| Sieci elektroenergetyczne |
|
|
|
| Wpisany przez Administrator |
| Czwartek, 01 Październik 2009 11:53 |
|
Sieci elektroenergetyczne 1. WstępSieć elektroenergetyczna - to zespół połączonych i współpracujących ze sobą: linii napowietrznych i kablowych, stacji transformatorowo-rozdzielczych i rozdzielczych, łączników, dławików , kondensatorów oraz urządzeń pomocniczych, przeznaczonych do przesyłania energii elektrycznej z elektrowni do dużych węzłów odbiorczych i rozdziału pomiędzy odbiorców. Sieć elektroenergetyczna powinna być tak zaprojektowana, aby zapewnić: odpowiednią jakość dostarczanej odbiorcom energii, elastyczność, t.zn. dawać się łatwo przystosowywać do zasilania nowych odbiorców i wzrastających obciążeń sieci oraz bezpieczeństwo obsłudze i użytkownikom. Projektowanie i budowa elektroenergetycznych linii napowietrznych w Polsce prowadzona była w oparciu o kolejne wydania normy PN-EN 5100. Zakres normy obejmował wymagania dotyczące projektowania i budowy elektroenergetycznych linii napowietrznych przewodami gołymi o napięciach znamionowych do 400 kV włącznie oraz przewodów telekomunikacyjnych zawieszonych na konstrukcjach wsporczych tych linii. Od 2002 r. projektowanie i budowa elektroenergetycznych linii napowietrznych prądu przemiennego powyżej 45 kV powinny być zgodne z normą PN-EN 50341-1 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kV- Część 1: Wymagania ogólne - Specyfikacje wspólne. Norma ta określa ogólne wymagania, które powinny być spełnione przy projektowaniu i budowie nowych linii napowietrznych, aby zapewnić ich poprawność z uwagi na bezpieczeństwo ludzi, działanie, utrzymanie oraz ochronę środowiska. Uzupełnieniem normy PN-EN 50341 w zakresie napięć niższych od jest norma PN-EN 50423 dotycząca projektowania i budowy elektroenergetycznych linii napowietrznych prądu przemiennego powyżej 1 kV do 45 kV włącznie. Norma PN-EN 50341 składa się z trzech części: Część 1 - "Wymagania ogólne. Specyfikacje wspólne", nazywana też częścią zasadniczą, zawiera rozdziały wspólne dla wszystkich krajów. Część 2 . "Wykaz normatywnych warunków krajowych" zawiera listę wszystkich normatywnych warunków krajowych (NNA). Część 3 - "Zbiór normatywnych warunków krajowych" dotyczy normatywnych warunków krajowych (NNA), które odzwierciedlają praktykę krajową. Norma PN-EN 50341 nie uwzględnia wymagań dotyczących projektowania i budowy linii napowietrznych z przewodami izolowanymi, których wewnętrzne i zewnętrzne odstępy izolacyjne mogą być mniejsze niż określone w tej normie. Wymagania dotyczące odstępów izolacyjnych mogą być określone przez NNA. Projektowanie i budowa elektroenergetycznych linii napowietrznych prądu przemiennego z przewodami pelnoizolowanymi oraz z przewodami niepełnoizolowanymi powinny być zgodne z normą PN-E-SEP-003. Norma PN-EN 50341 nie ma zastosowania do przewodów odgromowych ze światłowodem (OPGWs) i przewodów fazowych ze światłowodem (OPCONs).
2. Wybrane przepisy1) Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne [Dz.U.06.89.625]. 2) Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane [Dz.U.06.156.1118]. 3) Ustawa z dnia 30 sierpnia 2002 r. o systemie oceny zgodności [Dz.U.04.204.2087] 4) Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo Ochrony Środowiska [.Dz.U.01.25.150]. 5) Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [Dz.U.07.93.623] 6) Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 roku, w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacja urządzeń, instalacji i sieci [Dz.U.03.89.828] 7) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania robót budowlanych [Dz.U.03.47.401]. 8) Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie poziomów pół elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów [ Dz.U.03.192.1883]. 9) Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [Dz.U.02.217.1833, Dz.U.05.212.1769 oraz Dz.U.07.161.1142]. 10) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 19 marca 2003 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania robót budowlanych [Dz.U.03.47.401].
