Osnova kurzu. Rozvod elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Rozvod elektrické energie

Osnova kurzu 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13)

Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 1 Základy teorie elektrických obvodů 2 Základy teorie elektrických obvodů 3 Základy teorie elektrického pole 1 Základy teorie elektrického pole 2 Základy teorie elektrického pole 3 Rozvod elektrické energie Elektrické stroje 1 Elektrické stroje 2 Výroba elektrické energie Elektronické prvky Elektronické přístroje Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

1


Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod

Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

2


Elektrizační soustava Propojený dispečersky řízený systém zabývající se elektrickou energií. Systém se skládá ze zdrojů elektrické energie, přenosu elektrické energie a spotřebitelů elektrické energie.


3


Elektrizační soustava Úkoly ES: ● Spolehlivost dodávky elektrické energie ➔ vysoká kvalita jednotlivých prvků systému, ➔ dostatečná rezerva ve výrobě energie, ➔ bezpečností systému, ➔ možnost zásobování odběratelů více cestami ● Dobrá kvalita dodávané energie ➔ udržování napětí na definovaných hladinách ➔ udržování kmitočtu na definované hladině ➔ nízký obsah harmonických ● Hospodárná výroba a rozvod ● Dopad na životní prostředí Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

4


Elektrizační soustava Elektrické stanice Elektrické stanice jsou ucelená zařízení uzlu elektrického rozvodového nebo přenosového systému. Do elektrických stanic jsou soustředěny funkce elektrického rozvodného systému: ➔ spínací ➔ jistící ➔ měřící ➔ ovládací ➔ transormační ➔ kompenzační

Vedení elektrické energie Vedením rozumíme konstrukční prvky, které zajišťují spojení jednotlivých bodů a uzlů elektrizační soustavy, a zajišťují přenos elektrické energie od výrobce ke spotřebiteli Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

5


Elektrizační soustava Používaná napětí: V ČR jsou používány různé druhy napětí rozvodných soustav Trojfázová síť s uzemněným uzlem 230/400 V; 400/690 V; 1 000 V Trojfázová síť s izolovaným uzlem 3 kV; 6 kV 10 kV; 22 kV; 35 kV 110 kV; 420 kV


6


Elektrizační soustava Organizační struktura rozvodné soustavy Přenosová síť Soubor vedení pro přenos velkých elektrických výkonů na značné vzdálenosti. Napěťová úroveň: 110 kV (zřídka); 220 kV; 420 kV a výše Je tvořena: výstupními transfomovnami; hlavními transformovnami; spínacími stanicemi

Rozdělovací (oblastní) síť Soubor vedení pro přenos velkých elektrických výkonů v dané oblasti. Napěťová úroveň: 220 kV (zřídka); 110 kV; 22 kV

Rozdělovací (distribuční) síť Soubor vedení pro lokální distribuci elektrické energie až k odběrateli v dané oblasti. Napěťová úroveň: 22 kV; 6 kV; 0,4 kV Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

7


Elektrizační soustava Stupně zajištění dodávky 1. stupeň Zachována dodávka elektrické energie za všech okolností. Výpadek ohrožení lidských životů, velké hospodářské škody. Provedení - dva nezávislé zdroje: dva oddělené transformátory napájené z linky VVN jedna síťová přípojka + dieseagregát 2. stupeň Zachována dodávka elektrické energie. Výpadek - neohrožuje lidské životy, menší hospodářské škody. 3. stupeň Není třeba zajišťovat zachování dodávky elektrické energie zvláštními opatřeními. Výpadek - neohrožuje lidské životy, minimální hospodářské škody. Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

8





9


Přenosová vedení

Venkovní vedení Kabelová Přípojnicová


10


Přenosová vedení Vodiče – materiál - hliníková lana s ocelovou duší Označení

Poměr průřezů Al:Fe

AlFe 8

8 ku 1

AlFe 6

6 ku 1

AlFe 4

4 ku 1

AlFe 3

3 ku 1


11


Přenosová vedení Stožáry Materiálové provedení: ● dřevěné ● železobetonové (prefabrikáty) ● příhradové Podle silového typu: ● nosné ● tahové (rohové) Podle elektrického typu: ● jednopotahové ● dvoupotahové ● transpoziční Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

