VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV ELEKTROENERGETIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF ELECTRICAL POWER ENGINEERING Návrh rekostrukce dstrbučí sítě 0,4 kv E.ON v zadaé oblast DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR BC. MARTIN FOJTÍK BRNO 2012

Bblografcká ctace práce: FOJTÍK, M. Návrh rekostrukce dstrbučí sítě 0,4 kv E.ON v zadaé oblast. Dplomová práce. Bro: Ústav elektroeergetky FEKT VUT v Brě, 2011, 66 stra. Jako autor uvedeé dplomové práce dále prohlašuj, že v souvslost s vytvořeím této dplomové práce jsem eporušl autorská práva třetích osob, zejméa jsem ezasáhl edovoleým způsobem do czích autorských práv osobostích a jsem s plě vědom ásledků porušeí ustaoveí 11 a ásledujících autorského zákoa č. 121/2000 Sb., včetě možých trestěprávích důsledků vyplývajících z ustaoveí část druhé, hlavy VI. Díl 4 Trestího zákoíku č. 40/2009 Sb.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechky a komukačích techologí Ústav elektroeergetky Dplomová práce Návrh rekostrukce dstrbučí sítě 0,4 kv E.ON v zadaé oblast Bc. Mart Fojtík vedoucí: doc. Ig. Vladmír Blažek, CSc. Ústav elektroeergetky, FEKT VUT v Brě, 2012 Bro

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Faculty of Electrcal Egeerg ad Commucato Departmet of Electrcal Power Egeerg Master s Thess Proposal of the recostructo of 0,4kV dstrbuto etwork a specfc area by Bc. Mart Fojtík Supervsor: doc. Ig. Vladmír Blažek, CSc. Bro Uversty of Techology, 2012 Bro

Abstrakt 6 ABSTRAKT Dplomová práce se zabývá problematkou dstrbučí elektrcké sítě se zaměřeím a řešeí ustáleého chodu dstrbučí elektrcké sítě E.ON v oblast Bro Líšeň. Výpočet je provede pomocí programu PAS BIZON Off-Le. Prví část práce je zaměřea a rozděleí jedotlvých sítí a v. Druhá část práce se zaměřuje a obecý výpočet ustáleého chodu dstrbučí elektrcké sítě a a pops krtérí pro ávrh a hodoceí této sítě. V praktcké část je provede výpočet stávající sítě zvoleé oblast, ve které je umístěo 53 dstrbučích trasformátorů. V závěrečé část je zhodoce stávající stav sítě a provede ávrh její optmalzace a její posouzeí. KLÍČOVÁ SLOVA: Elektrcká síť, ízké apětí, vysoké apětí, soudobost, ustáleý chod elektrcké sítě, kabelové vedeí, trasformátor.

Abstract 7 ABSTRACT Ths Master s thess deals wth the problem of dstrbuto electrcal etwork wth a focus o solvg the steady operato of the electrcal dstrbuto etwork for E.ON Bro - Lse. The calculato s made by usg BIZON PAS Off-Le. The frst part of thess s specalzed o the dstrbuto of dvdual LV ad MV etworks. The secod part of thess s specalzed o the geeral calculato of the steady operato dstrbuto etwork ad descrbes crtera for the desg ad evaluato of ths etwork. I the practcal part s calculate of exstg etwork selected area whch s located 53 dstrbuto trasformers. I the fal part s evaluate the status of exstg etwork ad perform desg optmzato ad assessmet of ths etwork. KEY WORDS: Electrcal etwork, low voltage, hgh voltage, smultaety, stable operato of electrcal etworks, cable les, trasformer.

Obsah 8 OBSAH SEZNAM OBRÁZKŮ... 9 SEZNAM TABULEK... 10 SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK... 11 1 ÚVOD... 14 2 ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVA... 15 2.1 ZÁKLADNÍ TYPY A TOPOLOGIE ELEKTRICKÝCH SÍTÍ... 16 2.2 POŽADAVKY KLADENÉ NA DISTRIBUČNÍ SÍTĚ... 17 3 ZÁKLADNÍ PRVKY DISTRIBUČNÍ SÍTĚ... 19 3.1 KABELOVÁ VEDENÍ... 19 3.2 TRANSFORMAČNÍ STANICE... 20 3.3 SPOTŘEBA ELEKTRICKÉ ENERGIE... 22 3.3.1 MĚRNÉ ZATÍŽENÍ MĚSTSKÝCH SÍTÍ... 23 3.3.2 MĚRNÉ PLOŠNÉ ZATÍŽENÍ... 24 3.3.3 ZAJIŠTĚNÍ STUPEŇ DODÁVKY ELEKTRICKÉ ENERGIE... 25 4 VÝPOČET CHODU SÍTĚ... 26 4.1 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU SÍTĚ VN A NN... 26 4.1.1 OBECNÁ METODA ŘEŠENÍ UZLOVÝCH SÍTÍ... 27 4.1.2 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU JAKO NELINEÁRNÍ ÚLOHA... 29 4.1.3 ŘEŠENÍ USTÁLENÉHO CHODU SÍTĚ POMOCÍ GAUSS- SEIDLOVY INTERAČNÍ METODOU... 31 4.1.4 ŘEŠENÍ USTÁLENÉHO CHODU SÍTĚ NEWTON- RAPHSONOVOU INTERAČNÍ METODOU... 32 4.2 KRITÉRIA PRO NÁVRH A HODNOCENÍ SÍTÍ E.ON... 36 4.3 VÝPOČTY SÍTÍ NN PROGRAMEM BIZON... 38 4.3.1 VOLBA ROZSAHU POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ... 38 5 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU SÍTĚ BRNO - LÍŠEŇ... 39 5.1 VSTUPNÍ DATA A MĚŘENÍ... 40 5.2 VÝPOČET ZATÍŽENÍ... 43 5.3 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU STÁVAJÍCÍ SÍTĚ... 53 5.4 KONTROLA VÝSLEDNÝCH PARAMETRŮ SÍTĚ A NÁVRH ŘEŠENÍ... 54 5.5 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU NAVRŽENÉ VARIANTY SÍTĚ NN... 58 6 ZÁVĚR... 60 POUŽITÁ LITERATURA... 62 SEZNAM PŘÍLOH... 63

Sezam obrázků 9 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 2-1 Struktura elektrzačí soustavy [5]... 15 Obr. 2-2 Paprsková, okruží, uzlová síť [1]... 16 Obr. 2-3 Napájeí odběrů pomocí mřížové sítě [1]... 17 Obr. 3-1 Kabel NAYY-J [13]... 20 Obr. 3-2 Výkoy a soudobost sítě [4]... 24 Obr. 4-1 Schéma odvozeé modfkovaé metody uzlových apětí [2]... 27 Obr. 5-1 Topologcké schéma sítě Bro-Líšeň [19]... 39 Obr. 5-2 Dagram průběhu deích maxm zatížeí... 43 Obr. 5-3 Výběr kotroly [18]... 54 Obr. 5-4 Parametry kotrol dat sítě [18]... 55

Sezam tabulek 10 SEZNAM TABULEK Tab. 3-1 Vlastost kabelu NAYY [13]... 20 Tab. 4-1 Zaméková kovece u čého a jalového výkou [7]... 30 Tab. 4-2 Krtéra pro ávrh [11]... 36 Tab. 4-3 Parametry krtérí [11]... 37 Tab. 5-1 Rezervovaý výko velkoodběratelů [19]... 40 Tab. 5-2 Celkové stalovaé výkoy jedotlvých trasformací [19]... 41 Tab. 5-3 Měřeí Houbalova [19]... 42 Tab. 5-4 Zatížeí vývodů Houbalova [19]... 44 Tab. 5-5 Měřeí apětí, proudu a výpočet zatížeí [19]... 45 Tab. 5-6 Výkoové zatížeí... 47 Tab. 5-7 Ztráty a trasformátorech... 49 Tab. 5-8 Ztráty a vedeí... 50 Tab. 5-9 Procetuálí zatížeí trasformátorů... 52 Tab. 5-10 Soudobost u jedotlvých odběratelů [19]... 54 Tab. 5-11 Typy kabelů s ejvětším zatížeím [18]... 56 Tab. 5-12 Zatížeí trasformátorů a možost vyřazeí... 57 Tab. 5-13 Typy kabelů s ejvětším zatížeím [18]... 59

Sezam symbolů a zkratek 11 SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK POUŽITÉ ZKRATKY ČSN Česká státí orma DS dstrbučí soustava DT dstrbučí trasformátor EON eergetcká společost ES elektrzačí soustava HDV hlaví domoví vedeí MOP maloodběr podkatelský PE ochraý vodč PEN ochraý a ulový vodč PNE podkové ormy eergetky PS přeosová soustava RD rodý dům SF 6 ply pro zapouzdřeé vedeí TN typ elektrcké sítě TNS techcké ormy společost TR trasformova TS trasformačí stace UV ultrafalové zářeí b.j. bytová jedotka f fukce ízké apětí v vysoké apětí vv velm vysoké apětí

Sezam symbolů a zkratek 12 Začka B G I I I I * j z J O P P bj P P P max max c P P p s P v P k * m P * k P Q 0 Q R S S S T T U U Velča kapactí susceptace koduktace komplexě sdruţeý fázor proudu fázor proudu mez uzly a j jmeovtý proud dovoleý proud Jacodá počet obyvatel výko zatížeí bytové jedotky stalovaý výko čý výko v -tém uzlu soustavy maxmálí zatížeí celkové maxmálí zatížeí zatížeí přípojky středí výko zatížeí vedeí dferece čého výkou v -tém uzlu soustavy ztráty akrátko ztráty aprázdo jalový výko v -tém uzlu soustavy dferece jalového výkou v -tém uzlu soustavy rezstece vedeí a jedotku délky jmeovtý výko zdálvý výko v -tém uzlu soustavy komplexě sdružeý fázor zdálvého výkou doba využtí maxma doba plých ztrát fázor apětí v uzlu komplexě sdružeý fázor apětí Jedotka S S A A A A - - W W W W W W W W W W W VAr VAr Ω km -1 VA VA VA s s V V

Sezam symbolů a zkratek 13 U U U 0 t k 1 2 U X Y k j Y W e f f k l l p p v s α β δ r mb δ ε σ ϕ η η s jmeovté apětí apětí prmárího vyutí apětí sekudárího vutí dferece fázoru apětí v -tém uzlu soustavy duktví reaktace a jedotku délky podélmo admtace mez uzly a j příčá admtace elektrcká eerge poměrá hodota apětí akrátko soudobost součtel využtí fázor proudu v -tém uzlu soustavy poměrá hodota proudu aprázdo pořadí terace délka vedeí vzdáleost mez trasformátory převod trasformátoru měré zatížeí bytové jedotky průřez vedeí fázový posu fázoru proudu k reálé ose fázový posu fázoru apětí k reálé ose dferece fázového posuu apětí -tém uzlu soustavy zadaá přesost výpočtu měré plošé zatížeí fázový posu fázoru apětí a proudu účost rozvodým zařízeí výkoová účost spotřebčů V V V V Ω km -1 S S W h -1 - - - A - - m m - W b.j. -1 mm 2 - W m 2 - -

Úvod 14 1 ÚVOD Elektrzačí soustava slouží pro přeos elektrcké eerge od výrobce až ke koečému spotřebtel. Zahruje v sobě proces výroby, přeosu, dstrbuce a spotřeby elektrcké eerge. Možství vyrobeé elektrcké eerge v každém okamžku musí být rovo eerg spotřebovávaé. Elektrzačí soustava představuje soubor elektrckých zařízeí, vedeí, trasformátorů, kompezačích prostředků, které tvoří edílou součást elektroeergetckých systémů. Vyrobeá elektrcká eerge je vedea přeosovou soustavou 400kV a 220kV do jedotlvých oblastí. Každá oblast má svoj dstrbučí síť, která z apětí 110kV a sížeím a 22kV zásobuje jak obce s meším odběrem tak hustě osídleá města. Která svým charakterem kocetrovaého osídleí tvoří z eergetckého hledska důležtý a zajímavý útvar. V souvslost s rostoucím požadavky odběratelů, a možství, spolehlvost a kvaltu dodávky elektrcké eerge je potřebé průběžě provádět kotrolu stávajících dstrbučích sítí.

2 Elektrzačí soustava 15 2 ELEKTRIZAČNÍ SOUSTAVA Elektrzačí soustava ES je vzájemě propojeý soubor zařízeí zahrující výroby, zařízeí pro přeos, trasformac a dstrbuc elektrcké eerge. Dále zahruje systémy řídící, ochraé, měřící, zabezpečovací, telekomukačí a formačí techky a edílou součástí soustavy je spotřeba. Obr. 2-1 Struktura elektrzačí soustavy [5]

2 Elektrzačí soustava 16 Elektrcká síť je složeá s přeosové soustavy PS, dstrbučí soustavy DS a průmyslové soustavy. Přeosová soustava je využíváa a přeos velkých výkoů a velké vzdáleost s apětím 400kV a 220kV. Dstrbučí soustava slouží a rozvod elektrcké eerge dodávaé z přeosové soustavy ebo ze zdrojů zapojeých do této soustavy ke kocovým spotřebtelům. Tato soustava se provozuje s jmeovtým apětím 110kV a žším. Průmyslové soustavy, které se využívají k rozvodu elektrcké eerge v průmyslových objektech ebo provozech od hlaví stace k jedotlvým provozům. Napětí obvykle odpovídá apětí spotřebčů, které v této sít je 6kV a 10kV. Soustavou se přtom rozumí útvar složeý z většího počtu vedeí téhož jmeovtého apětí daým způsobem uspořádaých a spojeých. [2] 2.1 Základí typy a topologe elektrckých sítí Hlavím faktory, které ovlvňují topolog sítě, jsou: rozložeí a velkost odběrů, umístěí zdroje elektrcké eerge, vzájemé vzdáleost a stupeň důležtost dodávky. Tvar elektrcké sítě je ovlvě v městech současým stavem a celkovou kocepcí archtektury měst a sídlšť. Paprsková síť - je soustava vedeí apájeých z jedé stray, a koc této sítě se vyskytují začé rozdíly apětí. Řešeí ochra prot přetížeí a zkratům je jedoduchá. Paprsková síť je a obr. 2-2. Okruží síť - je složea z okružích vedeí, jejchž oba koce jsou přpojey a stejou přípojc. Každé odběré místo může být apájeo ze dvou stra. Okruží síť přáší meší kolísáí apětí, průřez vedeí ale složtější způsob chráěí. Je vhodá pro spoluprác elektráre, které jsou spojey v kruhové sít. Okruží síť je zázorěa a obr. 2-2. Uzlová síť - zlepšuje bezpečost dodávky elektrcké eerge, protože odběré místo můžeme apájet z ěkolka stra. Napěťové poměry v této sít jsou ejpřízvější, kolísaí apětí je ejmeší, průřez vedeí je meší, ale tato síť má větší zkratové poměry. Specálím případem uzlové sítě je mřížová síť. Uzlová síť je a obr 2-2. Obr. 2-2 Paprsková, okruží, uzlová síť [1] Dstrbučí síť ízkého apětí může být realzováa jako čstě radálí s odbočkam, okruží ebo uzlová. Př uzlové mřížové sít, ve které jsou apájecí trasformátory DT, je místí síť v apájecích vedeí, čstě radálí. Síť je dmezováa tak, aby se veškerý odběr mohl př poruše a ěkterém apáječ ebo v odběré trasformově spolehlvě zásobt. Rozsáhlé a důležté sítě se ve velkých městech provozují rozděleě. Jedotlvé kofgurace sítě se

2 Elektrzačí soustava 17 provádějí podle provozích potřeb. Př rozděleé sít, př které pracuje každý díl, zásobeou jedou trasformovou TR odděleě, je uto buď volt k dosažeí dostatečé rezervy v sít v apájecí vedeí dvojtá (možost vyzačea čerchovaě Obr. 2-3), aebo spojt trasformátory DT okružím vedeím (možost vyzačea čárkovaě). Dostatečá rezerva v místí sít v je důležtá zvláště př kabelovém provedeí, protože porucha a kabelu se dá obtížěj lokalzovat opravt ež a vekovím vedeí.[1] Obr. 2-3 Napájeí odběrů pomocí mřížové sítě [1] 2.2 Požadavky kladeé a dstrbučí sítě Dstrbučí síť zajšťuje rozvod elektrcké eerge z uzlových elektrckých stac přeosové soustavy ke kocovým spotřebtelům. Městské a průmyslové sítě jsou součástí dstrbučí soustavy a jejím cílem je zajstt zásobováí spotřebtelů elektrckou eergí v požadovaém čase, v potřebém možství a místě, př požadovaé kvaltě, spolehlvost dodávky, respektováí hospodárost. Jedotlvým požadavky, kladeým a dstrbučí sítě, jsou: Kvalta elektrcké eerge u které se především jedá o stálé apětí a frekvec 50 Hz v povoleých mezích a stálé. Frekvec elze z hledska dstrbučí sítě ovlvt, je dáa zdroj, které pracují do přeosové soustavy. Př změě frekvece se měí čý jalový výko v elektrzačí soustavě. Obvykle př poklesu frekvece poklese čý jalový výko. Dstrbučí síť má přímý vlv a kvaltu elektrcké eerge z hledska odchylky apětí od jmeovté hodoty a z hledska stálost apětí. Odchylky apětí v dstrbučí sít vzkají zejméa úbytkem apětí a vedeích, trasformátorech. Závsí a rozsahu sítě, průřezu elektrckého vedeí, typu a způsobu provozu, umístěí apájecích bodů, charakteru spotřebčů. Nepřízvá je esymetre apětí ve třech fázích, vyvolaá apříklad esouměrě rozložeým jedofázovým odběrem. Př esymetrckém apětí eí možé trasformátory a vedeí zatěžovat plým jmeovtým výkoem, je omezea přeosová schopost sítě. Spolehlvost dodávky elektrcké eerge kterou omezují výpadky elektrcké eerge, tyto výpadky elektrcké eerge se sažíme sížt a mmum. U spotřebčů zařazeých do 1 stupě zabezpečeí esmí dojít k výpadku elektrcké eerge. Došlo by k ohrožeí žvotů a mohou astat velké škody. Spolehlvost dodávky elektrcké eerge lze ovlvt volbou zařízeí s mmálí pravděpodobostí výskytu poruchy, u kterého jsou vyšší vestčí áklady. Dále lze spolehlvost ovlvt zálohováím trasformátorů, elektrckého vedeí, ebo dostatečou rezervou trasformátorů. Možost sadého rozšřováí a doplňováí které vychází z častých zásahů do stavu dstrbučí soustavy a vychází z výkoových árůstů odběrů, zvětšováí rozlohy zásobeé oblast

