V TRANSFORMA TORSKA I RAZVODNA POSTROJENJA

1 TRANSFORMATORI SNAGE U ELEKTRICNlM POSTROJENJIMA

1.1 Preopterecenje transformatora

Normalni trans forma tori prirodno hladeni, mogu se pre­opteretiti prema tablici 24. Specijalni transformatori mogu se trajno preopteretiti za 60%, a 100% u toku 12 casova, no ukupno sarno 500 casova godisnje.

Tabl. 24

Preti.l0dno trajno Dopusteno trajno preoptcrecenje opterecenje u % u % nominalne snage nominalne snage

10% I 20% I 30% I 40% I 50%

50 3h I h 30 mini I h 30 min 15 min 75 2h I h 30 min 15 min 8 min 90 Ih 30 min I 15 min 8 min 4 min

I

Dopusteno trajanje kratkog spoja. Posle trajnog pogona s nominalnim opterecenjem dozvoljene su sledece vrednosti trajanja kratkog spoja, ako je transformator prikIjucen na jaku mrezu (sa cvrstim naponoro):

Tabl. 24-1

I Napon kratkog spoja (e,)

I Dozvoljeno trajanje kratkog

spoja u sek. (tk)

166

do 4

1,8

5 6

2,8 4,0 5,5

1.2 Podesavanje napona

Mrezni transformatori iInaju na namotaju vlseg napana ogranke pomocll kojih se maze podesiti prenosni odnos, od­nosno napon koji transformator caj;:: mrezi. Podesavanje se vrsi pomoC:ll 111cnjaca napona sa fucicom lla poklopcu transw formatora u granicama ±4%, odnosno ±5~~ i to sarno kad je transformator iskljucen.

Ako je potrebno da se napon transformatora regulise bez prekida pogona, primenjuju se regulacioni transrormatori koji mogu regulisati napon u granicama ±20% od nominal­nog napona. KOlnandovanje regulacionim transform~torima maze se vrSiti pomoC:ll dugmadi koja upravljaju pogonsklm mo­torom regulatora. Vecinom sc, medutinl, primcnjuje automat­sko komandovanje, pri cemu naponsko rele pokrece pogonski motor. Pored toga treba da postoji uredaj za rucno pokretanje.

1.3 Hladenje transformatora

Suvi transformatori bez ulja se grade za snage do 1 000 kVA, ali se retIeo upotrebljavaju preko 10 kVA, jer transfor­matori sa uljem imaju manje dimenzije.

S,[m'-] 8 0,8 7 O? 6 0,6

5 015 4 q4

3 0,3

2 o~

---/

!~ 1/ ~

~ ~ ~~ //7~Vf

k1(1~~V '/ '/ ;"7 9'// //

Vv /-V

;/ /V

V- I I I

i I

8 _ '//1/ ------~ __ I-

234 20 30 40

5 6 7 8 910 60 80100

GUBICI U TRANSF. - ~[kWJ Sl. USb - Preseci vazduSnib lmnala za transformatorske

U transformatorima sa uljem toplota prelazi sa namotaja na ulje, a cirkulacijom ulja preko posudc u okolinu. Posuda za ulje je od glatkog lima za snage do 30 kV A, ad talasastog lima do 400 kVA i sa covima i radijatorima do oko 20000 kV A. Za velike tranformatore (preko 4000 kVA) primenjuje se i vestacko hladenje ulja pomocu vode, iii vazduha.

Fabrika transfonnatora u Mladenovcu za potrcbe rudnika proizvodi transformatore punjene nezapaljivom tecnoscu pira­lenom. Dimenzije su iste kao kad odgavarajuCih t1'ansforma­tora sa uljem, ali in1 je cena veca za oko 30~~.