3. Dokumenty normalizacyjne1) PN-E-05115 Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1 kV. 2) PN-E-05100-1:1998 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami roboczymi gołymi (norma wycofana ze zbioru norm PKN, która nie została zastąpiona inną normą - korzystanie z niej jest dopuszczalne na mocy Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. nr 109/2004 , poz. 1156 z późn. zmianami), ale także w przepisach techniczno budowlanych. 3) PN-EN 50341-1-2002 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kV - Część 2: Wykaz normatywnych warunków krajowych. 4) PN-EN 50341-1-2005 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kV - Część 1: Wymagania ogólne - Specyfikacje wspólne. 5) PN-EN 50423-1:2007 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1 kV do 45 kV. Część 1: Wymagania ogólne. Wspólne specyfikacje, 6) PN-EN 50341-3-22:2010 Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 45 kV -- Część 3: Zbiór normatywnych warunków krajowych. 7) PN-EN 61140:2004 Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym - Wspólne aspekty instalacji i urządzeń. 8) PN-E-SEP-001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwporażeniowa. 9) PN-E-SEP-003 Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Projektowanie i budowa. Linie prądu przemiennego z przewodami pelnoizolowanymi oraz z przewodami niepełnoizolowanymi. 10) N-SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa. 11) Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej - data wejścia w życie:1 sierpień 2010 r. 12) Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej. ZEW.T S.A., listopad 2006 r.
4. Określenia:
1. niskie napięcie (n/n) - napięcia o wartości nie przekraczającej 1 kV. 2. wysokie napięcie (WN): - napięcia o wartości przekraczającej 1 kV, które dzielą się na: - średnie napięcie (SN) - napięcia o wartości nie przekraczającej 100 kV, - najwyższe napięcie (NN) - napięcia o wartości przekraczającej 100 kV. Nazewnictwem napięć stosowanych w elektroenergetyce zajmuje się norma PN-92/E-50601 "Słownik terminologiczny elektryki. Wytwarzanie, przesyłanie i rozdzielanie energii elektrycznej. Pojęcia ogólne" będąca tłumaczeniem normy międzynarodowej IEC 50(601)-1985.
5. Struktura sieci elektroenergetycznychSieć elektroenergetyczna to zespół urządzeń uczestniczących w przekazywaniu energii elektrycznej z elektrowni do odbiorców. W skład sieci elektroenergetycznych wchodzą linie i stacje elektroenergetyczne. Sieci elektroenergetyczne KSE dzielą się na: - sieci przesyłowe - sieci elektroenergetyczne o Uzn wyższym niż 110 kV; - sieć rozdzielczą - sieć elektroenergetyczna o Uzn nie wyższym niż 110 kV.
Krajowy system przesyłowy
Krajową sieć przesyłową tworzą linie i stacje 400 i 220 kV prądu przemiennego oraz fragmentarycznie 450 kV prądu stałego. Majątkiem sieci przesyłowych zarządza PSE - Operator. Zadaniem sieci przesyłowej jest przesyłanie energii elektrycznej z elektrowni systemowych rozmieszczonych nierównomiernie na obszarze kraju do miejsc jej transformacji do sieci dystrybucyjnej 110 kV. Krajowy System Elektroenergetyczny współpracuje synchronicznie z systemem zachodnioeuropejskim (UCTE), natomiast połączenia z systemem wschodnioeuropejskim pracują wyspowo, ze względu na brak możliwości współpracy synchronicznej.
Sieć dystrybucyjną tworzą linie i stacje 110 kV, SN i nn, której eksploatację i zarządzanie majątkiem prowadzą operatorzy systemów dystrybucyjnych. Długość linii napowietrznych wynosi około 32,5 tys. kilometrów a kablowych blisko100 km. Liczba transformatorów 110/SN wynosi ponad 2500 sztuk a ich moc około 47 tys. MVA.
