Osnova kurzu - sipal.fvtm.ujep.cz

Elektrotechnika a elektronika - Doc. J. Šípal PhD 1

Rozvod elektrické energie

Osnova kurzu1) Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů2) Základy teorie elektrických obvodů 13) Základy teorie elektrických obvodů 24) Základy teorie elektrických obvodů 35) Základy teorie elektrického pole 16) Základy teorie elektrického pole 27) Základy teorie elektrického pole 38) Rozvod elektrické energie9) Elektrické stroje 110) Elektrické stroje 211) Výroba elektrické energie12) Elektronické prvky13) Elektronické přístroje


1) Elektrizační soustava2) Přenosová vedení3) Dimenzování vodičů4) Ochrana elektrických vedení a spotřebičů5) Bytový rozvod6) Průmyslový rozvod

Osnova přednášky



Elektrizační soustava


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




Úkoly ES:● Spolehlivost dodávky elektrické energie

➔ vysoká kvalita jednotlivých prvků systému,➔ dostatečná rezerva ve výrobě energie,➔ bezpečností systému,➔ možnost zásobování odběratelů více cestami

● Dobrá kvalita dodávané energie➔ udržování napětí na definovaných hladinách➔ udržování kmitočtu na definované hladině➔ nízký obsah harmonických

● Hospodárná výroba a rozvod● Dopad na životní prostředí



Elektrizační soustavaElektrické staniceElektrické stanice jsou ucelená zařízení uzlu elektrického rozvodového nebo přenosového systému. Do elektrických stanic jsou soustředěny funkce elektrického rozvodného systému:➔spínací➔ jistící➔měřící➔ovládací➔ transormační➔kompenzačníVedení elektrické energieVedením rozumíme konstrukční prvky, které zajišťují spojení jednotlivých bodů a uzlů elektrizační soustavy, a zajišťují přenos elektrické energie od výrobce ke spotřebiteli



Používaná napětí:V ČR jsou používány různé druhy napětí rozvodných soustav

Trojfázová síť s uzemněným uzlem230/400 V; 400/690 V; 1 000 V

Trojfázová síť s izolovaným uzlem3 kV; 6 kV

10 kV; 22 kV; 35 kV110 kV; 420 kV




Elektrizační soustavaOrganizační struktura rozvodné soustavy

Přenosová síťSoubor vedení pro přenos velkých elektrických výkonů na značné vzdálenosti. Napěťová úroveň: 110 kV (zřídka); 220 kV; 420 kV a výšeJe tvořena: výstupními transfomovnami; hlavními transformovnami; spínacími stanicemi

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

Rozdělovací (distribuční) síťSoubor vedení pro lokální distribuci elektrické energie až k odběrateli v dané oblasti. Napěťová úroveň: 22 kV; 6 kV; 0,4 kV



Elektrizační soustavaStupně zajištění dodávky

1. stupeň Zachována dodávka elektrické energie za všech okolností. Výpadek - ohrožení lidských životů, velké hospodářské škody. Provedení - dva nezávislé zdroje: dva oddělené transformátory napájené z linky VVNjedna síťová přípojka + dieseagregát

2. stupeň Zachována dodávka elektrické energie. Výpadek - neohrožuje lidské životy, menší hospodářské škody.

3. stupeň Není třeba zajišťovat zachování dodávky elektrické energie zvláštními opatřeními. Výpadek - neohrožuje lidské životy, minimální hospodářské škody.



Osnova přednášky




Přenosová vedení

Venkovní vedení

Kabelová

Přípojnicová



Přenosová vedení

Vodiče – materiál - hliníková lana s ocelovou duší

Označení Poměr průřezů

Al:FeAlFe 8 8 ku 1AlFe 6 6 ku 1AlFe 4 4 ku 1AlFe 3 3 ku 1



Přenosová vedení

StožáryMateriálové provedení:

● dřevěné● železobetonové (prefabrikáty)● příhradové

Podle silového typu:● nosné● tahové (rohové)

