TECHNICKÉ PODMIENKY VÝROBY A ROZVODU ELEKTRICKEJ ENERGIE

Transcript

1 TECHNICKÉ PODMIENKY VÝROBY A ROZVODU ELEKTRICKEJ ENERGIE ŠTYRY ZÁKLADNÉ TEMATICKÉ OKRUHY: 1. Základné pojmy, definícia elektrizačnej sústavy, jej členenie, štruktúra, úrovne (výroba, prenos, distribúcia). Technické zariadenia na jednotlivých úrovniach. 2. Legislatívny rámec technických podmienok: - Zákon 656/2004 v znení noviel 112/2008, 283/2008, 476/2008, 73/ Vyhláška MH SR 337/2005 upravuje podrobnosti v nadväznosti na 17, čl. 6, Zák. 656/ Vyhláška URSO 315/2008 ustanovuje štandardy kvality 3. Technické podmienky prevádzkovateľa prenosovej sústavy SEPS, a.s. Dokumenty A, B, C, D, E, F 4. Technické podmienky prevádzkovateľa distribučnej sústavy distribučných podnikov VSE, a.s., SSE, a.s., ZSE, a.s.: - štandardizácia - podmienky merania - charakteristiky napätia (STN EN 50160) - špecifiká zdroje (od žiadosti po technickú kolaudáciu, uvedenia do prevádzky) - obnoviteľné zdroje (Zák. 309/2009o podpore obnoviteľných zdrojov, dôraz na 5...Prevádzkové poriadky) 1

2 1. Základné pojmy, definícia elektrizačnej sústavy, jej členenie, štruktúra, úrovne (výroba, prenos, distribúcia). Technické zariadenia na jednotlivých úrovniach. Výrobou, prenosom, rozvodom a spotrebou elektrickej energie sa zaoberá jedno zo sieťových národohospodárskych odvetví, a tým je elektroenergetika. Tým je nepriamo povedaná definícia elektroenergetiky. Elektroenergetika je súčasťou energetickej sústavy Slovenska, ktorý zahŕňa systém výrobní elektriny, tepla, taktiež systém zariadení slúžiacich na prenos a rozvod elektriny, tepla a plynu. Elektroenergetika pozostáva z viacerých navzájom napojených technologických súčastí tvoriacich jeden komplexný systém pod názvom elektrizačná sústava (ES). Z hľadiska vykonávanej hlavnej činnosti ako aj organizačného rozdelenia (vlastníctva) je ju možné rozdeliť na: - výrobu elektrickej energie (SE, a.s.), - prenos elektrickej energie (SEPS, a.s.), - distribúciu elektrickej energie (ZSE, a.s., SSE, a.s., VSE, a.s.). 2

3 ZÁKLADNÉ POJMY Energetická sústava súhrn výrobní elektriny, tepla a plynu spolu so zariadením pre rozvod a spotrebu týchto foriem energie. Elektrizačná sústava (ES) časť energetickej sústavy, obsahujúca výrobne elektriny (elektrárne, teplárne,...) vrátane zariadení na prenos a rozvod elektriny. 3

4 Elektrizácia činnosť pre sústavné rozšírenie používania elektriny. Elektráreň energetické zariadenie na výrobu elektrickej energie. Inštalovaný výkon ES súčet menovitých činných výkonov zdrojov (generátorov) v sústave. Dosiahnuteľný výkon ES súčet dosiahnuteľných výkonov elektrární v ES. Pohotový výkon ES súčet pohotových výkonov elektrární v ES. Zaťaženie ES odoberaný výkon v ES (vrátane vlastnej spotreby elektrární a strát v prenose). 4

5 Diagram zaťaženia ES grafické znázornenie priebehu zaťaženia ES (výkonu P v MW) v závislosti od času t (hod). Môže sa vzťahovať napr. na elektráreň, časť rozvodu, na sústavu ako celok, na priemyselný závod. Sledovaným obdobím môže byť deň denný diagram (24 hod.), týždeň týždenný diagram (24.7 = 168 hod.), mesiac mesačný diagram (24.30 = 720 hod.) a rok ročný diagram ( = 8760 hod.). Podľa techniky vytvorenia je možné diagram zostrojiť: a) ako priebeh hodnôt výkonov zapisovaných ako plynulá krivka registračnými wattmetrami, b) z okamžitých hodnôt odčítaných obsluhou v stanovených intervaloch (15 alebo 30 min.), c) z priemerných hodnôt za určitý časový úsek (15 alebo 20 min.), vyznačovaných graficky integračným maxigrafom alebo printomaxigrafom (aj s elektromerom s ukazovačom maxima). Ročný diagram zaťaženia Týždenný diagram zaťaženia 5

