Nagyvárosi villamos hálózatok Egyetemi elõadás ábrái

dr. Benkõ Kálmán - Laza Sándor - Takácsy Tibor Nagyvárosi villamos hálózatok Egyetemi elõadás ábrái Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Villamos Energetika Tanszék Budapest, 2013. október 14.

Kft. Nagyvárosi villamos hálózatok Egyetemi elõadás ábrái Készítették: dr. Benkõ Kálmán Laza Sándor Takácsy Tibor Készült a Villamos Energetika Tanszék oktatóinak kérésére (Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar) Budapest, 2013. október 14.

Tartalomjegyzék Szöveg Nagyvárosi villamos hálózatok 1. A témakör behatárolása 1.1. A város és a nagyváros fogalma 1.2. Történelmi visszapillantás 1.3. A városi és nagyvárosi villamos hálózatok legfontosabb sajátosságai 1.4. A tulajdonosok és az üzemeltetõk 2. Részletes ismertetés 2.1. Feszültségszintek és a közöttük kialakított kapcsolatok 2.2. A rendszer nyelõpontjai és a fogyasztói típusok 2.3. A rendszer táppontjai 2.4. A hálózatok felépítése részletesebben 2.5. A hálózatok ábrázolása 2.6. A mûszaki elvárások 2.7. Az ellátás biztonságára vonatkozó elvárások. Lehetséges hálózatképek és jelentõségük 2.8. A hálózatok üzemeltetése: karbantartás, felújítás és az üzemzavarok elhárítása 2.9. A rendszer üzemének irányítása 2.10. A hálózatok tervezése, a tervek hierarchiája 2.11. A külsõ körülmények bizonytalansága és a bizonytalanság kezelése 3. Fényképek 3.1. 120/10 kv-os tápponti tr.állomások 3.2. 10 kv-os fogyasztói állomások 3.3. 10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek

Város és nagyváros Táblázat 1.1. ábra Városi cím adható annak a községnek, amelyik térségi szerepet tölt be, és fejlettsége eléri az átlagos városi szintet Magyarország: 346 db város (2013. július 15.) Típus Darabszám Népesség (2012. január 1.) Darabszám Fõváros 1db 1.000.000 fõ 1db Megyeszékhely, megyei jogú város Megyei jogú város Járásszékhely, város Város 18 db 100.000 fõ 1.000.000 fõ 8 db 5 db 10.000 fõ 100.000 fõ 135 db 152 db 5.000 fõ 10.000 fõ 104 db 170 db < 5.000 fõ 98 db Mióta város megszakítás nélkül Darabszám Közigazgatási terület (2012. január 1.) Darabszám 1900 elõtt óta 42 db 1900 1945 óta 9 db 500 km 2 250 km 500 km 2 2 1db 13 db 1946 1988 óta 73 db 2 2 100 km 250 km 85 db 1989 1999 óta 98 db 2 2 50 km 100 km 109 db 2000 és utána óta 124 db <50km 2 138 db

Történelmi visszapillantás Idõtengely 1.2a. ábra 1880 1890 1900 1910 t [év] 1882 1884 1888 1893 1912 New York Az elsõ közcélú villamos erõmû üzembe helyezése London Az elsõ európai közcélú villamos erõmû üzembe helyezése Temesvár A korabeli Magyarországon az elsõ közcélú villamos erõmû létesítése Mátészalka A magyarországi közcélú áramszolgáltatás megindulása Budapest A fõvárosi közcélú áramszolgáltatás megindulása Budapest A háromfázisú energiaszolgáltatás kezdete 1883 Milánó Az európai kontinensen az elsõ közcélú villamos erõmû üzembe helyezése

Történelmi visszapillantás Idõtengely 1.2b. ábra Berlin Az elsõ állandó villamosvonal Budapest Az elsõ magyarországi villamosvonal elindulása London Az elsõ metró Budapest Az elsõ metró az európai kontinensen 1881 1887 1890 1896 1880 1890 1900 1910 t [év] 1880 1882 1884 1909 1878 Budapest Ganz Rt. vasöntödéjének világítása villamos ívlámpával New York Az elsõ utcai villamos közvilágítás ívlámpákkal 1881 Budapest Ideiglenes utcai villamos közvilágítás ívlámpákkal Párizs A villamos izzólámpa bemutatása a világkiállításon New York A villamos közvilágítás megindulása London A villamos közvilágítás megindulása Temesvár A korabeli Magyarországon és az európai kontinensen az elsõ villamos közvilágítás megindulása 1888 Párizs A villamos közvilágítás megindulása Mátészalka A magyarországi villamos közvilágítás megindulása Budapest Az utcai villamos közvilágítás megindulása