Aka je transformator smesten u kabini ili celiji mora se voditi racuna 0 njenom ispnlvnonl provetravanju. Na slid llSb dat je dijagram iz koga se mogu odabrati neophodni preseci izlaznih vazdusnih kanala (S2) transformatorskih celija za razli­cite visine celija (h), a pri cemu je obezbedeno normalno pro vet­ravanje i hladenje transforma-tora. Presek ulaznog vazdusnog _, kanala transfonnatorske celije (S d izracunava se iz preseka izlaznog vazdusnog kanala t1'an5-formatorske cclije (S2), vidi sl. 118c, a prema jednacini:

S,=O,92' S2

81. 118 c - Provetravanjc transfor­matorskih cclija

I h I

I

1.4 Paralelan rad transformatora

Uslovi za paralelan rad: 1 - Isti sekundarni napon pri praznom hodu i isti od­

nos preobrazaja.

2 - Priblizno isti relativni napon kratkog spoJa (s,). Naponi kratkog spoja ne smeju se mzlikovati vise od ± 10%. Veci transformator treba da ima manji napon kratkog spoja.

168

3 ~ lednak pomeraj faza izmeau prirnarne i sckundarne strane, to jest transformatori moraju imati iste satne uglove. U nekim slucajevima se 1110ze postiCi jednakost faza ciklicnom permutacijom krajeva jedne iii obeju straml, jednog od trans­formatora, koji treba da rade pamlelno.

4 -- Odnos nominalnih snaga trunsfoIlnutora ne treba da bude vee; od 3 : 1. Aka je adnos veCi, postoji opasnost da manji transformator bude preoptcrecen.

1.5 Izbor grupe sprezanja transformatora

Uobicajene su u elektricnirn postrojenjima sledece grupe sprezanja:

1 - Y y 0 (zvezda-zvezda). Upotrebljava se kad se u transfonnatoru zeIi izbeCi pomeranje faza iZlllCdu obe napon­ske strane. Dozvoljeno je opterecenje nnlle tacke do 10%. Ako se zeli vece opterecenje nuIte tacke, potrebno je jos treci namotaj

A B [

" YyD W AA, ~-~ o,(c n "

81. 119 - Sprega transformatora Y y 0

A B ::

W 'riff ~~:

o abc '

81. 120 - Sprega transformatora Y z 5

spojen n trougao (tercijalni namotaj). Ova se sprega upotrebljava i u industriji za transformatore, koji napajaju mrezu niskog napona bez potrosaca za osvetljenje (vidi sliku 119 n kojoj je pokazana serna namotaja i vektorslci dijagram napona).

2 - Y z 5 (zvezda-dvostruka zvezda). Upotrebljava se za manje mreine transformatore (do 250 kVA) sa nejednako opte­recenim [azama i nultim vodom, aka je sekundarni napon nizak napon. Namotaj z ima oko 15,5% vise bakra od namotaja spreg­nutog u zvezdi (y) (vidi sliku 120).

169

) 9

I..,

3 - Dy 5 (trougao -- zvezda). Upotrebljava se kao i spre­ga Yz 5 samo za vece snage. Jeftiniji je od sprege Yz 5 (vidi sliku 121).

A 8 C 8 4 B C ,

W A,Kc [lLILJ 8,

'<jl YciS I Dy5

UUIJ c<3J4 rm cya , 6 ,

a 6 c , 0 a b c b '.

SI. 121 - Sprcga transformatora SI. 122 - Spregll transformatora Dy 5 Yd 5

4 - Y d 5 (zvezda-trougao). Upotreba za transformatore n elektranama (blole - veza) i za mrezne transformatore za transformaeijll sa jednog na drugi visoki napon. Ova sprega

omogncuje prikljlleak Peterseno­

- a

81. 123 - Osnovne dimenzije za srnestaj transformatora

vag kalema na yisokom naponu (vidi sliku 122).

Sprega Dd se za trofazne transformatore ne upotrebljava. Izuzetno se 1110ze primeniti za ~3r.. trofazne grupe od po tri jedno-l.:«.,J fazna transfornlatora. \.J

1.6 Osnovni podaci i dimenzije za transformatore

U tabliei 25 navedeni su neki osnovni podaci za trans­

formatore proizvodnje »Rade Konear«. Normalni viSi nap on 10 kV, nizi napon 400/231 V. Visi napon moze se odabrati izmedu 5 000 i 11 000 V, a nizi izmedu 200 i 600 V.

Skiea na sliei 123 i tabliea 26 daju osnovne dimenzije za . '~ smestaj transformatora iz tabhee 25.