6 Denný diagram zaťaženia Diagram je dôležitý aj pre riadiacu činnosť. 6

7 P (MW) P max Špičkové zaťaženie P str Pološpičkové zaťaženie P min Základné zaťaženie τ Denný diagram zaťaženia T t (hod.) Denný diagram zaťaženia sa horizontálne delí na tri časti: Základné zaťaženie ES, pokrývajú ho základné elektrárne. Patria sem parné elektrárne, jadrové elektrárne, paroplynové elektrárne, prietočné vodné elektrárne bez akumulácie vody. Čas využitia je až hodín ročne. Pološpičkové zaťaženie ES, pokrývajú ho pološpičkové elektrárne. Patria sem parné elektrárne (špeciálne bloky konštruované pre prevádzku s častým odstavením a nábehom), pološpičkové paroplynové elektrárne, vodné elektrárne s akumulačnou nádržou vody. Čas využitia je až hodín ročne. Špičkové zaťaženie ES, pokrývajú ho špičkové elektrárne. Tu patria vodné elektrárne s akumuláciou vody, prečerpávacie vodné elektrárne, elektrárne so spaľovacími turbínami. Okrem toho sú ešte regulačné elektrárne (preberajú nepravidelné zmeny zaťaženia ES za účelom udržania predpísanej menovitej frekvencie) a samostatné elektrárne, pracujúce do autonómnych oblastí. 7

8 Stredné zaťaženie P STR (MW) je trvalé zaťaženie (konštantné), pri ktorom sa za sledované obdobie spotrebuje rovnaká práca, ako pri časovo premenlivom zaťažení. T ( t) A = P dt = PSTR T PSTR = 0 Doba využitia maxima - τ (hod) je počet hodín, pri ktorých môžeme používať P MAX, aby sme spotrebovali rovnakú prácu ako pri časovom premenlivom zaťažení P(t) za celé sledované obdobie T. T ( t) A = P dt = P τ τ = A T MAX P 0 MAX Porovnaním predchádzajúcich rovníc dostávame: τ PSTR PSTR T = PMAX τ = 1 T PMAX Tento výraz je vždy menší ako 1. Rovný jednej je iba v tom prípade (teoreticky) ak: P = ; T = τ STR P MAX A Doba plných strát - τ z (hod) je doba, pri ktorej max. odoberaný prúd I MAX spôsobí v sledovanom období rovnaké straty ako časovo premenlivý prúd I(t). Alebo počet hodín prevádzky s P MAX, aby sa dosiahlo rovnakých strát elektrickej energie ako v sledovanom období T pri časovom premenlivom zaťažení P(t). Predpokladá sa konštantné napätie a cosϕ. Joulov zákon : 2 A = RI = T A I τ Z = T 0 0 I I ( t) dt RI τ Z MAX 2 ( t) dt = I τ Z MAX 2 ( t) dt P ( t) 2 MAX = T 0 P 2 MAX dt 8

9 I (A) I 2 (A 2 ) 1,0 0,8 0,6 0,4 I I 2 Imax, I 2 max 0,2 τ z T t (hod) Obrázok: Závislosť prúdu na čase ( t) P( ) P t Nakoľko platí 0 P( t) PMAX, je, potom aj τ τ z. PMAX P MAX K rovnosti by došlo vtedy, ak : P(t) = P MAX = konšt τ = τ z = T čo by odpovedalo konštantnej hodnote výkonu počas celého sledovaného obdobia. 2 Príklad určenia strát na vedení: 1) Vedenie vn, dĺžky cca 15 km, meranie elektromerom s ukazovačom maxima na začiatku a na konci vedenia (u odberateľa) 2) Meranie na začiatku vedenia za rok: A 1 = MWh, maximálny výkon P MAX = 13 MW 3) Meranie na konci vedenia za rok: A 2 = MWh 4) Straty na vedení : A = A 1 A 2 = MWh 5) Doba plných strát podľa STN : 2 2 τ 0,2ξ 0, ,2.0,57 0,8.0,57 Z = ξ 54 T ( + ) = ( + ) = 3275, hod 9

10 ξ = A P. T MAX = = 0,57 6) Ak rezistancia (odpor) vedenia r je napr. 0,22 Ω.km -1, straty sa dajú vypočítať aj z parametra R (R= r.l = 0,22.15 = 3,3 Ω). Výpočet z maximálneho prúdu I MAX (z P MAX ) a doby plných strát τ z : 2 A = 3. R. I. τ MAX z = 3.3,3.3275,54 = 1494, MWh Výpočet z P STR a ročnej prevádzkovej doby T A = 3.R(I 2 STR + D).T A PSTR = = = 7,42MW I STR = 122, 55A T Rozptyl D sa pohybuje v rozmedzí,1i D 0,3I D = 0,2.122,55 2 = 3003,7 ( ,7 ).8760 = 1562, MWh A = 3.3,3 122, STR STR 7) Na ďalší rok je predpoklad zvýšenia odberu na A 2 = MWh 8) Je potrebné predpokladať straty na vedení pri uvažovanom zvýšení odberu (straty sa nezvyšujú lineárne). Straty sa dajú určiť dvojakým spôsobom: z P MAX a τ z z P STR a T 9) Prvý spôsob (P MAX, τ z ) Predpokladá sa rovnaký charakter odberu, takže doba využitia maxima ostáva rovnaká: τ = A P MAX = = 4884,62hod 13 P MAX z predpokladaného odberu: P MAX = = 14, 33MW 4884,62 Doba plných strát: 2 τ = 0,2. ξ + 0,8. ξ 2 T ( ) = 8760( 0,2.0,56 + 0,8.0,56 ) = 3178, hod Z 83 10