Fontosabb sajátosságok Szöveg 1.3. ábra 2 1) Az 1 km -re jutó fogyasztói terhelés sokkal nagyobb, mint a vidéki városokban és az egyéb településeken (pl. a Belvárosban 21 MW/km ) 2 2) A 120/10 kv-os tápponti állomások nem csak a település szélein találhatók, hanem a belsejében is 3) A nagy-, közép- és kisfeszültségû vezetékek földfelszín alatti kábelek, nincsenek oszlopokon futó szabadvezetékek 4) A 120/10 kv-os tápponti állomásokból jóval több középfeszültségû vezeték indul, mint a vidéki városokban (akár 50 db kábelvonal is) 5) A 10 kv-os fogyasztói állomások szabadon álló épületekben, nagyobb épületek földszinti vagy pinceszinti részén helyezkednek el (vezetékoszlopon elhelyezett transzformátorállomások nincsenek) 6) A 10 kv-os fogyasztói állomások általában felfûzött állomások (két kábellel is csatlakoznak a középfeszültségû hálózathoz, a szabadvezetékes hálózat állomásainak többsége csak egy vezetékkel) 7) A kábelek nyomvonalát az utcák elhelyezkedése behatárolja. Magánterületeken általában nincsenek kábelek (kivétel pl. a volt Csepel Mûvek területe) 8) A kábelek döntõen a járdák alatt helyezkednek el, az úttesteket csak keresztezik 9) A járdák alatt kevés a hely, ezért a kábeleket egymás alatt több szinten is elhelyezhetik 10) A kábelek nyomvonala nem látszik, e- zért kiemelt fontosságú a precíz, térképorientált nyilvántartás 11) Minden 10 kv-os fogyasztói állomásban a beérkezõ középfeszültségû kábeleknél fel van tüntetve a szomszédos állomás azonosítója (a szabadvezetékes hálózat állomásainál ez nem gyakorlat) 12) A 10 kv-os kábelhálózatoknál nincs földzárlatos üzem, azaz egyfázisú földzárlat esetén nem tartható fent az energiaszolgáltatás (a 20 kv-os szabadvezetékhálózat akár órákig mûködhet földzárlatos üzemben)

Tulajdonosok és üzemeltetõk A Budapesti Elektromos Mûvek történetének fõbb korszakai Táblázat 1.4. ábra 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 t [év] Idõtartam 1893 1918 1918 1950 1950 1966 1966 1991 1991 1995 1995 Tulajdonos, üzemeltetõ Cégnév Szolgáltatási terület Piac jellemzõje Fontosabb elosztóhálózati feszültségek Fontosabb lakossági fogyasztói feszültségek magánvállalatok, többségében külföldiek tulajdonában Budapesti Általános Villamossági Rt., Magyar Villamossági Rt. Budapest belvárosa koncessziós szerzõdések, versenypiac, kínálat 2kV,3kV, 5 kv, 10 kv 110 V 2x110 V 105 V = = 1F ~ fõvárosi tulajdon, önálló vállalat, a Fõvárosi Tanács irányítja Budapest Székesfõváros Elektromos Mûvei Budapest természetes és területi jogi monopólium, kínálat 3kV,5kV,10kV, 15 kv, 20 kv, 30 kv, 35 kv, 60 kv, 100 kv 220 V 2x220 V 110 V 220V 190/110 V 380/220 V = = 1F ~ 1F ~ 3F ~ 3F ~ állami tulajdon, közvetlen állami irányítás Budapest Fõváros Elektromos Mûvei a megnövelt Budapest és a szomszédos települések természetes és területi jogi monopólium, tervgazdálkodás, energia- és teljesítményhiány 10 kv, 20 kv, 30 kv, 35 kv, 120 kv 220 V 2x220 V 110 V 220V 190/110 V 380/220 V = = 1F ~ 1F ~ 3F ~ 3F ~ állami tulajdon, betagozódás a Magyar Villamos Mûvek Trösztbe Budapesti Elektromos Mûvek Budapest és Pest megye több mint fele természetes és területi jogi monopólium, tervgazdálkodás 10 kv, 20 kv, 30 kv, 35 kv, 120 kv 380/220 V 3F ~ állami tulajdon, önálló vállalat Budapesti Elektromos Mûvek Rt. Budapest és Pest megye több mint fele természetes és területi jogi monopólium, szabályozott piac, kínálat 10 kv, 20 kv, 30 kv, 35 kv, 120 kv többségében külföldi szakmai befektetõk tulajdonában, önálló vállalat Budapesti Elektromos Mûvek Nyrt. Budapest és Pest megye több mint fele természetes monopólium, liberalizált piac, versenypiac, kínálat 10 kv, 20 kv, 35 kv, 120 kv 380/220 V 3F ~ 400/230 V 3F ~

