w miejscu zwarcia wielkości fazowe<br />
spełniają warunki:<br />
U = Z I<br />
B<br />
A<br />
C<br />
Z<br />
A<br />
I = I = 0<br />
Schemat zastępczy obwodu zwarciowego dla zwarcia jednofazowego.<br />
U U + U + U = I<br />
A<br />
=<br />
0 1 2<br />
A<br />
Z<br />
Z<br />
⎡I<br />
0 ⎤ ⎡1<br />
1<br />
⎢ ⎥ 1<br />
=<br />
⎢<br />
⎢<br />
I<br />
1<br />
⎥ ⎢<br />
1 a<br />
3<br />
2<br />
⎢⎣<br />
I<br />
2⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
1 a<br />
I =<br />
0 = I 1 I<br />
2<br />
1 ⎤⎡I<br />
A ⎤ ⎡1<br />
3 I<br />
A⎤<br />
2<br />
a<br />
⎥⎢<br />
⎥<br />
=<br />
⎢ ⎥<br />
⎥⎢<br />
0<br />
⎥ ⎢<br />
1 3 I<br />
A⎥<br />
a ⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
0 ⎥⎦<br />
⎢⎣<br />
1 3 I ⎥<br />
A⎦<br />
''<br />
E<br />
I<br />
k1<br />
= I<br />
A<br />
=<br />
Z + Z + Z + 3Z<br />
0<br />
1<br />
2<br />
Z<br />
77<br />
78<br />
Wzory na obliczenie prądu zwarciowego początkowego<br />
Rodzaj<br />
zwarcia<br />
Wzór<br />
Rodzaj<br />
zwarcia<br />
Wzór<br />
Podczas transformacji składowych symetrycznych zmianie ulega<br />
zarówno ich moduł, jak równieŜ faza. Zmiana modułu zaleŜy od<br />
przekładni transformatora, o zmianie fazy decyduje sposób połączenia<br />
uzwojeń transformatora.<br />
Trójfazowe<br />
Dwufazowe<br />
'' cU<br />
n<br />
I k 3<br />
=<br />
3Z<br />
I ''<br />
n<br />
2<br />
= k Z + 1<br />
1<br />
cU<br />
Z<br />
2<br />
Dwufazowe<br />
z ziemią<br />
Jednofazowe<br />
3cU<br />
n<br />
2Z<br />
I ''<br />
2E<br />
= k Z + 1<br />
I ''<br />
n<br />
1<br />
= k Z 0 + Z + 1<br />
0<br />
3cU<br />
Z<br />
Współczynnik napięciowy: c = 1.1 wówczas, gdy oblicza się maksymalne<br />
wartości I k ”, natomiast c = 0.95, gdy oblicza się minimalną wartość tego<br />
prądu w danej sieci wysokiego napięcia.<br />
2<br />
79<br />
U<br />
’ n<br />
U<br />
’’ n<br />
N<br />
U<br />
U<br />
' '<br />
o<br />
o<br />
n n j30<br />
N j30<br />
N<br />
ϑ = = e = ϑe<br />
'' ''<br />
U U<br />
n n<br />
– wektor napięcia znamionowego górnego;<br />
– wektor napięcia znamionowego dolnego;<br />
– liczba oznaczająca grupę połączeń transformatora.<br />
80<br />
20
2011-07-06<br />
– składowa symetryczna zgodna<br />
'' U U<br />
U<br />
1<br />
ϑ = ϑ<br />
ϑ * – przekładnia sprzęŜona<br />
' '<br />
= o<br />
1 1 -j<br />
N<br />
e<br />
30<br />
'' ' ' o<br />
-j30<br />
I<br />
e<br />
N<br />
1<br />
= ϑ ∗<br />
I<br />
1<br />
= ϑI<br />
1<br />
– składowa symetryczna przeciwna<br />
U<br />
ϑ<br />
U<br />
ϑ<br />
' '<br />
'' 2 2 j30<br />
N<br />
U e o<br />
2<br />
= ∗<br />
=<br />
'' ' ' j30<br />
N<br />
I<br />
e<br />
o<br />
2 = ϑ I 2 = ϑI<br />
2<br />
– składowa symetryczna zerowa (tylko gdy istnieje moŜliwość<br />
przeniesienia tej składowej do obwodu wtórnego)<br />
U<br />
''<br />
0<br />
U<br />
U<br />
KaŜdą wielkość A moŜna wyrazić w jednostkach względnych A jw<br />
A<br />
A<br />
jw<br />
=<br />
Ab<br />
A b – jednostka podstawowa.<br />
Wielkości bazowe:<br />
' '<br />
= o<br />
0 0 -j<br />
N<br />
e<br />
30<br />
ϑ =<br />
'' ' ' o<br />
-j<br />
I = e<br />
30 N<br />
0 ϑ ∗ I 0 = ϑI<br />
0<br />
I U<br />
Z S<br />
b<br />
b<br />
ϑ<br />
I<br />
jw<br />
= = I<br />
Z<br />
jw<br />
= = Z<br />
2<br />
81<br />
Ib<br />
S<br />
Z<br />
b<br />
b<br />
U<br />
b<br />
82<br />
S =<br />
jw<br />
S<br />
S<br />
wielkości zaleŜne od mocy i napięcia:<br />
S<br />
I<br />
b<br />
=<br />
U<br />
b<br />
b<br />
b<br />
U =<br />
jw<br />
b<br />
U<br />
U<br />
2<br />
Ub<br />
U<br />
b<br />
Zb<br />
= =<br />
I S<br />
b<br />
b<br />
Podział urządzeń elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej:<br />
a) EAZP (prewencyjna) – samoczynne zapobieganie zagroŜeniom i<br />
zakłóceniom w normalnej pracy elementów systemu elektroenergetycznego.<br />
Zadania EAZP - likwidacja lub sygnalizacja zakłóceń takich jak:<br />
– przeciąŜenia prądowe (cieplne, dynamiczne);<br />
– przeciąŜenia mocą czynną i kołysania mocą;<br />
– nadmierne odchyłki napięcia i częstotliwości;<br />
– zjawiska ferrorezonansu.<br />
b) EAZE (eliminacyjna) eliminacja z pracy w systemie elektroenergetycznym<br />
elementów dotkniętych zakłóceniami.<br />
c) EAZR (restytucyjna) samoczynna zmiana konfiguracji systemu<br />
elektroenergetycznego w celu doprowadzenia go do normalnej pracy<br />
po eliminacji zakłócenia.<br />
83<br />
Wymagania jakie są stawiane zabezpieczeniom:<br />
