Jak prawidłowo dobrać ograniczniki przepięć do nowych wytycznych KE i regulacji polskich spółek dystrybucyjnych?

Maksymalne napięcie systemu: co i dlaczego zmieniły regulacje?

Według aktualnych wytycznych Komisji Europejskiej maksymalne napięcie systemu U_s może wynieść już nie 123 kV, lecz 126,5 kV (w ciągu jednej godziny). 

Rozporządzenie Komisji (UE) 2016/631 z dnia 14 kwietnia 2016 r., ustanawiające kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączania jednostek wytwórczych do sieci (NC RfG):

Artykuł 25 ust. 1 - warunki napięciowe

Morski moduł parku energii musi mieć zdolność do zachowania połączenia z siecią i pracy w zakresach napięcia sieciowego w punkcie przyłączenia, wyrażanego za pomocą stosunku napięcia w punkcie przyłączenia do napięcia referencyjnego 1 pu i w okresach określonych w poniższej tabeli:

Zmiana ta została wprowadzona w efekcie pracy unijnych komisji technicznych, które uwzględniały charakterystykę generowania zielonej energii. Uwzględniono, że w obiektach takich, jak:

• elektrownie wodne,
• farmy wiatrowe,
• farmy fotowoltaiczne,
• inne jednostki wytwórcze.

Dlatego do takiego napięcia należy dobrać właściwie ograniczniki przepięć. 

Jakie problemy spowodowały nowe wytyczne?

Wielu projektantów zastanawiało się, który z parametrów charakteryzujących każdy ogranicznik przepięć, należy dopasować do nowych regulacji. Pamiętajmy, że dotyczą one systemów 110 kV, które jest napięciem nominalnym (U_N). 

Dla takich systemów napięcie maksymalne (dawniej U_M, a obecnie U_s) wynosi w Polsce 123 kV. I to właśnie do tej wartości dobiera się urządzenia w systemie, w tym ograniczniki przepięć, aby zapewnić odpowiedni punkt pracy, długą żywotność i skuteczny poziom ochrony.

Bonus: o ogranicznikach do projektów z zachodu Europy 

Zdecydowana większość projektów OZE dotarła do Polski z zachodu Europy. Na przykład w  Niemczech również wykorzystuje się systemy 110 kV, ale ze względu na różnice w ich konfiguracji dla sieci tego rodzaju przyjmuje się U_n wynoszące 132 kV oraz U_s o wartości 145 kV. To dodatkowo komplikowało dobór ogranicznika o odpowiednich parametrach, jeśli projekty są wdrażane w Polsce. 

Jak dobrać ogranicznik do U_s = 126,5 kV?

Wróćmy jednak do naszego głównego problemu, czyli właściwego doboru ogranicznika do systemu, w którym zgodnie z nowymi regulacjami napięcie maksymalne może wynieść już nie 123 kV, ale 126,5 kV (przez godzinę). 

Ograniczniki przepięć należy dobrać w następujący sposób: 

126,5 kV / √3 = 73,12 kV 

Nasz standardowy ogranicznik ma U_c nie mniejsze niż 77 kV. 

Wniosek: nie ma potrzeby specjalnego doboru w tym zakresie.

Co zrobić, jeśli w projekcie znajdujemy wymaganie na 145 kV?

Wykazaliśmy już, że standardowe ograniczniki do systemów 110 kV mogą być bezpiecznie stosowane w systemach, w których pojawia się wartość U_s 126,5 kV przez godzinę, a standardowa wytrzymałość izolacji osłony ogranicznika również jest wystarczająca. 

A 145 kV? Należy odpowiednio zinterpretować, czego dotyczy ten parametr. Napięcie o tej wartości nie występuje w naszych sieciach, ale pojawia się w projektach z zachodu Europy, które stosuje się dla krajowych wdrożeń. 

W takiej sytuacji można po prostu wybrać ogranicznik o U_r = 96 kV / U_c = 77 kV, ale w wyższej osłonie, spełniającej warunek wytrzymałości izolacji, jak dla sieci o U_s 145 kV. Większość z naszych ograniczników przepięć Proxar® możemy wykonać właśnie w tej dłuższej osłonie, a koszt tej modyfikacji jest akceptowalny.

Proxar®. Nieograniczone zaufanie oznacza również to, że służymy radą i pomocą w zakresie doboru ograniczników przepięć.