11 ξ = A P. T MAX = , = 0,56 Potom: ,33.10 MAX z = 3.3,3.3178,83 = 1762, 65 2 A = 3. R. I. τ 3.35 A = A + A = , , 65MWh 1 2 = 10) Druhý spôsob (P STR, T) A = 3.R(I 2 STR + D).T A PSTR = = = 7,99MW I STR = 131, 97A T 8750,1I MWh 2 2 Rozptyl D sa pohybuje v rozmedzí D 0,3I D = 0,2.131,97 2 = 3483,22 ( ,22) 8760 = 1812, MWh A = 3.3,3 131,97 47 A 71812, 47MWh 1 = 0 STR STR Dispečerský diagram diagram stanovujúci predpokladaný odber elektrickej energie a programovaný spôsob jeho pokrytia v danom období (deň, týždeň, mesiac). V prípade vodných elektrární je to aj programovaný spôsob efektívneho využitia naakumulovaného objemu vody. 11

12 Výkonová záloha slúži na zabezpečenie trvalej, spoľahlivej a kvalitnej dodávky elektrickej energie v požadovanom množstve. Koeficient náročnosti - β udáva pomer maximálneho odoberaného výkonu k inštalovanému. P β = MAX 1 P i Koeficient súdobosti - δ rešpektuje skutočnosť, že maxima rôznych zariadení nie sú súčasne. Preto výsledné maximum skupiny spotrebičov (zariadení) P CMAX bude menšie ako súčet maxím jednotlivých spotrebičov (zariadení) P KMAX. n CMAX = δ PKMAX K = 1 P δ = n P K = 1 CMAX P KMAX 1 12

13 Elektráreň delia sa na: VÝROBA ELEKTRICKEJ ENERGIE - tepelné elektrárne (TE), klasické, na báze fosílnych palív (kondenzačné, teplárne) a jadrové, - vodné elektrárne (VE), prietokové, priehradové (akumulačné, prečerpávacie) a MVE s výkonom do 10 MW, - paroplynové elektrárne (PPC), - kogeneračné zdroje, využívajú chemickú energiu plynného alebo kvapalného paliva zabezpečujúc výrobu elektrickej energie a tepla v jednom technologickom zariadení. - obnoviteľné elektrárne ( zdroje energie): slnečná energia (fototermálna premena, fotoelektrická premena), veterná energia, termojadrová syntéza, MHD premena, elektrochemické palivové články, termoelektrické zdroje (Seebeckov, Peltierov a Thomsonov jav),geotermálna energia, prílivové, biomasa. 13

14 Tepelné elektrárne klasické Tepelné elektrárne jadrové 14

15 Vodné elektrárne akumulačné Vodné elektrárne prečerpávacie 15

16 16

17 17

18 ROK

19 ROK

20 Podiel zdrojov na pokrývaní ročnej spotreby (GWh) 20

21 PRENOS A ROZVOD ELEKTRICKEJ ENERGIE Elektrická energia vo výrobniach sa vyrába na napäťovej hladine vn (6,3 resp. 10,5 kv). Prenos veľkých výkonov na väčšie vzdialenosti je uskutočňovaný napätím vvn (110 kv, 220 kv) a zvn (400 kv). Na zvyšovanie resp. znižovanie napäťovej hladiny sa používajú transformátory inštalované v elektrických staniciach. Základné pojmy používané v súvislosti s prenosom a rozvodom elektrickej energie: Elektrizačná sústava (ES) navzájom prepojený systém výrobní elektrickej energie, prenosových a distribučných zriadení slúžiaci na zásobovanie elektrickou energiou. ES SR je súčasťou prepojenej sústavy UCTE. Prenosová sústava časť ES slúžiaca na prenos elektrickej energie na veľké vzdialenosti. Do prenosovej sústavy patria elektrické vedenia a stanice 400 a 220 kv, prípadne niektoré 110 kv. 21

22 NÁVRH ROZVOJA PRENOSOVEJ SÚSTAVY SR 22

23 23

24 UCTE 24

25 25

26 26

27 Distribučná sústava časť ES slúžiaca na bezprostrednú dodávku elektrickej energie odberateľom na určitom ohraničenom (vymedzenom) území. Do distribučnej sústavy patria elektrické vedenia a stanice s napätím do 110 kv vrátane (nn, vn, vvn). 27