• Szybkość działania<br />
a) zwiększenie bezpieczeństwa pracy personelu obsługującego urządzenia<br />
elektroenergetyczne oraz ludzi postronnych;<br />
b) ograniczenie do minimum szkód;<br />
c) uniknięcie przekształcania się zwarć doziemnych w zwarcia międzyprzewodowe.<br />
• Wybiorczość<br />
Zabezpieczenia powinny spowodować odcięcie od źródeł zasilających<br />
jedynie elementu uszkodzonego, natomiast nie powinny wyłączać z<br />
pracy elementów nieuszkodzonych.<br />
84<br />
21
2011-07-06<br />
• Czułość<br />
Zdolność do reagowania na najmniejsze nawet zakłócenie.<br />
• Niezawodność<br />
Zabezpieczenie powinno działać niezawodnie i jedynie w przypadku<br />
zakłóceń, do których wykrywania są przeznaczone.<br />
• Pobór mocy<br />
Zabezpieczenia powinny się charakteryzować moŜliwie małym<br />
poborem mocy gdyŜ koszt przekładników prądowych i napięciowych<br />
zaleŜy od mocy którą powinny dostarczać.<br />
• Ekonomiczność<br />
85<br />
Przekładniki słuŜą do transformacji, pierwotnych wartości napięć i prądów<br />
na wartości znormalizowane umoŜliwiające ich zdalny i bezpieczny pomiar<br />
za pomocą przyrządów o niewielkich zakresach pomiarowych oraz zasilanie<br />
przekaźników–automatyki sterowniczej i zabezpieczeniowej.<br />
a) przekładnik prądowy, b) przekładniki napięciowe w<br />
układzie V do pomiaru napięć międzyfazowych, c)<br />
przekładniki napięciowe do pomiaru napięć fazowych<br />
i międzyfazowych.<br />
86<br />
Przekładnik prądowy jest to transformator małej mocy pracujący w<br />
stanie zbliŜonym do zwarcia. SłuŜy do zasilania przekaźników zabezpieczeń<br />
oraz układów pomiarowych.<br />
Rodzaje przekładników prądowych:<br />
– pomiarowe, przeznaczone do zasilania mierników, liczników (klasa<br />
dokładności: 0,1; 0,2; 0,5);<br />
– zabezpieczeniowe, przeznaczone do zasilania przekaźników<br />
obwodów zabezpieczeniowych (symbol 5P; 10P);<br />
– sumujące, stosowane do zabezpieczeń ziemnozwarciowych;<br />
– inne, specjalnego zastosowania.<br />
Przekładniki prądowe powinny być instalowane za wyłącznikiem patrząc<br />
od strony zasilania. Taka lokalizacja ogranicza wpływ zwarć pochodzących<br />
od przekładnika na szyny zbiorcze.<br />
87<br />
Przekładnik napięciowy podobnie jak przekładnik prądowy słuŜy do<br />
zasilania cewek zabezpieczeń oraz do zasilania przyrządów pomiarowych.<br />
Ze względu na budowę przekładnika rozróŜnia się ich dwa rodzaje :<br />
– przekładniki napięciowe indukcyjne (do 110 kV);<br />
– przekładniki napięciowe pojemnościowe (220 kV i wyŜsze).<br />
88<br />
22
2011-07-06<br />
Istotne róŜnice występujące pomiędzy przekładnikami:<br />
– przekładnik napięciowy podłącza się do sieci międzyfazowo lub<br />
fazowo a przekładnik prądowy tylko do jednej z faz (szeregowo);<br />
– przekładnik napięciowy pracuje w stanie zbliŜonym do stanu jałowego<br />
a przekładnik prądowy w stanie zbliŜonym do stanu zwarcia;<br />
– obwód wtórny przekładnika napięciowego moŜna przerywać zaś<br />
przekładnika prądowego zwierać w przypadku odwrotnym moŜe to<br />
doprowadzić do uszkodzenia przekładnika;<br />
– przekładnik napięciowy w szerokim zakresie zmian napięcia<br />
zasilającego proporcjonalnie transformuje napięcie wtórne, a<br />
przekładnik prądowy w szerokim zakresie zmian prądu pierwotnego<br />
proporcjonalnie transformuje prąd wtórny.<br />
Filtry kolejności zerowej realizowane są głównie przez sumowanie<br />
prądów lub napięć fazowych.<br />
a)<br />
I ’ A<br />
I ’ B<br />
I ’ C<br />
3I0<br />
IA<br />
IB<br />
IC<br />
Zp<br />
U 0 = U A + U B + U C = 3U 0<br />
89<br />
Filtr składowej zerowej: a) prądu – układ Holmgreena, b) napięcia – otwarty<br />
trójkąt.<br />
90<br />
Najczęściej stosowanymi w zabezpieczeniach przekaźnikami są:<br />
– przekaźniki prądowe;<br />
– przekaźniki napięciowe;<br />
– przekaźniki cieplne;<br />
– przekaźniki częstotliwościowe.<br />
Zabezpieczenia mogą występować w wykonaniu o działaniu zwłocznym<br />
lub bezzwłocznym.<br />
Przekaźniki nadmiarowe (prądowe i napięciowe) są to przekaźniki<br />
reagujące na wzrost wielkości mierzonej ponad wartość nastawioną<br />
(przekaźniki nadprądowe, nadnapięciowe) a przekaźniki niedomiarowe<br />
są to przekaźniki, reagujące na wartość mierzoną mniejszą od<br />
nastawionej (przekaźniki podprądowe, podnapięciowe).<br />
91<br />
Przekaźniki cieplne słuŜą do zabezpieczeń od przeciąŜeń róŜnych<br />