Sieci elektroenergetyczne 110 kV służą do:
Sieci średniego napięcia SN służą do przyłączenia źródeł wytwórczych i odbiorców końcowych zasilanych z tej sieci oraz do zasilania sieci niskiego napięcia poprzez transformację SN/nn. Długość linii SN w Polsce wynosi około 300 tys. km, w tym kablowych około 62 tys. km. Liczba transformatorów w stacjach SN/nn wynosi blisko 240 tysięcy a ich moc łączna ok. 41 tys. MVA.
Sieci niskiego napięcia n/n służą do dystrybucji energii elektrycznej do odbiorców końcowych. Linie są budowane jako czteroprzewodowe w układzie sieci TN-C lub TT. Sieci miejskie niskiego napięcia są budowane przede wszystkim jako kablowe, w strukturze zamkniętej i konfiguracji otwartej. Podział roboczy linii jest dokonywany na jednym końcu linii w stacji lub w złączu kablowym w trasie linii. Złącza, w których jest ustanowione miejsce dostarczenia energii elektrycznej i granica majątkowo-eksploatacyjna znajdują się w budynkach wielorodzinnych oraz na elewacjach lub w linii ogrodzenia budynków jednorodzinnych. Na obrzeżach dużych miast i w mniejszych miastach znaczna część linii zbudowana jest jako napowietrzna z przyłączami do odbiorców końcowych. Napowietrzne linie niskiego napięcia wykorzystywane są także do zainstalowania obwodów oświetlenia drogowego poprzez zawieszenie piątego przewodu i umieszczenie opraw oświetleniowych na słupach linii.
6. Układy sieci elektroenergetycznych Struktura sieci - jest jednoznacznie określonym układem sieci wraz z parametrami poszczególnych urządzeń. Pod pojęciem "układ sieci" rozumie się podział na sieci przesyłowe i dystrybucyjne, sieci o różnych napięciach nominalnych oraz struktury podstawowe sieci. Konfiguracja sieci - są to połączenia stałe lub okresowe identycznych lub różnych podstawowych struktur sieciowych. Struktury podstawowe sieci dzieli się na otwarte i zamknięte. Struktury otwarte mogą być promieniowe lub magistralne, rezerwowane lub nie rezerwowane. Rezerwowanie uzyskuje się poprzez przyłączenia automatyczne lub ręczne. W strukturach zamkniętych jest możliwość zasilania każdego odbioru, bez przełączeń, co najmniej z dwóch niezależnych źródeł. Konfiguracje sieci mogą być: normalne, awaryjne i po awaryjne oraz otwarte lub zamknięte.
Krajowy System Elektroenergetyczny (KSE) jest zbiorem urządzeń do rozdziału, przesyłu i wytwarzania energii elektrycznej, połączonych w system umożliwiający dostawy energii elektrycznej w sposób ciągły i nieprzerwany. Krajowy System Elektroenergetyczny dzieli się na podsystemy: - wytwórczy (elektrownie), - przesyłowo-rozdzielczy (linie i stacje elektroenergetyczne).
W krajowym systemie elektroenergetycznym (KSE) przyjęte są zasady dotyczące stosowanych struktur podstawowych i konfiguracji sieci:
Sieci otwarte - dzielą się na: promieniowe i magistralne - Sieci otwarte promieniowe - mają zastosowane w sieciach przemysłowych średniego niskiego napięcia oraz w sieciach wiejskich i instalacjach wewnętrznych niskiego napięcia. Ze względu na pewność zasilania dzielą sie na rezerwowane i nierezerwowane (rys.1). Ważną odmianą są linie promieniowe rozgałęzione, stosowane jako struktury przejściowe sieci rozdzielczych rejonowych SN.
Rys 1. Układy promieniowe; a) prosty układ promieniowy (z jednym odbiornikiem), b) układ dwupromieniowy, c) układ promieniowy
Sieci otwarte magistralne - budowane są jako nierezerwowane lub rezerwowane (rys. 2). Układy magistralne stosuje sie w sieciach przemysłowych i instalacjach wnętrzowych niskiego napięcia (nn), w sieciach miejskich średniego napięcia (SN) oraz w centrach dużych aglomeracji miejskich (linie dwumagistralne).