Podle elektrického typu:● jednopotahové● dvoupotahové● transpoziční



Přenosová vedení



Přenosová vedení



Přenosová vedení

Kabelová vedeníDruhy kabelových vedení ● Podle počtu vodičů - 1, 2, 3, 4 popř. 5 žilové ● Podle provedení izolace - olejové, suché; holé● Podle provozního napětí ● Podle uložení

➔ v zemi➔ na roštech a žlabech➔ závěsné



Přenosová vedení

Izolované vodiče – stejnosměrná soustava+ tmavě červená- tmavě modrá

střední N světle modrá

ochranný PE zelenožlutá

Barva izolovaných vodičů



Přenosová vedení

Izolované vodiče – střídavá soustavafáze černáfáze hnědá



Barva izolovaných vodičů



Přípojnicová vedeníJedná se o tak zvané příčné vodiče. Zpravidla holé obdélníkového průřezu. Umožňují rozdělení a změnu směru energetického toku

Barva vodičů

Holé vodiče – stejnosměrná soustava+ tmavě červená- tmavě modrá



Přenosová vedení



Přenosová vedení

Holé vodiče – střídavá soustavaFáze 1 I oranžováFáze 2 II oranžová

Fáze 3 III oranžová





Přenosová vedení

Zapojení přípojnicových vedení



Osnova přednášky



Dimenzování vodičů


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


Dimenzování vodičů


IZ=Ir⋅k1⋅k2I

r – Proudová zatížitelnost vodičů. Jmenovitá hodnodta

udává nejvyšší přípustnou trvalou zatížitelnost kabelů nebo izolovaných vodičů. Je určena jmenovitým průřezem. Je určena hlavně jmenovitým průřezem, přípustnou teplotou a počtem zatížených žil v kabelu.

k1 – koeficient pro odlišnou okolní teplotu

k2 – koeficient pro seskupování vedení



Osnova přednášky



Ochrana elektrických vedení a spotřebičů


Ochrana lidí, zvířat i majetku při provozu i poruchových stavech elektrických zařízeních.

Princip ochrany – odpojení vadných částí elektrizační soustavy, co nejblíže k poruše.

Ochrana proti přetížení i při zkratu.

Přístroje zajišťující ochranu:● Tavné pojistky● Jističe


Ochrana elektrických vedení a spotřebičů


Tavné pojistky:

Vypínací charakteristika



Ochrana elektrických vedení a spotřebičůJističe



Osnova přednášky



Bytový rozvod



Bytový rozvod



Bytový rozvod




Osnova přednášky



Průmyslový rozvod


Připojení závodu do elektrické soustavy – VN, NN.VN rozvod po závoděTransformace na napětí NN

Rozvody:- střídavé – motorové

- světelné- stejnosměrné záložní

Provedení kabelových tras na roštu nebo ve žlabech


1) BASTIAN P. A kol. - Praktická elektrotechnika; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-15-X

2) CIPRA M.;KŘÍŽ M.;KŮLA V. - Úvod do elektrotechniky; ČVUT Praha 2002; ISBN 80-01-02155-6

3) HÄBERLE G. A kol. - Elektrotechnické tabulky pro školu i praxi; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-16-8

4) Heřman a kol – Příručka silnoproudé elektrotechniky; SNTL Praha 1984

5) TKOTZ Klaus – Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2002; ISBN 80-86706-00-1

6) TKOTZ Klaus – Příručka pro elektrotechniky; Europa Sobotáles Praha 2006; ISBN 80-86706-13-3

Použitá literatura:



1) Vysvětlete které prvky patří do elektrizační prvky a jaké jsou mezi nimi vazby.

2) Jaké jsou funkce elektrických stanic?3) Popište úlohy elektrizační soustavy.4) Rozdělení sítí a jejich použití. 5) Co jsou to stupně důležitosti odběru.6) Jaký materiál je používán pro venkovní vodiče.7) Jakou barvu má ochranný vodič.8) Vysvětlete k čemu slouží přípojnicová vedení.9) Vysvětlete princip dimenzování vodičů.10) Vysvětelete princip ochrany elektrických zařízení.11) Popište rozdíly mezi konstrukcí a způsobem použití pojistek a

jističů.

Opakovací otázky


Documents

Osnova kurzu - sipal.fvtm.ujep.cz