2 Elektrzačí soustava 18 a požadavkem a hospodárost. Zařízeí má určtou dobu žvotost, které je dobré využít. Proto př ávrhu je zvažováa možost dalšího rozvoje, apř. přpojeí dalších objektů, přezbrojeí a vyšší úroveň apětí, dostatečá výkoová rezerva trasformátorů, větší průřezy elektrckého vedeí. Jedoduchost a přehledost sítě u které je zaručeá sadá údržby zařízeí. Zvyšuje bezpečost pracovíků obsluhy a údržby, zamezuje chybám př obsluze zařízeí. Jedoduchost a přehledost je dáa využíváím malého počtu typů zařízeí v a v oblast, použtí méě druhů průřezů kabelů a vodčů, velkost trasformátorů apod. Jedoduché a přehledé uspořádáí sítě umožňuje jedoduší systém chráěí, ale je v protkladu s požadavkem a spolehlvost sítě. Ekoomcký provoz sítě umožňující hospodárý provoz př růzých provozích stavech, př malém ebo velkém zatížeí, proměé účost odběru. Jedá se zejméa o mmalzac čých a jalových ztrát v sít, které lze ovlvt kofgurací dstrbučí sítě a optmálím děleím, počtem trasformátorů v provozu, kompezací spotřebčů. Ekoomcký ávrh dstrbučí sítě která je dáa mmálím vyaložeí vestc a provoz a výstavbu dstrbučí sítě. Je tedy uté ajít komproms mez áklady a vestce, provozím áklady, zajštěím spolehlvé dodávky elektrcké eerge a bezpečost osob. [3]

3 Základí prvky dstrbučí sítě 19 3 ZÁKLADNÍ PRVKY DISTRIBUČNÍ SÍTĚ V dstrbučí sít jsou použty hlady sdružeého apětí 110, 22, 35, 0,4 kv. Základím prvky elektrckých sítí jsou vedeí, trasformátory, tlumvky a kodezátory. Pro potřeby výpočtu elektrckých sítí je zapotřebí zát parametry těchto prvků. Některé parametry lze staovt a základě použtých materálů a geometrckého uspořádáí prvků pomocí výpočtu, jé zjšťujeme měřeím. [2] Elektrcké poměry v těchto soustavách jsou obecě závslé a dvou komplexích velčách, a to a podélé mpedac příčé admtac u vedeí Z = ( R + jx ) l (Ω; Ω km -1, Ω km -1, km), (3.1) v k k Y = ( G + jb ) l (S; S km -1, S km -1, km), (3.2) v k k a příčé admtac u trasformátorů Y t = Gt jbt (S; S, S). (3.3) 3.1 Kabelová vedeí Je elektrcké vedeí, které se zpravdla ukládá do země. V ěkterých případech je kabelové vedeí kostruovaé pro zavěšeí ve vějším prostředí ad zemí. Kabely se používají a rozvod elektrcké eerge všude tam, kde pro velkou hustotu odběru, edostatek prostoru, zachováí bezpečost a frekvetovaých trasách, velkého zatížeí, elze použít vekoví elektrcké vedeí. Obvykle dochází ke kombac vekovího a kabelového vedeí, jak a úrov ízkého apětí, tak př apájeí měst vysokým apětím. Ivestčí áklady těchto vedeí jsou oprot vekovím vedeím podstatě vyšší. [10] Kabelové vedeí můžeme rozdělt dle apěťových hlad, a to a vv 110 kv, která se budují velm málo, protože jeho vestčí áklady jsou vysoké. Vedeí toho typu ajde uplatěí př zásobováí zastavěých oblastí v cetru měst a průmyslových komplexů, kde jsou přvedey velké výkoy. Dále je to kabelové vedeí v 22 kv a 0,4 kv, které je použto pro zásobováí v městech. Kabelové vedeí je uložeo v podzemích kolektorech a a kabelových lávkách. Ostatí kabelová vedeí bývají uložea v zem s pískovým ložem ebo jou mechackou ochraou. Dstrbučí síť je tvořea z růzých typů kabelů, protože kompletí výměa kabelů za ové eí z ekoomckého hledska možá, proto jsou des provozováy kabely s zolací termoplastckou, ebo papírovou a olejovou zolací. Nové kabely jsou s polyetyleovou zolací s vyšší elektrckou pevostí. Pro kabelové sítě se používají ásledující průřezy (hlíkové kabely): - 4 x 150 mm 2 základí průřez, hlaví okruhy, - 4 x 95 mm 2 vedlejší větve, - 4 x 50 mm 2 přípojky eergetcky áročější objekty,

3 Základí prvky dstrbučí sítě 20-4 x 25 mm 2 T-přípojky, - 4 x 16 mm 2 přípojky, - 4 x 240 mm 2 pouze v rámc překládek (áhrada stávajících kabelů o průřezu 185 ebo 240 mm 2 ), ebo zasmyčkováí stávajícího kabelu 185 ebo 240 mm 2, 4 x 10 mm 2 Cu hlaví domoví vedeí (áhrada stávajících HDV př rekostrukc, vždy čtyřvodč). [11] Typové ozačeí těchto kabelů je NAYY-J, tyto kabely jsou vhodé pro pevé uložeí ve vtřích a vekovích prostorách, v zem, v betou. Kabely jsou odolé prot UV zářeí a prot šířeí plamee dle ČSN EN 50 265-2-1. Průřez ochraého vodče dle ČSN 33 2000-4-41. Obr. 3-1 Kabel NAYY-J [13] Parametry kabelových vedeí typu NAYY jsou uvedey v Tab. 3-1. Tab. 3-1 Vlastost kabelu NAYY [13] Počet a průřez žl, typ [mm 2 ] čý odpor [Ω km -1 ] ekvvaletí zkratový proud [ka] časová oteplovací kostata [s] zatížtelost a vzduchu [A] zatížtelost v zem [A] dukčost [mh km -1 ] 4x25 RE 1,200 1,900 270 81 102 0,280 4x50 SE 0,641 3,800 500 119 144 0,270 4x95 SE 0,320 7,220 738 186 215 0,260 4x150 SM 0,206 11,400 1052 246 275 0,250 4x240 SM 0,125 18,500 1592 338 364 0,250 Jedozačým směrem př výstavbě a obově sítí je oretace a budováí zemích kabelových sítí. Teto tred je podporová s ohledem a: - zvýšeí spolehlvost sítí a elmac epláovaých pláovaých přerušeí dodávky. - respektováím ustaoveí stavebího zákoa a jeho prováděcích vyhlášek o řešeí sítí v zastavěém území, - sížeí provozích ákladů a mmalzac údržby, - sížeí mpedace sítí zejméa s ohledem a elmac zpětých vlvů.[11] 3.2 Trasformačí stace Hlavím prvkem trasformačí stace je trasformátor. Prcpálě to je elektrcký stroj, který bez mechackého pohybu a základě elektromagetcké dukce měí střídavé apětí a jé apětí př stejém kmtočtu. Parametry trasformátoru jsou: - S jmeovtý výko, [MVA, kva],

3 Základí prvky dstrbučí sítě 21 - U 1 jmeovtá apětí prmárího vutí [kv], - U 2 jmeovtá apětí sekudárího vutí [kv], - p převod [-], - e k apětí akrátko [%], - P k ztráty výkou ve vutí (výko akrátko) [kw], - o poměrá hodota proudu aprázdo vztažeá ke jmeovtému proudu [%], - P o čé ztráty aprázdo [kw], - zapojeí prmárího a sekudárího vutí. Trasformátor výkoový se používá v elektrckých stacích a zvyšováí ebo sžováí apětí př přeosu a rozvodu elektrcké eerge. Má dvě ebo více svorkových stra, k mž se přpojují síťové celky, zpravdla o růzém jmeovtém apětí. Z hledska počtu vutí se uplatňují ejčastěj trasformátory s dvojím a trojím vutím. Trasformátor v/ apájí sít ebo vtří stalac odběratele a obvykle se používá s výkoem do 1000 kva, protože větší jedotka by mohla způsobt překročeí zkratové odolost přpojeých vodčů a ízkoapěťových spíačů. Trasformátory se vyrábějí v provedeí: - olejový, elektrcké cívky a magetcké jádro jsou poořey v olej a te plí fukc zolačího a chladícího meda, - suchý, elektrcké cívky jsou zalty v umělé pryskyřc, která plí fukc zolačího meda a volě proudící vzduch okolo povrchu cívek a magetckého jádra stroj chladí, - plyový s SF 6, elektrcké cívky a magetcké jádro jsou v ádobě v prostředí s plyem SF 6 a te plí fukc zolačího a chladícího meda. Trasformátor dstrbučí apájí sít a obvykle se používá s výkoem do 630 kva, protože rozvést větší výko jedotky dstrbučí sítí odběratelům klade zvýšeé ároky a počet a průřezy vedeí. EON používá dstrbučí trasformátory s převodem 22/0,42 kv a 35/0.42 kv s olejovým chlazeím a to s kozervátorem ebo ovější hermetzovaé. Dále se používají suché a plyové s SF 6. [10] Provedeí trafostace vychází z kocepce sítě vysokého apětí v daé lokaltě. V případě, že trafostace je přpojováa a adzemí vedeí v a eí výhledově počítáo a kabelzací tohoto vedeí v, je trafostace provedea jako stožárová. V ostatích případech používáme trafostac s kabelovým přívodem. V případě kabelové trafostace preferujeme samostatě stojící koskovou trafostac (prefabrkováá TS dle TNS a pozemku E.ON). V případě souvslé zástavby je možé trafostac umístt jako vestavěou, předostě a základě zřízeí věcého břemee. Výko trafostace: - stadardě 400 kva stožárová ebo kosek, max. 5 vývodů, - stožárové do 63 kva místa s malou hustotou odběru (samoty apod.), - 630 kva, koskové, příp. vestavěé pouze zdůvoděé případy, místa s vyšší kocetrací spotřeby - cetra měst, větší odběry MOP, áhrady stávajících trafostac, koskové trafostace s 2 a více přívody v, -2 x 630 kva pouze zdůvoděé případy - cetra velkých měst, ebo vestavěé trafostace, kde je umístěo 1 trafo pro zákazíka z v, áhrady stávajících trafostac.

3 Základí prvky dstrbučí sítě 22 V prcpu je účelé trafostace o typovém výkou 630 kva a větším použít tam, kde by použtí trafostace o výkou 400 kva edovolovalo využít maxmálí délky vývodu (oretačě délka trasy vedeí mez trafostacem by měla být méě ež 1 km). Výko trasformátoru je vždy vole dle očekávaého zatížeí v daém místě. Výko je vole tak, aby pokryl stávající zatížeí a pokud je uto počítat s budoucím árůstem, apř. rozšířeím zástavby, zohledňujeme árůst očekávaý v horzotu maxmálě 10 let. Př umístěí trafostace se vždy vychází z platého ebo přpravovaého územího pláu daé obce. Trafostace se umsťují v cetru odběru, a to za ceu zvýšeých ákladů a rozšířeí sítě v. Př umístěí trafostace se zohledňuje umístěí jak stávajících trafostac, tak případé zahuštěí v budoucu. V travláu obce lze oretačě vyjít z toho, že délka trasy vedeí mez trafostacem by eměla přesáhout 1,5 km.[11] 3.3 Spotřeba elektrcké eerge Odběr každého ze spotřebčů můžeme zázort dagramem zatížeí. Pro potřeby výpočtů se však spotřebče a jejch soubory charakterzují pomocí smluveých hodot z dagramu zatížeí odvozeých a jsou to stalovaý výko, maxmálí zatížeí, doba využtí maxma, doba plých ztrát a středí výko. K dalším velčám patří součtel využtí, soudobost a áročost. Istalovaý výko P je součet jmeovtých výkoů spotřebčů přpojeých ebo přpojtelých k daé sít. Maxmálí zatížeí P max je hodota odvozeá z dagramu a je to středí hodota výkou za 15-t mutové období, ve kterém byla dodáa ejvětší část elektrcké eerge. Dodaá elektrcká eerge - W je elektrcká eerge dodaá spotřebtelům za sledovaé období (de 24 hod, týde 168 hod, měsíc 720 hod, rok 8760 h). Středí výko P s je výko, se kterým musí zařízeí pracovat po sledovaé období, aby byla dodáa stejá eerge jako s poměým zatížeím. P s 1 T = W P ( t) dt T = T [kw; kwh -1, h] (3.4) 0 Doba využtí maxm T m představuje dobu, po kterou by se odebíralo zatížeí P m tak, aby odebíraé možství elektrcké eerge bylo stejé jako př promělvém zatížeí za celou dobu T. T m W P ( ) = = 0 max T P t dt P max T [h; kwh, kw] (3.5) Doba plých ztrát T je doba, po kterou musí zařízeí pracovat s proudem I odpovídajícím maxmálímu zatížeí P max, aby v zařízeí vzkly tytéž ztráty eerge ve sledovaém období jako př proměém proudu I(t) podle dagramu zatížeí P(t). T 1 2 T P () t dt 2 Pmax 0 = [h; kwh, kw] (3.6)

3 Základí prvky dstrbučí sítě 23 Náročost β vyjadřuje vztah mez součtem stalovaých výkoů dílčích souborů a maxmum zatížeí ve společé část. Zahruje vlv soudobost, využtí, ztrát ve spotřebčích a v dílčích rozvodech. Pmax f. fv β = = 1 P ηη r s [ - ; kw, kw], (3.7) kde ηr je výkoová účost rozvodých zařízeí, ηs je výkoová účost spotřebčů př jejch maxmu. [2] Náročost se zjšťuje měřeím maxma P max v růzých částech ES. Vzhledem k závslost a soudobost měí áročost svou hodotu s místem měřeí. Záme-l pro určtý typ odběratele součtel β, můžeme z jeho přípojé hodoty určt požadovaý výko P max, a který je dmezováo přípojé vedeí. Součtel využtí f v vyjadřuje vztah mez stalovaým výkoem P a jeho maxmálím výkoem P max, který se vyskytl v době jeho provozu. [6] f v P 1 max = [-; kw,kw] (3.8) P f v = maxmum spotřebče 1 jmeovtý výko spotřebče [ - ; kw, kw] (3.9) Soudobost f poměr celkového maxma zatížeí P maxc více odběratelů za určté časové období k součtu maxm těchto odběrů P m1, P m3 P m, které jsou zásobováy ze společé část dstrbučí sítě, rozvody, trasformovy, vedeí. Pomocí soudobost se vyjadřuje časové posuutí výskytu maxm v odběrových dagramech dílčích souborů. Důsledkem estejé doby výskytu dílčích maxmálích zatížeí je, že výsledé maxmálí celkové zatížeí je meší ež součet dílčích maxm. [6] f = Pmax c 1 P = 1 max [ - ; kw, kw] (3.10) f = Maxmum společého Součet maxm dílčích rozvodého rozvodých zařízeí 1 zařízeí (3.11) Př ávrhu rekostrukce stávající sítě vycházíme z měřeí skutečého zatížeí jedotlvých vývodů (týdeí měřeí v době maxmálího zatížeí, tj., zpravdla v zmím období). 3.3.1 Měré zatížeí městských sítí Př ávrhu elektrckých sítí patří k základím podkladům údaje o spotřebě elektrcké eerge v daé oblast. Odběratele elektrcké eerge v městských sítích lze rozdělt do ěkolka základích skup, - odběr bytový,

3 Základí prvky dstrbučí sítě 24 - odběr ebytový (občaská vybaveost), - odběr průmyslový, - veřejé osvětleí. Př staoveí potřebého příkou v určté apájeé oblast se využívá ěkterých přízvých jevů, zejméa toho, že evyužívají svůj stalovaý výko trvale a ěkteré spotřebče epracují současě. Obr. 3-2 Výkoy a soudobost sítě [4] Bude-l dle Obr. 3-2 maxmálí zatížeí bytové jedotky v domě P bm, pak maxmálí zatížeí přípojky P pm bude kde - f b soudobost mez byty, pm b bjm = 1 - f p soudobost mez přípojkam, - f 2 soudobost mez vývody, - f T soudobost mez stacem, - f 1 soudobost mez apáječ, vývody v. 3.3.2 Měré plošé zatížeí P = f P [kw; -, kw], (3.12) Měré plošé zatížeí udává výko potřebý a zásobováí 1 km 2. Toto zatížeí σ [ kw km - 2 ] se staovuje a počet obyvatel, σ=f(o). Největší zatížeí jsou v cetru města a paelových sídlštích, další oblast přmykající se k cetru má zatížeí žší, v předměstích je ejmeší. Průmyslový odběr je uvažová samostatě, eí zásobová sítěm, ale v.