170

,--~ ~,<

,

Tabl.25

I Napon I I ReI. na- Gubici

I· __ ~"'--:c=---_~ -pan krat- I :~:a I_ ViSi l Niti I_Ul_~_I_-\ __ k=oO_"_.c:;~c.0_~_al_u __ (~_:_~_)r_uc:'wccu_7;_,~_j_0_U. 1

,~-"-':i~5::~oC~ . ..lI--~·_-~ " II 2 I !! 11m ~! " 2- '" I 4.3 I 3600 ~~g j~~ ~ ~ Q I ~j II' :f~~~ I Hgg

_=I_~6~00;'~ ____ ~ ______ ~ _____ -T~5~,0~-+~17800 2600

~gg ~ 2 I 5,5 I Hgg I dgg - ---'-----'~ ~--+-"..c::.:__+-'_:..:.:.._

630 ~ ';, I 6 11000012100 1000 0 ~ 12500 2420

g " 630

1000 1600

2500 -I

4000

Tabl. 26

'" ~ 6

9 lao 11 SOD IR 000

I 24 000 34900

1800 2420 3250 4770 6930

--~------~~~~----

I Nap~~ I Snaga

~ I i I - .. -. , kVA V I

20 §I 30 '" ' -50 ~

100 .- 2-160

0 0 0 .,. 0

;;;

Dimenzije za sn lestaj __ I. ___ -,T_e,zi.n-'.a __ Duzina I Sirina

a I b

mm

830 580 905 600 955 545

1175 630 1335 730

._"-

vi~n"--I ulja I ukupno

805 865

1270 1360 1475

I kg

68 261 92 338

151 511 177 728 243 960

171

"1----'1-"--

100 I 250 SOO 2 050 250 M ' J SOO 1 050 2 250

I 400 i t,4 I 2 000 1 200 2 350

I 630 ,I ~ 1 780 I 150 2 060

_~_~_1~_~ _I ~ _ ~ I : ~;~ ; :;; ~ ;;~ 1 600 0 I 2080 1 370 I 2670

,---~_gg_g_-,--_,---~_,---S_-_~~_~__L~_~~ __ 1~ ~~~J 1.7 Izbor snage transformatora

530 650 800 690

1290

1300 2300 2700 3000 4940

690 3000 1 290 4940 1 370 6130

~ ~~g_L~ ~~g_

Kad je poznata vrsta potrosaca i njegova instalisana snaga, onda se snaga manjih transformatora odreduje uzimajuCi u obzir saCini1ac istovremenosti, kao i gubitak snage u elektri­cnoj Inrezi.

Zadalak 17 - Izabrati transformator ako su dati sledeCi podaci: visi napon 10 000 V, niii napon 380/220 V; instalisana snaga privatnog osvelljenja 40 stanova po 10 kW (400 kW), insialisana snaga ulicnog osvetljenja 28 kW j instalisana snaga motora 140 kW za cos 'PM = 0,7.

Sacinilac istovremenosti za privatno osvetljenje

g~0,15+~!~'-_.0,15+ ~:~ ~0,28; za ulicno osvetljenje g = 1, a za motomi pogon g = 0,5.

Maksimalna snaga za privatno osvetljenje 400 X 0,28 = 112 kW, za ulicno osvetljenje 28 xl = 28 kW i za motomi

172

pogon 140 X 0,5 = 70 kW. Ukupna maksimalna snaga Pmax= 112+28+70 = 210 kW.

Prividna snaga motornog pogona bice

2Cl..~ 100kVA 0,7

Reaktivna sllaga motornog pagona bice

P,~ V P;M-P~f~ Vio6i-702 ~ 71,4kVAr

Ukupni faklor snage transfonnatora biee (vidi sl.

Pmax 210 cos 'P ~ V P2

m::-+ P,2 ~ V 210~+~71 ,42 ~ 0,945

SI. 123.

iZ1108i

123a)

Gubitak snage u mreZl 380/220 V biee, ako usvojimo maksimalni pad napona u% = 5%

r% ~ u% ~_s.. ___ ~ 5,6% cos2 'P 0,9452

Snaga transformatora je veea za 5% od ukupne maksi­maIne snage

( I +L)Pmox Pt 100 ___ ~ (1 + 0~56). 2~~~234kVA.

cos'P 0,945

Usvajamo transformator nonmrane snage 250 kVA, 10 /0,4/0,231 kV, ucestalosti 50 Hz. Transformator je u ulju za unutrasnju montazu, sa tockovima za pokretanje, sa konzer­vatofOlTI ulja i ugradenim termometrom.