Feszültségszintek és kapcsolataik Áttekintõ rajz 2.1a. ábra 400 kv vezetékek és csomópontok ELMÛ szolgáltatási terület Bernecebaráti 220 kv vezetékek és csomópontok Szob VÁC Acsa Visegrád SZENTENDRE DUNAKESZI Piliscsaba GÖDÖLLÕ Zsámbék Budapest ÉRD Üllõ SZÁZHA- LOMBATTA Ráckeve Dabas Dömsöd 120 kv vezetékek és csomópontok Budapest III IV XV 20 kv vezetékek és csomópontok 10 kv vezetékek és csomópontok II XII I XI XIII XIV VI V VII VIII X IX XIX XVI XVII 0,4 kv vezetékek és csomópontok XXII XXI XX XXIII XVIII A feltüntetett feszültségértékek 3 fázisú vonali feszültségek

Feszültségszintek és kapcsolataik Villamos séma 2.1b. ábra 400 kv 400 kv 220 kv 120 kv 120 kv 20 kv 10 kv 0,4 kv 0,4 kv Elhanyagolva: 750 kv, 35 kv, 25 kv, 6 kv kétgyûjtõsínes állomás másfél megszakítós mezõ több tr. egy állomásban párhuzamos vezetékek kábel/szabadvezeték

Nyelõpontok, fogyasztók Villamos séma 2.2. ábra Nyelõponti állomások Fogyasztói típusok 400 kv 10 kv Felfûzött állomás, kisfogyasztók Felfûzött állomás, nagyfogyasztó 10 kv Típus Ipari (Mezõgazdasági) Jellemzõ fogyasztók gyár, üzem (állattartás, növénytermesztés) 220 kv 0,4 kv Kommunális mûvelõdés, kultúra, oktatás, kereskedelem, szolgáltatás, közintézmény, egészségügy Háztartási lakás 120 kv Egyéb vontatás, honvédség 10 kv Egysínes csomóponti állomás, kisfogyasztók Kétsínes csomóponti állomás, nagyfogyasztó és kisfogyasztók A kiemelt nagyfogyasztók az ipari fogyasztók, a kommunális fogyasztók és az egyéb fogyasztók közül kerülnek ki 10 kv 10 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv Szakaszolókapcsoló Késes biztosító Fogyasztói átadás

Táppontok Villamos séma 2.3. ábra 400 kv 220 kv 120 kv 10 kv Tápponti állomások 120 kv-on végponti, 10 kv-on egysínes állomás 120 kv 120 kv-on és 10 kv-on is kétsínes állomás Típus Háztartási méretû kiserõmû Erõmûvek Teljesítmény <50kVA Hálózati csatlakozás 0,4 kv Mikroerõmû < 0,5 MW 20 kv Kiserõmû 0,5 MW 50 MW 10 kv 120 kv Nagyerõmû 50 MW < 120 kv 10 kv 120 kv Erõmûvi gépegység Erõmûvi gépegység blokktranszformátorral 0,4 kv 10 kv Szakaszoló Megszakító

Hálózat felépítése részletesebben Villamos séma 2.4. ábra 120 kv 120 kv 400 kv 10 kv 10 kv 120 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 10 kv 220 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv 0,4 kv Szakaszoló Szakaszolókapcsoló Megszakító Késes biztosító Fogyasztói átadás (BE) (BE) (BE) (KI) (KI) (KI)

Kiépítettség és kapcsolási helyzet Színezés: kapcsolási helyzet Hálózati térkép 2.5a. ábra 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv

Kiépítettség és kapcsolási helyzet Színezés: kapcsolási helyzet Villamos séma 2.5b. ábra 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv 120/10 kv 1_1 Nyáj 1 88 22 94 60 91 69 52 113 40 120/10 kv B K 14_2 Tonna 118 76 15 64 28 10 72 122 46 B K 1 1 103 26 56 19 71 83 13 110 2 1 Kapu 14_1 2 1 1 104 16 80 89 107 86 119 92 1 2 Mese 2_2 2 2 2 3 10_2 Gyár 98 Üzem 10_1 3 4 47 65 11 36 68 41 111 48 81 Vita 6_2 4 1 1 5 5 2 2 123 29 117 12 42 7 35 112 5 109 1 2_2 Levél 1 6 6 2 2 120 57 34 18 61 25 82 53 24 102 1 7_2 Gallér 7 128 1 7 2 2 8 14_1 Skalár 8 1 1 9 9 2 2 1 1 10 73 97 49 105 2 27 77 101 2 Falat 11_1 2 10 1 43 85 30 20 31 79 9 99 38 100 70 1 2 11 9_2 Ember Karika 9_2 2 11 12 5_1 Fej 115 14 96 4 51 17 59 95 87 93 84 78 Fõnév 5_2 12 13 11_2 Bögre 67 58 39 6 116 3 127 121 125 62 126 37 66 Igaz 15_1 13 I. I. II. 54 1 1 14 63 55 74 45 32 124 23 14 2 Hatás 7_1 2 1 1 15 15 2 108 2 50 44 21 106 33 75 90 8 114 Irat 14_2 II. Szakaszoló Szakaszolókapcsoló Megszakító (BE) (BE) (BE) (KI) (KI) (KI)

Tonna utca BENKÕ Kiépítettség és kapcsolási helyzet Toposéma 88 22 94 60 117 91 12 69 113 52 42 7 35 Színezés: kapcsolási helyzet 2.5c. ábra Nyáj utca Patika utca Levél utca Glória utca Levél Gyár Gallér 120/10 kv Skalár Tonna Bögre Nyáj 1 Fej Ember 43 85 67 30 58 14 29 76 96 15 4 28 Kapu Vita 31 64 57 39 108 20 40 6 10 17 Mese Falat 2 Fõnév 120/10 kv Üzem Igaz 50 51 3 5 Karika Irat 79 54 44 21 46 9 18 34 74 63 72 45 55 106 59 82 24 33 53 102 87 75 95 25 98 99 93 61 32 73 47 109 16 80 112 84 89 65 Aztán utca 123 97 11 49 90 38 36 Gallér utca Gallér utca Ember utca Gallér utca Skalár utca 118 120 115 116 122 128 127 103 121 104 125 107 105 26 41 78 68 86 62 124 126 23 8 119 27 77 37 56 111 100 101 19 92 Hatás 114 66 48 70 71 Rend utca Jövõ utca Repce utca Repce utca Vita utca Lánc utca Falat utca Vita utca 81 110 Bontási pont 83 Szende utca Tõzeg utca Bögre utca Bögre utca Falat utca Kapu utca Tõzeg utca Falat utca Fúga utca 13 Fõnév utca 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv Csomó utca Csibe utca Igaz utca Hatás utca Lánc utca Szák utca Irat utca Szezon utca Karika utca Karika utca Hímes utca Skalár utca Forma utca

Kiépítettség és tartalékolhatóság Színezés: tartalékolhatóság Nyalábséma 2.5d. ábra Ív Mellékív 400 kv 220 kv Gyûrû Mellékgyûrû Közös tartalékkábel 0,4 kv 10 kv 120 kv

Célkábelek Színezés: tartalékolhatóság Toposéma 2.5e. ábra 400 kv Célkábel 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv

Kiépítettség és tartalékolhatóság Ívséma Színezés: tartalékolhatóság Ív Mellékív 2.5f. ábra Gyûrû Mellékgyûrû 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv 6 2 1 120/10 kv 1 1 2 3 Célkábel Közös tartalékkábel 0,4 kv 120/10 kv 1 2 7

