Podręcznik

1. Zadania i wymagania ogólne stawiane elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej

Z elektroenergetycznej sieci dystrybucyjnej zasilani są odbiorcy: komunalno – bytowi, użyteczności publicznej i przemysłowi. Istnieje olbrzymia różnorodność rodzajów zakładów przemysłowych. Zakłady różnią się pad względem wytwarzanych produktów, technologii, wielkości. Wielkość zakładu to nie tylko wartość produkcji rocznej, lecz także zajmowany obszar oraz moc potrzebna da zasilania sieci przemysłowej. Zakład może zajmować niewielkie pomieszczenie lub też obszar o powierzchni dziesiątków kilometrów kwadratowych. Z rozległością zakładu wiąże się zwykle moc zapotrzebowana: najmniejszym zakładom może wystarczyć parę kilowatów, największe zaś mogą potrzebować nawet ok. miliona kilowatów.

Wielkość zakładu wpływa bezpośrednia na wielkość sieci przemysłowej, liczbę i moc jej elementów, ich sposób powiązania ze sobą, liczbę i jakość źródeł zasilania. W małych zakładach może występować tylko sieć niskonapięciowa, w bardzo dużych często jest wiele sieci średnich napięć, a niekiedy również wysokich napięć. Dla najmniejszych zakładów zasilanych niskim napięciem wystarcza mała rozdzielnica odbiorcza, która stanowi jednocześnie stację główną zakładu. W bardzo dużych zakładach nie wystarcza jedna stacja główna, zakłady takie miewają niejednokrotnie dwie SG, a nawet więcej. Zasilają one skomplikowane sieci o licznych powiązaniach, z wieloma. czasem stacjami pośrednimi. Stacje główne są zasilane z sieci energetyki wysokimi napięciami (w Polsce do 220 kV), a niekiedy również z własnych elektrowni, zwanych przemysłowymi.

Różnorodność zakładów i sieci dystrybucyjnych powoduje ogromne trudności w sprecyzowaniu jednolitych wymagań, którym sieć ma odpowiadać. Aby móc prawidłowo ocenić określone rozwiązanie sieci, należy zdać sobie dokładnie sprawę z tego, jakim warunkom rozwiązanie to ma odpowiadać. Warunki te muszą wynikać z ogólnych tendencji gospodarki narodowej oraz ze specyficznych potrzeb danego zakładu, miasta czy gminy. Sieć elektroenergetyczna dystrybucyjna musi więc spełniać wymagania o charakterze technicznym i ekonomicznym, zależne od wielkości i rodzaju zakładu, wielkości miasta czy obszaru gminy. Wymagania te mają charakter bardzo ogólny, mogą więc być traktowane jako kryteria oceny rozwiązania sieci. Podstawowe wymagania, czy też kryteria oceny sieci dystrybucyjnych, zasilających różnych odbiorców dotyczą:

1. niezawodności dostawy energii do elementów sieci i odbiorników;
2. jakości energii zasilającej odbiorniki;
3. wyników gospodarczych;
4. bezpieczeństwa pracy obsługi i dogodności eksploatacji sieci.

Niezawodność dostawy energii i jej jakość bardzo wpływają na wyniki gospodarcze, można więc w zasadzie trzy pierwsze wymagania rozpatrywać łącznie. To szeroko ujęte wymaganie można z kolei sformułować. następująco: sieć dystrybucyjna powinna być tak zaprojektowana, aby osiągnąć minimum całkowitych kosztów rocznych, uwzględniających koszty wynikające z kryterium niezawodności i jakości energii. Należy jednocześnie pamiętać, że wymagania co do niezawodności i jakości energii mogą nie dotyczyć całej sieci, a tylko niektórych jej elementów, zależnie od rodzaju odbiorników i sieci. Trzeba również zdawać sobie sprawę z tego, że odrębne stosowanie pierwszych trzech kryteriów może prowadzić do sprzeczności – i tak osiągnięcie większej niezawodności, czy lepszej jakości energii co stanowi samo w sobie cechy dodatnie, pociąga za sobą zwiększenie kosztów, a więc może przynosić ujemne skutki. Kryteria te natomiast potraktowane łącznie dadzą niewątpliwie najwłaściwsze wyniki, stanowiąc rozwiązanie kompromisowe, lecz najbardziej opłacalne.

Kryterium bezpieczeństwa pracy i dogodności obsługi nie może być rozpatrywane w aspekcie gospodarczym – właściwe warunki, określane przez przepisy, muszą być zawsze spełnione.

Spełnienie opisanych wymagań osiąga się m.in. przez właściwy wybór następujących czynników:

1. napięcia sieci;
2. układu sieci i jej elementów (stacji, rozdzielnic);
3. liczby stacji i ich rozmieszczenia w zakładzie; mieście, gminie;
4.  mocy i liczby transformatorów w poszczególnych stacjach;
5. przekroju linii elektroenergetycznych i ich konstrukcji;
6. aparatury rozdzielczej i urządzeń pomocniczych, zastosowanych w rozdzielni.