3 Základí prvky dstrbučí sítě 25 3.3.3 Zajštěí stupeň dodávky elektrcké eerge Dstrbučí soustava musí zajstt dodávku elektrcké eerge v potřebém stup zabezpečeost, tyto stupě jsou: 1. stupeň - dodávka je zajšťováa ze dvou ezávslých zdrojů a musí být zajštěa za každých okolostí, protože přerušeí může způsobt ohrožeí ldských žvotů ebo velké fačí ztráty. Příkladem takového zajštěí mohou být čerpadla požárí vody, výtahy určeé k evakuac osob a materálu, sklářské pece, ěkteré hutí provozy apod. 2. stupeň - u tohoto stupě zajštěost se přpouští podstaté omezeí výroby. Provádí se pomocí zdvojeých prvků a je povoleá jejch vzájemá závslost. 3. stupeň dodávka elektrcké eerge emusí být zajšťováa zvláštím způsobem. [8]

4 Výpočet chodu sítě 26 4 VÝPOČET CHODU SÍTĚ Př výpočtu sítě je přhlížeo k ěkolka hledskům, která jsou protchůdá. Síť a jeho prvky jsou počítáy pro ejhorší případy. Navrhováí sítí jedoduchých složtých posuzujeme a: - dovoleý ebo zvoleý úbytek apětí, - dovoleé zatížeí vodčů vzhledem k otepleí vodčů esmí trvale přesáhout staoveé zatížeí dle ČSN a dodržeí PNE, TNS, - odolost vodčů a prvků celé sítě ke zkratům, - krtérum ztrát elektrcké eerge a ároky a výko, které v ěkterých případech jsou rozhodující př volbě varat, když varaty vyhoví požadavkům 1 až 3, - hospodáré zatížeí vodčů bývá obvykle meší ež maxmálí a často vyhovuje dovoleému úbytku apětí, - posouzeí vedeí ebo varat sítě podle pravděpodobých výpadků, - posouzeí ávrhu sítě podle ejmeších ákladů. [4] 4.1 Výpočet ustáleého chodu sítě v a Ustáleým stavem rozvodých sítí rozumíme takové provozí stavy, př kterých v zařízeí eprobíhají krátkodobé přechodové děje spjaté s porucham, s údery blesku do vedeí, přpojováím a odpojováím vedeí, zdrojů, kompezačích prostředků, přepíáím odboček vutí trasformátorů apod. Ustáleý stav v časové ose v podstatě eastává, protože astává eustálá změa počtu a zatížeí spotřebčů ale zdrojů. Tyto změy jsou však pomalé a proto se euvažují. [2] Př výpočtu sítě jako leárí úlohy předpokládáme, že jsou zadáy odebíraé a dodávaé proudy v uzlech sítě. Za tohoto předpokladu lze k výpočtu použít všechy metody řešeí leárích obvodů (metodu smyčkových proudů, uzlových apětí, superpozc, Theveovu větu a trasfgurac). Vhodost použtí ěkteré z metod se posuzuje podle počtu ezámých, které je v daém obvodu třeba vyčíslt a podle zadáí zdroje a odběru. Př výpočtu elektrcké sítě v a je však uto učt ěkolk zjedodušujících předpokladů: - euvažuje se příčá admtace, - parametry vedeí a trasformátorů jsou kostaty ezávslé a apětí U a proudu I, - apětí zdrojů a proudy odběrů jsou harmockým fukcem času s frekvecí 50 Hz, - symetre trojfázových soustav, - odběry jsou zadaé pomoc proudů I ezávslých a apětí U. Př předpokládáí těchto zjedodušeí můžeme úlohu řešt jako: - jedoduché vedeí s jedím odběrem, - jedoduché rozvětveé vedeí, vedeí s odbočkam, - vedeí s více odběry, - vedeí apájeé ze dvou stra,

4 Výpočet chodu sítě 27 Protože však elze všechy sítě rozdělt a ěkolk jedoduchých typů vedeí je dále užta obecá metoda. 4.1.1 Obecá metoda řešeí uzlových sítí Podrobou aalýzou áhradích schémat rozvodých soustav můžeme zjstt, že ejvhodější je metoda uzlových apětí a toto lze zdůvodt ásledově: - Kostra schématu sítě má téměř vždy více paralelích větví k počtu ezávslých smyček. Uzlových apětí je méě ež smyčkových proudů, a proto metoda uzlových apětí má méě ezámých. - Zdroje jsou z důvodu zatížtelost častěj zadáváy jako deálí zdroje proudu a odběry pomocí proudů ebo výkoů, které jsou a apětí ezávslé. - Případé křížeí větví schématu ekomplkuje u této metody jeho pops. Vzhledem ke zmíěému zadáí odběrů a zdrojů a k zaedbáí příčých admtací všech prvků sítě elze použít metodu uzlových apětí bez úprav. Je zapotřebí provést modfkac této metody, ahradt ezámá uzlová apětí fázory úbytků apětí v uzlech. [2] Odvozeí je provedeo a trojúhelíkové sít se dvěma zdroj a s jedím odběrem, teto model je zázorě a Obr. 4-1. Obr. 4-1 Schéma odvozeé modfkovaé metody uzlových apětí [2] Proudy v podélých admtacích vyjádříme pomocí uzlových apětí. Pro proud v podélé admtac, která spojuje uzly a j, je I = ( U + U ) y. (4.1) j j j Podle I. Krchhoffova zákoa proud v uzlu 1 je = ( U + U ) y + ( U + U ) y = U ( y + y ) U y U y. (4.2) 1 1 2 12 1 3 13 1 12 13 2 2 3 13 Tímto způsobem vyjádříme zbývající dva proudy 1 a 2.

4 Výpočet chodu sítě 28 Kde zavedeme ozačeí: 1 y12 + y13 y12 y 13 U 1 2 = y12 y12 + y23 y23 U 2. (4.3) 3 y13 y23 y13 ++ y23 U3 1, 2, 3 jsou zadaé uzlové proudy, se zamékem plus jsou zadáy dodávky a se zamékem míus odběry, U1, U 2, U3, jsou ezámá uzlová apětí. Př řešeí obecého případu s uzly obdržíme soustavu leárích komplexích rovc, kterou lze zkráceě zapsat, Admtačí uzlová matce má tyto vlastost [1]: - je souměrá podle hlaví dagoály, pro její prvky platí = Y U, (4.4) Y j = Y j pro j. (4.5) - Prvky hlaví dagoály jsou kladé a jsou to součty admtací všech větví, které v áhradím schématu vycházejí z -tého uzlu, kde m je počet větví, které jsou spojey v -tém uzlu. Y m = y, (4.6) k= 1 k - Mmo dagoálí prvky Y j jsou záporě uvažovaé admtace větví spojujících v áhradím schématu uzly a j. - Protože áhradí schéma eobsahuje a jedo vodvé spojeí, platí pro každý řádek ebo sloupec matce Y. Y + Yj = 0 j= 1 j = 1,2,...,, (4.7) tj. součet prvků v každém řádku ebo sloupc je ula. Matce je tedy sgulárí, její determat je rove 0, a soustava rovc (4.4) emá řešeí pro ezámá uzlová apětí. Př řešeí obecého případu s uzly obdržíme soustavu leárích komplexích rovc, kterou lze zkráceě zapsat, Tuto vlastost lze odstrat, vyjádříme-l s uzlová apětí pomocí fázorů úbytků apětí měřeých v jedom z uzlů sítě a apětí tohoto uzlu, referečího uzlu fázorů úbytků apětí. = + = 1,2,...,, U 1 = 0. (4.8) U U1 U Dosazeím rovce (4.8) do rovce (4.3) dostaeme

4 Výpočet chodu sítě 29 = ( U + U ) Y ( U + U ) Y ( U + U ) Y = 1 1 1 11 1 2 12 1 3 13 = U ( Y + Y + Y ) + UY UY UY 1 11 12 13 1 11 2 12 3 13 0. (4.9) Po této substtuc bude mít soustava rovc (4.4) tvar = Y U. (4.10) Protože úbytek apětí v referečím uzlu pro fázory úbytků apětí je rove ule, síží se počet ezámých v soustavě rovc (4.10) o jedu. Soustavu rovc pro áhradí schéma z Obr. 4-1 se třem uzly lze přepsat a tvar: Y Y U 2 22 23 2 = 3 Y 23 Y33 U3. (4.11) V případě sítě s uzly, ve které byl jede uzel zvole za referečí uzel pro fázory úbytků apětí, řeší se ezámé fázory úbytků apětí ze soustavy -1 rovc = Y U. (4.12) Matce admtací Y má eulový determat, protože uzel 1 je obsaže v áhradím schématu a součet prvků této matce ejméě v jedom řádku a sloupc eí ulový. Ze soustavy (4.12) lze vypočítat úbytky apětí 1 U Y =, (4.13) a případě př zámém apětí referečího uzlu pro fázory úbytků apětí uzlová apětí pomocí 1 U Y =, (4.14) ebo (4.8) a proudového rozděleí podle (4.1). [2] 4.1.2 Výpočet ustáleého chodu jako eleárí úloha Př kokrétím ávrhu se odběry a dodávky do uzlů zadávají čým a jalovým výkoy, to má za ásledek, že chod sítě elze popsat soustavou leárích rovc. Pro výpočet ustáleého chodu musíme tedy sestavt soustavu eleárích rovc, kterou pak řešíme ěkterou z teračích metod a pro -tý uzel elektrcké sítě platí: * S P jq U I = + =. (4.15) Pro zaméka u čého a jalového výkou v rovc (4.11) platí kovece, která je přehledě zobrazea v Tab. 4-1.

4 Výpočet chodu sítě 30 Tab. 4-1 Zaméková kovece u čého a jalového výkou [7] Posu proudu Uzel Zdroj P > 0 Odběr P < 0 duktví ϕ > 0 Q > 0 Q > 0 Kapactí ϕ < 0 Q > 0 Q > 0 Tabulka udává fázový posu ϕ apětí a proudu, kterou využjeme k přepsáí rovce (4.15). S = U δ I α = U I δ α = U I ϕ = S (cosϕ + js ϕ ). (4.16) V rovc (4.16) úhel δ vyjadřuje fázový posu apětí v -tém uzlu k reálé ose, úhel α určuje fázový posu proudu k reálé ose. Z rovce (4.11) vyjádříme proud I * P jq * * S = =. (4.17) U U Pro obecou elektrckou síť určíme pomocí metody uzlových apětí proud v jejím -tém uzlu, př tom předpokládáme elmac blačího uzlu (odhad apětí v uzlu 1) I = Y U j j j= 1 = 2,3,...,,. (4.18) Sloučeím rovc (4.17) a (4.18) dostaeme rovc popsující poměry v sítí P jq = j * Y U j U j= 1 = 2,3,...,,. (4.19) Vzhledem k tomu, že jsou zadáy výkoy dodávek a odběrů v uzlech sítě, apětí blačího uzlu a admtace Y j vede výpočet ezámých uzlových apětí k řešeí soustavy eleárích kvadratckých rovc (4.19). Pro řešeí rovc se v praktckém výpočtu používají teračí metody Gauss-Sedlova a Newtoova teračí metoda. [7] Př řešeí ustáleého chodu elektrcké sítě se uzly dělí a tř typy, a to podle absolutí hodota apětí, úhlu apětí, čého a jalového výkou. Odběrové a zdrojové uzly (P, Q) jsou zadáy čým a jalovým výkoem buď dodávaým do uzlu, ebo odebíraým v uzlu. Odběry a dodávky rozlšujeme zaméky podle Tab. 4-1. V blačím uzlu (U, δ) je zadáo apětí a jeho úhel. Teto uzel má za úkol hradt případou erovováhu v blac uzlových výkoů a avíc musí hradt ztráty čého a jalového výkou v sít. Za blačí uzel by měl být tedy vole uzel, který má k dspozc zdroj výkou. Regulačí ebol kompezačí uzly (U, P) jsou uzly se zadaým čým výkoem a absolutí hodotou apětí. Nezámé uzlové velčy v jedotlvých typech uzlů elektrcké soustavy jsou pak předmětem výpočtu ustáleého chodu. [7]

4 Výpočet chodu sítě 31 4.1.3 Řešeí ustáleého chodu sítě pomocí Gauss- Sedlovy teračí metodou Tato metoda řeší soustavu eleárích rovc ve tvaru f ( x, x,..., x ) = y 1 1 2 1 f ( x, x,..., x ) = y 2 1 2 1 f ( x, x,..., x ) = y 1 2. (4.20) Vhodě zvoleou úpravou j přepíšeme a tvar x = y +Φ ( x, x,..., x ) 1 1 1 1 1 x = y +Φ ( x, x,..., x ) 2 2 2 1 1 x = y +Φ ( x, x,..., x ) 1 1. (4.21) Pak teračí předps výpočtů kořeů můžeme zapsat x = y +Φ ( x, x,..., x ) ( k+ 1) ( k) ( k) ( k) 1 1 1 1 1 ( k + 1) ( k+ 1) ( k) ( k) 2 = 2 +Φ2 1 1 x y ( x, x,..., x ) ( k + 1) ( k+ 1) ( k+ 1) ( k+ 1) ( k) = +Φ 1 1 1 x y ( x, x,..., x, x ), (4.22) kde horí dex (k+1) ozačuje terac, přčemž př prví terac k=0 vycházíme z odhadu kořeů x 1 (0), x 2 (0),, x (0). [7] Výpočet je skoče až rozdíl x x ε (4.23) ( k+ 1) ( k+ 1) kde ε je zadaá přesost výpočtu. Př řešeí soustavy rovc (4.22) předpokládáme, že jsou podmíky kovergece splěy. Iteračí metodu yí aplkujeme a řešeí soustavy eleárích rovc (4.19). Nejprve je uvedeá soustava rovc rozepsáa a tř část P jq U * 1 = Y U + Y U + Y U j j j j j= 1 j= + 1 = 2,3,...,,. (4.24) Z této rovce vyjádříme apětí U, a dostaeme tvar rovc vhodý pro teračí výpočet P jq U Y U Y U U 1 1 = * j j j j Y j= 1 j= + 1 = 2,3,...,,. (4.25) Převedeme rovc (4.25) do teračího tvaru podle (4.21)

4 Výpočet chodu sítě 32 P jq U Y U Y U ( k ) ( U ) 1 ( k+ 1) 1 ( k+ 1) ( k) = * j j j j Y j= 1 j= + 1 = 2,3,...,,. (4.26) Výpočet může být ukoče, když jsou splěy podmíky pro všecha ( k+ 1) ( k+ 1) U U ε (4.27) Gauss-Sedlova metoda se vyzačuje jedoduchým algortmem výpočtu a potřebuje oprot jým teračím metodám poměrě krátkou dobu výpočtu a jede teračí krok. Nevýhodou je však její relatvě malá kovergece. Dále je potřeba volt vysokou přesost výpočtu (velm malé ε), jak se může s tát, že epřesě vypočítaá apětí způsobí začou chybu v tocích výkoů a uzlových blacích výkoů. Tyto evýhody odstraňuje do jsté míry Newto-Raphsoova teračí metoda [7]. 4.1.4 Řešeí ustáleého chodu sítě Newto- Raphsoovou teračí metodou Máme řešt soustavu eleárích rovc (4.20). Nejdříve provedeme odhad kořeů v ulté terac x (0) 1, x (0) 2,, x (0). Odhady kořeů se lší od jejch přesé hodoty o Δx 1, Δx 2,, Δx. (0) Přesá hodota kořeů je tedy x 1 = x 1 (0) + Δx 1, x 2 = x 2 (0) + Δx 2,., x = x + Δx, rovce jsou přepsáy a tvar [7] f ( x + x, x + x,..., x + x ) = y (0) (0) (0) 1 1 1 2 2 1 f ( x + x, x + x,..., x + x ) = y (0) (0) (0) 2 1 1 2 2 2 f ( x + x, x + x,..., x + x ) = y (0) (0) (0) 1 1 2 2. (4.28) Každou rovc této soustavy můžeme rozepsat a Taylorovu řadu fukce více proměých v bodě x (0) a prví rovce je vyjádřea f f f f ( x, x,..., x ) + x + x,. +..., + x = y. (4.29) (0) (0) (0) 1 1 1 1 1 2 1 2 1 x1 x 0 2 x 0 0 Ozačíme-l výraz f 1 (x 1 (0), x 2 (0),, x (0) )= y 1 (0) pak rovc (6.28) můžeme přepsat a tvar f f f (0) (0) x + x,. +..., + x = y y = y 1 1 x x x, (4.30) 1 1 1 1 2 1 1 0 2 0 0 kde Δy (0) je rozdíl hodoty zadaé pravé stray y 1 a hodoty y 1 (0) určeé dosazeím odhadu kořeů do rovce (4.29). Stejou úpravou zbývajících rovc soustavy (4.28) obdržíme soustavu leárích rovc pro výpočet ezámých dferecí Δx 1, Δx 2,., Δx.

