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

Transkript

1 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 Elektrické stroje 1 Elektrické stroje 2 Výroba elektrické energie Elektronické prvky Elektronické přístroje 1

2 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 2

3 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

4 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 4

5 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 5

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

7 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 7

8 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. 8

9 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 9

10 Přenosová vedení Venkovní vedení Kabelová Přípojnicová 10

11 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

12 Přenosová vedení Stožáry Materiálové provedení: dřevěné železobetonové (prefabrikáty) příhradové Podle silového typu: nosné tahové (rohové) Podle elektrického typu: jednopotahové dvoupotahové transpoziční 12

13 Přenosová vedení 13

14 Přenosová vedení 14

15 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

16 Přenosová vedení Barva izolovaných vodičů Izolované vodiče stejnosměrná soustava + tmavě červená tmavě modrá střední N světle modrá ochranný PE zelenožlutá 16

17 Přenosová vedení Barva izolovaných vodičů Izolované vodiče střídavá soustava fáze černá fáze hnědá střední N světle modrá ochranný PE zelenožlutá 17

18 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 zelenožlutá 18

19 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

20 Přenosová vedení Zapojení přípojnicových vedení 20

21 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 21

22 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

23 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 23

24 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 24

25 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

26 Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Tavné pojistky: Vypínací charakteristika 26

27 Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Jističe 27

28 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 28

29 Bytový rozvod 29

30 Bytový rozvod 30

31 Bytový rozvod 31

32 Osnova přednášky 1) 2) 3) 4) 5) 6) Elektrizační soustava Přenosová vedení Dimenzování vodičů Ochrana elektrických vedení a spotřebičů Bytový rozvod Průmyslový rozvod 32

33 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

34 Použitá literatura: 1) BASTIAN P. A kol. - Praktická elektrotechnika; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN X 2) CIPRA M.;KŘÍŽ M.;KŮLA V. - Úvod do elektrotechniky; ČVUT Praha 2002; ISBN ) HÄBERLE G. A kol. - Elektrotechnické tabulky pro školu i praxi; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN ) Heřman a kol Příručka silnoproudé elektrotechniky; SNTL Praha ) TKOTZ Klaus Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2002; ISBN ) TKOTZ Klaus Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN

35 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. 35