Sprega transformatora Dy 5. Dimenzije za smestaj 1 420 X X 770 X I 620 mm. Teiina sa nljem I 270 !cp_

173

1.8 Zastita transformatora

Za male transformatore do oko 250 k VA jedina zastita su topljivj osiguracl iIi prekidaci sa p.rim~rnim okidacima. Sve1TI

toga transfonnatori prcko 50 kVA ImaJu na pcklopcu dzep sa termometrom za kontrolu temperature .ulJa. Veel transfor­lllatori imaju uredaj za signalisanje maksI~rmlne teTI1peratu:e. Transformatori preko 250 kVA snabdevaju se Buho!coVIl1: (Buchholz) releom za zastitu od unutrasnjih kvaro:,a. Vebki transfonnatori su zasticeni releima za makslmalnu struJu a trans­fonnatori prcko 2,5 MW i diferencijalnom zastitom.

Buholcov rele se prikljucuje na cev izmedu transformatora i konzervatora (dilatacionog suda). Principje pokazan na shc1124.

/0 SJ. 124 - Princip Buhokove

zastite transformatora

1 - transformatorski sud; 2 ~ spojna cev; 3 ~ Ruhal­caVa rele; 4 - gornji plo­vak; 5 - donji plovak; 6 - veza za signal upozo­renja; 7 - vcza za okidac; 8 - konzervator; 9 - po­klopac U obliku plovka; 10 - ventil za vazduh

Rele je ispunjen uljem u kome se nalaze dva pl?vka. Ako u transformatoru usled nckog kvara dade do v.arlllce~Ja~ poceee se u uIja razvijati .g~sni .meh~riCi koj~ se penJ~. -u VJ~ 1

dospevaju u rele. U releu IslIskuju ulje usled cega ~ornJI plovak 4 spada i iskljucuje signal za upozorenJe . .u. slucaju kratkog spoja se gasovi u lransformatoru naglo raZVljUJll, }ako da mlaz ulja kroz rele obara donji plovak 5, kOjl uklJucl kontakt za iskljucenje prekidaca i na strani viseg i nizeg napona.

Zastita ponloeu razvijanju gasova u ulju inla. tu predn<?st prema elektricnim vrstama zastite, 5to ana reaguJc na saSVlffi

male kvarove u transforrnatoru, koji posle izvesnog vremena nakupe dovoljno gasoya da rele reaguje.

174

,I

Jl Ii I: il 'I J I

"

I •

Buho1cov rele reagovaee lsto tako aka posuda transfor­matora propusta lllje i to kad se povrsina ulja spusti ispod odredene 11lere.

2_VRSTE TRANSFO MATORSKlH I RAZVODNIH POSTROJENJA

.UJransfmLUaJQrskjnl. i razvodnim poslrcijenjima.se P"2l"0C!}~i. transformatora jcdan napon naizmenicne struje prcobrazava'-.{.~ lC_5{f-lig:C"T=f',1!',,'odr-eleK:fr-icil"a energ-iJa., "TnufsTo-rmatorshC-j:iosiro:' jenja pri elek{r-aii;im~i'-'-oorcllO~ poolzu napon alternatora radi ekonomicnijeg prenosa elcktricne energije. Transfo,~matorska postrojenja u, ,rClZ\lo{:l~li:rn eIeJ;<trl_cnim ___ ' _l11.re_ZnIl1~ .. ,_.obi~nQ:_··inizuju visold ~~Eon ·1~Teii __ -~~_~!'.--}~aji_~~_~j)~l.~:,~_~~g __ p~"{!:·~·~~.~j!l~a. Osim toga,

transTo-rmatorska postrojcnja u elcktricnirn mrcz3ma visokog napona i dalekovodima mogu jedan visok nap on preobrazavati u drugi.