4 Výpočet chodu sítě 33 f1 f1 f 1 x x x x y = 1 0 2 0 0 (0) 1 1 f2 f2 f2 (0) x 2 y 2 x1 x 0 2 x 0 0 x (0) y f f f x x x 1 0 2 0 0 Tuto rovc můžeme vyjádřt zkráceým výrazem. (4.31) [ J][ x] = [ y], (4.32) kde [J] je matce parcálích dervací, ezívaá Jacobáem, z rovc (4.32) vypočítáme vektor hledaých dferecí [Δx] a určíme ové opraveé odhady kořeů (1) (0) x = x + x = 2,3,...,,, (4.33) které jsou použty pro další krok terace. Postupé zjedodušováí teračím procesem kořeů soustavy rovc (4.20) můžeme zapsat ( k) ( k) 1 ( k) x = J = y, (4.34) x = x + x ( k+ 1) ( k) ( k) kde horí dex k, určuje k-tou terac a zároveň předpokládáme, že exstují spojté dervace f / x j pro, j = 1, 2,,. Poté je zajštěa jedozačost řešeí a kovergece teračího postupu. Použjeme yí tuto metodu a rovce popsující ustáleý chod sítě. Rovce (4.19) je přepsáa do tvaru 1 * P jq = U Y ju j j= 1 = 1, 2,...,,. (4.35) Pravou strau rovce (4.35) rozepíšeme a reálou a magárí složku v polárím tvaru U = U δ, * U = U δ, Yj = Yj α.. (4.36) Dosazeím polárího tvaru apětí a admtace do rovce (4.35) dostáváme po úpravě s použtím vztahů pro cos(-x) = cos(x) a s(-x) = -s(x), P = YUU j j cos( δ δ j αj ) j= 1 Q = YUU j j s( δ δ j αj ) j= 1 = 1, 2,...,,, (4.37)

4 Výpočet chodu sítě 34 která je soustavou 2(-1) pro (-1) ezámých apětí a jejch úhlů. Ve všech uzlech máme zadaé dodávaé č odebíraé čé a jalové výkoy kromě blačího uzlu 1, pro který je zadáo apětí a jeho úhel. Pro teračí výpočet dferecí ΔU a Δδ, dosazeím rovce (4.37) do rovce (4.31) dostaeme soustavu P2 P2 P2 P2 P2 P2 P2 U2 U3 U δ2 δ3 δ U 2 P3 P3 P3 P3 P3 P 3 P 3 U3 U2 U3 U δ2 δ3 δ P P P P P P P U2 U3 U δ2 δ3 δ U = Q2 Q2 Q2 Q2 Q2 Q2. (4.38) Q2 δ 2 U2 U3 U δ2 δ3 δ Q3 Q3 Q3 Q3 Q3 Q3 Q3 δ3 U2 U3 U δ2 δ3 δ Q Q Q Q Q Q Q δ U2 U3 U δ2 δ3 δ Výraz ΔU v této rovc ezameá úbytek apětí, ale dferec odhadu uzlového apětí od přesé hodoty kořeů rovce (4.37). Soustavu rovc (4.38) můžeme zkráceě zapsat pomocí matc rozděleím a pole ve tvaru P P [ P] U δ [ U] = [ Q] Q Q [ δ ]. (4.39) U δ Dále jsou spočtey prvky jacobáu (4.38) dervováím rovc (4.37) podle jedotlvých proměých - 1. výpočet prvků matce [ P/ U], dagoálí prvky, mmo-dagoálí prvky pro j, - 2. výpočet prvků matce [ P/ δ], P = 2YU cosα + YU cos( δ δ α ) U, (4.40) j j j j j= 1 j P = YU j j cos( δ δ j αj ) U, (4.41) j

4 Výpočet chodu sítě 35 dagoálí prvky, P = YUU j j s( δ δ j αj ) δ, (4.42) j= 1 j mmo-dagoálí prvky pro j, - 3. výpočet prvků matce [ Q/ U], dagoálí prvky, P = YUU j j s( δ δ j αj ) δ, (4.43) j Q = 2YU sα + YU s( δ δ α ) U, (4.44) mmo-dagoálí prvky pro j, - 4. výpočet prvků matce [ Q/ δ], dagoálí prvky, j j j j j= 1 j Q = YU j s( δ δ j αj ) U, (4.45) δ j= 1 j mmo-dagoálí prvky pro j. j Q = YUU j j cos( δ δ j αj ), (4.46) Q = YUU j j cos( δ δ j αj ) δ. [7] (4.47) j Zkráceě lze uvést výpočtu Newto Raphsoovou teračí metodou: - 1. V ultém teračím kroku k=0 odhademe apětí v uzlech sítě a jejch úhly obvykle U (0) = U1 pro =2, 3,,. - 2. Napětí dosadíme do rovc (4.37) a vypočteme dferece výkoů P = P PU (, U,..., U, δ, δ,..., δ,) (0) (0) (0) (0) (0) ( zadaé) 1 2 1 2 Q = Q Q( U, U,..., U, δ, δ,..., δ,) (0) (0) (0) (0) (0) ( zadaé) 1 2 1 2 (4.48) - 3. Dosazeím odhadutých apětí v ultém teračím kroku do rovc (4.40) až (4.47) vypočítáme hodoty prvků Jacobáu. - 4. Vyřešeím soustavy leárích rovc (4.38) dostáváme dferece ΔU (0) a Δδ (0) v ulté terac.

4 Výpočet chodu sítě 36-5. Dále vypočítáme opraveé hodoty apětí a jejch úhlů a koc prvího teračího kroku (1) (0) (0) U = U + U (1) (0) (0) δ = δ + δ = 2,3,...,,, (4.49) - 6. Zpřesěým hodotam apětí a jejch úhlů ahradíme původí odhady a jejch velkost a zovu provedeme teračí výpočet podle bodů 2 až 6. Výpočet je ukoče př splěí podmíky P ( k ) Q ( k ) ε ε = 2,3,...,, (4.50) kde ε je zvoleá přesost rozdílu zadaých výkoů a výkoů vypočítaých dosazeím vypočteých apětí a jejch úhlů do rovce (4.38). Newto-Raphsoova teračí metoda v porováí s Gauss-Sedlovou metodou velm rychle koverguje a potřebý počet terací k dosažeí požadovaé přesost řešeí málo závsí a rozlehlost sítě. Její evýhodou je poměrě začý árok a paměť počítače př výpočtů dferecí kořeů. Zároveň řešeí soustavy rovc (4.38) začě prodlužuje výpočtový čas potřebý a jedu terac.výstupí hodoty př výpočtu v ustáleém chodu sítě mohou být dále využty př řešeí přechodových dějů, zkraty, statcké a dyamcké stablty, a řady optmalzačích úloh, jako je hospodáré rozděleí výroby čých a jalových výkoů. [7] 4.2 Krtéra pro ávrh a hodoceí sítí E.ON Elektrcké sítě jsou hodocey a avrhováy dle dále uvedeých krtérí. Tab. 4-2 Krtéra pro ávrh [11] Ochraa automatckým odpojeím od zdroje Zohledt př ávrhu ANO Idkace k obově ebo posíleí ANO Proudová zatížtelost ANO ANO Napěťové meze ANO ANO Vztažá mpedace ANO NE Oprávěá stížost a kvaltu Měřeí prokazující zpěté vlvy bez stížost ANO NE (pouze příprava) Pozámka Posouzeí se provádí dle orem platých v době uvedeí do provozu.

4 Výpočet chodu sítě 37 Tab. 4-2 obsahuje sloupce: - zohleděí př ávrhu jedá se o parametry, jejchž dodržeí je uto kotrolovat př ávrhu ové ebo rekostruovaé sítě, - dkac k obově ebo posíleí teto sloupec určuje parametry, jejchž edodržeí dkuje utost obovy ebo posíleí sítě. Pro ávrh sítě jsou staovey ásledující hodoty v Tab. 4-3., ve sloupc závazost je uvedeo, zda se jedá o hodotu závazou ebo doporučeou. Tab. 4-3 Parametry krtérí [11] Parametr Lmtí hodota Závazost Napětí v apájecí TS (uvažovaé př výpočtu) 243 V doporučeá Mmálí apětí a koc sítě (výhledová výkoová blace) 220 V závazá Maxmálí vztažá mpedace v travláu 0,21 Ω závazá Maxmálí vztažá mpedace v extravláu 0,28 Ω závazá Maxmálí zatížeí trasformátoru v základím řazeí (3 a více propojtelých trafostacích) Maxmálí zatížeí kabelu př áhradím apájeí (zatížtelost v zem pro příslušý souběh). 70% doporučeá 80% doporučeá Účík odběrů MOO a MOP (pokud eí změřea já hodota) 0,98 doporučeá Volba jštěí dle požadavku ochray před ebezpečým dotykem ežvých částí automatckým odpojeím od zdroje dle PNE 33 0000-1. závazá Proudovou zatížtelost vodčů a kabelů řeší ČSN 33 2000-5-523 Elektrcká zařízeí, kaptola Výběr a stavba elektrckých zařízeí, část Dovoleé proudy.[14] Účelem ormy je zajštěí dostatečé žvotost vodčů a jejch zolací vystaveých tepelým účkům dovoleých proudů, působících dlouhodobě v ormálím provozu. V předmětových ormách ebo průvodí dokumetac výrobků jsou udáy parametry, které slouží pro vhodé dmezováí vodčů a kabelů. Jedím z ch je parametr I - jmeovtý proud. Tato hodota je udáa v typové tabulce vedeí v programu BIZON. Jmeovtý proud (jmeovtá proudová zatížtelost) je staove pro přesě defovaé podmíky provozu daého vodče ebo kabelu. V případě, že je vodč ebo kabel provozová za jých podmíek, je uto z udaého I staovt dovoleý proud I z a to pomocí koefcetů, vyjadřujících rozdílé podmíky tohoto provozu oprot podmíkám defovaým pro I. V typové tabulce vedeí jsou pro jedotlvé zadaé typy vedeí uvedey jejch jmeovté proudy podle udáí výrobců. Pro kabelová vedeí představuje tato hodota jmeovtého proudu hodotu proudu pro uložeí je jedoho kabelu v zem, tj. bez uvažováí vlvu souběhu více kabelů ve společém výkopu a bez uvažováí uložeí kabelů v jém prostředí, apř. ve vzduchu. Program BIZON eprovádí žádou korekc dovoleého zatížeí vodčů vedeí a kabelů. Proto je uto v případě souběhu ěkolka kabelů v jedom výkopu a v případě uložeí kabelů v jém prostředí ež v zem provést staoveí dovoleého proudu podle výše uvedeé ormy a tuto hodotu porovat s vypočítaým proudem. [12] Dovoleé odchylky apětí v uzlech počítaé sítě jsou dáy dle ormy ČSN EN 50 160 Kvalta elektrcké eerge (dříve ČSN 33 0122). Podle této ormy musí být za ormálích

4 Výpočet chodu sítě 38 provozích podmíek, s vyloučeím přerušeí apájeí během každého týde, 95 % průměrých efektvích hodot apájecího apětí př měřících tervalech 10 mut v rozsahu U = ± 10 % (tj. 207 až 253 V). Všechy průměré efektví hodoty apájecího apětí v měřících tervalech 10 m pak musí být v rozsahu + 10 % až -15 %. V pozámce se dále uvádí, že v případě apájeí ve vzdáleých oblastech s dlouhým vedeím může být apětí mmo uvedeý rozsah, přčemž odběratelé by měl být o tom formová. Výpočty sítí se provádí pro výkoovou blac stávající a výkoovou blac výhledovou. Podle toho je uto posuzovat vypočteou úroveň apětí, eboť je zřejmé, že jou váhu má velkost vypočteého apětí v sít př uvažováí stávajícího zatížeí a jou váhu má př uvažováí výhledové výkoové blace po 20-t letech, eboť tato blace je je odhadovaá. Př výpočtech sítí př stávající výkoové blac je uto považovat za evyhovující velkost dosažeého úbytku apětí a sít (bez úbytku apětí a trasformátoru v/) 20 V (tj. cca 8,7 %) a pro výhledovou výkoovou blac (20 let) pak považovat za evyhovující velkost dosažeého úbytku apětí pod hodotou 23 V (10 %).[12] Dovoleá hodota mpedačí smyčky je dáa dle PNE 33 0000-1. [15] Musí být charakterstky adproudových jstících prvků a mpedace obvodů takové, aby došlo v případě poruchy o zaedbatelé mpedac, která může vzkout kdekolv v dstrbučí sít TN mez fázovým vodčem a vodčem PEN ebo vodče PE ebo ežvou částí, k samočému odpojeí od zdroje v předepsaém čase 30 s. [12] 4.3 Výpočty sítí programem BIZON Výpočty sítí programem BIZON slouží pro zjštěí velkost ásledujících velč: - výpočet apětí v uzlech (odběrých místech) počítaé sítě - teto výpočet slouží pro porováí vypočteé odchylky apětí s ormou dovoleou odchylkou apětí, - proudového zatížeí vedeí, kabelů a dstrbučích trasformátorů - teto výpočet slouží pro porováí vypočteého zatížeí s dovoleým proudy jedotlvých prvků sítě, - ztráty v sít a trasformátorech - slouží k porováí varatích řešeí sítí z hledska úspory a jako jede ze zadávaých dat do výpočtu ekoomcké efektvost avržeé vestce. Programem ejsou řešey výpočty zkratů a výpočty sítí z hledska úrově flkru, vyšších harmockých, dovoleého zpětého apětí a dalších parametrů zpětých vlvů, pro které je urče program E-VLIVY. 4.3.1 Volba rozsahu počítačových sítí V případě že v počítaé sít pracuje jž ěkolk trafostac, jsou do výpočtu zahruty část stávající sítě, které jsou dotčeé ově avrhovaou ebo upravovaou sítí, ebo se podílí a zajštěí přeosu požadovaého ve stávající sít. Ostatí vývody je možo ahradt adekvátí zátěží, defovaou jako jeda zátěž přímo v trafostac, aby bylo možo kotrolovat zatížeí této trafostace. [12]

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 39 5 VÝPOČET USTÁLENÉHO CHODU SÍTĚ BRNO - LÍŠEŇ Městská část Bro-Líšeň je rozdělea a starou a ovou zástavbu a spadá do rozvodé soustavy Bro-východ. Nová zástavba sídlště byla vybudováa v 80. letech 20. století, je převážě tvořea bytovou paelovou výstavbou. Sídlště Líšeň má 20 000 obyvatel a rozkládá se a ploše 2 km 2, práce se zadívá touto ovou zástavbou Bro Líšeň. [16] Oblast je apájea z trasformovy LI9 Líšeň s apěťovým převodem 110/22kV a vybavea trasformátory 40MVA a 25MVA, dvojím vedeím V1255 s délkou 1058m a V1254 s délkou 2358m. Kabelová vedeí jsou typu 3x (1xAXEKCY 240mm 2 ) a zaúsťují do spíací stace Houbalova. Tato stace apájí oblast pomocí čtyř okružích vedeí, které se provozují rozpojeé. V okruží sít je stalováo 53 dstrbučích trasformátorů 22/0,4kV, převážě s výkoem 400kVA, z toho je pět maloodběratelských podkatelských odběrů (lokálí dstrbučí síť Sedláčkova, dopraví podk Jírova, Novolíšeňská Albert, Mfkova Holtab, Líšeň Delvta). Celková topologe a umístěí 53 trasformátorů je zázorěo a schématu Obr. 5-1. Obr. 5-1 Topologcké schéma sítě Bro-Líšeň [19]