28 Elektrická stanica je definovaná ako ucelené zariadenie uzla elektrizačnej sústavy slúžiaca k: transformácii elektrickej energie na iné napätie o tej istej frekvencii a k jej rozvodu, rozvodu elektrickej energie toho istého napätia a frekvencie, premene elektrickej energie o striedavom napätí o inej frekvencii, prípadne na jednosmerné napätie a k rozvodu tejto energie, zmene (regulácii) parametrov prenosu za účelom vyrovnania jalových zložiek striedavého prúdu. Na základe tejto definície je potom možné rozdeliť elektrické stanice podľa účelu na: transformovne, spínacie stanice, meniarne a kompenzovne. Transformovne podľa účelu sa delia na: energetické (pre potrebu energetikov), priemyselné (pre napájanie priemyselných závodov) a distribučné (pre napájanie distribučných sietí a maloodberateľov). Hlavnou funkciou transformovní je transformovať elektrickú energiu určitého (primárneho) napätia U 1 na energiu iného napätia U 2 (sekundárneho) o tej istej frekvencii a rozvodu elektrickej energie (primárneho aj sekundárneho napätia) v požadovanom množstve. K elektrickej časti transformovne patria tieto skupiny elektrických zariadení: a) Transformátory hlavné a vlastnej spotreby. Hlavné transformátory môžu byť znižovacie (U 1 >U 2 ), zvyšovacie (U 1 <U 2 ) a oddeľovacie (U 1 =U 2 ). b) Rozvodné zariadenia. Sú vybavené spínacími, meracími, istiacimi a regulačnými prístrojmi. Pomocou týchto prístrojov je možné spoľahlivo a bezpečne pripojiť prípadne odpojiť vedenia a zariadenia (napr. transformátory, motory), chrániť ich pred poruchami (preťaženia, skraty, prepätia a pod.), merať alebo regulovať podľa potreby jednotlivé elektrické veličiny. c) Kompenzačné zariadenia (statické kondenzátory, rotačné kompenzátory). d) Spoločné zariadenia (napr. vlastná spotreba, uzemňovacia sústava, kompresorovňa). e) Pomocné zariadenia a ich priestory (revízna veža, dielne, sklady, olejové hospodárstvo a pod.). 28

29 Transformovne zvn a vvn bývajú väčšinou vonkajšie alebo zapuzdrené s hlavnými transformátormi umiestnené vonku. Transformovne vn a nn bývajú vnútorné (kobkové, skriňové) s vnútorným stanovišťom hlavných transformátorov, alebo stožiarové (výkonovo aj veľkosťou najmenšie transformovne). primárne rozvodné zariadenie R1 napájacia sieť (zdroje) 3 50 Hz U 1 hlavné transformátory T1 T2 sekundárne rozvodné zariadenie R Hz U 2 T3 napájacia sieť (spotreba) R3 3PEN 50 Hz transformátor a rozvod vlastnej spotreby R4 2=U Principiálna schéma zapojenia transformovne 29

30 primárne rozvodné zariadenie R1 napájacia sieť (zdroje) 3 50 Hz U 1 spotreba T1 transformátor a rozvod vlastnej spotreby R2 3PEN 50 Hz R3 2=U 2 Principiálna schéma spínacej stanice 30

31 primárne rozvodné zariadenie R1 napájacia sieť (zdroje) 3 50 Hz U 1 agregáty transformátor + usmerňovač T1 U1 T2 U2 sekundárne rozvodné zariadenie R2 2=U 2 napájacia sieť (spotreba) R3 T3 3PEN 50 Hz transformátor a rozvod vlastnej spotreby U3 R4 2=U 2 Principiálna schéma zapojenia usmerňovacej stanice 31

32 zvn vvn napojenie na elektrizačnú sústavu T1 10kV kompenzačné zariadenie KZ R1 L1 3 50Hz 10kV T2 rozvod vlastnej spotreby R2 3PEN 50Hz 400V R3 2=U 2 Principiálna schéma kompenzovne 32

33 Rozvodné zariadenia hlavné časti elektrických staníc... Vonkajšia rozvodňa 33

34 Zapuzdrená rozvodňa Jednofázové zapuzdrená rozvodňa typu ELK3 550 kv Legenda: 1 výkonový vypínač, 2 pohon výkonového vypínača, 3 PTP, 4 odpojovač, 5 uzemňovací spínač pre údržbu, 6 rýchlo činný uzemňovací spínač, 7 PTN, 8 - káblová koncovka. 34

35 Rez poľom trojfázovo zapuzdrenej rozvodne typu EXK-01, 123 kv, 2500 A, 40 ka Legenda: 1 - prípojnica s kombinovaným prípojnícovým odpojovačom a uzemňovacím spínačom, 2 - výkonový vypínač, 3 - PTP, 4 - PTN, 5 - vývodový odpojovač s uzemňovacím spínačom, 6 - skratovací spínač, 7 - káblové koncovky, 8 - ovládacia skriňa. 35