obiektów elektroenergetycznych głównie silników. Ich charakterystyka<br />
cieplna powinna odwzorowywać charakterystykę cieplną chronionego<br />
obiektu pod wpływem przepływającego prądu.<br />
Przekaźniki częstotliwościowe są przeznaczone do kontroli<br />
częstotliwości w systemie elektroenergetycznym. Budowane są jako<br />
niedomiarowe lub nadmiarowe. Szersze zastosowanie mają przekaźniki<br />
niedomiarowe wykorzystywane w zabezpieczeniach do samoczynnego<br />
odciąŜania systemu elektroenergetycznego przy spadku częstotliwości<br />
wynikającej ze zwiększonego obciąŜenia systemu (deficyt mocy).<br />
92<br />
23
2011-07-06<br />
Przekaźniki wielowejściowe działają na zasadzie komparacji amplitudy<br />
lub fazy wielkości wejściowych.<br />
Ze względu na rodzaj komparacji rozróŜnia się trzy rodzaje<br />
komparatorów:<br />
– komparatory amplitudy,<br />
– komparatory fazy,<br />
– komparatory amplitudowo-fazowe.<br />
Zabezpieczenia kierunkowe słuŜą do–identyfikacji kierunku przepływu<br />
mocy zwarciowej. Identyfikacja ta polega na pomiarze kąta przesunięcia<br />
fazowego między prądem i napięciem na zaciskach zabezpieczenia.<br />
Typowym przedstawicielem zabezpieczeń kierunkowych jest zabezpieczenie<br />
kierunkowe elektromechaniczne oparte na systemie mocowym,<br />
podobnym do zasady działania– watomierzy lub liczników <strong>energii</strong><br />
<strong>elektrycznej</strong>. Stosuje się je w układach dwustronnie zasilanych.<br />
Ogólna postać komparatora: S 1 , S 2 – porównywane wejściowe sygnały<br />
pomiarowe, W – dwustanowy sygnał wyjściowy. 93<br />
94<br />
Zakres mocy znamionowych transformatora S rT [MVA]<br />
Zakłócenie<br />
100<br />
PrzetęŜenia<br />
wywołane<br />
nadprądowe zwłoczne 2-fazowe lub<br />
bezpieczniki<br />
nadprądowe zwłoczne 3-fazowe z blokadą napięciową odległościowe<br />
zwarciami<br />
3-fazowe<br />
zewnętrznymi<br />
nadprądowe bezzwłoczne<br />
Zwarcie<br />
róŜnicowe wzdłuŜne<br />
wewnętrzne i na bezpieczniki<br />
wyprowadzeniach<br />
– lub róŜnicowe wzdłuŜne<br />
zerowoprądowe lub<br />
Zwarcia doziemne –<br />
zerowonapięciowe zwłoczne<br />
ObniŜenie<br />
gazowo-przepływowe (Buchholz)<br />
poziomu oleju i<br />
–<br />
uszkodzenia<br />
wewnątrz kadzi<br />
1” 2” 3”<br />
PrzeciąŜenia<br />
– nadprądowe zwłoczne jednofazowe<br />
ruchowe<br />
Zabezpieczenie<br />
termometryczne<br />
Nadmierny wzrost<br />
– termometr ze wskaźnikiem maksymalnej temperatury<br />
ze zdalną Model cieplny<br />
temperatury<br />
sygnalizacją<br />
temperatury<br />
95<br />
Zabezpieczenia odległościowe słuŜą do zabezpieczania linii elektroenergetycznych.<br />
Działają one na zasadzie pomiaru pętli zwarciowej od<br />
miejsca zainstalowania zabezpieczenia do miejsca zwarcia. Impedancja<br />
zwarciowa jest proporcjonalna do odległości miejsca zwarcia stąd<br />
nazwa „zabezpieczenie odległościowe”<br />
Zabezpieczenia odległościowe budowane są jako:<br />
– jednosystemowe – posiada jeden człon pomiarowy, do którego w<br />
trakcie zwarcia doprowadzane są odpowiednie wielkości napięcia i<br />
prądu pętli zwarciowej w zaleŜności od rodzaju zwarcia;<br />
– wielosystemowe – zabezpieczenie budowane w wykonaniu<br />
sześciosystemowym, gdzie kaŜdy system rozpoznaje inny rodzaj<br />
zwarcia; międzyfazowe: A–B, A–C, B–C oraz fazowe: A–0, B–0 i C–0.<br />
96<br />
24
2011-07-06<br />
Zakłócenia elektryczne i nienormalne stany pracy generatora wykrywane<br />
przez zabezpieczenia generatora to:<br />
– zwarcia międzyfazowe uzwojeń stojana;<br />
– zwarcia zwojowe uzwojeń stojana;<br />
– zwarcia doziemne uzwojeń stojana;<br />
– wzrost napięcia stojana ponad dopuszczalną;<br />
– przetęŜenia wywołane zwarciami zewnętrznymi;<br />
– przeciąŜenia prądowe uzwojeń stojana;<br />
– asymetria obciąŜenia;<br />
– zwarcia doziemne i doziemne podwójne w obwodzie wzbudzenia;<br />
– utrata wzbudzenia;<br />
– utrata synchronizmu.<br />
W zaleŜności od stopnia zagroŜenia dla generatora zabezpieczenia<br />
mogą realizować następujące zadania:<br />
– powodować otwarcie wyłącznika głównego transformatora<br />
odczepowego;<br />
– powodować zamknięcie zaworu odcinającego dopływ pary do<br />
turbiny;<br />
– powodować samoczynne odwzbudzenie generatora (samoczynne<br />
gaszenie pola SGP);<br />
– sygnalizować ostrzegawczo nienormalny stan pracy generatora (np.<br />
przeciąŜenie).<br />
97<br />
98<br />
Korzyści stosowania zabezpieczenia cyfrowego:<br />