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 40 Maxmálí zatížeí soustavy Bro Líšeň, změřeé ve spíací stac Houbalova, je 5,7636MW. Kabelová okruží síť 22kV je o celkové délce 29,915km, a celkový stalovaý výko dstrbučích trasformátorů je 23,61MVA. Př zatížeí a uvažováí cos ϕ=0,95, je měrá plošá hustota zatížeí: σ P m 5, 7636 0,95-2 = = = 2,74 MVA km. (5.1) S 5.1 Vstupí data a měřeí 2 Vstupí data jsou čerpáa z měřeí zatížeí vývodů a spíací stac Líšeň Houbalova a měřeí a trasformátorech, které je provedeo a sekudárí straě. Dále je čerpáo z techcké evdece a zjštěí délek a parametrů vedeí a trasformátorů. V elektrcké sítí je pět maloodběratelských podkatelských odběrů MOP. Jsou defováy rezervovaým výkoem, ejvětším jsou lokálí dstrbučí sít LDS Sedláčkova, provozovaé fa. EEIKA Šafráek s.r.o. a zásobováí Tramvajové smyčky Jírova provozovaé Dopravím podkem města Bra. Jedotlvé rezervovaé výkoy jsou uvedey v Tab. 5-1. Tab. 5-1 Rezervovaý výko velkoodběratelů [19] Pops č. místa spotřeby Trafostace Rez. výko kw EEIKA ŠAFRÁNEK s.r.o. 3600039050 TS 700705 700 AHOLD Czech Republc, a.s. (Blla) 3600000266 TS 2289 150 SEVEN PICTURES, spol. s r.o. (McDoalds) 3101038140 TS 2291 Bro Líšeň Delvta 60 Agp Česká republka, s.r.o. 3101038124 TS 2291 Bro Líšeň Delvta 100 BILLA, spol. s r.o. 3101037887 TS 2291 Bro Líšeň Delvta 220 Dopraví podk města Bra, a.s. 3101037507 TS 2290 Bro DP Jírova 400 tech. max 70 kw Jmeovté výkoy jedotlvých trasformátorů jsou uvedey v Tab. 5-2. Trasformátory jsou přřazey jedotlvým okružím vedeím, které jsou v provozím stavu rozpojey. Teto bod rozpojeí je zázorě červeou čárou. Dále jsou zvýrazěy odběry velkoodběratelů. V této sít je použt převážě trasformátor o výkou 400kVA, tř trasformátory 630kVA a v LDS lokálí dstrbučí sít jsou použty trasformátory 2x630kVA. Rozpojeé vedeí V1201 je apř. rozděleo a vedeí V1201A a V1201B, u kterých je uvede výko celé skupy rozděleé větve. Celkový stalovaý výko trasformátorů sídlště Bro-Líšeň je 23,61MVA. Uvedeá data jsou čerpáa z techcké evdece fa E.ON. Istalovaý výko trasformátorů pro jedu větev apř. V1201A je součtem stalovaých výkoů jedotlvých trasformátorů a je rove S A1 9 = S = 9 400 = 3600 kva, (5.2) = 1 aalogcký výpočet je provede pro větve V1201B, V1202A, V1202B, V1203A, V1203B, V1204A, V1204B. Celková suma stalovaých výkoů trasformátorů je součtem jedotlvých stalovaých výkoů v jedotlvých větvích a je rove 23610 kva.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 41 Tab. 5-2 Celkové stalovaé výkoy jedotlvých trasformací [19] Výko trafa Výko trafa Název S [kva] Název S [kva] V1201A 3600 V1203A 4920 T2 MASAROVA 400 T41 STRNADOVA 400 T5 ZIKOVA 400 T45 VLKOVA 400 T9 POLÁČKOVA 400 LÍŠEŇ DELVITA 400 T13 HORNÍKOVA 400 Sedláčkova 1260 HABŘÍ 400 T21 BARTÁKOVA 400 PODBĚLOVÁ 400 T37 J.FAJMANOVÉ 400 T16 MOLÁKOVA 400 T25 KONRÁDOVA 400 T29 KOSÍKOVA 400 MIFKOVA HOLTAB 1260 T31 PUCHÝŘOVA 400 T34 RAŠELINOVÁ 400 T19 BEDNAŘÍKOVA 400 T26 KONRÁDOVA 400 T15 MOLÁKOVA 400 T22 HUBROVA 400 T11 HORNÍKOVA 400 Zaoralova 630 T7 ELPLOVA 400 T39 J.FAJMANOVÉ 400 T3 SYNKOVA 400 T42 ŠTEFÁČKOVA 400 T14 MASAROVA 400 T46 VLKOVA 400 V1201B 2400 V1203B 3030 V1202A 2800 V1204A 2230 T4 Sykova 400 T43 ŠTEFÁČKOVA 400 T8 KOTLANOVA 400 T40 SCHEINEROVA 400 T10 POLÁČKOVA 400 T23 MICHALOVA 400 T17 HOCHMANOVA 400 T27 JÍROVA 630 T20 Bedaříkova 400 T35 J.FAJMANOVÉ 400 Novolíšeňská Albert 400 T36 KUBÍKOVA 400 T33 POPELÁKOVA 400 DP Jírova (70 kw) 400 T32 PUCHÝŘOVA 400 T28 JÍROVA 400 T30 SVÁNOVSKÉHO 400 T24 ROTREKLOVA 400 T18 HOCHMANOVA 400 T38 J.FAJMANOVÉ 400 T12 KOTLANOVA 400 T44 STRNADOVA 630 T6 KOTLANOVA 400 V1204B 2630 V1202B 2000 S 23610 Měřeí zatížeí vývodů a spíací stac Líšeň Houbalova je provedeo v období ejvětšího zatížeí v roce a to ve dech 1 4 úora a 7 9 úora 2010 v třímutovém tervalu. Rozdíl mez zatížeím přívodího vedeí VRLíšeň:V1255_LI9 a součtem proudů je způsobe přpojeím odběru Vodáre, a ezapočítává se ve výpočtu sítě Líšeň. Z měřeí je patro že přívodí vedeí V1254 eí zaputo a celkový výko přvedeý do spíací stace je po vedeí V1255. Přehled jedotlvých odběrů podává Tab. 5-3.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 42 Tab. 5-3 Měřeí Houbalova [19] Date Tme VRLse:V1201_T14Masarova:I VRLse:V1201_T2Masarova:I VRLse:V1202_T4Sykova:I VRLse:V1202_T6Kotlaova:I VRLse:V1203_T41Stradova:I VRLse:V1203_T46Vlkova:I VRLse:V1204_T43Stefackova:I VRLse:V1204_T44Stradova:I VRLse:V1254_TSDPLse:I VRLse:V1255_LI9:I Součet proudů ve vývodech 7.2.2010 4:03 5,63 8,61 3,87 2,64 8,96 6,15 6,5 5,27 0 57,3 47,63 1.2.2010 19:06 16,17 26,02 14,24 9,49 24,43 15,82 15,82 15,29 0 143,4 137,28 2.2.2010 18:51 16,17 25,49 13,36 9,49 26,37 17,23 14,94 14,24 0 143,4 137,29 4.2.2010 18:33 15,82 26,02 13,36 9,49 26,02 16,7 14,94 14,94 0 144,3 137,29 1.2.2010 19:45 18,46 26,02 13,36 9,49 23,91 16,17 15,82 14,06 0 138,9 137,29 4.2.2010 18:54 16,17 24,79 13,36 10,37 26,37 16,7 15,29 14,24 0 143,4 137,29 3.2.2010 19:30 18,46 25,49 11,6 10,37 25,49 16,7 15,82 13,36 0 141,2 137,29 8.2.2010 19:03 15,29 26,37 13,18 10,37 26,37 17,23 15,29 13,36 0 142 137,46 2.2.2010 18:15 16,7 26,02 13,18 10,72 26,02 16,7 14,94 13,18 0 144,3 137,46 4.2.2010 18:06 16,17 25,49 14,06 9,84 25,49 17,23 14,94 14,24 0 142 137,46 4.2.2010 18:30 16,17 26,02 14,06 9,49 26,02 16,7 14,06 14,94 0 140,5 137,46 4.2.2010 19:00 17,23 23,91 14,06 8,96 26,37 16,7 15,29 14,94 0 141,2 137,46 1.2.2010 18:18 17,23 25,49 13,18 9,84 24,43 17,23 15,82 14,24 0 140,5 137,46 1.2.2010 19:09 15,82 26,37 14,06 8,96 26,37 16,7 14,94 14,24 0 142,7 137,46 9.2.2010 18:12 15,29 25,49 13,18 9,49 24,43 17,23 17,23 15,29 0 143,4 137,63 9.2.2010 18:24 15,29 25,49 13,18 9,84 24,79 17,58 16,17 15,29 0 144,3 137,63 3.2.2010 18:45 17,58 26,02 14,06 9,49 25,49 15,82 15,29 14,06 0 142,7 137,81 1.2.2010 19:57 20,04 24,79 13,18 10,37 24,43 14,94 15,82 14,24 0 138,9 137,81 1.2.2010 18:12 17,23 25,49 13,18 9,49 26,02 16,17 14,94 15,29 0 143,4 137,81 2.2.2010 18:12 18,28 24,79 14,06 10,37 26,02 16,17 14,94 13,36 0 144,3 137,99 4.2.2010 18:21 16,17 25,49 14,06 10,37 26,02 16,17 14,94 14,94 0 139,8 138,16 8.2.2010 18:30 15,82 26,02 13,18 9,49 25,49 18,28 15,82 14,06 0 145 138,16 1.2.2010 19:15 17,58 26,02 13,36 9,49 23,91 17,23 15,29 15,29 0 142 138,17 4.2.2010 17:57 15,29 26,89 13,18 9,49 26,89 16,7 15,82 14,06 0 145 138,32 4.2.2010 18:15 16,17 26,37 14,06 9,49 23,55 17,23 16,17 15,29 0 141,2 138,33 1.2.2010 18:24 15,82 25,49 14,06 9,49 26,02 18,28 15,29 14,24 0 142 138,69 4.2.2010 19:12 17,23 26,02 13,36 9,49 26,02 17,23 15,29 14,06 0 141,2 138,7 8.2.2010 18:33 15,82 25,49 13,36 9,49 26,02 17,58 16,7 14,24 0 143,4 138,7 2.2.2010 18:48 17,58 26,37 13,18 9,49 26,02 16,17 15,82 14,24 0 144,3 138,87 9.2.2010 18:51 16,17 26,02 13,18 10,72 24,79 18,28 14,94 14,94 0 145 139,04 3.2.2010 18:51 17,58 26,37 14,06 9,84 26,02 16,17 14,94 14,06 0 144,3 139,04 2.2.2010 18:39 19,16 25,49 14,06 9,49 26,02 16,7 14,94 13,36 0 145 139,22 2.2.2010 18:54 17,58 26,37 13,18 10,37 26,02 17,23 14,24 14,24 0 143,4 139,23 2.2.2010 18:21 18,46 26,02 14,06 9,84 24,79 16,17 16,17 14,24 0 144,3 139,75 9.2.2010 18:33 16,17 26,37 13,36 10,37 26,02 17,58 15,29 15,29 0 144,3 140,45 4.2.2010 19:09 17,23 26,37 14,24 9,84 25,49 16,17 16,17 14,94 0 139,8 140,45 Max 20,04 27,77 14,94 11,6 26,89 18,46 17,23 16,7 153,63

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 43 Celkem je aměřeo 5756 hodot a v tabulce shruto 36, z těchto hodot je vybrá řádek, ve kterém je součet hodot proudů př ejvyšším zatížeí a je rove I H 8 = I = 17, 23 + 26,37 + 14, 24 + 9,84 + 25, 49 + 16,17 + 16,17 + 14,94 = 140, 45 A, (5.3) = 1 a dále je provede výpočet součtů maxm proudů v jedotlvých větvích a je rove I max 8 = I = 20, 04 + 27, 77 + 14,94 + 11, 6 + 26,89 + 18, 46 + 17, 23 + 16, 7 = 153, 63 A, (5.4) = 1 Zatížeí jedotlvých vývodů je grafcky zázorěo v dagramu průběhu deího zatížeí, ve kterém jsou zázorěy jedotlvé větve V1201A až V1204B a jejch maxmálí zatížeí je v časovém období od 17:00 až 21:00. Doba maxmálího zatížeí je dáa převážě bytovým odběrem. Obr. 5-2 Dagram průběhu deích maxm zatížeí 5.2 Výpočet zatížeí Výpočet zatížeí Houbalova je provede z hodot měřeí v Tab. 5.3, jsou to hodoty jedotlvých proudů a vývodech, soudobý a maxmálí proud. Z těchto hodot jsou dopočtey výkoy v jedotlvých větvích V1201A až V1204B a součet soudobého a maxmálího výkou.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 44 Pro prví řádek a vedeí V1201A je soudobý výko rove PH1 A= 3 Us I cosϕ = 3 22,8 26,37 0,95 = 989,3 A, (5.5) a dále maxmálí výko je rove Pmax1A = 3 Us I cosϕ = 3 22,8 27,8 0,95 = 1041,8 A. (5.6) Pro výpočet je použto apětí 22,8kV ve spíací stac Houbalova, tato hodota je převzata z techcké evdece fa. E.ON. Celkový přehled je v Tab. 5-4. Tab. 5-4 Zatížeí vývodů Houbalova [19] soudobý maxmálí Výko Proud Výko Název S [kva] I H [A] I max [A] P H [kw] P max [kw] V1201A 3600 26,37 27,8 989,30 1041,8 V1201B 2400 16,17 20,0 606,64 751,8 V1202A 2800 13,36 14,9 501,22 560,5 V1202B 2000 10,37 11,6 389,04 435,2 V1203A 4920 26,02 26,9 976,17 1008,8 V1203B 3030 17,58 18,5 659,54 692,5 V1204A 2230 15,29 17,2 573,62 646,4 V1204B 2630 15,29 16,7 573,62 626,5 Σ 23610 140,45 153,6 5269,15 5763,6 Čtel současost mez vývody v stace Houbalova je vypočte z poměru součtu hodot proudů pří ejvyšším zatížeí a součtu maxmálích proudů ve vývodech a je rove f 1 P H 5269,15 = = = 0,914. (5.7) P 5763, 6 max Výko zatížeí trasformátorů a sekudárí straě je vypočte z měřeí apětí a proudu ve třech fázích. Odebíraé proudy jsou změřey a každé trafostac a sekudárí straě. Výko zatížeí apř. pro trasformačí stac T2 Masárova, př doporučeé hodotě ϕ=0,95 je vypočte ze vztahu ( U I + U I + U I ) cos ϕ (233 55 + 234 37 + 234 92)0,95 1000 1000 1 1 2 2 3 3 m2 = = = 40,9 A, (5.8) P Dále je provede esoudobý součet vypočteých proudů P m2c 9 = P = 146,9 + 127, 4 + 82, 4 + 89,8 + 77,3 + 150, 2 + 72, 2 + 84, 4 + 40,9 = 871,5 kw, = 1 (5.9) U trasformačí stace DP Jírova je dosaze výko techckého maxma 70kW. Nejvyšší zatíže je a vedeích V1201A a V1203A.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 45 Tab. 5-5 Měřeí apětí, proudu a výpočet zatížeí [19] Výko Napětí U trafa 2f [V] Výko Proud I 2 [A] Název S [kva] U1 U2 U3 L1 L2 L3 P m2 [kva] V1201A 3600 871,5 T2 MASAROVA 400 233 234 234 55 37 92 40,9 T5 ZIKOVA 400 238 239 238 130 102 141 84,4 T9 POLÁČKOVA 400 236 236 236 93 112 117 72,2 T13 HORNÍKOVA 400 234 234 235 290 185 200 150,2 HABŘÍ 400 239 240 239 125 115 100 77,3 PODBĚLOVÁ 400 239 240 239 130 130 135 89,8 T16 MOLÁKOVA 400 235 236 236 111 134 123 82,4 T29 KOSÍKOVA 400 235 236 236 225 170 174 127,4 T31 PUCHÝŘOVA 400 238 238 237 193 195 263 146,9 T19 BEDNAŘÍKOVA 400 237 238 237 92 84 79 57,5 T15 MOLÁKOVA 400 231 232 230 130 135 145 90,0 T11 HORNÍKOVA 400 236 236 237 130 127 91 78,1 T7 ELPLOVA 400 234 235 234 170 132 117 93,3 T3 SYNKOVA 400 240 240 240 99 79 107 65,0 T14 MASAROVA 400 235 234 234 230 274 279 174,3 V1201B 2400 558,1 V1202A 2800 472,7 T4 Sykova 400 233 234 234 43 63 47 34,0 T8 KOTLANOVA 400 237 236 236 100 110 105 70,7 T10 POLÁČKOVA 400 237 237 236 60 25 40 28,1 T17 HOCHMANOVA 400 234 233 234 178 174 174 116,8 T20 Bedaříkova 400 245 243 244 76 91 156 74,9 Novolíšeňská Albert 400 240 240 240 120 120 120 82,1 T33 POPELÁKOVA 400 235 236 235 110 110 76 66,2 T32 PUCHÝŘOVA 400 239 240 238 69 57 76 45,8 T30 SVÁNOVSKÉHO 400 237 238 238 115 125 126 82,6 T18 HOCHMANOVA 400 236 236 236 108 106 113 73,3 T12 KOTLANOVA 400 233 233 234 120 140 180 97,6 T6 KOTLANOVA 400 235 235 234 79 87 94 58,0 V1202B 2000 357,3 V1203A 4920 899,0 T41 STRNADOVA 400 238 239 239 123 151 135 92,7 T45 VLKOVA 400 239 239 239 30 45 40 26,1 LÍŠEŇ DELVITA 400 235 235 235 389 450 520 303,4 Sedláčkova 1260 235 235 235 400 400 400 267,9 T21 BARTÁKOVA 400 235 234 235 51 48 76 39,0 T37 J.FAJMANOVÉ 400 232 233 232 140 95 121 78,6 T25 KONRÁDOVA 400 235 236 236 82 96 96 61,4 MIFKOVA HOLTAB 1260 235 235 234 50 44 40 29,9 T34 RAŠELINOVÁ 400 229 230 229 350 380 300 224,4 T26 KONRÁDOVA 400 239 239 238 72 107 85 59,9 T22 HUBROVA 400 240 240 239 72 67 89 51,9

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 46 Zaoralova 630 235 235 235 40 45 70 34,6 T39 J.FAJMANOVÉ 400 234 233 234 70 50 105 50,0 T42 ŠTEFÁČKOVA 400 239 239 239 120 135 120 85,1 T46 VLKOVA 400 240 240 240 90 65 90 55,9 V1203B 3030 561,8 V1204A 2230 496,2 T43 ŠTEFÁČKOVA 400 236 237 236 220 215 199 142,3 T40 SCHEINEROVA 400 234 232 233 178 176 234 130,2 T23 MICHALOVA 400 239 238 237 133 98 117 78,7 T27 JÍROVA 630 239 239 240 125 80 75 63,6 T35 J.FAJMANOVÉ 400 235 235 234 137 102 126 81,4 T36 KUBÍKOVA 400 233 237 232 91 114 93 66,3 DP Jírova (70 kw) 400 235 235 235 0 0 0 70,0 T28 JÍROVA 400 237 238 236 126 147 170 99,7 T24 ROTREKLOVA 400 234 235 234 110 74 52 52,5 T38 J.FAJMANOVÉ 400 232 232 232 121 102 70 64,6 T44 STRNADOVA 630 231 233 231 179 140 174 108,5 V1204B 2630 461,6 Σ 23610 4678,2 Celkové zatížeí z měřeí je rovo 4678,2kW a je žší ež celkové zatížeí a vývodech ze spíací stace Houbalova, teto rozdíl je způsobe emožostí změřeí všech trasformačích stac ve stejou dobu v čase maxma a je uprave koefcetem korekce k. Výpočet je provede v Excelu a pro prví krok je koefcet astave a hodotu 1. Výko P m2 (změřeý výko) je zvýše o korekc v prvím kroku, kdy je rové 1, a hodotu výkou P m2, a dále uprave vlvem soudobého zatížeí skupy trasformátorů přpojeých a jedu větev. Soudobost trasformátorů f T je rova 0,98. [4] Výko P m2 je zvýše o ztráty a vedeí a trasformátoru P a je rove výkou P 22, teto výko je porová z výkoem aměřeým a spíací stac Houbalova a v dalším korekc astave koefcet k a takovou hodotu, př které se tyto výkoy rovají. V podstatě je docíleo výkoové rozděleí a jedotlvé trasformátory ve větv př maxmálím zatížeí. Výko P m2 pro vedeí V1201A je rove podílu výkou P m1 a korekčího koefcetu k P m2 P k 871,5 0,8529 m1 = = = 1021,8 kw, (5.10) dále výpočet s uvažováím soudobostí trasformátorů je Pm2 = Pm2 ft= 1021,8 0,98 = 1001, 4 kw, (5.11) potom dodávaý výko P 22 je součtem výkou P m2 a ztrát P, které jsou uvedey íže P22 = Pm2 + P = 1001, 4 + 40,19 = 1041, 60 kw, (5.12)