Üzemállapot-típusok és korlátozó feltételek Táblázat 2.6a. ábra 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv Normál üzemállapotok Forrásoldal Tápponti tr.állomások 120/10 kv Normál állapotban Vizsgált üzemállapot-típusok meghatározása Hálózat Kábelek és gyûjtõsínek 10 kv Normál állapotban Normál állapotban Normál állapotban Egy kábelszakasz kiesése után létrehozott átrendezett üzemállapotban Egy kábelszakasz kiesése után létrehozott átrendezett üzemállapotban Nyelõoldal Nyelõponti tr.állomások 10/0,4 kv a b c d e f g Egyszeres hiányállapotok (egy hálózatelem kiesésének idejére létrehozott átrendezett üzemállapotok) 1 2 3 4 5 6 7 8 Normál állapotban Egy gyûjtõsínszakasz kiesése után létrejövõ átrendezett állapotban Egy gyûjtõsínszakasz kiesése után létrejövõ átrendezett állapotban Egy transzformátor kiesése után létrejövõ átrendezett állapotban Egy transzformátor kiesése után létrejövõ átrendezett állapotban Normál állapotban Normál állapotban Normál állapotban Normál állapotban Normál állapotban A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés + 900 kw többletterhelés az egyik vonal végén lévõ állomásban A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés + 900 kw többletterhelés az egyik vonal végén lévõ állomásban A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés + 900 kw többletterhelés az egyik vonal végén lévõ állomásban A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés + 900 kw többletterhelés az egyik vonal végén lévõ állomásban Feszültségek a csomópontokban Elvárások Áramok és teljesítmények az ágakon U i I j I z,táp 3I 0,táp h Beruházásgeneráló vizsgálatok Ellenõrzõ vizsgálatok A számított értékeknek egy elõre megadott minimum és maximum közé kell esni (egy sáv belsejébe kell kerülni) A számított értékeknek az elõre megadott maximumoknál kisebbnek kell lenni Zárlati állapotok 9 10 Normál állapotban Normál állapotban Normáltól kismértékben eltérõ állapotban, kialakítva a leghosszabb sugaras táplálásokat. 2F zárlat az egyik leghosszabb kitáplálás végén Normáltól kismértékben eltérõ állapotban, kialakítva a leghosszabb sugaras táplálásokat. FN zárlat az egyik leghosszabb kitáplálás végén A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A téli (nyári) csúcsban fellépõ terhelés A számított értékeknek az elõre megadott minimumoknál nagyobbnak kell lenni Nem ellenõrizendõ

Üzemállapot-típusok Villamos séma 2.6b. ábra A táblázat 1. sorának megfelelõ üzemállapot A táblázat 2. sorának megfelelõ üzemállapot 400 kv P 1 P 2 P i P n-1 P n A táblázat 3. sorának megfelelõ üzemállapot P i P 1 P 2 P n-1 P n + 900 kw A táblázat 4. sorának megfelelõ üzemállapot 220 kv P 1 P 2 P i P n-1 P n P 1 P 2 P i P n-1 P n + 900 kw 120 kv A táblázat 5. sorának megfelelõ üzemállapot A táblázat 6. sorának megfelelõ üzemállapot P 1 P 2 P i P n-1 P n P i P 1 P 2 P n-1 P n + 900 kw A táblázat 7. sorának megfelelõ üzemállapot A táblázat 8. sorának megfelelõ üzemállapot 0,4 kv 10 kv P 1 P 2 P i P n-1 P n P 1 P 2 P i P n-1 P n + 900 kw A táblázat 9. sorának megfelelõ üzemállapot 2F A táblázat 10. sorának megfelelõ üzemállapot FN P i P 1 P 2 P n-1 P n P i P 1 P 2 P n-1 P n