36 Rez nástennou kobkou vn 36

37 Vzduchom izolovaný rozvádzač ZS1 od firmy ABB A - priestor prípojníc, B - priestor vypínača, C - priestor pripojenia kábla, D - priestor nízkeho napätia, 1 - prípojnice, 2 - tulipánový kontakt, 3 - vypínač vákuový, 4 - uzemňovač, 5 - PTP, 6 - PTN, 7 - riadiaca a ochranná jednotka pole REF

38 Stožiarová transformovňa 38

39 ELEKTRICKÉ ROZVODY Základnou požiadavkou pre elektrický rozvod je, aby umožnil prenos elektrickej energie od zdroja k jednotlivým spotrebičom o dostatočnom výkone a kvalite (napätie, frekvencia, neharmonické a pod.). Naviac musí vyhovovať týmto požiadavkám: bezpečnosť osôb a vecí, prevádzková spoľahlivosť, možnosť rýchleho odstránenia porúch, malé straty, odolnosť voči prostrediu, možnosť rozšírenia, prispôsobivosť pri zmenách. Každý rozvod sa musí dimenzovať podľa nasledujúcich hľadísk: a) dovolená prevádzková teplota, b) hospodárnosť, c) mechanická pevnosť, d) úbytok napätia v dovolených toleranciách, e) odolnosť voči skratovým prúdom, f) zabezpečenie správnej funkcie pred úrazom elektrinou. Základné druhy elektrických rozvodov 1. rozvody otvorené 2. rozvody uzavreté 1) Rozvody otvorené a) lúčový rozvod Lúčový rozvod 39

40 b) priebežný rozvod Priebežný rozvod Obidva rozvody sú napájané z jednej strany, sú prehľadné, jednoduché, každý vývod sa zvlášť istí, selektivita sa dosiahne odstupňovaním menovitého prúdu poistiek. Nevýhodou je nemožný záskok pri poruche, kolísanie napätia pri spínaní veľkých odberov, vyššie straty oproti uzavretým rozvodom. V praxi sa tieto elektrické rozvody často používajú a aj kombinujú. Pre veľké priemyselné podniky sú však pre spomínané nevýhody nevýhodné. 2) Rozvody uzavreté a) okružný rozvod Rozvod je napájaný z dvoch strán, obyčajne z jednej transformačnej stanice. Výhodu má v tom, že pri poruche je možné rozvádzač napájať z druhej strany (okružné vedenie sa rozpadne na dve jednoduché vedenia napájané z jednej strany), vodiče sú lepšie využité, stálejšie napätie a menšie straty oproti rozvodom otvoreným. Nevýhodou je, že obsluha musí dávať väčší pozor pri práci, kvôli napájaniu z dvoch strán (spätný prúd). Okružný rozvod 40

41 b) hrebeňový rozvod Hrebeňový rozvod vznikne spojením niekoľkých okružných vedení. Tým je stálejšie napätie, menšie straty, zvýši sa prevádzková spoľahlivosť dodávky elektrickej energie, nevýhodou je zložitejšia, menej prehľadná sieť, komplikovanejšia obsluha. Hrebeňový rozvod c) mrežový rozvod Mrežový rozvod Mrežový rozvod vznikne spojením križujúcich sa vedení do uzlov. Je napájaný aspoň 2, 3, 4 napájačmi vn. Sieť má málo porúch, ktoré ak sú, tak sa obmedzia na malý úsek. Zo všetkých rozvodov je najvyššia spoľahlivosť dodávky elektrickej energie, je stabilné, akostnejšie napätie (dovoľuje pripojiť motory s kotvou nakrátko až do výkonu 30 kw), najmenšie straty. Rozvod je výhodný pre veľké priemyselné podniky, objekty s veľkou plochou, pre veľké budovy, obchodné domy a pod. Celá sieť má vodiče rovnakého prierezu, v uzloch mrežovej siete sa používajú poistky s rovnakým menovitým prúdom. Nevýhodou je, že sieť je neprehľadná, komplikovaná a náročná na obsluhu. Jednotlivé rozvody je možné medzi sebou podľa potreby kombinovať. 41

42 Istenie lúčovej siete nn r1 I k r2 r2.1 I N1 I k r2.2 I N1 > I N2 > I N31 I N2 I k t 1 >t 2 >t 3 t I N2 I N1 I N3 t 1 t 2 t 3 I N3 I k I Obrázok: Istenie lúčovej siete Poruchový prúd v poruchovej vetve je rovnaký. Selektivita sa dosiahne odstupňovaním poistiek ich menovitého prúdu a tým aj doby pôsobenia. 42

43 Istenie uzlovej (mrežovej) siete nn I k4 I 4 k3 / I k1 I 4 / k1 t I k1 =I k2 +I k3 +I k4 3 I k / 2 / 3 / t 2 (t 3, t 4 ) (t 1 <t 2 ) (t 1 <t 3 ) (t 1 <t 4 ) t 1 I k2 I k1 (I k3, I k4 ) Obrázok: Istenie mrežovej siete I V uzloch sú rovnaké poistky z hľadiska menovitého prúdu. Naopak poruchový prúd sa delí (vetví) podľa I. Kirchoffového zákona a tým podľa veľkosti poruchového prúdu a následnou dobou vypnutia sa dosiahne selektivita pôsobenia. 43

