Page 24 - Izolacje 7-8/2018

instalacje elektroenergetyczne
instalacje elektroenergetyczne

metody ograniczania prądów

zwarciowych w sieciach SN

stan obecny i tendencje rozwojowe

mgr inż. Robert Berczyński, prof. dr hab. inż. Stanisław Jan Kulas, prof. dr hab. inż. Henryk Supronowicz
– Wojskowa Akademia Techniczna

Rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną przez odbiorców wymaga ciągłego
rozbudowywania lub modernizowania sieci rozdzielczych okręgowych SN. Wartości na-
tężenia prądów zwarciowych przepływających w takich obwodach, zwłaszcza zasilanych
z sieci elektroenergetycznych o dużej mocy zwarciowej, są często znacznie wyższe (nie-
kiedy kilkudziesięciokrotnie) od wartości prądów znamionowych cieplnych długotrwa-
łych urządzeń rozdzielczych tam stosowanych. Nadmierne nagrzewanie się torów prą-
dowych urządzeń w czasie trwania zwarcia powoduje także szybsze starzenie się ich izo-
lacji. Wymusza to instalowanie w stacjach/rozdzielnicach drogiej aparatury rozdzielczej,
o wysokich parametrach technicznych [2, 6].

graniczanie tak znacznych war- nia, a likwidacja powstałych zakłó-
Otości prądów zwarciowych słu- ceń – kosztowna. Podejmowane
ży zmniejszaniu ich negatywnych w tym celu odpowiednie działania WN WN
skutków cieplnych i elektrodyna- wiążą się nie tylko z potrzebą ogra- W
micznych [5, 7, 8], które w wielu niczania wartości maksymalnych Rys. R. Berczyński, S. Kulas, H. Supronowicz
przypadkach są trudne do opanowa- prądów zwarciowych, ale również
ich stromości narastania i czasu SN SN W
Rys. R. Berczyński, S. Kulas, H. Supronowicz SN W W W budowy (modernizacji) urządzeń c. stosowanie transformatorów napięcia zwarcia – transformatory
trwania zwarcia. Zabiegi te mają
istotny wpływ na obniżenie kosztów
Rys. 1. Ograniczanie prądów zwarciowych przez sekcjonowanie szyn zbiorczych
rozdzielczych. Celem nadrzędnym
b) Instalowanie transformato-
z dzielonymi uzwojeniami strony rów z podwyższonymi wartościami
ograniczania prądów zwarciowych
wtórnej (rys. 2.),
jest ogólna poprawa jakości energii
w danej sieci, poprzez skuteczne
d. wykorzystanie bezrdzeniowych o większych napięciach zwarcia sku-
teczniej ograniczają wartości prądów
dławików ograniczających (zwa-
Rys. 2. Układ połączeń stacji SN
zwarciowych (reaktancja dla składo-
nych przeciwzwarciowymi),
ści zapadów napięcia oraz czasu ich
umożliwiający obniżenie
trwania [11, 14].
mocy zwarciowej na szy- ograniczenie w niej liczby i głęboko- e. instalowanie w danym układzie wej symetrycznej zgodnej transfor-
nach SN wyłączników, zdolnych do reali- matora X T1 wzrasta wraz ze wzrostem
ograniczanie prądów zowania łączeń synchronizowa- jego wartości napięcia zwarcia ∆U k%);
zwarciowych nych. transformatory takie są jednak źród-
a) Sekcjonowanie szyn zbior- łem zwiększonych strat obciążenio-
Poziom prądów zwarciowych czych (rys. 1.) prowadzi do zmniej- wych mocy i energii biernej:
w sieciach SN można skutecznie ogra- szenia wartości mocy zwarciowej
niczać zarówno środkami biernymi, i ograniczenia prądu zwarciowego streszczenie
jak i czynnymi [7, 8, 11]. w danym obwodzie oraz do zwięk- W pracy przedstawiono przykłady wyko-
A. Do środków biernych ograni- szenia niezawodności zasilania od- rzystania środków biernych i czynnych do
czania prądów zwarciowych można biorców. Dzięki zmianie konfigura- ograniczania prądów zwarciowych w sie-
ciach SN. Skuteczne ograniczenie warto-
zaliczyć między innymi: cji układu elektroenergetycznego, ści prądu zwarciowego oraz czasu jego
a. sekcjonowanie szyn zbiorczych w przypadku uszkodzenia jednej sek- trwania pozwala na poprawę jakości ener-
gii elektrycznej, a także na zmniejszenie
(rys. 1.), cji szyn, druga sekcja umożliwia za- przekrojów torów prądowych, stosowa-
b. instalowanie transformatorów silanie, jeśli nie wszystkich, to naj- nie tańszych, o nieco niższych parame-
Rys. 3. Trójbiegunowy dławik bez- trach technicznych aparatów elektrycz-
rdzeniowy do ograniczania z podwyższonymi wartościami ważniejszych odbiorników energii nych, jak również ograniczenie skutków
prądów zwarciowych [7] napięcia zwarcia, elektrycznej. zwarć łukowych w rozdzielnicach.

nr 7-8/2018 www.elektro.info.pl
47