– moŜliwość łatwego komunikowania się między urządzeniami, zmniejszenie<br />
ilości połączeń kablowych;<br />
– łatwość przechowywania duŜych zasobów informacji;<br />
– moŜliwość realizacji złoŜonych algorytmów działania zabezpieczeń;<br />
– moŜliwość samotestowania urządzeń;<br />
– zredukowanie kosztu zabezpieczeń;<br />
Zakłócenie<br />
Zwarcie w<br />
uzwojeniach i<br />
przewodach<br />
zasilających<br />
Przeciążenie<br />
Silnik<br />
indukcyjny<br />
Silnik<br />
synchroniczny<br />
I>, 3-faz<br />
bezpieczniki lub wyzwalacze lub<br />
przekaźniki<br />
I>, t<br />
zależne lub niezależne<br />
Obniżenie lub zanik<br />
napięcia * U<<br />
zwłoczne lub bezzwłoczne<br />
Wypadnięcie z<br />
synchronizmu<br />
–<br />
I> lub Q><br />
lub I~ w obw.<br />
wzbudzenia<br />
Działanie<br />
zabezpieczenia<br />
bezzwłoczne<br />
wyłączenie<br />
sygnalizacja lub<br />
wyłączenie<br />
wyłączenie<br />
odwzbudzenie lub<br />
wyłączenie<br />
Schemat blokowy zabezpieczenia cyfrowego<br />
99<br />
* Zabezpieczenia od skutków zaniku napięć stosuje się gdy:<br />
- samorozruch jest niedopuszczalny ze względu na pracę samego silnika (duŜy prąd rozruchu I r ),<br />
na proces technologiczny lub bezpieczeństwo obsługi,<br />
- naleŜy zapewnić dobre warunki samorozruchu (po powrocie napięcia) innym silnikom bez<br />
zabezpieczeń zanikowych.<br />
100<br />
25
2011-07-06<br />
Samoczynne ponowne załączanie (SPZ) – zadaniem SPZ jest<br />
ponowne załączenie linii po wyłączeniu jej przez automatykę<br />
zabezpieczeniową linii. Ponowne, automatyczne załączenie linii<br />
następuje po krótkiej przerwie beznapięciowej w linii, potrzebnej na<br />
dejonizację przestrzeni połukowej, tzn. przestrzeni, w której podczas<br />
zwarcia pośredniego pali się łuk elektryczny (np. między przewodami<br />
dwóch faz lub między przewodem fazowym a uziemionym słupem linii).<br />
Minimalne czasy dejonizacji przestrzeni połukowej w liniach o napięciu<br />
15÷400 kV wynoszą od 1,1 s do 0,5 s , przy czym dłuŜsze czasy<br />
odpowiadają liniom o napięciu 400 kV.<br />
Jednofazowe (JSPZ) stosuje się wówczas, gdy wyłącznik składa się z<br />
trzech odrębnych jednobiegunowych kolumn wyposaŜonych w<br />
indywidualne napędy. Ten rodzaj wyłączników jest wykorzystywany w<br />
liniach o napięciu 220 kV i większych.<br />
Wielokrotny SPZ – najczęściej dwukrotny – jest stosowany w sieciach<br />
SN. W przypadku np. dwukrotnego SPZ cykl łączeń jest następujący:<br />
– dla udanego cyklu: wyłączenie – przerwa pierwsza (0,4 1,5 s) – załączenie<br />
– wyłączenie – przerwa druga (od kilku sekund do 3 minut) –<br />
załączenie, czyli W-Z-W-Z,<br />
– dla nieudanego cyklu : W-Z-W-Z-W<br />
101<br />
102<br />
Zadaniem automatyki samoczynnego załączenia rezerwy (SZR) jest<br />
przełączenie zasilania podstawowego na rezerwowe w przypadku<br />
zaniku lub nadmiernego obniŜenia się napięcia w torze zasilania<br />
podstawowego, przy jednoczesnej pełnej sprawności urządzeń zasilania<br />
rezerwowego. Automatyka SZR ma na celu poprawienie niezawodności<br />
dostaw <strong>energii</strong> <strong>elektrycznej</strong>.<br />
WyróŜniamy dwa sposoby pobudzania automatyki SZR: o pełnym i<br />
przyspieszonym cyklu działania.<br />
Rezerwa jawna – tor zasilania rezerwowego w normalnym układzie<br />
pracy nie przenosi Ŝadnego obciąŜenia, jednak moŜe zostać załączony<br />
w celu przejęcia całkowitego obciąŜenia.<br />
Rezerwa ukryta – źródła zasilania nie są w pełni obciąŜone w<br />
normalnym stanie pracy i mogą być czasowo przeciąŜone w wyniku<br />
Wśród wszystkich-dielektryków najlepszymi izolatorami są gazy.<br />
Czynnikiem-przesądzającym o wszechstronnym-zastosowaniu izolacji<br />
gazowej jest powszechna dostępność, w postaci- powietrza atmosferycznego.<br />
Największym ograniczeniem w wykorzystaniu powietrza jako<br />
materiału izolacyjnego jest brak moŜliwości konstruowania ich jako<br />
układów o polu jednorodnym (w kaŜdym punkcie natęŜenie pola<br />
elektrycznego jest takie samo).<br />
W warunkach rzeczywistych w układzie elektrodowym wytrzymałość<br />
powietrza zaleŜy od:<br />
– geometrii elektrod;<br />
– właściwości fizycznych powietrza (gęstość i wilgotność);<br />
– biegunowości elektrod<br />
– przegród wprowadzonych w przestrzeń międzyelektrodową;<br />
– przebiegu czasowego przyłoŜonego napięcia.<br />
przełączenia całego obciąŜenia na zasilanie z jednego źródła. 103<br />