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 47 Tab. 5-6 Výkoové zatížeí P m2 koefcet Pm2 soudobost Pm2 P P22 Název [kw] k [-] [kw] ft [-] [kw] [kw] [kw] V1201A 871,5 1021,8 1001,4 40,19 1041,60 T2 MASAROVA 40,9 0,8529 47,9 0,98 46,9 1,75 48,68 T5 ZIKOVA 84,4 99,0 97,0 2,96 99,98 T9 POLÁČKOVA 72,2 84,6 83,0 2,86 85,81 T13 HORNÍKOVA 150,2 176,2 172,6 10,16 182,80 HABŘÍ 77,3 90,6 88,8 3,46 92,29 PODBĚLOVÁ 89,8 105,3 103,2 2,37 105,56 T16 MOLÁKOVA 82,4 96,6 94,7 2,79 97,47 T29 KOSÍKOVA 127,4 149,3 146,3 5,85 152,19 T31 PUCHÝŘOVA 146,9 172,3 168,8 7,98 176,82 T19 BEDNAŘÍKOVA 57,5 0,7835 73,4 0,98 74,9 2,84 77,71 T15 MOLÁKOVA 90,0 114,8 117,2 4,24 121,41 T11 HORNÍKOVA 78,1 99,7 101,7 3,25 104,98 T7 ELPLOVA 93,3 119,0 121,5 3,60 125,07 T3 SYNKOVA 65,0 82,9 84,6 2,44 87,07 T14 MASAROVA 174,3 222,4 227,0 8,46 235,44 V1201B 558,1 712,3 726,8 24,84 751,69 V1202A 472,7 553,5 542,5 18,50 560,96 T4 Sykova 34,0 0,8285 41,0 0,98 40,2 1,86 42,05 T8 KOTLANOVA 70,7 85,4 83,6 2,70 86,35 T10 POLÁČKOVA 28,1 33,9 33,2 1,63 34,87 T17 HOCHMANOVA 116,8 140,9 138,1 6,25 144,37 T20 Bedaříkova 74,9 90,4 88,5 3,29 91,83 Novolíšeňská Albert 82,1 1,0000 82,1 80,4 0,16 80,60 T33 POPELÁKOVA 66,2 79,9 78,3 2,61 80,90 T32 PUCHÝŘOVA 45,8 0,8320 55,1 0,98 54,0 1,80 55,80 T30 SVÁNOVSKÉHO 82,6 99,3 97,3 3,26 100,61 T18 HOCHMANOVA 73,3 88,1 86,4 3,05 89,40 T12 KOTLANOVA 97,6 117,3 114,9 3,69 118,61 T6 KOTLANOVA 58,0 69,7 68,3 2,87 71,14 V1202B 357,3 429,5 420,9 14,67 435,56 V1203A 899,0 997,9 978,0 30,55 1008,53 T41 STRNADOVA 92,7 0,7680 120,8 0,98 118,3 5,64 123,99 T45 VLKOVA 26,1 34,0 33,3 1,63 34,95 LÍŠEŇ DELVITA 303,4 1 303,4 297,3 8,10 305,43 Sedláčkova 267,9 1 267,9 262,5 6,21 268,75 T21 BARTÁKOVA 39,0 50,8 49,8 2,23 52,03 T37 J.FAJMANOVÉ 78,6 102,3 100,2 2,91 103,15 T25 KONRÁDOVA 61,4 79,9 78,3 3,46 81,75 MIFKOVA HOLTAB 29,9 38,9 38,1 0,36 38,48 T34 RAŠELINOVÁ 224,4 0,8355 268,6 0,98 263,3 19,18 282,44 T26 KONRÁDOVA 59,9 71,6 70,2 2,66 72,88 T22 HUBROVA 51,9 62,1 60,9 2,58 63,46 Zaoralova 34,6 41,4 40,6 1,18 41,77

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 48 T39 J.FAJMANOVÉ 50,0 59,8 58,6 2,96 61,57 T42 ŠTEFÁČKOVA 85,1 101,9 99,9 2,93 102,80 T46 VLKOVA 55,9 66,9 65,5 2,44 67,96 V1203B 561,8 672,4 658,9 33,94 692,88 V1204A 496,2 629,6 617,0 29,18 646,22 T43 ŠTEFÁČKOVA 142,3 0,7881 180,6 0,98 177,0 6,22 183,23 T40 SCHEINEROVA 130,2 165,2 161,8 12,07 173,91 T23 MICHALOVA 78,7 99,9 97,9 4,34 102,20 T27 JÍROVA 63,6 80,8 79,1 2,40 81,54 T35 J.FAJMANOVÉ 81,4 103,2 101,2 4,15 105,33 T36 KUBÍKOVA 66,3 0,7140 92,9 0,98 91,0 3,59 94,60 DP Jírova (70 kw) 70,0 1 70,0 68,6 0,23 68,83 T28 JÍROVA 99,7 139,7 136,9 4,00 140,87 T24 ROTREKLOVA 52,5 73,6 72,1 2,57 74,67 T38 J.FAJMANOVÉ 64,6 90,4 88,6 4,10 92,73 T44 STRNADOVA 108,5 151,9 148,9 5,90 154,76 V1204B 461,6 618,4 606,1 20,39 626,466 Σ 4678,2 5635,6 5551,6 212,26 5763,9 Ztráty důležté pro výpočet výkoového zatížeí se dělí a ztráty a trasformátorech a a vedeí. Pro jedotlvé trasformátory jsou doplěy jejch techcké parametry z techcké evdece fa. E.ON. Výpočet čých ztrát a trasformátoru T2 Masárova lze psát 2 2 P / cosϕ 46,9 / 0,95 P = P0 + Pk = 0, 75 + 6 = 0,84 kw. (5.13) S 400 Jalové ztráty jsou vyjádřey jako 2 2 0 P / cosϕ u k % 1,2 46,9 / 0,95 4 S 100 S 100 100 400 100 Q = + = + 400 = 5,04 kw. (5.14) Celkové ztráty čého výkou jsou dáy vztahem PT = P+ k Q = 0,84 + 0,15 5, 04 = 1, 60 kw, (5.15) kde k je měrý čtel ztrát. [4] Výko a sekudárí straě je vypočte PT = PT + Pm2 = 1, 60 + 46,9 = 48,5 kw. (5.16) Stejý výpočet je provede pro zbývající trasformátory a uvede v Tab. 5-7.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 49 Tab. 5-7 Ztráty a trasformátorech Pm2 Pο Pκ uk % o P Qο PΤ P1 Název [kw] [kw] [kw] [%] [%] [kw] [kw] [kw] [kw] V1201A 1001,4 20,54 1021,9 T2 MASAROVA 46,9 0,75 6 4 1,2 0,84 5,04 1,60 48,5 T5 ZIKOVA 97,0 0,75 6 4 1,2 1,14 5,84 2,02 99,0 T9 POLÁČKOVA 83,0 0,75 6 4 1,2 1,04 5,56 1,87 84,8 T13 HORNÍKOVA 172,6 0,75 6 4 1,2 1,99 8,10 3,20 175,8 HABŘÍ 88,8 0,75 6 4 1,2 1,08 5,67 1,93 90,8 PODBĚLOVÁ 103,2 0,75 6 4 1,2 1,19 5,98 2,09 105,3 T16 MOLÁKOVA 94,7 0,75 6 4 1,2 1,12 5,79 1,99 96,7 T29 KOSÍKOVA 146,3 0,75 6 4 1,2 1,64 7,17 2,72 149,1 T31 PUCHÝŘOVA 168,8 0,75 6 4 1,2 1,93 7,96 3,13 172,0 T19 BEDNAŘÍKOVA 74,9 0,75 6 4 1,2 0,98 5,42 1,80 76,7 T15 MOLÁKOVA 117,2 0,75 6 4 1,2 1,32 6,32 2,27 119,4 T11 HORNÍKOVA 101,7 0,75 6 4 1,2 1,18 5,95 2,07 103,8 T7 ELPLOVA 121,5 0,75 6 4 1,2 1,36 6,43 2,33 123,8 T3 SYNKOVA 84,6 0,75 6 4 1,2 1,05 5,59 1,89 86,5 T14 MASAROVA 227,0 0,75 6 4 1,2 2,89 10,51 4,47 231,4 V1201B 726,8 14,82 741,7 V1202A 542,5 11,31 553,8 T4 Sykova 40,2 0,75 6 4 1,2 0,82 4,98 1,56 41,7 T8 KOTLANOVA 83,6 0,75 6 4 1,2 1,04 5,58 1,88 85,5 T10 POLÁČKOVA 33,2 0,75 6 4 1,2 0,80 4,92 1,53 34,8 T17 HOCHMANOVA 138,1 0,75 6 4 1,2 1,54 6,91 2,58 140,7 T20 Bedaříkova 88,5 0,75 6 4 1,2 1,08 5,67 1,93 90,5 Novolíšeňská Albert 80,4 80,4 T33 POPELÁKOVA 78,3 0,75 6 4 1,2 1,00 5,48 1,83 80,1 T32 PUCHÝŘOVA 54,0 0,75 6 4 1,2 0,87 5,12 1,64 55,6 T30 SVÁNOVSKÉHO 97,3 0,75 6 4 1,2 1,14 5,85 2,02 99,4 T18 HOCHMANOVA 86,4 0,75 6 4 1,2 1,06 5,63 1,90 88,3 T12 KOTLANOVA 114,9 0,75 6 4 1,2 1,30 6,26 2,24 117,2 T6 KOTLANOVA 68,3 0,75 6 4 1,2 0,94 5,32 1,74 70,0 V1202B 420,9 9,54 430,4 V1203A 978,0 9,31 987,3 T41 STRNADOVA 118,3 0,75 6 4 1,2 1,33 6,35 2,28 120,6 T45 VLKOVA 33,3 0,75 6 4 1,2 0,80 4,92 1,53 34,9 LÍŠEŇ DELVITA 297,3 297,3 Sedláčkova 262,5 262,5 T21 BARTÁKOVA 49,8 0,75 6 4 1,2 0,85 5,07 1,61 51,4 T37 J.FAJMANOVÉ 100,2 0,75 6 4 1,2 1,17 5,91 2,05 102,3 T25 KONRÁDOVA 78,3 0,75 6 4 1,2 1,00 5,48 1,83 80,1 MIFKOVA HOLTAB 38,1 38,1 T34 RAŠELINOVÁ 263,3 0,75 6 4 1,2 3,63 12,48 5,50 268,8 T26 KONRÁDOVA 70,2 0,75 6 4 1,2 0,95 5,35 1,76 72,0 T22 HUBROVA 60,9 0,75 6 4 1,2 0,90 5,21 1,69 62,6 Zaoralova 40,6 1,03 8,4 4 0 1,07 0,12 1,09 41,7 T39 J.FAJMANOVÉ 58,6 0,75 6 4 1,2 0,89 5,18 1,67 60,3 T42 ŠTEFÁČKOVA 99,9 0,75 6 4 1,2 1,16 5,91 2,05 101,9 T46 VLKOVA 65,5 0,75 6 4 1,2 0,93 5,28 1,72 67,2

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 50 V1203B 658,9 15,47 674,4 V1204A 617,0 11,62 628,7 T43 ŠTEFÁČKOVA 177,0 0,75 6 4 1,2 2,05 8,27 3,29 180,3 T40 SCHEINEROVA 161,8 0,75 6 4 1,2 1,84 7,70 2,99 164,8 T23 MICHALOVA 97,9 0,75 6 4 1,2 1,15 5,86 2,03 99,9 T27 JÍROVA 79,1 1,03 8,4 4 0 1,18 0,44 1,24 80,4 T35 J.FAJMANOVÉ 101,2 0,75 6 4 1,2 1,18 5,93 2,07 103,2 T36 KUBÍKOVA 91,0 0,75 6 4 1,2 1,09 5,72 1,95 93,0 DP Jírova (70 kw) 68,6 68,6 T28 JÍROVA 136,9 0,75 6 4 1,2 1,53 6,88 2,56 139,4 T24 ROTREKLOVA 72,1 0,75 6 4 1,2 0,97 5,38 1,77 73,9 T38 J.FAJMANOVÉ 88,6 0,75 6 4 1,2 1,08 5,67 1,93 90,6 T44 STRNADOVA 148,9 1,03 8,4 4 1,2 1,55 9,12 2,92 151,8 V1204B 606,1 11,13 617,2 Σ 5551,6 103,75 5655,4 V sít jsou ztráty a vedeích, které vypočítáme z materálových a geometrckých parametrů kabelového vedeí. Síť 22kV je provozováa s kabelovým vedeím typu 3x (1xAXEKCY 240mm 2 ) s odporem 0,125Ω. Ztráty a vedeí od spíací stace Houbalova po trasformačí stac T2 Masárova je spočteo: (5.18) 2 2 R l P T 0,125 0, 236 48,5 P = = = 0,147 kw, (5.17) U 2 2 2 2 cos ϕ 22,8 0,95 a celkové ztráty ve větv V1201A jsou rovy 9 P = P = 7,98 + 5,85 + 2, 79 + 2,37 + 3, 46 + 10,16 + 2,86 + 2,96 + 1, 75 = 40,19 kw, c = 1 Tab. 5-8 Ztráty a vedeí c P T délka odpor P P 22 P c Název [kw] l [m] R [Ω] [kw] [kw] [kw] V1201A 1021,9 4218,5 19,65 1041,6 40,19 T2 MASAROVA 48,5 236,0 0,125 0,15 48,7 1,75 T5 ZIKOVA 99,0 362,2 0,125 0,95 100,0 2,96 T9 POLÁČKOVA 84,8 514,2 0,125 0,99 85,8 2,86 T13 HORNÍKOVA 175,8 845,0 0,125 6,96 182,8 10,16 HABŘÍ 90,8 699,0 0,125 1,53 92,3 3,46 PODBĚLOVÁ 105,3 94,1 0,125 0,28 105,6 2,37 T16 MOLÁKOVA 96,7 322,0 0,125 0,80 97,5 2,79 T29 KOSÍKOVA 149,1 530,0 0,125 3,14 152,2 5,85 T31 PUCHÝŘOVA 172,0 616,0 0,125 4,85 176,8 7,98 T19 BEDNAŘÍKOVA 76,7 664,0 0,125 1,04 77,7 2,84 T15 MOLÁKOVA 119,4 520,0 0,125 1,98 121,4 4,24 T11 HORNÍKOVA 103,8 411,9 0,125 1,18 105,0 3,25 T7 ELPLOVA 123,8 311,9 0,125 1,27 125,1 3,60 T3 SYNKOVA 86,5 276,7 0,125 0,55 87,1 2,44 T14 MASAROVA 231,4 280,0 0,125 4,00 235,4 8,46 V1201B 741,7 2464,5 0,000 10,02 751,7 24,84 V1202A 553,8 3232,1 0,000 7,19 561,0 18,50 T4 Sykova 41,7 646,0 0,125 0,30 42,0 1,86