I.~nsfo!!'.~~or~.2.--p'()slI'gjeI11e.~oz,,~cift,. bude J!rolaz!lQ, s.tg znaCi .da_tLnjeg,tl!!4.?J~!jjz nj~..gQ.jz!~ze vodovi-visOkog lla_Q.Op,a.l iICfu:''$!!~.Jkrajnje), tQj~~k"o _da~sa""o_a9~a::a.ola~e.-YO­~~OVI vi.~9J<o&-!!-,-!Q~D_~?-_., oq __ ~l~,['~~:::_E~l~~odi ,~lizi __ , n_~fJ()~~ __ p~~ro-_ sacilfia. QaltLtransfonnruQTska I razvoCIiia"" fiostr-6Ie-11Ia 11lQliili. biti u zgradama, ili na otvorenanl prostoru. Transformatorska ~iLu_!:Jlra<h1Illa._deliIQ() .. ~' nadZemnilIeoi:liemna:-ManJ" t~.stl1§fQ!:.matorska p~<?jenia na _~,~yorenom pr'osToru ··-inogu qi.!L~~stena i na stubovima <t1]lllsfonnatorske stal1lce~"ira·-sfll~E"Y;

Podzemne transformatorske stanice dolaze u obzir u ve­likim gradovima. One se grade, kad Za nadzemne stanke nema dovoljno mesta, kad postoji smetnja saobracaju iIi kad nadzemna stanica kvari estelski izgled okolil1e. Transformator se zajedno sa celim svojim razvodom visokog i niskog napona postavlja u podzemnu kabinn.

Postoje 1 razvodna postrojenja bez transformatora, ona sluze sarno za razvod elektricne energije bez preobrazaja napona.

2.1 Transformatorska i razvodna posirojenja u zgradama .j Eh;kt'icn~2s_trol~nja u <l zgrada!!1~L'!.£L~_",~~, __ ,?':,€!_ napone

do 35 kV. lzuzelno se 1 zit vise napone elektricna postraJenja mogu postaYljatl u zgfadaiUa ako.se-iieraspolaic,Ji..:.<l'lv.iJJno otvorenog prostora, III ako je okQlni y:gduh.3!:.rulliLJlr.aS.).iiY. tako da bi zbog zi!Pilial1os.tUzolalgra nlOglo doci .\10 .. elektric­nog-presK6J(a-::::~-_

r·' ~/

175

ir:y '" -...' 'V) '",

lr:J ~ ""'::­-.".., ~

'/

7

Razvodna zgrada u sklopu elektrane obicno se podize odvojen() Qd lll_asinske zgrade radi boljeg pristupa, ,;a~voda vodova i dnevnog osvetljenja. Transformaton se smestaju III U inasinskoj zgradi (6lok veza); lliu ra2:vodnoj ~gra~

Na slid 125 pokilzana' je skieaplanaJednog transfor­matorskog i razvodnog postrojenja u'zgradrstarije'g tipa ~

Sl. 125 - Transformaforsko razvodno postrojenje u

zgradi

1 - transformatorska ce­lija; 2 - dovod svezeg yaz­duha; 3 - otvor za lzlaz zagrejanog vazduha; 4 -cev za odvod uJja; 5 - ce­lija za mali transformator; 6 celija za prekidace; 7 kanali za kablove; 8 provodni izolatori;

9 - sabirnice

Tri yec.a tr~llsXoxmatpra"sa __ prirodnim hladenjepl smestena su up~seb~~k~\,ine.LQQ."Qjene pregradnim zidovima od ostalih j)rosf6i'ijii::,.~vez .. ~~<I~h..,"la_zikroz.l~an~le.2' prolazl kroz otv.£r U I?O~_1!_,_~.~_£2rt[~~~f2II?'!t~.ra" __ ~~T,~l~._~O_ .. tr,:?~f?r~~15,~_r_~ __ ~ lz1a~1

-K(02 otvore 3 u gornjem defu eellje. lseurelo ulje se skuplj~ ukahar ispodiransf orlnatora t eevin:a 4odvodl. U jamu za . skupTjiiiije-ulja-sto-dalje. od zgrade-,-.. :Vr"la.~'"_tak? Izvedena ~a

--sFn-"lucajl.lel(§pToj1j~.-':"fral1sform~tora -,,,ma_2tyarillu up,0lje. -Malrtraiisformatori za sopstvenu potrebu stamce 5, kao 1 na-j)bns1Cirnerni-transf()rin~t()ri_uraz~ '.' U _ sklgpce.1ije razvodnog )o~fr6jelija, -slieno kao i prekidae visokog napona 6.