12


Přenosová vedení


13


Přenosová vedení


14


Přenosová vedení Kabelová vedení Druhy kabelových vedení ● Podle počtu vodičů - 1, 2, 3, 4 popř. 5 žilové ● Podle provedení izolace - olejové, suché; holé ● Podle provozního napětí ● Podle uložení ➔ v zemi ➔ na roštech a žlabech ➔ závěsné


15


Přenosová vedení Barva izolovaných vodičů

Izolované vodiče – stejnosměrná soustava + tmavě červená tmavě modrá střední N světle modrá ochranný

PE


zelenožlutá

16


Přenosová vedení Barva izolovaných vodičů

Izolované vodiče – střídavá soustava fáze

černá

fáze

hnědá

střední

N

světle modrá

ochranný

PE

zelenožlutá


17


Přenosová vedení Přípojnicová vedení Jedná se o tak zvané příčné vodiče. Zpravidla holé obdélníkového průřezu. Umožňují rozdělení a změnu směru energetického toku Barva vodičů

střední ochranný

Holé vodiče – stejnosměrná soustava + tmavě červená tmavě modrá N světle modrá PE Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

zelenožlutá 18


Přenosová vedení

Holé vodiče – střídavá soustava

I II III

Fáze 1 Fáze 2

Fáze 3

oranžová oranžová oranžová

střední

N

světle modrá

ochranný

PE

zelenožlutá


19


Přenosová vedení Zapojení přípojnicových vedení


20





21


Dimenzování vodičů Parametry ovlivňující zatížení vodičů: ● Průřez vodičů ● Počet zatížených žil ● Izolace vodičů ● Konstrukce vodiče nebo kabelu ● Způsob uložení ● Teplota okolí ● Seskupení vodičů nebo kabelů


22


Dimenzování vodičů

I Z=I r⋅k 1⋅k 2 Ir – Proudová zatížitelnost vodičů. Jmenovitá hodnodta udává nejvyšší přípustnou trvalou zatížitelnost kabelů nebo izolovaných vodičů. Je určena jmenovitým průřezem. Je určena hlavně jmenovitým průřezem, přípustnou teplotou a počtem zatížených žil v kabelu. k1 – koeficient pro odlišnou okolní teplotu k2 – koeficient pro seskupování vedení Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

23





24


Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Ochrana lidí, zvířat i majetku při provozu i poruchových stavech elektrických zařízeních. Princip ochrany – odpojení vadných částí elektrizační soustavy, co nejblíže k poruše. Ochrana proti přetížení i při zkratu. Přístroje zajišťující ochranu: ● Tavné pojistky ● Jističe


25


Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Tavné pojistky: Vypínací charakteristika


26


Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Jističe


27





28


Bytový rozvod


29


Bytový rozvod


30


Bytový rozvod


31





32


Průmyslový rozvod Připojení závodu do elektrické soustavy – VN, NN. VN rozvod po závodě Transformace na napětí NN Rozvody: - střídavé – motorové - světelné - stejnosměrné záložní Provedení kabelových tras na roštu nebo ve žlabech


33


Použitá literatura: 1) BASTIAN P. A kol. - Praktická elektrotechnika; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-15-X 2) CIPRA M.;KŘÍŽ M.;KŮLA V. - Úvod do elektrotechniky; ČVUT Praha 2002; ISBN 80-01-02155-6 3) HÄBERLE G. A kol. - Elektrotechnické tabulky pro školu i praxi; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-16-8 4) Heřman a kol – Příručka silnoproudé elektrotechniky; SNTL Praha 1984 5) TKOTZ Klaus – Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2002; ISBN 80-86706-00-1 6) TKOTZ Klaus – Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-13-3


34


Opakovací otázky 1) Vysvětlete které prvky patří do elektrizační prvky a jaké jsou mezi nimi vazby. 2) Jaké jsou funkce elektrických stanic? 3) Popište úlohy elektrizační soustavy. 4) Rozdělení sítí a jejich použití. 5) Co jsou to stupně důležitosti odběru. 6) Jaký materiál je používán pro venkovní vodiče. 7) Jakou barvu má ochranný vodič. 8) Vysvětlete k čemu slouží přípojnicová vedení. 9) Vysvětlete princip dimenzování vodičů. 10) Vysvětelete princip ochrany elektrických zařízení. 11) Popište rozdíly mezi konstrukcí a způsobem použití pojistek a jističů. Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD

35

Osnova kurzu. Rozvod elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Recommend Documents