44 KÁBLOVÉ VEDENIA Na prenos elektrickej energie sa používajú okrem vzdušných (vonkajších) vedení aj káblové vedenia. Používajú sa všade tam, kde výstavba vonkajšieho vedenia je obtiažna, napr. v husto obývaných oblastiach, v mestách s vysokou zástavbou, priemyselných podnikoch, závodoch, baniach a všade tam, kde vonkajšie vedenie by prekážalo iným prevádzkam, napr. v blízkosti letísk, telefónnych trás a pod. Okrem toho sa používajú v elektrárňach a elektrických staniciach pri vyvedení výkonu z generátorov do rozvodne, na prepojenie transformátorov s prípojnicami, na zaústenie vonkajších vedení do rozvodní a pod. Z uvedeného je zrejmé, že v distribúcii elektrickej energie sa používajú hlavne v mestách (vysoká zástavba), priemysle a v rozvode elektrickej energie o napätí nn a vn. Káble do 35 kv pozostávajú z troch základných častí: jadra, izolácie, plášťa. Silové káble sa rozdeľujú: a) Podľa prevádzkového napätia - nízkonapäťové, do 1 kv, - vysokonapäťové, do 35 kv, - káble pre veľmi vysoké napätie, 110 kv a viac. b) Podľa materiálu izolácie - káble s napustenou papierovou izoláciou, ktoré majú vždy kovový plášť (klasické káble), - káble z mäkčeného polyvinylchloridu, ktoré majú aj plášť z toho istého materiálu (celoplastové káble), - káble s gumenou izoláciou, ktoré môžu mať plášť z olova, chlórprénového kaučuku alebo z polyvinylchloridu. c) Podľa počtu žíl - do 5 žíl, - nad 5 žíl (mnohožilové káble). d) Podľa prierezu - do 16mm 2 a nad 25 mm 2. 44

45 Rad menovitých prierezov jadier silových káblov: 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 185; 240; 300; 400; 500; 800 mm 2. e) Podľa materiálu jadier - hliník alebo meď. f) Podľa druhu ochranných plášťov. Ukladanie káblov Káble je možné ukladať na steny, stropy, konštrukcie, pod omietku, káblové lavičky, rošty, do tvaroviek, rúr, do zeme, káblových kanálov, tunelov a kolektorov. Káble sa dodávajú na miesto použitia navinuté na bubnoch. Konce káblov musia byť zaistené proti poškodeniu pri doprave a utesnené proti vniknutiu vody a vlhkosti. Káble sa nemajú klásť pri teplotách nižších ako + 4 C. Pri pokládke kábla pod touto hodnotou kábel sa stáva krehkým a izolácia sa môže lomiť. Z toho dôvodu je potrebné kábel pri pokládke v takom prípade ohriať. Ohriatie kábla je možné robiť elektrickým prúdom (vhodnejší, časovo menej náročný spôsob) alebo uložením v miestnosti (časovo náročnejšie).. Tab. Najmenšie dovolené polomery ohybov káblov Vonkajšie priemery káblov d polomery ohybu káblov s gumenou izoláciou polomery ohybu káblov s PVC izoláciou do 20 mm r 5d r 6d r 15d nad 20 mm do 40 mm r 7,5d r 10d r 15d nad 40 mm r 10d r 15d r 15d polomery ohybu káblov s hliníkovým plášťom a pre káble s papierovou izoláciou 45