Tartalékolhatóság Villamos séma Célkábel: Kiemelt nagyfogyasztó ellátására szolgáló olyan kábelvonal, amely a hálózat egyik tápponti állomásából indul. A kábelvonalra más fogyasztó nem csatlakoztatható Színezés: tartalékolhatóság 2.7. ábra Ív: Két táppontot összekötõ kábelvonal, amelyre általában több fogyasztói állomás van felfûzve 0,4 kv 10 kv 120 kv 220 kv 400 kv Tápponti tr.állomás, 120/10 kv Mellékgyûrû: Egy tápponti állomást és egy ugyanebbõl a táppontból induló közös tartalékkábellel megfogott állomást (pl. kapcsolóállomást) összekötõ kábelvonal. A kábelvonalra általában több fogyasztói állomás van felfûzve Közös tartalékkábel: Gyûrû: Egy olyan kábelvonal, amely több másik kábelvonal (általában több fogyasztói állomást ellátó vonal) tartalékolására szolgál. A közös tartalékkábelre többnyire nincs felfûzve fogyasztói állomás. Indokolt esetben legfeljebb 2 db kis terhelésû fogyasztói állomás ráköthetõ a közös tartalékkábelre Egy adott táppontból kiinduló és ugyanoda visszaérkezõ kábelvonal. A kábelvonalra általában több fogyasztói állomás van felfûzve Másodlagos Egy olyan kábelvonal, amelyre tartalékkábel: nem határozható meg egyértelmûen, hogy mely fogyasztói kábeleket célszerû tartalékolnia. A másodlagos tartalékkábelre nem célszerû fogyasztói állomást felfûzni. Indokolt esetben legfeljebb 2 db kis terhelésû fogyasztói állomás ráköthetõ a másodlagos tartalékkábelre Mellékcélkábel: Kiemelt nagyfogyasztó ellátására szolgáló olyan kábelvonal, amely egy közös tartalékkábellel megfogott állomásból (pl. kapcsolóállomásból) indul. A kábelvonalra más fogyasztó nem csatlakoztatható Mellékív: Egy tápponti állomást és egy másik tápponti állomásból induló közös tartalékkábellel megfogott állomást (pl. kapcsolóállomást) összekötõ kábelvonal. A kábelvonalra általában több fogyasztói állomás van felfûzve Keresztág: Két ívet/mellékívet/gyûrût/mellékgyûrût, ill. ezek tetszõleges kombinációit összekötõ kábelvonal. Indokolt esetben a keresztágra is felfûzhetõ néhány fogyasztói állomás Tápponti tr.állomás, 120/10 kv Nyelõponti állomások Az állomásokban általában 10/0,4 kv-os transzformátorok üzemelnek Fogyasztói állomás egy kábelvonalra felfûzve Fogyasztói állomás három vagy több kábellel, közülük egyik sem közös tartalékkábel Kiemelt nagyfogyasztó állomása Legalább egy közös tartalékkábellel megfogott, három vagy több kábelt fogadó állomás (pl. kapcsolóállomás)

A hálózatok üzemeltetése Szöveg 2.8a. ábra Karbantartás: A hálózatok öregedésének következményeit ellensúlyozza. Biztosítja, hogy az egyes hálózatelemek megõrizzék mûködõképességüket az élettartamuk végéig. A fenntartási munkákat elõre megtervezett ütemezés szerint végzik. Például: olajos kábelek utántöltése transzformátorok olajminõségének és olajszintjének ellenõrzése, ill. a porcelán átvezetõk és a csatlakozások tisztítása Felújítás: Az elöregedett és elavult hálózatelemek tervezett cseréje. Például: faoszlopok cseréje betonoszlopokra oszlopon lévõ transzformátorállomás cseréje betonházban lévõ transzformátorállomásra A karbantartások és a felújítások elvégzésének további következményei lehetnek: csökkenthetik a hálózati veszteséget megelõzhetik a hibás mûködést csökkenthetik a hibák gyakoriságát megelõzhetik a balesetek bekövetkezését A felsoroltak mind csökkenthetik a hálózat üzemeltetésének költségeit.

A hálózatok üzemeltetése Szöveg 2.8b. ábra Üzemzavar elhárítás: A hálózatok nem tervezett, véletlenszerû üzemképtelenségének megszüntetése, a normál üzemi állapot helyreállítása. Az üzemi hiba korlátozhatja vagy megszüntetheti a villamos energia termelését, átvitelét, elosztását, ill. veszélyeztetheti a villamosenergia-rendszer üzembiztonságát. Például: külsõ behatások (útfelbontással járó építkezések közben a kábel sértése vagy szétvágása) szélsõséges idõjárás miatti események (vezetékszakadás, oszlopkidõlés, állomásbeázás) öregedés miatti jelentõs állapotromlás (szigetelések átütése, túlmelegedés miatti visszafordíthatatlan kémiai reakciók) kivitelezési hibák (szabványtalan létesítés következményei, a szakszerû karbantartás elmaradása) szándékos rongálás (vezeték- vagy olajlopás, terrorcselekmény) Villamosenergia-szolgáltatás megszakadása: Azok a tervezett vagy nem tervezett üzemi események, melyek következtében a fogyasztók villamosenergia-ellátása részben vagy teljesen abbamarad. Idõtartama szerint az villamosenergia-szolgáltatás megszakadása lehet: átmeneti (rövidebb, mint 1 másodperc) rövididejû (1 másodperc és 3 perc között) tartós (hosszabb, mint 3 perc) A tartós, elõre nem tervezett villamosenergia-szolgáltatás megszakadást nevezzük üzemzavarnak. A karbantartási, a felújítási és az üzemzavar elhárítási munkák elvégzéséhez a munkaterületet ki kell adni. Ez az üzemirányítás vezényletével az érintett hálózatrész lekapcsolását és feszültségmentesítését jelenti. A hálózati munkákat fõleg külsõ cégek munkatársai végzik. A munkavégzés befejezése után a normál üzem visszaállítása ismét az áramszolgáltató feladata.