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 51 T8 KOTLANOVA 85,5 423,0 0,125 0,82 86,4 2,70 T10 POLÁČKOVA 34,8 295,1 0,125 0,10 34,9 1,63 T17 HOCHMANOVA 140,7 696,0 0,125 3,67 144,4 6,25 T20 Bedaříkova 90,5 625,0 0,125 1,36 91,8 3,29 Novolíšeňská Albert 80,4 91,0 0,125 0,16 80,6 0,16 T33 POPELÁKOVA 80,1 456,0 0,125 0,78 80,9 2,61 T32 PUCHÝŘOVA 55,6 190,2 0,125 0,16 55,8 1,80 T30 SVÁNOVSKÉHO 99,4 472,0 0,125 1,24 100,6 3,26 T18 HOCHMANOVA 88,3 551,5 0,125 1,14 89,4 3,05 T12 KOTLANOVA 117,2 398,2 0,125 1,46 118,6 3,69 T6 KOTLANOVA 70,0 865,0 0,125 1,13 71,1 2,87 V1202B 430,4 2476,9 5,13 435,6 14,67 V1203A 987,3 4908,4 21,23 1008,5 30,55 T41 STRNADOVA 120,6 865,0 0,125 3,35 124,0 5,64 T45 VLKOVA 34,9 295,0 0,125 0,10 34,9 1,63 LÍŠEŇ DELVITA 297,3 344,0 0,125 8,10 305,4 8,10 Sedláčkova 262,5 338,0 0,125 6,21 268,7 6,21 T21 BARTÁKOVA 51,4 876,0 0,125 0,62 52,0 2,23 T37 J.FAJMANOVÉ 102,3 308,4 0,125 0,86 103,2 2,91 T25 KONRÁDOVA 80,1 957,0 0,125 1,64 81,8 3,46 MIFKOVA HOLTAB 38,1 925,0 0,125 0,36 38,5 0,36 T34 RAŠELINOVÁ 268,8 711,0 0,125 13,68 282,4 19,18 T26 KONRÁDOVA 72,0 657,0 0,125 0,91 72,9 2,66 T22 HUBROVA 62,6 860,0 0,125 0,90 63,5 2,58 Zaoralova 41,7 202,2 0,125 0,09 41,8 1,18 T39 J.FAJMANOVÉ 60,3 1335,0 0,125 1,29 61,6 2,96 T42 ŠTEFÁČKOVA 101,9 318,0 0,125 0,88 102,8 2,93 T46 VLKOVA 67,2 599,0 0,125 0,72 68,0 2,44 V1203B 674,4 4682,2 18,47 692,9 33,94 V1204A 628,7 3869,0 17,56 646,2 29,18 T43 ŠTEFÁČKOVA 180,3 338,0 0,125 2,93 183,2 6,22 T40 SCHEINEROVA 164,8 1253,0 0,125 9,07 173,9 12,07 T23 MICHALOVA 99,9 871,0 0,125 2,32 102,2 4,34 T27 JÍROVA 80,4 672,0 0,125 1,16 81,5 2,40 T35 J.FAJMANOVÉ 103,2 735,0 0,125 2,09 105,3 4,15 T36 KUBÍKOVA 93,0 713,0 0,125 1,64 94,6 3,59 DP Jírova (70 kw) 68,6 182,2 0,125 0,23 68,8 0,23 T28 JÍROVA 139,4 278,2 0,125 1,44 140,9 4,00 T24 ROTREKLOVA 73,9 546,4 0,125 0,79 74,7 2,57 T38 J.FAJMANOVÉ 90,6 993,0 0,125 2,17 92,7 4,10 T44 STRNADOVA 151,8 486,0 0,125 2,98 154,8 5,90 V1204B 617,2 3198,8 9,26 626,5 20,39 Σ 5655,4 29915,4 108,51 5763,9 212,26 Z výpočtu vychází ztráty P T a všech trasformátorech rovy 103,75kW, pro porováí jsou dále vypočtey procetuálí ztráty P P 5655, 4 5551, 6 T m2 pt % = 100 = 100 = 1,84 %. (5.19) Pm 2 5655, 4

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 52 Skutečé vypočteé ztráty a trasformátorech jsou vyšší v porováí s udávaým ztrátam a trasformac v/ které vychází ze statstky E.ON a jsou v rozmezí 0,71 až 1,18%. Toto je způsobeo meším zatížeím trasformátorů. Ztráty a kabelových vedeích jsou rovy 108,51kW, pro ě jsou dále vypočtey procetuálí ztráty P22 P T 5763,9 5655, 4 p% = 100 = 100 = 1,88 %, (5.19) P 5763,9 22 které se blíží udávaým ztrátám 1,85%. Z celkového výpočtu výkoů staovíme zatížeí jedotlvých trasformátorů a to z poměru zatížeí a jmeovté hodoty trasformátoru Pm2 / 0,95 47,9 / 0,95 β = 100 = 100 = 12, 6 %, (5.20) S 400 Toto zatížeí je maxmálí zatížeí trasformátoru, které astává v zmím období a teto výpočet je provede v de ejvyššího zatížeí 4 úora. Zatížeí jedotlvých trasformátorů podává Tab. 5-9, ve které je vyzačeo číslo trasformátoru, umístěí ulce a vedeí, ze kterého je apájeo. Trasformátory jsou seřazey podle procetuálího zatížeí. Tab. 5-9 Procetuálí zatížeí trasformátorů Vedeí Trafostace Zatížeí V1203A MIFKOVA HOLTAB 3,3% V1203B Zaoralova 6,9% V1203A T45 VLKOVA 8,9% V1202A T10 POLÁČKOVA 8,9% V1202A T4 Sykova 10,8% V1201A T2 MASAROVA 12,6% V1203A T21 BARTÁKOVA 13,4% V1204A T27 JÍROVA 13,5% V1202B T32 PUCHÝŘOVA 14,5% V1203B T39 J.FAJMANOVÉ 15,7% V1203B T22 HUBROVA 16,3% V1203B T46 VLKOVA 17,6% V1202B T6 KOTLANOVA 18,3% V1203B T26 KONRÁDOVA 18,9% V1204B DP Jírova (70 kw) 18,4% V1201B T19 BEDNAŘÍKOVA 19,3% V1204B T24 ROTREKLOVA 19,4% V1203A T25 KONRÁDOVA 21,0% V1202A T33 POPELÁKOVA 21,0% V1201B T3 SYNKOVA 21,8% V1202A T8 KOTLANOVA 22,5% V1201A T9 POLÁČKOVA 22,3% V1202A Novolíšeňská Albert 21,6% V1202B T18 HOCHMANOVA 23,2% V1203A Sedláčkova 22,4% V1202A T20 Bedaříkova 23,8%

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 53 V1201A HABŘÍ 23,9% V1204B T38 J.FAJMANOVÉ 23,8% V1204B T36 KUBÍKOVA 24,4% V1201A T16 MOLÁKOVA 25,4% V1204B T44 STRNADOVA 25,4% V1203A T37 J.FAJMANOVÉ 26,9% V1202B T30 SVÁNOVSKÉHO 26,1% V1201A T5 ZIKOVA 26,1% V1201B T11 HORNÍKOVA 26,2% V1204A T23 MICHALOVA 26,3% V1203B T42 ŠTEFÁČKOVA 26,8% V1204A T35 J.FAJMANOVÉ 27,2% V1201A PODBĚLOVÁ 27,7% V1203A T41 STRNADOVA 31,8% V1201B T15 MOLÁKOVA 30,2% V1202B T12 KOTLANOVA 30,9% V1201B T7 ELPLOVA 31,3% V1202A T17 HOCHMANOVA 37,1% V1204B T28 JÍROVA 36,8% V1201A T29 KOSÍKOVA 39,3% V1204A T40 SCHEINEROVA 43,5% V1201A T31 PUCHÝŘOVA 45,3% V1201A T13 HORNÍKOVA 46,4% V1204A T43 ŠTEFÁČKOVA 47,5% V1201B T14 MASAROVA 58,5% V1203B T34 RAŠELINOVÁ 70,7% V1203A LÍŠEŇ DELVITA 79,8% 5.3 Výpočet ustáleého chodu stávající sítě Výpočet ustáleého chodu stávající sítě je provede pomocí programu DAISY PAS BIZON Off-Le v. 4.41 buld 361. Výpočetí údaje lze rozdělt a parametry objektů elektrzačí soustavy a provozí parametry elektrzačí soustavy. Parametry objektů se zadávají př vytvářeí jedotlvých objektů a je možé je pozděj opravt. Jsou to parametry elektrckých zařízeí daé jejch kostrukcí, tj. parametry vedeí, štítkové hodoty trasformátorů. Obvykle je uvádí výrobce. Provozí parametry se aopak měí v závslost a provozím stavu elektrzačí soustavy, ejsou dopředu daé. Sem patří změy v zapojeí sítě, dodávaé a odebíraé výkoy, apětí uzlů. Sezam parametrů objektů je překlope z techcké evdece a grafckého formačího systému do tzv. elektrockého modelu. Obsahuje defce veškerých dat potřebých pro daý výpočet (parametry jedotlvých elektrckých objektů, topologcké a elektrcké propojeí. Stude je amodelováa pomocí vstupích dat jmeovtých hodot jstčů u odběratelů a dosazeím soudobost u jedotlvých typů odběrů uvedeé v tabulce Tab. 5-10 a hodotu celkového odebíraého výkou 5536,7kW.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 54 Tab. 5-10 Soudobost u jedotlvých odběratelů [19] Typ odběréh omísta soudobost počet odběrých míst Byty 0,0263 11321 MOP 0,1 92 Restaurace, obchody 0,45 14 Školy, kulturí zařízeí 0,3 27 Techcké vybaveí 0,12 315 Velkoodběr 7 Σ 11769 Tyto hodoty soudobostí jsou postupě dosazováy do modelu stude a amodelová ustáleý chod sítě př stejém zatížeí trasformátoru a celé sítě jako v předchozím číselém výpočtu. Program BIZON Off-Le př své čost vytváří textové protokoly, které se v závslost a astaveí programu zobrazí po provedeí výpočtu. Tab. 5-11 Textové pole výsledku výpočtu Provede výpočet ustáleého chodu elektrcké sítě Bro Líšeň. 5.4 Kotrola výsledých parametrů sítě a ávrh řešeí Tato kotrola vychází z výpočtu dstrbučí sítě Bro Líšeň v programu BIZON, ve kterém je tegrováa fukce pro kotrolu sítě a základě ejrůzějších krtérí. Vzuálí zobrazeí a přehled jedotlvých možostí vybráí určté kotroly je zázorě a Obr. 5-4. Obr. 5-3 Výběr kotroly [18] Pro staoveí překročeí mezí je vybráa kotrola přepětí a podpětí a kotrola zatížeí kabelů, vedeí a trasformátorů. Kotroly sítě je uté astavt a správé hodoty pro vyhodocováí dat sítě. Toto astaveí je ukázáo v Obr. 5-5.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 55 Obr. 5-4 Parametry kotrol dat sítě [18] Kotrola odchylek apětí od jmeovtého, kde je astavea hrace pro zobrazeí těch uzlů, jejchž hodota vypočteého apětí se lší od jmeovtého o právě astaveou procetí hodotu jmeovtého apětí oběma směry, tj. přepětí č podpětí. Př kotrole sítě program BIZON ealezl žádý uzel s ízkým apětím. Výpočet lze také provést pomocí kotroly ejvyššího a ejžší apětí, které je zjštěo z tabulky fyzckých uzlů. Tato tabulka obsahuje velké možství dat, ve sloupc apětí je ejvyšší hodota 414,46V a ejžší 387,0V. Tyto hodoty jsou převedey a fázové apětí a staovea procetuálí odchylka apětí: U U 414, 46 3 3 s max f max = = = 239,3V, (5.21) U f max U 239,3 230 umax % = 100 = 100 = 3, 04 %, (5.22) U 230 a dále pro mmálí úroveň: U U 387,0 3 3 s m f m = = = 223, 4V, (5.23) U f m U 230 223, 4 um % = 100 = 100 = 2,87 %. (5.24) U 230 Maxmálí fázová hodota apětí je 239,3V a mmálí hodota fázového apětí je 223,4V. Tyto hodoty jsou vybráy ze všech uzlů sítě, za předpokladu, že ejvyšší hodota je v ěkterém apájecím uzlu a vyhovuje podmíce z metodky E.ON z Tab. 4-3. Napětí v apájecí trasformačí stac esmí překročt hodotu 243V a hodota mmálího apětí a koc sítě, u odběratele esmí být meší ež 220V a tato hodota také vyhovuje podmíce. Procetuálí odchylky 3,04% a 2,87% vyhovují také ormě ČSN EN 50160, kde je dáa ejvyšší přípustá odchylka ± 10%. Dovoleé apětí v sít vyhovuje jak krtéru E.ON tak ormě, ve které jsou podmíky méě přísé.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 56 Druhou kotrolou vybraou v BIZONU ze sezamu kotrol je kotrola a zatížeí kabelů, vedeí a trasformátorů. Př kotrole sítě ukázal program BIZON dvě překročeí maxmálího zatížeí trasformátoru, a to trasformátoru 400kVA Líšeň Delvta, který je zatíže a 79,8% a trasformátor 400kVA T34 Rašelova. Dstrbučí trasformátor Delvta eí ve správě Eou, a tudíž musí být zatížeí poecháo. U trasformátoru T34 Rašelova astalo míré přetížeí 0,7%, které je také poecháo. Zývající zatížeí trasformátorů udává Tab. 5-9, kde je zatížeí trasformátorů v rozmezí od 3,3% až 58,5% a vyhovuje krtéru maxmálího zatížeí trasformátoru 70%. Zatížeí kabelů je dáo z hodoty maxmálího proudového zatížeí udaé výrobcem a je umístěo v tabulce vedeí v programu BIZON, ve které je pro jedotlvé zadaé typy vedeí uvede jejch jmeovtý proud. Kotrola přetížeí je astavea a hrac 80% proudového zatížeí kabelu. Tab. 5-11 Typy kabelů s ejvětším zatížeím [18] Typ vedeí Proud I dov [A] Proud I V [A] Zatížeí [%] NNK_AYKY_3x150+70 278 177,9 64,0% NNK_AYKY_3x185+95 313 178,4 57,0% NNK_1-NAYY-J_4x150 275 145,8 53,0% NNK_AYKY_4x120 245 117,6 48,0% NNK_AYKYz_4x16 61 28,7 46,9% NNK_AYKY_4x25 103 36,1 35,0% NNV_AlFe_3x50+35 195 62,4 32,0% NNV_AlFe_3x35+25 153 47,4 31,0% NNK_AYKY_4x16 81 24,3 30,0% NNK_AYKY_3x120+70 245 73,5 30,0% NNK_AYKY_4x70 183 54,9 30,0% NNV_AlFe_4x35 153 42,8 28,0% NNK_AES_4x120 215 51,6 24,0% NNK_AYKY_3x240+120 359 79,0 22,0% NNK_AYKY_4x35 125 26,3 21,0% NNK_AYKY_4x10 63 12,0 18,9% NNV_AlFe_4x50 195 25,4 13,0% NNV_Cu_4x10 63 6,3 10,0% NNK_CYKY_4x70 236 21,2 9,0% NNK_1-NAYY-J_4x240 364 25,5 7,0% NNV_AlFe_4x70 242 16,9 7,0% NNV_Cu_4x6 40 2,8 7,0% NNK_AYKY_4x150 278 19,5 7,0% NNK_CYKY_4x10 81 4,9 5,9% NNV_AlFe_4x25 122 6,1 5,0% NNK_AYKY_3x95+70 216 10,8 5,0% NNK_AYKYz_4x10 46 1,8 3,9% Kotrola přetížeí je astavea a hrac 80% proudového zatížeí kabelu. Př kotrole zatížeí kabelového vedeí program BIZON eastává přetížeí. Příklad tohoto zatížeí je zázorě v obrázku, který je umístě v příloze B. Tato část sítě je zázorěa v barevé škále rozložeí podle zatížeí. Zatížeí vedeí lze také provést pomocí poměru vypočteého a maxmálího proudu. Pro každý typ vedeí je vybráo vedeí, které je ejvíce zatížeo. Přehled

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 57 typů vedeí, dovoleého a vypočteého proudu a procetího zatížeí udává Tab. 5-11. Procetí zatížeí je rovo: % IV 177,9 = 100 = 100 = 64, 0 %, (5.25) I 278 dov Zatížeí vedeí je 2 až 64%, epřekračuje tedy staoveou mezí podmíku 80%. Přestože dstrbučí elektrcká síť Bro Líšeň vyhovuje podmíkám a překročeí provozích mezí, uvedeé v Tab. 4-3, jsou ěkteré prvky sítě málo zatížeé. Pro ávrh optmalzace této sítě je vhodá možost vyřazeí málo zatížeého trasformátoru. Jedotlvá zatížeí obsahuje Tab. 5-12, ve které jsou tato zatížeí seřazea od ejžší hodoty 3,3%. Dále je zpracováa možost vyřazeí trasformátoru. Podmíka pro emožost vyřazeí může být velkoodběratelský trasformátor, kocová trasformačí stace, kterou lze špatě zálohovat. Vhodé trasformátory pro vyřazeí udává ásledující tabulka: Tab. 5-12 Zatížeí trasformátorů a možost vyřazeí Vedeí Trafostace Zatížeí pozámka V1203A MIFKOVA HOLTAB 3,3% Ne Velkoodběratel V1203B Zaoralova 6,9% Ne Kocová Zetor V1203A T45 VLKOVA 8,9% Ao Možé vyřadt V1202A T10 POLÁČKOVA 8,9% Ao Možé vyřadt V1202A T4 Sykova 10,8% Ao Možé vyřadt V1201A T2 MASAROVA 12,6% Ao Možé vyřadt V1203A T21 BARTÁKOVA 13,4% Ao Možé vyřadt V1204A T27 JÍROVA 13,5% Ne Kocová V1202B T32 PUCHÝŘOVA 14,5% Ao Možé vyřadt V1203B T39 J.FAJMANOVÉ 15,7% Ne Kocová V1203B T22 HUBROVA 16,3% Ao Možé vyřadt V1203B T46 VLKOVA 17,6% Ne Záloha T45 V1202B T6 KOTLANOVA 18,3% Ao Možé vyřadt V1203B T26 KONRÁDOVA 18,9% Ao Možé vyřadt V1204B DP Jírova (70 kw) 18,4% Ne Velkoodběratel Trasformátory jsou v rozmezí od 3,3 až 18,4%. Př vyřazováí trasformátoru je brá zřetel a vzájemé zálohováí trasformátorů.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 58 5.5 Výpočet ustáleého chodu avržeé varaty sítě Př vyřazeí ěkterého z avrhovaých málo zatížeých trasformátorů se změí provozí parametry elektrcké sítě. Proto je uté provést ový výpočet ustáleého chodu. Nejprve je trasformátor odpoje a pak jsou přepojey odběrá místa a sousedí méě zatížeý trasformátor a provede výpočet. Vyřazeím trasformátoru T45 Vlkova je teto trasformátor zatíže a 8,9% a jeho zatížeí je malé. V sít je ejblíže trasformátor T46 Vlkova, který je zatíže a 17,5%, který je také málo zatíže, tudíž je ho možé vyřadt. Vhodým přepojeím sítě jsou odběrí místa přepojey a teto trasformátor. Pro opětový výpočet je trasformátor T45 Vlkova vyput a a trasformátoru T46 Vlkova se zvýšlo zatížeí a hodotu 38%. Následě byla provedea kotrola a přepětí ebo podpětí, která ve vzuálím modelu ukazuje epřekročeí dovoleých hodot apětí. Pokud v modelu dojde k překročeí hodot apětí, buď podpětí, ebo přepětí, je toto vedeí barevě odlšeo. Pro úplou kotrolu je spuště kotrolí pael a zjštěo, že po vyřazeí a přepojeí trasformátoru síť vyhovuje úbytku apětí. Poté je zkotrolováo zatížeí vodčů. Překročí dovoleého zatížeí vodče je přehledě ukázáo v barevé škále, kde červeá barva vodče začí překročeí meze a modrá začí malé zatížeí vodče. Obdobě je provedeo vyputí a přepojeí zbývajících trasformátorů T10 Poláčkova, T2 Masarova, T21 Bartákova, T32 Puchýřova, T6 Kotláova, T26 Korádova, T28 Jírova. Celkem je vyřazeo 8 trasformátorů a provede celkový výpočet. Př kotrole sítě program BIZON ealezl žádý uzel s ízkým apětím. Výpočet lze také provést pomocí kotroly ejvyššího a ejžší apětí, které je zjštěo z tabulky fyzckých uzlů. Nejvyšší apětí je rovo 414,46V a ejžší apětí je rovo 387,0V. Tyto hodoty apětí jsou shodé s výpočtem před vyřazeím trasformátorů, a proto splňují podmíky dovoleého apětí v sít. Dovoleé apětí v sít vyhovuje jak krtéru E.ON tak ormě, ve které jsou podmíky méě přísé. Dále je provedea kotrola a zatížeí kabelů, vedeí a trasformátorů, př které ukázal program BIZON dvě překročeí maxmálího zatížeí trasformátoru, a to trasformátoru 400kVA Líšeň Delvta, který je zatíže a 79,8% a trasformátoru 400kVA T34 Rašelova. Jak je jž uvedeo, trasformátor Delvta eí ve správě Eou, a tudíž je zatížeí poecháo a u trasformátoru T34 Rašelova astalo míré přetížeí 0,7%, které je také poecháo. Zatížeí kabelů je dáo z hodoty maxmálího proudového zatížeí udaé výrobcem a je umístěo v tabulce vedeí v programu BIZON, ve které je pro jedotlvé typy vedeí uvede jejch jmeovtý proud. Kotrola přetížeí je astavea a hrac 80% proudového zatížeí vedeí. Př kotrole zatížeí kabelového vedeí program BIZON eastává přetížeí.