104<br />
26
2011-07-06<br />
Podstawowym celem stosowania izolacji bezpowietrznej ze względu na<br />
właściwości elektryczne jest moŜliwość uzyskania moŜliwie małych<br />
gabarytów izolacji.<br />
Bardzo istotne jest równieŜ zapewnienie dodatkowych właściwości, np.<br />
mechanicznych, cieplnych wynikających z przewidywanych warunków<br />
pracy izolacji.<br />
Izolację bezpowietrzną moŜna podzielić na następujące rodzaje:<br />
– dielektryk stały – izolacja maszyn i kabli średnich napięć;<br />
– dielektryk ciekły współpracujący z dielektrykiem stałym w układzie<br />
równoległym – izolacja transformatorów średnich napięć;<br />
– dielektryk gazowy pracujący zwykle przy nadciśnieniu, współpracujący<br />
z dielektrykami stałymi w układzie równoległym – izolacja<br />
kabli gazowych i rozdzielni oparta na SF 6 ;<br />
– izolacja warstwowa – dielektryk stały współpracuje z dielektrykiem<br />
Przepięcia<br />
Przepięcie jest to nagły wzrost napięcia w układzie elektrycznym, ponad<br />
normalnie panującą w nim wartość. Wartość przepięcia określa się jako<br />
krotność napięcia normalnej pracy układu w stosunku do ziemi.<br />
U<br />
m<br />
kp<br />
=<br />
2 ⋅ U<br />
U m – wartość szczytowa (w stosunku do ziemi) nagłego wzrostu napięcia,<br />
U f – napięcie fazowe normalnej pracy układu, wartość skuteczna przy 50 Hz.<br />
Podział przepięć:<br />
– przepięcia zewnętrzne, do których zalicza się przepięcia atmosferyczne<br />
bezpośrednie i pośrednie – indukowane oraz przerzuty napięcia (zwarcia<br />
obwodów wysokiego napięcia z obwodami o niŜszym napięciu),<br />
– przepięcia wewnętrzne, których źródłem jest sam obwód oraz czynności<br />
ciekłym lub gazowym – izolacja kabli, kondensatorów. 105<br />
106<br />
i zjawiska w nim zachodzące.<br />
f<br />
Przepięcia zewnętrzne (atmosferyczne):<br />
– bezpośrednie, występują podczas bezpośredniego uderzenia piorunu<br />
w przewód lub przewody fazowe urządzeń elektroenergetycznych.<br />
– pośrednie, występują one wówczas gdy prąd piorunu płynie w<br />
przewodach odgromowych linii, a w przewodach fazowych tejŜe linii<br />
indukują się fale napięciowe lub gdy piorun uderzył w jeden przewód<br />
fazowy, w przewodach zaś pozostałych faz indukują się przepięcia<br />
wskutek przepływu prądu w fazie trafionej.<br />
Przepięcia wewnętrzne dzielimy na:<br />
– łączeniowe, zachodzące w razie wszelkich zmian w obwodach<br />
spowodowanych ich normalną eksploatacją (załączanie i wyłączanie<br />
elementów obwodów elektroenergetycznych), są to przepięcia spowodowane<br />
zmianami parametrów elektrycznych obwodów R, L, C;<br />
– dynamiczne, zachodzące w razie nagłych zmian obciąŜeń obwodów;<br />
są to typowe przepięcia długotrwałe;<br />
– zakłóceniowe, wynikające z róŜnych awaryjnych zmian w obwodach<br />
(zwarcia międzyfazowe i doziemienia).<br />
107<br />
108<br />
27
2011-07-06<br />
Ze względu na sposób pracy punktu neutralnego transformatorów i<br />
generatorów rozróŜnia się sieci:<br />
– z izolowanym punktem neutralnym;<br />
– z punktem neutralnym bezpośrednio uziemionym;<br />
– z punktem neutralnym uziemionym przez reaktancję indukcyjną<br />
(cewkę Petersena) lub przez rezystancję;<br />
– z punktem neutralnym izolowanym w czasie normalnej pracy sieci, a<br />
uziemionym przez iskiernik przy doziemieniu sieci.<br />
W zaleŜności od sposobu uziemienia instalacje dzieli się na róŜnego<br />
rodzaju układy sieciowe.<br />
T – bezpośrednie połączenie jednego punktu układu (najczęściej przewodu<br />
neutralnego) z ziemią;<br />
I – wszystkie części mogące znaleźć się pod napięciem w warunkach<br />
normalnej pracy (części czynne) są odizolowane od ziemi albo<br />
jeden punkt jest połączony z ziemią przez impedancję lub bezpiecznik<br />
iskiernikowy.<br />
109<br />
110<br />
Druga litera (N lub T) określa związek między dostępnymi częściami<br />
przewodzącymi a ziemią. Dotyczy to elementów przewodzących<br />
instalacji <strong>elektrycznej</strong>, które mogą być dotknięte i które w normalnych<br />
warunkach pracy nie znajdują się pod napięciem.<br />
N – metaliczne połączenie podlegających ochronie dostępnych części<br />
przewodzących z uziemionym punktem układu sieciowego<br />
(neutralnym);<br />
T – metaliczne połączenie z ziemią (uziemienie) podlegających<br />
ochronie dostępnych części przewodzących, niezaleŜnie od<br />
uziemienia punktu neutralnego.<br />
