Zásady plánovania sietí VN a NN Východoslovenská distribučná, a.s. 31.8.2018
Kmeňové vedenie VN Základné pojmy spojovacie vedenie spájajúce dve elektrické stanice (ES) VVN/VN kruhové vedenie tvoriace slučku v rámci jednej ES VVN/VN Prípojka VN vedenie odbočujúce z kmeňového vedenia a napájajúce koncovú transformačnú stanicu (TS) VN/NN Skupinová prípojka VN úsek vedenia odbočujúce z kmeňového vedenia, na ktorý sa napája viacero prípojok napájajúcich koncovú TS VN/NN Základné napájanie zapojenie VN siete, ktoré je optimálne z hľadiska prúdových, napäťových pomerov a rozloženia odberných miest (OM) Zálohové napájanie alternatívne zapojenie siete v prípade poruchy na úseku kmeňového vedenia umožňujúce zásobenie čo najväčšieho počtu OM (mimo úseku poruchy) Splnenie kritéria N-1 existencia možnosti zálohového napájania na úrovni kmeňového vedenia Priečny/paralelný prepoj nedovolená konfigurácia VN siete, nadmerný počet trás zálohového napájania na úrovni kmeňových vedení (N-2 a viac), alebo prípojok (N-1 a viac) Kritérium 1000/10/5 štandardné VN vedenia sú rozdelené spínacími prvkami tak aby VN spínacie prvky vymedzovali úsek vedenia, z ktorého je zásobovaných maximálne 1000 odberných miest, alebo maximálne 10 odbočení z kmeňového vedenia. V prípade vývodov s menšou hustotou OM sú umiestnené tak, aby vzájomná vzdialenosť spínacích prvkov v trase kmeňového vedenia bola rovná, alebo väčšia ako 5 km
VN sieť Východoslovenská distribučná, a.s. 31.8.2018
Kmeňové vedenia 6 5 Odporúčané riešenie topológie DS: 1. kruhové VN kmeňové vedenie 2. spojovacie VN kmeňové vedenie 3. bod rozpojenia 4 7 V DS nie je prípustné realizovať: 4. spínacie stanice 5. priečne prepojenia medzi kmeňovými VN vedeniami 6. kmeňové VN vedenia bez odberných miest 7. návrh spínacích prvkov nad rámec kritéria 1000/10/5
Spínacie prvky a riešenia prípojok z nadzemných vedení VZ Vzdušné VN vedenie KA Káblové VN vedenie
Prípojky TS VN/NN Distribučné TS VN/NN (2K+1T, 3K+1T) výkon TR do 400 kva: Zákaznícke TS VN/NN spínací prvok v majetku VSD:
Pripojenie priemyselných zón Zálohové napojenie je spoplatnené v zmysle aktuálneho distribučného cenníka
Pravidlá pre I dov a U Odporúčané prevody tr. vzhľadom na primárne napätia: Primárne napätie Tr Typ Tr. Odbočka U 1 > 22,50kV 22/0,4kV ± 0% 22,00kV < U 1 < 22,49kV 22/0,4kV 22/0,42kV + 2,5% ± 0% 21,50kV < U 1 < 21,99kV 22/0,42kV ± 0% 20,90kV < U 1 < 21,49kV 22/0,42kV + 2,5%
Dovolené prúdové zaťaženie Z pohľadu pomernej prúdovej zaťažiteľnosti jednotlivých prvkov sú akceptovateľné maximálne hodnoty: Normálny stav Zálohové zásobovanie VN holé vodiče 80 % 100 % VN káblové vodiče 80 % 100 % NN holé vodiče 100 % 1 100/125 % 2 NN káblové vodiče 100 % 1 100/125 % 2 Tr VVN/VN 100 % 120 % Tr VN/NN; VN/VN 80 %/ 100 % 3 100 % 1 Hodnota 100% sa vzťahuje na menovitú hodnotu prúdu poistky predradenej NN vodiču 2 Hodnota 100% sa vzťahuje pre prúdovú zaťažiteľnosť vodiča, hodnota 125% pre menovitú hodnotu prúdu poistky predradenej NN vodiču 3 S hodnotou 80% sa uvažuje pre zaťaženie transformátora v smere odber pre rekonštruované zariadenia, naopak hodnota 100% platí pre zaťaženie v smere dodávka elektriny do distribučnej sústavy (NN zdroje), alebo novú výstavbu