Üzemirányítás Szöveg Az üzemirányítás alapvetõ feladata a villamosenergia szolgáltatás rendelkezésre állásának folyamatos biztosítása Ennek megvalósítása egy háromszintes hálózatirányítási hierarchián keresztül történik: országos hálózatirányítás (750 kv, 400 kv, 220 kv) regionális hálózatirányítás (120 kv) helyi hálózatirányítás (35 kv, 20 kv, 10 kv) A fontosabb üzemirányítási tevékenységek: a program szerinti tervszerû kapcsolások irányítása az üzemirányításba bevont erõmûvek üzemének az irányítása az üzemelõkészítés által meghatározott tervezett, és a tervektõl eltérõ üzemállapotok engedélyezése az üzemzavar felismerése és az üzemzavarelhárítás irányítása adatgyûjtés, adatszolgáltatás és naplózás az üzemértékelésekhez és a jelentésekhez 2.9. ábra Országos Diszpécser Szolgálat MAVIR Budapest Körzeti Diszpécser Szolgálatok BVTSZ Budapest Miskolci KDSZ Debreceni KDSZ Gyõri KDSZ Pécsi KDSZ Szegedi KDSZ Üzemirányító Központok Dél-budapesti ÜIK Észak-budapesti ÜIK Közép-pesti ÜIK Gyöngyösi ÜIK Miskolci ÜIK Debreceni ÜIK Szolnoki ÜIK Gyõri ÜIK Veszprémi ÜIK Kaposvári ÜIK Pécsi ÜIK Szegedi ÜIK Az egyre megbízhatóbb hálózati berendezések és a számítógépes automatizálás fejlõdése az üzemirányítás további koncentrálását teszi lehetõvé

Tervezés, tervek hierarchiája Szöveg 2.10a. ábra Alapvetõ probléma: A nagyvárosok villamos hálózata egy nagy tehetetlenségû rendszer (jóval hosszabb tervezési, egyeztetési, engedélyezési és megvalósítási i- dõkkel, mint a kisebb települések hálózata) Következmény: Ha csak akkor kezdjük el a hálózat fejlesztését/átrendezését, amikor a fogyasztói igények jelentkeznek, akkor már baj van (permanens lemaradás) A probléma kezelése: Többszintes, a legfontosabb külsõ tényezõk prognózisát is tartalmazó, hosszabb idõtávra elõretekintõ tervekkel 1) Rendszerszemléletû tervek: Több lépésbõl álló, nagyobb terület hálózatát vizsgáló, hosszabb idõtávra elõretekintõ tervek. Részletezettségük olyan, hogy belõlük a megvalósíthatósági tanulmányok, a csatlakoztatási tervek és a kiviteli tervek készítése indítható 2) Megvalósíthatósági tanulmányok: Egy lépésbõl álló, nagyobb létesítményekre készülõ, hosszabb idõtávra elõretekintõ tervek. Részletezettségük a döntéshozatalt és a csatlakoztatási tervek, ill. a kiviteli tervek készítésének indítását teszik lehetõvé 3) Csatlakoztatási tervek: A megvalósíthatósági tanulmányoknak egy zsugorított változata. Elsõsorban a tervezett új létesítményeknek a hálózat üzemére gyakorolt hatását vizsgálja 4) Kiviteli tervek: Általában több lépésbõl álló, egy hálózatelemre vagy elemcsoportra vonatkozó, legfeljebb néhány évre elõretekintõ tervek. Részletezettségük alapján az elõirányzott tennivalók megvalósíthatók A nagyvárosok villamos hálózatának tervezése nem csak mûszaki problémák, hanem dokumentációs problémák megoldását is jelenti