46 VONKAJŠIE (VZDUŠNÉ) VEDENIA Používajú sa v rozvode vn (22 kv), v obciach s nízkou zástavbou (nn) a v prenosových sieťach vvn a zvn. Vodiče sú upevnené na podperných bodoch (stožiaroch). Podľa účelu rozdeľujeme stožiare na: N nosné. Dimenzujú sa na tiaž vodičov s prídavným zaťažením (námraza, vietor). Ak je výstužný úsek dlhší ako 3 km a vyloženie konzol viac ako 1 m aj na pretrhnutie jedného vodiča. V výstužné. Dimenzujú sa ako nosné a naviac na 2 jednostranný ťah 3 vodičov (počíta sa na pretrhnutie dvoch z troch vodičov). Umiestňujú sa na trase vedenia každých 3 alebo 5 km podľa toho, či je nosný stožiar počítaný na pretrhnutie vodiča alebo nie. R rohové. Dimenzujú sa ako nosné a naviac na výslednicu ťahov vodičov. Umiestňuje sa pri zmene smeru trasy vedenia. RV rohové výstužné. Dimenzujú sa ako rohové a naviac na jednostranný ťah vodičov. Ko koncové. Dimenzujú sa ako nosné a naviac na celý jednostranný ťah vodičov. O odbočné. Dimenzujú sa ako nosné a naviac na výslednicu ťahov vo vodičoch. OV odbočné výstužné. Dimenzujú sa ako odbočné a naviac na ťah 3 všetkých vodičov v poli priebežného a odbočujúceho vedenia. Umiestňuje sa na tých miestach, kde sú tzv. tupé odbočky. Stožiar pred rozvodňou. Dimenzuje sa na rozdiel ťahov susedných polí. Umiestňuje sa ako prvý stožiar pred portálom rozvodne. Okrem týchto stožiarov sú ešte tzv. križovatkové stožiare (KN, KV, KRV) pre ktoré platia zvýšené podmienky dimenzovania (podrobnejšie v STN). Tvar a rozmery stožiarov závisia od napätia, druhu a počtu vodičov a uzemňovacích lán, veľkosti rozpätí, terénu a nosnosti pôdy, použitého materiálu, funkcie stožiaru a síl, ktorým má stožiar odolávať. Rozoznávame jednoduché (valec, hranol) a zložené (kozlík, portál, a pod.) konštrukcie najrôznejších tvarov. 46

47 Časti stožiara sú: základ, driek, hlava, most (portál), priečky, konzoly, vzpery a zakotvenia. Výška stožiara je jeho dĺžka nad zemou. Závisí od usporiadania vodičov na hlave stožiara, priehybu vodičov, dĺžke izolátorových reťazcov, vzdialenosti uzemňovacieho lana od vodičov a od predpísanej výšky spodného vodiča od zeme alebo križovaných objektov. Hĺbka stožiara je jeho dĺžka v zemi a dĺžka je daná výškou a hĺbkou. Vodiče sú na hlavách stožiarov usporiadané vodorovne, zvisle alebo kombinovane

48 Pre vedenia nn a vn sa používajú drevené a betónové (dôležité vedenia a podperné body oceľové, priehradové konštrukcie). Normalizované priehradové stožiare sa u nás pre vedenia nn vyrábajú v dĺžkach 9, 10 a 11 m s vrcholovými silami 10, 20 a 30 kn. Pre vedenia vn sa vyrábajú v dĺžkach 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 a 20 m s vrcholovými silami 12, 16, 20, 30, 40 a 60 kn. Pre vedenia vvn a zvn sa používajú oceľové, priehradovej konštrukcie a v poslednej dobe elektrovod Senec vyrába ohraňovane stožiare na 110 kv. Druhy drevených stožiarov Betónové stožiare pre vedenia nn a vn vyrába ELV Senec v dĺžkach 9; 10,5; 12; 13,5 a 15 m s vrcholovými silami 3; 4,5; 6; 10; 12; 15 a 20 kn. 48

49 Nosný stožiar vedenia 1x110 kv Nosný stožiar vedenia 2x110kV 49

50 RV stožiar vedenia 2x110 kv Koncový stožiar vedenia 2x110 kv 50

51 DODÁVKA ELEKTRICKEJ ENERGIE Odberatelia, ktorí sú pripojení na verejný rozvod elektrickej energie, sa z tarifného hľadiska členia do týchto kategórií: odberatelia kategórie A pripojení na verejný rozvod elektrickej energie o napätí medzi fázami nad 52 kv (vvn), odberatelia kategórie B pripojení na verejný rozvod elektrickej energie o napätí medzi fázami od 1 kv do 52 kv (vn), odberatelia kategórie C pripojení na verejný rozvod elektrickej energie o napätí medzi fázami do 1 kv (podnikateľské subjekty), odberatelia kategórie D pripojení na verejný rozvod nízkeho napätia, ktorého odber elektrickej energie slúži len na uspokojovanie osobných potrieb odberateľov a potrieb členov ich domácnosti. 51

52 Obchodno-technické podmienky dodávky elektriny pre kategóriu A a B (veľkoodber). Za jedno odberné miesto u VO kategórie A a B sa považuje odberné elektrické zariadenie, ktoré tvorí samostatne priestorovo a územne uzatvorený a trvalo elektricky prepojený celok, ktorého odber je meraný jedným alebo viacerými meradlami. Pokiaľ je trvalo elektrický prepojený celok prerušený verejnou komunikáciou, musí spĺňať aj podmienku priamej technologickej nadväznosti. Podmienky dodávky elektriny: dodávka elektriny je splnená prechodom elektriny zo zariadenia dodávateľa do zariadenia odberateľa, dodávateľ je povinný dodržať napätie a frekvenciu v tolerancii podľa technickej normy, dodávateľ zaisťuje spoľahlivosť dodávky elektriny podľa technickej úrovne zaistenia dodávky. Stupeň zaistenia dodávky je vymedzený aktuálnym technickým spôsobom pripojenia odberného miesta na sieť dodávateľa. Zmluva o dodávke elektriny sa uzatvára pre každé odberné miesto zvlášť a platnosť nadobúda po podpísaní oboma zmluvnými stranami. Predmetom zmluvy o dodávke elektriny (odberový diagram) uzatváranej s veľkoodberateľom je množstvo elektrickej práce a výška elektrického výkonu, ktoré je u elektrickej práce štvrťročné a u elektrického výkonu mesačné. Kontroluje sa taktiež účinník (nainštalovaný činný a jalový elektromer). Odberné miesto dodávateľa sa pripojí len vtedy, ak je dojednaná zmluva o dodávke a na odbernom mieste je namontované meracie zariadenie dodávateľa. Dodávka elektriny musí byť zahájená do 30 dní od podpisu zmluvy. Odpočty elektromerov vykonáva dodávateľ mesačne, fakturácia sa robí mesačne za dohodnutú cenu. 52