Prevádzka neutrálneho bodu siete Pre účely návrhu, rekonštrukcie a revízie elektrických zariadení je potrebné si vyžiadať konkrétnu hodnotu kapacitného prúdu uzla zo strany VSD. Kapacitný poruchový zemný prúd siete Charakter siete Spôsob prevádzky uzla (neutrálneho bodu) siete do 600 A vrátane 1 Zmiešaná sieť Tlmivka In = max. 654A; t.j. Qn = max. 8700 kvar; alebo In = max. 377A; t.j. Qn = max. 5000 kvar; (Sieť s rezonančne uzemneným neutrálnym bodom) do 600 A vrátane Sieť s prevažujúcimi káblovými vedeniami (> 80% rozsahu siete) Uzlový odporník In = max. 604 A; t.j. Rn=22 Ω; alebo In = max. 450A; t.j. Rn=30 Ω; (Sieť s nízkoimpedančným uzemnením neutrálneho bodu) 1 pri kapacitnom poruchovom zemnom prúde väčšom ako 377 A musí byť nevyhnutná zmena spôsobu ladenia tlmivky z relatívneho (%) na absolútne (A) Príspevok VN vedení ku zemným kapacitným prúdom: Typ vodiča Príspevok ku kapacit. poruch. zemn. prúdu [A/km] Holé vodiče 0.06 0.063 Vodiče s pracovnou izoláciou 0.05 0.055 Káblové vedenia s tienením vonkajšie 2.1 3.8 Káblové vedenia s tienením podzemné 3.3 4.8
Príklad dimenzovania uzemnenia vo VN sieti v zmysle STN EN 50522 - Uzemňovanie silnoprúdových inštalácií na striedavé napätia prevyšujúce 1 kv Sieť s rezonančne uzemneným neutrálnym bodom (s krátkodobým uzemnením cez nízku impedanciu za účelom detekcie) Sieť s uzemeným neutrálnym bodom cez nízku impedanciu Elektrické stanice bez zhášacích tlmiviek (DTS) (trvanie zemnej poruchy > 10 sek.) I E = r I RES = 1 37,7A U E = R E I E = 2Ω 37,7A = 75V U E U Tp 75V 80V Elektrické stanice bez uzemnenia cez nízku impedanciu (DTS) (trvanie zemnej poruchy < 0,36 sek.) I E = r I k1 = 1 604A U E = R E I E = 0,5Ω 604A = 302V U E U Tp 302V 364V
NN sieť Východoslovenská distribučná, a.s. 31.8.2018
Majetkové rozhranie v NN sieti Elektrická prípojka podľa Zákona o energetike, resp. Prevádzkového poriadku PDS sa začína odbočením elektrického vedenia od distribučnej sústavy smerom k odberateľovi elektriny. Elektrická prípojka nízkeho napätia sa končí pri vonkajšom vedení hlavnou domovou poistkovou skriňou, pri káblovom vedení hlavnou domovou káblovou skriňou, ktoré sú súčasťou elektrickej prípojky a sú umiestnené na verejne prístupnom mieste. Vzdušná (nadzemná) sieť: Káblová (podzemná) sieť:
Topológia NN sietí NN siete sú spravidla lúčové siete s definovanou dĺžkou vývodov. Zokruhovanie resp. vzájomné prepojenie vývodov sa pripúšťa len v centrálnych častiach obcí, kde je takéto riešenie možné bez účelových úprav