Tervezés, tervek hierarchiája Alaptérkép 2.10b. ábra A nagyvárosokat ellátó villamos hálózatok fejlesztési és felújítási problémáit jó lenne egyetlen tervben feldolgozni. De az egy város egy terv koncepció már egy közepes méretû magyar városnál is elfogadhatatlanul hosszú ideig tartó és drága tervkészítést jelentene. Megoldás - a feladatot szeletelni kell: feszültségszintenként földrajzi területenként Például az ELMÛ-nél a rendszerszemléletû tervek helyzete: 120 kv-os hálózat 20 kv-os hálózat 10 kv-os hálózat 0,4 kv-os hálózat 1 db területi terv teljes ELMÛ ellátási területre tervidõszak hossza 5+10 év 4 db területi terv minden régió ellátási területére tervidõszak hossza 4+10 év 5 db területi terv minden régió ellátási területére tervidõszak hossza 4+10 év Kb. 30-40 db területi terv egymással szomszédos transzformátorkörzetek csoportjaira tervidõszak hossza 2+5 év III IV XV III IV XV III IV XV III IV XV II XIII II XIII II XIII II XIII XII XIV VI V VII I VIII X XI IX XIX XVI XVII XII XIV VI V VII I VIII X XI IX XIX XVI XVII XII XIV VI V VII I VIII X XI IX XIX XVI XVII XII XIV VI V VII I VIII X XI IX XIX XVI XVII XXII XXI XX XXIII XVIII XXII XXI XX XXIII XVIII XXII XXI XX XXIII XVIII XXII XXI XX XXIII XVIII

Külsõ körülmények bizonytalansága Táblázat Példák a bizonytalannak tekinthetõ külsõ körülményekre: a fogyasztói terhelések változása a fogyasztói terhelések területi eloszlása a szomszédos hálózatok fejlesztése a fajlagos beruházási költségek alakulása a vezetéknyomvonalak biztosíthatósága és a létesítményekhez szükséges telkek megszerezhetõsége Az adatbizonytalanság típusai és azok hatása az optimumfeladat megoldására 2.11. ábra Az optimálás feltétele A kiinduló adat(ok) matematikai leírása Pont (egyetlen szám) Van-e pontatlanság (nemegyértelmûség) a kiinduló adatokat tekintve a feladat megoldását tekintve Determinisztikus a d Nincs Nincs Sztochasztikus F(d) Valószínûségi eloszlásfüggvény Van Általában nincs Teljes bizonytalanság a Intervallum b d d Van Van Adaptív szemléletû tervezés (rekurzív, ember játéka a természet ellen típusú feladat) Részleges bizonytalanság Valószínûségi eloszlásfüggvények serege F(d) Van Van d

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1a. ábra Budaközép 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1b. ábra Csarnoktér 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1c. ábra Erzsébetváros 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1d. ábra Katona 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1e. ábra Kõtér 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1f. ábra Lágymányos 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1g. ábra Népliget 120/25/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

120/10 kv-os tápponti tr.állomások Fénykép 3.1h. ábra Városliget 120/10 kv-os alállomás Forrás: Google Térkép

BENKÕ 120/10 kv-os tápponti tr.állomások Vérmezõ 120/10 kv-os földfelszín alatti alállomás Fénykép 3.1i. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Szabadonálló építettházas állomás 3.2a. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Szabadonálló építettházas állomás 3.2b. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Szabadonálló építettházas állomás 3.2c. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Földszinti épületrész állomás 3.2d. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Földszinti épületrész állomás 3.2e. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Épületben pincerész állomás 3.2f. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Épületben pincerész állomás 3.2g. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Épületben pincerész állomás 3.2h. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Épületben pincerész állomás 3.2i. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Aluljárórész állomás 3.2j. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Híd lábában lévõ állomás 3.2k. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Betonházas állomás 3.2l. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Betonházas állomás 3.2m. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Betonházas állomás 3.2n. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Vasházas állomás 3.2o. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Kompakt vasházas állomás 3.2p. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Alumíniumházas állomás 3.2q. ábra

10 kv-os fogyasztói állomások Fénykép Alumíniumházas állomás 3.2r. ábra

10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fénykép Közmûalagút a Duna alatt 3.3a. ábra

BENKÕ 10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fényképek 3.3b. ábra Iparterület kábelalagútjai

10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fénykép 10 kv-os kábelek egy 120/10 kv-os tr.állomásban 3.3c. ábra

10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fényképek Új 10 kv-os kábelek fektetése 3.3d. ábra

10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fénykép Új 10 kv-os kábelek fektetése 3.3e. ábra

10 kv-os kábelek és egyéb közmûvezetékek Fénykép Közmûvezetékek a járda alatt 3.3f. ábra