Następne litery określają związek między przewodem neutralnym N a<br />
przewodem ochronnym PE:<br />
C – wspólny przewód ochronno-neutralny PEN;<br />
S – osobne przewody, z których jeden spełnia funkcję przewodu<br />
neutralnego, a drugi przewodu ochronnego PE;<br />
C-S – w pierwszej części instalacji (licząc od strony zasilania) wspólny<br />
przewód PEN, a w drugiej osobny przewód neutralny N i<br />
ochronny PE.<br />
111<br />
112<br />
28
2011-07-06<br />
T – terra – ziemia<br />
N – neutrum – neutralny<br />
I – isolate – izolowane<br />
C – common – wspólny<br />
S – separate – rozłączny<br />
TN-S<br />
Zerowanie – środek ochrony przeciwporaŜeniowej dodatkowej, polega<br />
na połączeniu części przewodzących dostępnych z uziemionym przewodem<br />
ochronnym PE lub przewodem ochronno-neutralnym PEN i powoduje<br />
w warunkach zakłóceniowych samoczynne odłączanie zasilania.<br />
113<br />
Zerowanie<br />
Samoczynne wyłączenie zasilania<br />
114<br />
TN-C<br />
TN-C-S<br />
Zerowanie<br />
Zerowanie<br />
Samoczynne wyłączenie zasilania<br />
Samoczynne wyłączenie zasilania<br />
115<br />
116<br />
29
2011-07-06<br />
TT<br />
IT<br />
Uziemienie ochronne<br />
Samoczynne wyłączenie zasilania<br />
117<br />
Uziemienie ochronna<br />
Samoczynne wyłączenie zasilania<br />
118<br />
Z punktu widzenia ochrony przeciwporaŜeniowej rozróŜnia się następujące<br />
rodzaje napięć elektrycznych:<br />
1) robocze U o<br />
2) dotykowe U d<br />
3) krokowe U kk<br />
4) raŜeniowe U r<br />
Ad 1) Napięcie robocze U o<br />
jest to napięcie panujące między częściami<br />
przewodzącymi obwodu-elektrycznego a ziemią lub między częściami<br />
przewodzącymi naleŜącymi do róŜnych biegunów obwodu elektrycznego.<br />
Napięcie to moŜe utrzymywać się stale lub dorywczo i jest<br />
zbliŜone swą wartością do napięcia znamionowego. Jeśli na skutek<br />
uszkodzenia izolacji przez uziemione urządzenie (połączenie z ziemią<br />
metalowych części urządzenia elektrycznego, nie będących w<br />
normalnych-warunkach pod napięciem) popłynie prąd zwarciowy do<br />
ziemi, to na powierzchni ziemi wokół urządzenia pojawi się napięcie,<br />
którego wartość zmniejsza się w miarę zwiększania się odległości. W<br />
związku z tym mogą wystąpić niebezpieczne–wartości napięć dotykowych<br />
i krokowych.<br />
5) bezpieczne U L<br />
120<br />
119<br />
30
2011-07-06<br />
Ad 2) Napięcie dotykowe U d<br />
występuje między dwoma punktami<br />
przedmiotów lub ich części nie naleŜących do obwodu elektrycznego,<br />
których moŜna jednocześnie dotknąć dwiema częściami ciała, np.<br />
dwiema rękami lub ręką i stopą. Wartość napięcia dotykowego zaleŜy od<br />
wartości napięcia roboczego oraz rezystancji pomiędzy obudową<br />
urządzenia a ziemią. Jest ona na ogół tym mniejsza od wartości<br />
napięcia roboczego, im mniejsza jest wartość rezystancji uziemienia<br />
obudowy uszkodzonego urządzenia. Jeśli urządzenie, w którym<br />
nastąpiło uszkodzenie izolacji roboczej, jest odizolowane od ziemi, to<br />
napięcie dotykowe moŜe osiągnąć wartość równą napięciu roboczemu.<br />
Napięcie dotykowe moŜna wyrazić wzorem:<br />
U d<br />
= (R cd<br />
+ 0,5 R p<br />
) I rd<br />
gdzie: R cd<br />
– rezystancja ciała człowieka na drodze ręka-nogi;<br />
R p<br />
– rezystancja przejścia;<br />
Ad 3) Napięcie krokowe U k<br />
występuje pomiędzy dwoma punktami na<br />
powierzchni gruntu lub stanowiskami odległymi od siebie o krok, czyli o<br />
około 1 m; wyraŜa się wzorem:<br />
U k<br />
= (R ck<br />
+ 2 R p<br />
) I rk<br />
gdzie: R ck<br />
– rezystancja ciała człowieka na drodze noga-noga;<br />
I rk<br />
– raŜeniowy prąd krokowy.<br />
Ad 4) Napięcie raŜeniowe U r<br />
jest to spadek napięcia wzdłuŜ drogi<br />
przepływu prądu przez ciało człowieka. W większości przypadków<br />
napięcia raŜeniowe są mniejsze od napięć dotykowych i krokowych ze<br />
względu na moŜliwość wystąpienia dodatkowych rezystancji w obwodzie<br />
prądu raŜenia.<br />
I rd<br />
– raŜeniowy prąd dotykowy. 121<br />
122<br />
Ad 5) Napięcie bezpieczne U L<br />
jest to największa bezpieczna wartość<br />
napięcia roboczego lub dotykowego utrzymująca się długotrwale w<br />
określonych warunkach oddziaływania otoczenia.<br />
Rodzaj prądu<br />
Prąd przemienny<br />
o częstotliwości<br />
15 50 Hz<br />
Napięcie bezpieczene U L [V]<br />
Warunki środowiskowe<br />
W1<br />
W1 – warunki, w których rezystancja ciała człowieka w stosunku do<br />