Jednotkové odbery - domácnosti Počet Bez el. ohrevu S akumulačným el. ohrevom S priamym el. ohrevom OM /ks/ Jednotk. záťaž /kw/ Záťaž spolu /kw/ Jednotk. záťaž /kw/ Záťaž spolu /kw/ Jednotk. záťaž /kw/ Záťaž spolu /kw/ 1 4.20 4.20 5.80 5.80 14.20 14.20 2 4.04 8.07 5.65 11.30 13.90 27.81 3 3.88 11.64 5.50 16.49 13.61 40.83 4 3.73 14.91 5.35 21.39 13.32 53.30 5 3.58 17.91 5.20 26.02 13.04 65.22 6 3.44 20.63 5.06 30.38 12.77 76.62 7 3.30 23.10 4.93 34.48 12.50 87.51 8 3.17 25.33 4.79 38.35 12.24 97.90 9 3.04 27.33 4.66 41.97 11.98 107.82 10 2.91 29.12 4.54 45.38 11.73 117.28 11 2.79 30.71 4.42 48.57 11.48 126.30 12 2.68 32.10 4.30 51.56 11.24 134.88 13 2.56 33.32 4.18 54.35 11.00 143.04 14 2.46 34.38 4.07 56.95 10.77 150.80 15 2.35 35.30 3.96 59.37 10.54 158.17 16 2.25 36.07 3.85 61.62 10.32 165.17 17 2.16 36.72 3.75 63.70 10.11 171.80 18 2.07 37.27 3.65 65.63 9.89 178.08 19 1.99 37.72 3.55 67.41 9.68 184.01 20 1.90 38.08 3.45 69.04 9.48 189.62 21 1.83 38.38 3.36 70.54 9.28 194.91 22 1.76 38.61 3.27 71.90 9.09 199.90 23 1.69 38.81 3.18 73.14 8.90 204.59 24 1.62 38.98 3.09 74.27 8.71 208.99 25 1.57 39.13 3.01 75.27 8.52 213.11 26 1.51 39.27 2.93 76.17 8.35 216.97 27 1.46 39.43 2.85 76.97 8.17 220.58 28 1.41 39.60 2.77 77.66 8.00 223.93 29 1.37 39.82 2.70 78.27 7.83 227.05 30 1.34 40.08 2.63 78.78 7.66 229.94 31 1.30 40.41 2.56 79.21 7.50 232.60 32 1.28 40.81 2.49 79.56 7.35 235.05 33 1.25 41.30 2.42 79.83 7.19 237.29 34 1.23 41.89 2.35 80.03 7.04 239.34 35 39 1.20 (x)*1.20 2.30 (x)*2.30 6.90 (x)*6.90 40 1.00 (x)*1.00 2.00 (x)*2.00 6.20 (x)*6.20
Príklad dimenzovania NN vedení Investor plánuje realizáciu IBV v rozsahu 50 rodinných domov (RD) s 3-fázovým pripojením. Charakter ohrevu domácností je tepelné čerpadlo priamy el. ohrev. Domy sa nachádzajú od umiestnenia TS do vzdialenosti 400 m, teda požiadavky na kvalitu napätia a impedanciu vypínacej slučky sú splnené. RD je plánované napojiť zo štyroch lúčových NN vývodov, NN vývod č.1 a č.2 v rovnakej trase s 8 RD a NN vývod č. 3 a č. 4 v rovnakej trase s 17 RD realizovanými NAYY J 4x150 mm 2. Dimenzovanie TS: pri dimenzovaní TS počítame s výkonom P = 50 x 6,2 kw 310 kw. Ak uvažujeme účinník cos fi =0,98, tak S 310/0,98 = 316 kva. Zvolíme TR s inštalovaným výkonom 400 kva. 0,8x400 kva > 316 kva, teda TR vyhovuje. Dimenzovanie NN vývodu č. 1 a č. 2 s 8 RD: pri dimenzovaní vývodu počítame s 8 x 12,24 kw 98 kw. Pre účinník cos fi = 0,98 je S = 98/0,98 100 kva. Prepočítame hodnotu trojfázového výkonu na prúd I = 100/(SQRT(3) x 400) 0,144 ka 144 A. Prúdové zaťaženie kábla NAYY J 4x150 mm 2 pre uloženie v zemi je 275 A, domy sa nachádzajú od TS do vzdialenosti 400m, káblu preto predradíme poistku s In=200A. Keďže 144 A < 200 A tak dimenzovanie vývodov vyhovuje. Dimenzovanie NN vývodu č. 3 a č. 4 so 17 RD: pri dimenzovaní vývodu počítame s 17 x 10,11 kw 172 kw. Pre účinník cos fi = 0,98 je S = 172/0,98 176 kva. Prepočítame hodnotu trojfázového výkonu na prúd I = 176/(SQRT(3) x 400) 0,254 ka 254 A. Prúdové zaťaženia kábla NAYY J 4x150 mm 2 pre uloženie v zemi je 275 A, domy sa nachádzajú od TS do vzdialenosti 400m, káblu preto predradíme poistku s In=200A. Keďže 254 A > 200 A je potrebné realizovať v danom smere ešte jeden NN vývod z rozvádzača a tak dosiahnuť prerozdelenie RD v pomere 10 RD / NN vývod. Použitie poistky s In=250A a následné preistenie poistkou s In=200A nie je možné realizovať keďže 254 A > 250 A.
