Elektrické rozvodne: účel a klasifikácia

Elektrická rozvodňa je elektrická inštalácia, ktorá slúži na transformáciu a rozvod elektrickej energie. a pozostáva z transformátorov alebo iných meničov energie, rozvádzačov, ovládacích zariadení a pomocných konštrukcií.

V závislosti od funkcie sa nazývajú transformátory (TP) alebo transformátory (PP). Rozvodňa sa nazýva kompletná rozvodňa — KTP (KPP) — pri napájaní transformátorov (konvertorov), nízkonapäťového rozvádzača a iných prvkov zmontovaných alebo vízovo plne pripravených na montáž.

Elektrické rozvodne slúžia na príjem, transformáciu a distribúciu elektriny, realizujú sa na všetkých napäťových úrovniach, môžu sa zvýšiť, ak sú umiestnené v tesnej blízkosti elektrární a premieňajú elektrinu s vyšším napätím ako majú v sieti) alebo znižovaním ( patrí sem obrovský počet rozvodní, z ktorých sa elektrina dodáva spotrebiteľom).

Účel, úroveň výkonu a napätia elektrickej rozvodne sú určené usporiadaním a konfiguráciou elektrickej siete, v ktorej pracuje, povahou a zaťažením pripojených elektrických spotrebičov.

Existujú najmä tieto typy elektrických staníc:

• slepá ulička (end);

• vedľajšie vedenia spojené s nadzemnými vedeniami prechádzajúcimi v blízkosti;

• medziprodukt, slúžiaci na kŕmenie spotrebiteľov;

• tranzit (vo veľkom počte prípadov — uzlový), určený nielen na napájanie spotrebiteľov, ale aj na prenos energetických tokov do susedných sietí vlastných a susedných energetických systémov;

• prevodník — na prenos a príjem elektrickej energie jednosmerným prúdom;

• trakcia — na napájanie elektrických trakčných sietí.

Konštrukčne môžu byť rozvodné zariadenia elektrických staníc otvorené (hlavné zariadenie je umiestnené vonku) alebo uzavreté (v mestských podmienkach, v miestach s nevyhovujúcimi podmienkami prostredia), v závislosti od ich rezortnej príslušnosti sú rozvodne prevádzkované elektrickými systémami alebo priemyselnými a inými spotrebiteľov elektriny.

Striedavé elektrické rozvodne vyšších napätí 330, 500, 750 kV, 150 kV a niektoré z 220 kV rozvodní s vypracovanou schémou elektrického zapojenia, vybavené synchrónnymi kompenzátormi 50-100 MB-A a vyššími s otvoreným rozvádzačom, veľké množstvo transformátory, ističe a pod. S pomocou týchto rozvodní sa spravidla uskutočňuje medzisystémová komunikácia, ktorá tvorí jediný a jednotný energetický systém.

Rozvodňa 330 kV Mashuk

Trvalých rozvodní s vyšším napätím 800 a 1500 kV s veľkým počtom zložitých konverzných zariadení je stále málo. V budúcnosti však ich význam výrazne vzrastie.

Uzavreté hlbinné vstupné rozvodne s vysokým napätím 110-220 kV, ktorých výstavba sa vykonáva v husto obývaných oblastiach veľkých miest, kde je možné vyčleniť len obmedzené oblasti na výstavbu a kde sa sústreďuje významné komunálne a priemyselné zaťaženie. V takýchto rozvodniach zabezpečujú neustály monitoring a potrebné opatrenia na ochranu obyvateľstva pred hlukom generovaným prevádzkovými transformátormi a inými zariadeniami.

Elektrické rozvodne 35, 110 a 220 kV so zjednodušenou schémou elektrického zapojenia, často bez vypínačov na strane vysokého napätia, s kompletnými rozvádzačmi pre nízke napätie (KRU, KRUN a pod.), v ktorých sú zariadenia na ovládanie, ochranu, signalizáciu a automatizáciu umiestnené na prednej strane ich skríň a nevyžadujú vyhradenú panelovú miestnosť.

Tieto rozvodne si nevyžadujú stály personál v službe, sú obsadené operačnými poľnými tímami (OVB) alebo sú v službe doma a čo do počtu ide o väčšinu rozvodní tohto typu (pre uľahčenie údržby a dispečerského riadenia sú rozvodne vybavené s vhodnými komunikačnými a telemechanickými zariadeniami).

110 kV rozvodňa postavená pre zimné olympijské hry 2014 v Soči

Rozvodne 6 – 10 kV pre mestské, dedinské a vidiecke účely, obsluhované poľnými tímami.

Ryža. 1. Schematický diagram rozvodu elektriny z elektrárne pri napätiach 10 a 35 kV.

V diagrame na obr.1 je znázornené, že dve paralelné elektrické vedenia L-7 a L-8 napájajú regionálnu (mestskú, priemyselnú) znižovaciu transformátorovú rozvodňu P-7 sekundárnym napätím 10 kV, z ktorej sú znižované rozvodne spotrebiteľov-P- 8, P- 9, P- 10 a ďalšie. Spotrebitelia energie sú napájaní z autobusov týchto rozvodní (ako aj z autobusov rozvodní P-1, P-2 a P-3).

Napájanie znižovacích rozvodní priamo z prípojníc staníc alebo regionálnych rozvodní (rozvodne P-1, P-2, P-3, P-8, P-9) sa odporúča len s dostatočne výkonnými a kritickými rozvodňami. Skupiny malých rozvodní sú zvyčajne vhodnejšie na napájanie z distribučných miest (DP), napájanie z prípojníc stanice alebo okresnej rozvodne.

Na odbernom mieste sa elektrina netransformuje, nakoľko je určená len na distribúciu elektriny medzi jednotlivými znižovacími rozvodňami. Mestské rozvodne siete, dielenské rozvodne a dokonca aj rozvodne všeobecného závodu môžu byť napájané z RP.

Z jedného vedenia je možné napájať niekoľko rozvodní bez budovania rozvodne, ako je znázornené pre rozvodne P-10, P-11 a P-12. V oboch prípadoch sa znižuje počet liniek vychádzajúcich z koľají v staničnej alebo okresnej rozvodni a náklady na vybudovanie siete.

Rozvodne P-10 a P-11 sú kontrolné body, všetky ostatné sú slepé uličky.

Napájanie rozvodní s jedným vedením, napríklad napájanie rozvodne P-1 na linke L-1, neposkytuje nepretržité napájanie, pretože porucha linky alebo odstavenie z dôvodu opravy má za následok dlhé prerušenie napájania užívateľov rozvodne.Aby sa tomu zabránilo, je napájanie rozvodne zálohované napr. vybudovaním dvoch elektrických vedení: vedenia L-3 a L-4, napájacej rozvodne P-3, L-3 a L-6 vedenia, napájania RP, atď., napájanie zodpovedajúcej rozvodne pokračuje nepretržite cez druhé vedenie.