ziemi wynosi co najmniej 1000 Ω;<br />
W2 – warunki w których rezystancja ciała człowieka w stosunku do<br />
ziemi wynosi mniej niŜ 1000 Ω.<br />
123<br />
W2<br />
50 25<br />
Prąd stały 120 60<br />
Ochrona przeciwporaŜeniowa w instalacjach i urządzeniach elektrycznych<br />
ma na celu niedopuszczenie do przepływu przez ciało człowieka<br />
prądu raŜeniowego lub ograniczenie czasu przepływu prądu przez<br />
szybkie wyłączenie zasilania, aby zapobiec powstaniu groźnych dla<br />
zdrowia i Ŝycia skutków.<br />
Ochronę przeciwporaŜeniową zapewnia się, stosując:<br />
1) bardzo niskie napięcie;<br />
2) ochronę przed dotykiem bezpośrednim;<br />
3) ochronę przed dotykiem pośrednim.<br />
124<br />
31
2011-07-06<br />
Ad 1) Najskuteczniejszym środkiem ochrony przeciwporaŜeniowej jest<br />
stosowanie urządzeń zasilanych ze źródeł o napięciu roboczym nie<br />
przekraczającym napięcia bezpiecznego U L<br />
. Zastosowanie bardzo<br />
niskiego napięcia stanowi ochronę przed dotykiem bezpośrednim i<br />
pośrednim (ochronę podstawową i dodatkową).<br />
Rodzaje obwodów zasilanych bardzo niskim napięciem:<br />
a) SELF (Safety Extra Low Voltage – bardzo niskie napięcie<br />
bezpieczne),<br />
b) PELV (Protection Extra Low Voltage – bardzo niskie napięcie<br />
ochronne),<br />
c) FELV (Functional Extra Low Voltage – bardzo niskie napięcie<br />
funkcjonalne).<br />
125<br />
SELV – jest to napięcie występujące w obwodzie bez uziemienia<br />
roboczego, zasilanym ze źródła napięcia bezpiecznego. Zapewnia<br />
niezawodne oddzielenie od obwodu zasilającego nawet w przypadku<br />
awarii urządzenia.<br />
126<br />
FELV – obwód napięcia bardzo niskiego, niezapewniający niezawodnego<br />
oddzielenia elektrycznego od innych obwodów, a napięcie niskie<br />
stosowane jest ze względów funkcjonalnych, a nie dla celów ochrony<br />
przeciwporaŜeniowej (jak w SELV). Źródłem zasilania moŜe być kaŜde<br />
urządzenie galwanicznie odseparowane od sieci zasilającej.<br />
PELV – obwód napięcia bardzo niskiego, z uziemieniem roboczym, zasilany<br />
ze źródła bezpiecznego zapewniający niezawodne oddzielenie elektryczne<br />
od innych obwodów. Najbardziej istotna róŜnica między obwodami PELV i<br />
SELV polega na tym, Ŝe części czynne obwodu PELV, tj. jeden przewód<br />
fazowy lub biegun obwodu powinny być uziemione. RównieŜ części przewodzące<br />
dostępne urządzeń i obwodów PELV powinny być uziemione. 127<br />
128<br />
32
2011-07-06<br />
Ad. 2) Zadaniem ochrony podstawowej jest niedopuszczenie do<br />
dotknięcia przez człowieka przewodzących części obwodu elektrycznego.<br />
Ma ona równieŜ zabezpieczyć przed poraŜeniem łukiem<br />
elektrycznym oraz nie dopuścić, by w chwili opadnięcia przewodu<br />
napięcie przenosiło się na przedmioty metalowe znajdujące się w<br />
pobliŜu.<br />
129<br />
Do środków ochrony podstawowej zalicza się:<br />
– izolację roboczą metalowych części obwodów elektrycznych urządzeń;<br />
– osłony gołych części znajdujących się pod napięciem (np. zaciski<br />
maszyn elektrycznych);<br />
– umieszczenie gołych części będących pod napięciem w trudno<br />
dostępnych miejscach;<br />
– zabezpieczenie przewodów ruchomych przed uszkodzeniami<br />
mechanicznymi;<br />
– stosowanie komór łukowych w aparatach elektrycznych;<br />
– osłony gołych przewodów wykonane z siatki lub płyt izolacyjnych;<br />
– właściwe odstępy izolacyjne gołych szyn rozdzielni od jej metalowej<br />
obudowy;<br />
– poręcze lub przegrody wykonane z materiałów nie przewodzących<br />
utrudniających niezamierzone dotknięcie gołych szyn lub zacisków w<br />
pomieszczeniach ruchu elektrycznego.<br />
130<br />
Ad. 3) Ochronę przed poraŜeniem prądem elektrycznym w razie<br />
uszkodzenia izolacji naleŜy zapewnić przez zastosowanie co najmniej<br />
jednego ze środków ochrony dodatkowej:<br />
a) samoczynne wyłączanie zasilania,<br />
b) separacji <strong>elektrycznej</strong>,<br />
c) izolacji stanowiska,<br />
d) nieuziemionych połączeń wyrównawczych,<br />
e) odbiorników o II klasie ochronności.<br />
Ad. a) Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania polega na<br />
szybkim wyłączeniu instalacji spod napięcia, gdy nastąpi zwarcie części<br />
będącej pod napięciem fazowym z dostępną częścią przewodzącą.<br />
Ad. b) Separacja elektryczna polega na zasilaniu odbiornika lub grupy<br />
odbiorników za pomocą transformatora separacyjnego lub przetwornicy.<br />