5 Výpočet ustáleého chodu sítě Bro - Líšeň 59 Tab. 5-13 Typy kabelů s ejvětším zatížeím [18] Typ vedeí Proud I dov [A] Proud I V [A] Zatížeí [%] Zatížeí [%] Zatížeí [%] NNK_AYKY_3x150+70 278 177,9 19,5 64,0% 7,0% NNK_AYKY_3x185+95 313 178,4 0,0 57,0% 0,0% NNK_1-NAYY-J_4x150 275 145,8 145,8 53,0% 53,0% NNK_AYKY_4x120 245 117,6 73,5 48,0% 30,0% NNK_AYKYz_4x16 61 28,7 11,6 46,9% 19,0% NNK_AYKY_4x25 103 36,1 36,1 35,0% 35,0% NNV_AlFe_3x50+35 195 62,4 62,4 32,0% 32,0% NNV_AlFe_3x35+25 153 47,4 42,8 31,0% 28,0% NNK_AYKY_3x120+70 245 73,5 117,6 30,0% 48,0% NNK_AYKY_4x70 183 54,9 54,9 30,0% 30,0% NNK_AYKY_4x16 81 24,3 25,1 30,0% 31,0% NNV_AlFe_4x35 153 42,8 47,4 28,0% 31,0% NNK_AES_4x120 215 51,6 51,6 24,0% 24,0% NNK_AYKY_3x240+120 359 79,0 247,7 22,0% 69,0% NNK_AYKY_4x35 125 26,3 26,3 21,0% 21,0% NNK_AYKY_4x10 63 12,0 0,6 18,9% 1,0% NNV_AlFe_4x50 195 25,4 25,4 13,0% 13,0% NNV_Cu_4x10 63 6,3 6,3 10,0% 10,0% NNK_CYKY_4x70 236 21,2 21,2 9,0% 9,0% NNV_Cu_4x6 40 2,8 1,6 7,0% 4,0% NNV_AlFe_4x70 242 16,9 16,9 7,0% 7,0% NNK_AYKY_4x150 278 19,5 169,6 7,0% 61,0% NNK_1-NAYY-J_4x240 364 25,5 25,5 7,0% 7,0% NNK_CYKY_4x10 81 4,9 4,9 5,9% 6,0% NNK_AYKY_3x95+70 216 10,8 13,0 5,0% 6,0% NNV_AlFe_4x25 122 6,1 6,1 5,0% 5,0% NNK_AYKYz_4x10 46 1,8 0,5 3,9% 1,0% Zatížeí vedeí je vypočteo pomocí poměru vypočteého a maxmálího proudu. Pro každý typ vedeí je vybráo vedeí, které je ejvíce zatížeo. Přehled typů vedeí, dovoleého a vypočteého proudu a procetího zatížeí udává Tab. 5-13. Procetí zatížeí je rovo: % IV 19,5 = 100 = 100 = 7 %, (5.26) I 278 dov Zatížeí vedeí optmalzovaé sítě je 1 až 69%, epřekračuje tedy staoveou mezí podmíku 80%. Dovoleé zatížeí vedeí v sít vyhovuje krtérím.

6 Závěr 60 6 ZÁVĚR Dplomová práce se zabývá dstrbučí sítí vysokého a ízkého apětí, kde jsou stručě popsáy sítě paprskové, okruží a zauzleé. V dstrbučí sít jsou použty hlady sdružeého apětí 110, 22, 35, 0,4 kv. Obecé krtéra jsou dáa spolehlvostí dodávky elektrcké eerge, možostí sadého rozšřováí a doplňováí, jedoduchostí a přehledostí, ekoomčostí provozu a ávrhu sítě. Hlavím prvky sítě jsou vekoví, kabelová vedeí a trasformátory. Následující část dplomové práce se zabývá výpočtem ustáleého chodu sítí a jejím úkolem je určt proudové a apěťové rozděleí. Řešeí sítí je prováděo se zjedodušujícím předpoklady. Př sestaveí rovc ustáleého chodu je možé použít ěkterou z metod řešeí leárích obvodů, metodu smyčkových proudů, uzlových apětí. Vhodost použtí těchto metod se posuzuje podle počtu ezámých, pro které je zapotřebí provést výpočet a podle způsobu zadáí odběrů a zdrojů. V prax jsou odběry a dodávky v uzlech elektrcké sítě zadáy pomocí čých a jalových výkoů. Tudíž výpočet ezámých uzlových apětí vede k řešeí soustavy eleárích rovc. Pro řešeí těchto rovc jsou použty Gauss-Sedlova a Newto-Raphsoova teračí metoda. Gauss-Sedlova metoda se vyzačuje jedoduchým algortmem výpočtu a potřebuje oprot jým teračím metodám poměrě krátkou dobu výpočtu a jede teračí krok. Nevýhodou je však její relatvě malá kovergece. Newto-Raphsoova teračí metoda, v porováí s Gauss-Sedlovou metodou velm rychle koverguje, potřebý počet terací k dosažeí požadovaé přesost řešeí málo závsí a rozlehlost sítě. Její evýhodou je poměrě začý árok a paměť počítače př výpočtu dferecí kořeů. Výpočet ustáleého chodu sítě Brě Líšeň je provádě v programu PAS DAISY Off-Le Bzo. Výpočet ustáleého chodu v tomto programu probíhá modfkovaou metodou Newto- Raphso, která představuje v současost světový stadard pro řešeí úloh ustáleého chodu. Výpočet probíhá samostatě pro každou samostatou uzlovou soustavu v sít. Jeho základím cílem je poskytout přehled o současém stavu sítě a ástroj umožňující ověřt přípustost pláovaých zásahů do provozu sítě. Která je avrhováa z hledska proudové zatížtelost kabelů, dovoleé odchylky apětí v počítaých uzlech. Dále jsou zohleděa krtéra vycházející z metodk. Sítí, kterou se práce zabývá je dstrbučí elektrcká síť, městské část Bro Líšeň. Kokrétě ovou zástavbou sídlště, která byla vybudováa v 80. letech 20. století a je převážě tvořea bytovou paelovou výstavbou. Městská část je apájea z trasformovy LI9 Líšeň vybavea trasformátory 40MVA a 25MVA, dvojím vedeím V1255 s délkou 1058m a V1254 s délkou 2358m. Kabelová vedeí jsou typu 3x (1xAXEKCY 240mm 2 ) a zaúsťují do spíací stace Houbalova. Tato stace apájí oblast pomocí čtyř okružích vedeí, které se provozují rozpojeé. V okruží sít je stalováo 53 dstrbučích trasformátorů 22/0,4kV, převážě s výkoem 400kVA, z toho je pět maloodběratelských podkatelských odběrů (lokálí dstrbučí síť Sedláčkova, dopraví podk Jírova, Novolíšeňská Albert, Mfkova Holtab, Líšeň Delvta). Maxmálí zatížeí soustavy Bro Líšeň, změřeé ve spíací stac Houbalova, je 5,7636MW. Kabelová okruží síť 22kV je o celkové délce 29,915km, a celkový stalovaý výko dstrbučích trasformátorů je 23,61MVA. V prác jsou použta data z měřeí zatížeí vývodů a spíací stac Líšeň Houbalova a měřeí a trasformátorech, které je provedeo a sekudárí straě. Dále je čerpáo z techcké evdece a zjštěí délek a parametrů vedeí a trasformátorů. Měřeí zatížeí vývodů a spíací

6 Závěr 61 stac Líšeň Houbalova je provedeo v období ejvětšího zatížeí v roce a to ve dech 1 4 úora a 7 9 úora v třímutovém tervalu. Maxmálí zatížeí je v časovém období od 17:00 až 21:00. Doba maxmálího zatížeí je dáa převážě bytovým odběrem. Proudová hodota zatížeí součtů maxm proudů v jedotlvých větvích je rova 153A. Výpočet zatížeí je provede z hodot měřeí jedotlvých proudů a vývodech, soudobý a maxmálí proud. Z těchto hodot jsou dopočtey výkoy v jedotlvých větvích V1201A až V1204B a součet soudobého a maxmálího výkou. Celkové zatížeí z měřeí je rovo 4678,2kW a je žší ež celkové zatížeí a vývodech ze spíací stace Houbalova, teto rozdíl je způsobe emožostí změřeí všech trasformačích stac ve stejou dobu v čase maxma a je uprave koefcetem korekce k a dále uprave soudobostí trasformátorů f T, která je rova 0,98. Ztráty v této se dělí a ztráty v trasformátorech a ve vedeích. Ztráty v trasformátorech jsou rovy 103,75kW což je 1,84% a jsou vyšší v porováí s udávaým ztrátam a trasformac v/ které vychází ze statstky E.ON, které jsou v rozmezí 0,71 až 1,18%. Toto je způsobeo meším zatížeím trasformátorů. Ztráty a kabelových vedeích jsou rovy 108,51kW, což je 1,88% a blíží se udávaým ztrátám 1,85%. Výpočet ustáleého chodu stávající sítě je provede pomocí programu DAISY PAS BIZON Off-Le v. 4.41 buld 361. Ve kterém je sezam parametrů objektů překlope z techcké evdece a grafckého formačího systému do tzv. elektrockého modelu. Obsahuje defce veškerých dat potřebých pro daý výpočet parametry jedotlvých elektrckých objektů, topologcké a elektrcké propojeí. Stude je amodelováa pomocí vstupích dat jmeovtých hodot jstčů u odběratelů a dosazeím soudobost u jedotlvých typů odběrů a hodotu celkového odebíraého výkou 5536,7kW. Dále je v prác provedea kotrola ustáleého chodu sítě, a přepětí a podpětí a kotrola zatížeí kabelů, vedeí a trasformátorů. Program BIZON ealezl žádou překračující odchylku od jmeovté hodoty. Maxmálí fázová hodota apětí je 239,3V a mmálí hodota fázového apětí je 223,4V. Další kotrolou vybraou v BIZONU ze sezamu kotrol, je kotrola a zatížeí kabelů, vedeí a trasformátorů. Př kotrole sítě ukázal program BIZON dvě překročeí maxmálího zatížeí trasformátoru, a to trasformátoru 400kVA Líšeň Delvta, který je zatíže a 79,8% a trasformátor 400kVA T34 Rašelova. Zbývající zatížeí trasformátorů udává Tab. 5-9, kde je zatížeí trasformátorů v rozmezí od 3,3% až 58,5% a vyhovuje krtéru maxmálího zatížeí trasformátoru 70%. Zatížeí vedeí je 2 až 64%, epřekračuje tedy staoveou mezí podmíku 80%. Pro ávrh optmalzace této sítě je vhodá možost vyřazeí málo zatížeého trasformátoru, které mají zatížeí v rozmezí od 3,3 až 18,4%. V modelu je asmulováa vyřazeí trasformátorů T45 Vlkova, T10 Poláčkova, T2 Masarova, T21 Bartákova, T32 Puchýřova, T6 Kotláova, T26 Korádova, T28 Jírova. Celkem je vyřazeo 8 trasformátorů a provede celkový výpočet. Tato sít splňuje dovoleé apětí v sít vyhovuje krtérím E.ON. Zatížeí vedeí optmalzovaé sítě je 1 až 69%, epřekračuje tedy staoveou mezí podmíku 80%. Dovoleé zatížeí vedeí v sít vyhovuje krtérím.

Použtá lteratura 62 POUŽITÁ LITERATURA [1] REISS, L. Teoretcká elektroeergetka, ALFA, Bratslava 1977, 420 stra. [2] BLAŽEK, V., SKÁLA, P. Dstrbuce elektrcké eerge, VUT v Brě, Bro 2003, 140 stra. [3] ŠTRODLOVÁ, M. Elektrcké sítě městské a průmyslové, ZČU Plzeň, Plzeň 1994, 149 stra. [4] PAVLOVSKÝ, B. Elektrcké sítě v městech a sdldtích, SNTL, Bro 1975, 432 stra. [5] HRADÍLEK, Z. Elektroeergetka dstrbučích a průmyslových sítí, VŠB-TU Ostrava, Ostrava 2008, 208 stra. [6] KUČERA, D. Přeos a rozvod elektrcké eerge, VUT v Brě, Bro 1989, 198 stra. [7] HALUZÍK, E.: Řízeí provozu elektrzačích soustav. VUT v Brě, Bro 1987, 125 stra. [8] ČSN 34 1610. Elektrcký sloproudý rozvod v průmyslových provozovách. Praha, Český ormalzačí sttut, 1963. 64 stra. [9] ČSN 33 2130 ed. 2. Elektrotechcké stalace ízkého apětí Vtří elektrcké rozvody. Praha, Úřad pro techckou ormalzac, metrolog a státí zkušebctví, 2009. 40 stra. [10] ECR-TNS-AO-00 0000.00 Názvosloví v ormách TNS. Techcká orma společost E.ON Česká republka, a.s. E.ON Dstrbuce, a.s. 2006, 37 stra. [11] ECZR-PP-AO-062 Kocepce sítí ízkého apětí, pláováí obovy sítí. Techcká orma společost E.ON Česká republka, a.s. E.ON Dstrbuce, a.s. 2009, 42 stra. [12] ECZR-PP-SDS-053 Metodka výpočtů sítí ízkého apětí. Techcká orma společost E.ON Česká republka, a.s. E.ON Dstrbuce, a.s. 2010, 13 stra. [13] Kabely NAYY. Katalogový lst [o le], NTK kables, prosec 2011, 1 straa., www.ktcables.cz/product%20rage%20kt%20cables/lv/~/~/~/meda/e6aac45e698f 49A4A2C9835D334C8381.ashx [14] ČSN 33 2000-5-523. Elektrotechcké předpsy, výběr a stavba elektrckých zařízeí, dovoleé proudy. Praha, Český ormalzačí sttut, 1993. 136 stra. [15] PNE 33 0000-1. Ochraa před úrazem elektrckým proudem Elektrckým proudem v dstrbučích soustavách a přeosové soustavě. Praha, EGP Praha, 2008, 4. Vydáí, 78 stra. [16] Základí údaje o Líšň [o le]. 2012, [ct. 2012-04-15]. http://www.brolse.cz/zaklad-udaje-o-ls/t1127 [17] PAS DAISY OFF-LINE v. 4.00 BIZON, Užvatelská příručka, DAISY s.r.o., Praha 2004, verze 1.3, 227 stra. [18] DAISY PAS BIZON Off-Le [počítačový program] Ver. 4.41 buld 361. [19] Techcká evdece fa. E.ON [off le] 2012, [ct. 2012-04-30].

Použtá lteratura 63 SEZNAM PŘÍLOH Příloha A: Celá síť Bro Líšeň amodelovaá v programu BIZON Příloha B: Proudové zatížeí jedotlvých kabelových vedeí Příloha C: Mapa sítě Bro- Líšeň

Použtá lteratura 64 Příloha A

Použtá lteratura 65 Příloha B