53 Podmienky pripojenia odberateľov kategórie C a D k distribučnej sieti (maloodber). Odberatelia kategórie C a D predstavujú najpočetnejšiu skupinu zákazníkov distribučných firiem. Obchodno-právne podmienky pripojenia k distribučnej sieti Základom úspešného pripojenia k distribučnej sieti je uzavretie písomnej zmluvy o dodávke elektrickej energie medzi dodávateľom a odberateľom elektrickej energie. Uzatvára sa na každé odberné miesto zvlášť a obsahuje najmä: cenu podľa cenových predpisov (sadzba), spôsob platby, spôsob merania odoberanej elektrickej energie vrátane zabezpečenia prístupu pracovníkov dodávateľa k určenému meradlu, obchodno-technické podmienky. Zmluva sa uzatvára na neurčitý čas. Možnosti urobenia dodatkov k zmluve a uzatvorenie novej zmluvy je určené v zákone. 53

54 Technické podmienky pripojenia k distribučnej sieti Dodávateľ je povinný zabezpečiť odberateľom pripojeným na verejný rozvod dodávku elektrickej energie v dohodnutom výkone (určené istením) a zodpovedajúcej kvalite. Vlastník elektrickej prípojky (odberateľ) je povinný zabezpečiť jej prevádzku, údržbu a opravy tak, aby nespôsobila ohrozenie života, zdravia alebo poškodenie majetku. Odberateľ je tiež zodpovedný za riadny stav odberného elektrického zariadenia vrátane elektrických spotrebičov. Zodpovedá aj za dodržiavanie predpisov v oblasti bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci a bezpečnosti technických zariadení. Dodávateľ elektriny garantuje nasledovné parametre dodávky elektrickej energie: frekvencia v tolerancii ± 1 % od hodnoty menovitej, napätie v tolerancii podľa príslušnej normy (± 10%). V prevádzke sú výnimky, kedy dodávateľ nemusí splniť uvedené podmienky (zvýšenie dohodnutého odoberaného výkonu, spätný vplyv na sieť - neharmonické, stav núdze, havárie a poruchy, nedodržanie technických požiadaviek odberateľom). 54

55 ROZDELENIE BYTOV PODĽA STUPŇA ELEKTRIZÁCIE Elektrická energia v budovách pre bývanie a v budovách občianskej výstavby sa všeobecne používa na osvetlenie, pre mechanické a tepelné spotrebiče. Z hospodárneho využívania a dimenzovania elektrického zariadenia je potrebné poznať energetické zdroje v mieste výstavby, aby sa mohlo určiť na aké účely sa bude elektrická energia používať. Je nehospodárne používať napr. tepelné spotrebiče v objektoch, kde je pre spotrebiče tohto druhu k dispozícii plyn (varenie, ohrev vody, vykurovanie). Výnimky je možné udeliť zo zdravotných dôvodov tam, kde hygienik zakáže používanie plynu (napr. predškolské zariadenia). Podľa rozsahu elektrického zariadenia v jednotlivých bytoch a rozsahu používania elektrickej energie sa delia byty na tri stupne elektrizácie: a) stupeň elektrizácie A - byty, v ktorých sa elektrická energia používa na osvetlenie a pre domáce elektrické spotrebiče pripojované k elektrickému rozvodu pevne alebo pohyblivo pomocou zásuviek, pričom príkon žiadneho spotrebiča nepresahuje 3,5 kva, b) stupeň elektrizácie B - byty, v ktorých sa elektrická energia používa ako v stupni A a naviac na varenie a pečenie sa používa elektrická energia, pričom príkon týchto spotrebičov je vyšší ako 3,5 kva, c) stupeň elektrizácie C - byty s elektrickým vybavením ako majú byty A alebo B a naviac na vykurovanie a klimatizáciu používa elektrická energia, pričom spotreba elektrickej energie týchto spotrebičov sa meria u jednotlivých odberateľov. Podľa počtu osôb, ktorým je byt určený sa byty ďalej delia do kategórií, ktorých je šesť. Od tohto delenia taktiež závisí rozsah elektrickej inštalácie v obytnom dome. 55