Zarówno w razie uszkodzenia izolacji roboczej, jak i podczas<br />
dotknięcia bezpośrednio do części czynnej obwodu separowanego nie<br />
popłynie prąd raŜeniowy, poniewaŜ obwód elektryczny nie jest<br />
zamknięty.<br />
131<br />
Ad. c) Izolacja stanowiska ma na celu odizolowanie od ziemi urządzeń<br />
elektrycznych. W otoczeniu stanowiska pracy nie mogą znajdować się<br />
przewodzące dostępne części obce. Muszą być one osłonięte izolacją<br />
lub znajdować się poza zasięgiem ręki (min. 1,25 m).<br />
132<br />
33
2011-07-06<br />
Ad. d) Nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe zapobiegają<br />
pojawieniu się niebezpiecznych napięć dotykowych. Ochrona polega na<br />
łączeniu między sobą wszystkich części przewodzących jednocześnie<br />
dostępnych i części przewodzących obcych (ciągi instalacji wodnogazowych,<br />
zlewozmywaki, wanny metalowe itp.).<br />
Ad. e) Doświadczenia uzyskane podczas badań i eksploatacji urządzeń<br />
o napięciach międzyfazowych nie większych niŜ 440 V i napięciach<br />
fazowych nie większych niŜ 250 V posłuŜyły do opracowania<br />
klasyfikacji urządzeń ze względu na stosowany środek ochrony<br />
przeciwporaŜeniowej dodatkowej na wypadek uszkodzenia izolacji<br />
(klasa ochronności).<br />
Obecnie istnieją cztery klasy ochronności:<br />
0 – gdy jest jedynie izolacja podstawowa (brak zacisku ochronnego),<br />
I – gdy jest zastosowana izolacja podstawowa oraz jest zainstalowany<br />
zacisk ochronny do połączenia dostępnych elementów przewodzących<br />
z przewodem ochronnym układu sieciowego,<br />
II – gdy jest zastosowana izolacja podwójna lub wzmocniona,<br />
III – gdy instalacja zasilana jest napięciem bezpiecznym.<br />
W urządzeniach II klasy ochronności zastosowano izolację ochronną o<br />
parametrach ograniczających do minimum moŜliwość poraŜenia prądem<br />
elektrycznym. Najczęściej stosuje się ochronną osłonę izolacyjną (sprzęt<br />
gospodarstwa domowego: odkurzacze, młynki do kawy itp.). Izolacja<br />
moŜe być wykonana jako izolacja podwójna lub wzmocniona.<br />
133<br />
134<br />
Urządzenia do ochrony przed bezpośrednim uderzeniem piorunu<br />
składają się z następujących elementów:<br />
– urządzenia przechwytujące uderzenie pioruna (zwody);<br />
– przewód lub przewody odprowadzające;<br />
– uziemienia.<br />
Zwody umieszcza się na dachach i ścianach budynków lub na<br />
masztach obok chronionych obiektów. Zwody łączy się przewodami<br />
odprowadzającymi z pozostałymi elementami instalacji odgromowej.<br />
Uziemienie słuŜy do odprowadzenia do ziemi udarowych prądów<br />
wyładowań atmosferycznych. Najczęściej składa się z taśmy metalowej<br />
lub prętów umieszczonych w ziemi.<br />
135<br />
Warunki skutecznej ochrony przed bezpośrednim uderzeniem pioruna:<br />
– zwody muszą być tak dobrane i zainstalowane, aby uderzenia<br />
piorunów trafiały w zwody i nie mogły dosięgnąć obiektu chronionego.<br />
Strefa ochronna zwodu jest to obszar, do którego wniknięcie<br />
uderzenia pioruna jest bardzo mało prawdopodobne.<br />
– uziemienie i przewody odprowadzające muszą w sposób bezpieczny<br />
odprowadzić prądy piorunów, bez występowania zjawisk wtórnych.<br />
Przeskok od instalacji piorunochronnej do uziemionego elementu<br />
wewnątrz obiektu chronionego zaleŜy od wartości spadku napięcia na<br />
przewodach odprowadzających i uziemienia oraz od odstępu<br />
izolacyjnego między przewodami odprowadzającymi i zwieranym<br />
obiektem.<br />
– wytrzymałość mechaniczna, cieplna i antykorozyjna wszystkich<br />
elementów instalacji piorunochronnej.<br />
136<br />
34
2011-07-06<br />
1. Winker W., Wiszniewski A.: Automatyka zabezpieczeniowa w<br />
systemach elektroenergetycznych. WNT Warszawa 2004.<br />
2. Synal B., Rojewski W., DzierŜanowski W.: Elektroenergetyczna<br />
Automatyka Zabezpieczeniowa – Podstawy, Oficyna wyd. PWr 2003.<br />
3. Kinsner K., Serwin A., Sobierajski M., Wilczyński A.: Sieci<br />
elektroenergetyczne. Wydawnictwo PWr 1993.<br />
4. Juchniewicz J., Lisiecki J.: Wysokonapięciowe układy izolacyjne.<br />
Wydawnictwo PWr 1980.<br />
5. Dołęga W.: Stacje elektroenergetyczne. Oficyna wyd. PWr 2007.<br />
6. Bełdowski T., Markiewicz H.: Stacje i urządzenia elektroenergetyczne.<br />
WNT Warszawa 1995.<br />
7. Markiewicz H.: Aparaty elektryczne. PWN Warszawa 1989.<br />
Dr inż. Marek Głogowski<br />
137<br />
138<br />
35