Rys 2. Układy magistralne; a) nierezerwowany, b) rezerwowany
Sieci zamknięte - ich cechą jest możliwość zasilania każdego z odbiorców, bez przełączeń, o najmniej z dwóch niezależnych źródeł. Pojedynczą linię zasilaną z dwóch niezależnych źródeł nazywa się układem dwustronnie zasilanym (rys.3); tego typu układy spotyka się w sieciach miejskich SN i nn, w sieciach przemysłowych SN i nn, jak również w sieciach WN.
Rys 3. Układ dwustronnie zasilany
Stosowane są również bardziej skomplikowane sieci wielokrotnie zamknięte: np. struktury kratowe stosowane w sieciach nn dzielnic miejskich o trudnej zabudowie. Są stosowane w przeważającej części w sieci wysokich napięć (WN) i najwyższych napięć (NN) oraz w sieciach miejskich średniego napięcia (SN). Są to sieci o dużej niezawodności. Po wyłączeniu uszkodzonego elementu w tym układzie jego rolę w zasilaniu innych elementów sieci przyjmuje nieuszkodzona część sieci. W sieciach przemysłowych stosuje się często sieci o strukturach mieszanych.
Konfiguracja sieci W zależności od stanu sieci rozróżnia się konfiguracje: normalne, awaryjne i poawaryjne. Sieci otwarte mogą pracować tylko w konfiguracji otwartej, natomiast sieci zamknięte - w konfiguracjach otwartych (rys. 4) bądź zamkniętych. Konfiguracje otwarte sieci o strukturach zamkniętych, mniej zawodne, stosuje się w sieciach miejskich nn i SN oraz niekiedy w sieciach przemysłowych.
Rys 4. Układ dwustronnie zasilany ściśnięty
Przyłączanie odbiorców do sieci elektroenergetycznej Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [Dz.U.07.93.623 ogłoszony dnia 29 maja 2007 r.] ustala następujące kryteria podziału na grupy podmiotów ubiegających się o przyłączenie oraz warunki przyłączenia do sieci. Podmioty ubiegające się o przyłączenie do sieci dzieli się na grupy, zwane dalej "grupami przyłączeniowymi", według następujących kryteriów:
Przyłączenie podmiotu do sieci następuje na podstawie umowy o przyłączenie do sieci po spełnieniu warunków przyłączenia zwanych dalej "warunkami przyłączenia".
Wymagania techniczne w zakresie przyłączania do sieci urządzeń wytwórczych, sieci dystrybucyjnych elektroenergetycznych, urządzeń odbiorców końcowych, połączeń międzysystemowych oraz linii bezpośrednich określa załącznik nr 1 do rozporządzenia. Podmiot ubiegający się o przyłączenie do sieci, zwany dalej "wnioskodawcą", składa wniosek o określenie warunków przyłączenia w przedsiębiorstwie energetycznym zajmującym się przesyłaniem lub dystrybucją energii elektrycznej, do którego sieci ubiega się o przyłączenie. Granica własności pomiędzy siecią przedsiębiorstwa energetycznego a instalacją odbiorcy wynika z warunków przyłączenia. Dla podmiotów zaliczonych do IV i V grupy przyłączeniowej (przyłączenie stałe do sieci nn) granica własności jest tożsama z miejscem dostarczenia energii elektrycznej i zależy od rodzaju przyłącza. Dla pozostałych grup przyłączeniowych - zgodnie z rozporządzeniem - wynika z umowy o przyłączenie. Przyłącze należy do przedsiębiorstwa energetycznego, w sieciach nn jest zwykle zakończone złączem, w którym ustalone jest miejsce dostarczenia energii elektrycznej i następuje rozdzielenie własności. Miejscem tym - w uzasadnionych przypadkach - mogą również być zaciski prądowe przy izolatorach stojaka dachowego. Dalszą częścią toru prądowego (poza ewentualną rozdzielnicą w złączu) jest wewnętrzna linia zasilająca, będąca częścią instalacji należącej do odbiorcy. Granice własności sieci elektroenergetycznych pomiędzy spółkami dystrybucyjnymi wynikają z uwarunkowań topografii sieci a pomiędzy PSE Operator I spółkami są ustalone według ogólnych zasad podziału sieci na przesyłową i dystrybucyjną. 7. Ochrona środowiskaOchrona środowiska (informacje ogólne) w związku z budową i eksploatacją sieci elektroenergetycznych dotyczy:
7.1 Ochrona przeciwporażeniowa dotyczy:
7.2 Ochrona przeciwprzepięciowa - stosowana w sieciach elektroenergetycznych ogranicza sie w zasadzie do ochrony odgromowej, zgodnie z wymaganiami norm dotyczących linii napowietrznych. Wymagania dotyczące ochrony instalacji elektrycznych odbiorców, przyłączonych do sieci elektroenergetycznej, przed przepięciami atmosferycznymi przenoszonymi przez sieć rozdzielczą i przepięciami łączeniowymi oraz zasady identyfikowania i określania miejsc w instalacjach elektrycznych, w których mogą występować przepięcia, a także doboru środków ograniczających przepięcia, zawarte są w PN-IEC 60364-4-443:2006 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych -- Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa -- Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi. 7.3 Ochrona przeciwpożarowa wynika z przepisów o ochronie przeciwpożarowej i dotyczy:
7.4 Ochrona przed oddziaływanie pola elektromagnetycznego - dotyczy jego składowej elektrycznej i magnetycznej i ogranicza się do sieci o napięciu nominalnym 110 kV i wyższym; w sieciach niższych napięć oddziaływanie to jest pomijalne. Dopuszczalne wartości składowych odrębnie dla obszarów ogólnie dostępnych i stanowisk pracy, określone są:
7.5 Ochrona przed substancjami szkodliwymi stosowanymi w eksploatacji elementów sieci elektroenergetycznych dotyczy:
Sześciofluorek siarki SF6 nie jest substancją toksyczną ale został uznany za gaz cieplarniany. Pomimo swojego ciężaru po zmieszaniu z powietrzem jest przenoszony do atmosfery. Udział ilościowy SF6 w grupie gazów cieplarnianych jest wprawdzie niewielki lecz posiada niepokojąco długi czas rozpadu. Wysoce toksyczne są natomiast produkty rozpadu gazu w łuku elektrycznym; wymagają utylizacji.
7.6 Agresywność wizualna i uciążliwość linii napowietrznych - polega na skutkach ich obecności dla środowiska naturalnego i obszarów zurbanizowanych zarówno pod względem wizualno - estetycznym jak i uciążliwości wynikających z wymogów zachowania odpowiednich ograniczeń zagospodarowania najbliższego sąsiedztwa, co pociąga za sobą utrudnienia w zagospodarowaniu przestrzennym. Uciążliwości te zwiększają sie wraz ze wzrostem napięcia nominalnego linii. Do środków zaradczych zalicza się: - projektowanie i budowa linii ze szczególnym unikaniem kolizji i uciążliwości dla najbliższego otoczenia, - stosowanie konstrukcji wsporczych wąskotrzonowych w tym stalowych, rurowych i strunobetonowych wirowanych oraz leśnych, zwężających konieczną przecinkę w terenach leśnych, - stosowanie przewodów w osłonie izolacyjnej lub w pełnej izolacji w obszarach leśnych, zadrzewionych lub zabudowanych, - upraszczanie sposobu budowy stacji słupowych, eliminowanie nadmiernej liczby słupów, - stopniowe wycofywanie linii napowietrznych o napięciu 110 kV i niższym z terenów silnie zurbanizowanych.
Niezależnie od ograniczania uciążliwości linii napowietrznych ważne jest również ograniczanie uciążliwości stacji elektroenergetycznych poprzez ich miniaturyzację zarówno w rozwiązaniach wnętrzowych jak i napowietrznych.
7.7 Ochrona przed hałasem - powinna być prowadzona na zasadach ogólnych, określonych w rozporządzeniu Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 13 maja 1998 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku. Linie o napięciu110 kV i wyższym powodują hałas zależny od pogody, wynikający z ulotu, a stacje hałas hałas powodowany pracą transformatorów i działania wyłączników pneumatycznych. W przypadku stacji należy stosować odpowiednią izolacje akustyczną.
|
| Zmieniony: Poniedziałek, 22 Sierpień 2011 11:26 |