Výkonová náročnosť - podnikatelia Hodnoty výkonovej náročnosti MOP sú len orientačné. Pri výpočte výkonovej náročnosti je potrebné brať do úvahy špecifiká odberného miesta ako sú inštalovaný výkon a spôsob prevádzky zariadení. Súdobosť je pomer maxima skupiny odberných miest k súčtu maxím odberných miest reprezentatívnej vzorky daného odvetvia. Skupina odvetví NACE Jednotk. záťaž /kw/ Súdobosť δ /-/ Hotely a ubytovanie, Voľnočasové aktivity... 10-405 0,70 Pozemná doprava... 15-400 0,62 Školstvo, Prírodné a humanitné vedy... 35-380 0,66 Výroba a úprava drevených produktov, Výroba a obrábanie kovových výrobkov, Výroba plastových a gumených výrobkov, Výroba motorových vozidiel a dielov, Vydávanie kníh a časopisov... 5-365 0,66 Prenájom a lízing, Reality... 5-335 0,60 Zdravotníctvo, Sociálne služby... 10-290 0,59 Administratívno-kancelárske činnosti, Finančné služby a bankovníctvo, Verejná správa... 10-280 0,70 Stravovanie, Verejné inštitúcie, Predaj automobilov... 5-275 0,57 Ťažba - kameň, rašelina, soľ, Stavebné práce - ostatné... 10-265 0,72 Zber a recyklácia odpadu, Nakladanie s odpadom... 5-160 0,64 Maloobchod, Veľkoobchod... 15-145 0,87 Informačné technológie, Telekomunikácie... 5-135 0,71 Pestovanie obilnín a chov zvierat, Lesné hospodárstvo... 30-120 0,64 Poštové služby, Sklady a uskladňovanie... 20-60 0,72
Výkonová náročnosť - veľkoodber Hodnoty výkonovej náročnosti VO sú len orientačné. Pri výpočte výkonovej náročnosti je potrebné brať do úvahy špecifiká odberného miesta ako sú inštalovaný výkon a spôsob prevádzky zariadení. Náročnosť haly výkonová náročnosť vztiahnutá na 1m2 budovy. Náročnosť pozemku výkonová náročnosť vztiahnutá na 1m2 pozemku vrátane budovy. Súdobosť je pomer maxima skupiny odberných miest k súčtu maxím odberných miest reprezentatívnej vzorky daného odvetvia. Skupina odvetví NACE Náročnosť haly [W/m2] Náročnosť pozemku [W/m2] Zber, úprava a dodávka pitnej vody, Zber a recyklácia odpadu, Ťažba - kameň, rašelina, soľ... 30-500< 5-105 0,58 Pozemná doprava, Výstavba... 25-500< 5-500< 0,65 Výroba a odlievanie železa 55-295 15-95 0,84 Výroba a úprava drevených produktov, Výroba celulózy a papiera, Výroba odevov, Výroba skla, keramiky a nekovových výrobkov... 60-230 15-130 0,83 Maloobchod, Veľkoobchod- jednopodlažné Maloobchod, Veľkoobchod- viacpodlažné 25 215 50-60 10 90 25-125 0,93 0,98 Spracovanie a výroba potravín, krmív, Výroba základných farmaceutických výrobkov... 20-200 5-90 0,79 Telekomunikácie... 5-155 5-125 0,90 Výroba motorových vozidiel a dielov, Výroba elektroniky... 40-135 20-45 0,91 Administratívno-kancelárske činnosti, Finančné služby a bankovníctvo, Hotely a ubytovanie, Verejná správa... 10-100 5-90 0,77 Pestovanie obilnín a chov zvierat... 5-40 1-5 0,62 Školstvo... 5-15 5-25 0,75 Súdobosť δ /-/
Ing. Michal Pršanec Stratégia a rozvoj distribučnej sústavy prsanec_michal@vsdas.sk Hollého 3 042 91 Košice (Košice I) Slovensko