§ 05 · Rozvodná zařízení a sítě
Přenosová soustava
Páteřní síť velmi vysokých napětí 400 kV a 220 kV – přenos elektřiny z elektráren na velké vzdálenosti, řízení frekvence a propojení s okolními státy.
01Co je přenosová soustava
- Přenosová soustava (PS) je soustava vedení a stanic velmi vysokého a zvláště vysokého napětí.
- Přenáší elektřinu z velkých elektráren na velké vzdálenosti do míst spotřeby.
- V ČR ji tvoří hlavně vedení 400 kV a 220 kV, částečně i vybraná vedení 110 kV.
- Provozovatelem přenosové soustavy v ČR je společnost ČEPS, a.s.
02Proč vysoké napětí
- Výkon P = U · I · √3 · cos φ – při vyšším napětí stačí pro stejný výkon menší proud.
- Ztráty ve vedení ΔP = R · I² rostou s druhou mocninou proudu.
- Zdvojnásobení napětí sníží proud na polovinu a ztráty na čtvrtinu.
- Napětí z generátorů (10–24 kV) zvyšuje blokový transformátor elektrárny.
03Prvky přenosové soustavy
- Venkovní vedení na ocelových příhradových stožárech, svazkové vodiče AlFe, zemnicí lano proti blesku.
- Rozvodny a transformovny 400/220 kV, 400/110 kV a 220/110 kV.
- Spínací přístroje: vypínače, odpojovače, přístrojové transformátory a ochrany.
- Přeshraniční vedení propojující soustavy sousedních států.
04Řízení soustavy
- Výroba a spotřeba musí být v každém okamžiku v rovnováze; měřítkem je frekvence 50 Hz.
- Když spotřeba převýší výrobu, frekvence klesá; při přebytku výroby roste.
- Dispečink ČEPS řídí soustavu a využívá podpůrné služby (regulační výkon elektráren).
- Kritérium N−1: výpadek jednoho prvku nesmí ohrozit provoz soustavy.
- Přečerpávací elektrárny (Dlouhé Stráně, Dalešice, Štěchovice) akumulují energii a umí start ze tmy.
05Propojení s Evropou
- Soustava ČR pracuje synchronně v propojené soustavě kontinentální Evropy (ENTSO-E).
- Propojení umožňuje výměnu elektřiny a vzájemnou výpomoc při poruchách.
- Na velmi dlouhé vzdálenosti nebo pod mořem se používá přenos stejnosměrným napětím (HVDC).
06Bezpečnost
- Kolem vedení jsou ochranná pásma, u 400 kV 20 m od krajního vodiče.
- K vodičům velmi vysokého napětí se nesmí přiblížit – výboj přeskočí i bez dotyku.
interaktivní schéma
Přenos výkonu a ztráty ve vedení
Proud vedením I = P / (√3·U·cos φ)
760 A
Odpor jedné fáze
5,72 Ω
Ztráty ΔP = 3·R·I²
9,903 MW
Rovnováha výroby a spotřeby
50 Hz
Soustava je v rovnováze (50 Hz ± 0,2 Hz).
Zjednodušený výukový model: počítá jen s činným odporem vodičů (AlFe, cos φ = 0,95), bez reaktance, koróny a skutečné regulace frekvence.