1

t

1

f I "

I I I I

~-v------::~ ~_E--' -

(R'azvodna postrojenja visokog n;~ona dele se na celije U koje se, smest£Ull,'-j -S'ieduju _pojedini aparati visokog napona za generatore;- transformatorc i ogranke. Celije ogranicavaju sir-enj<c:pozafaLstetll-()d...eksplo:iij":":::' -.- --- - . ..-

Pregradnc celije u zidanom izvodenju sastoje se od celicnih okvira popunjenih plocama od heraklita i malterisanih gipsanim malterom, a u montazllom izvodenju sa umetnutinl plocama od azbestnog cenlcnta ili sa lirnenim pregradarna. Pregradne celije 35 kV izvode se samo u zidanom izvodenju pregrade. Debljina pregrade iznosi: 1/2 iIi 1 opeke, 80 mm betona, iii 50 do 80 mm azbestnog cementa.

Za zastitu razvodnih celija od slueajnih dodira predvidaju se prema otyorenoj strani pregradne pre cage, zatiIn zastitne rnreze na gvozdenOln okviru vi sine do 2 In, koji se nl0ze dati, kao i vrata od ziCane rnreze.

U slueaju pogresnog otvaranja rastavljaea pod cenjem stvara se elektrieni luk, koji moze preci na ahimice i kretati se duz sabimiea pod dejstvom elektromagnetskih sila izazivajuCi teske kratke spojeve. Prenosenje elektricnog luka moze se spreeiti umetanjem pregrada od heraklitllih ploea pre-vucenih cementnim malterom sa provodnim izolatorima izmedu rastavljaea i sabirnica (lukobran). Time se postize, da se u slucaju kvara u nekoj celiji visokog napona u llajgorem slueaju uniste aparati u toj celiji, ali se spree; steta u susednim celijama. Na sliei , 125 pod 8 vidi se prolazak proVOdllOg izolatora kroz pregradu.

U tablici 27 navedeni su podaei 0 sirini hodnika u raz­vodnim postrojenjima visokog napolla.

TabI.27

Hodnik za nadgle-:- Hodnik za danje i transport posluzivanje

Sirina hadnika u mm Smestaj ce1ija

sa jedne sa abe sa jedne sa abe strane strane strane strane

Najrnanja dozy. 800 I 000 1000 1200 Prepofllcena za:

napon 10 kV 1200 1500 1800 2000

I napou 20 kV 1500 1750 1800 2500 napen 30 kV 1750 2000 2200 3000

-_.-_.

12 Elektrane i razvodna pO!itrojcnja 177

'." .

Razmak iza razvodne table (niski napon): izrnedu delova pod naponom i zida 1 000 mm, izmedu delova pod naponom 2000 mm.

U tablici 28 navedeni su podaci 0 najrnanjirn dozvoljenim razmacinla u postrojenjima visokog napona u zgradama.

Tab!. 28

Napon I .. I VlSlna zastice- I_~~!manjl razmak preved. od: ~I

Razmak de· d k . d 11Ih plOVO III a I ". guste '

il!ova po na-I' nad podom u zastItne zastltne mreze ponoro hodmcima I ogradc mreze iJi lima

_-,k"V'---,ii_ mm ' mm ! mm mm __ l_n.~ __

1 _40 2500 I 36

75 2500 I 100 2500

10 125 2500 20 180 2500 35 300 2550 68 400 2800

110 800 3300

500 500 500 500 500 500 580 980

108 124 148 180 260 380 580 980

58 74 98

130 210 530 530 930

'~_-'. ___ ----'_._ .... ~._.'~_--L""_H_"_'~_

ZATEZIVI IZOI.ATOR

VENT/iN! ODVOoNIK

PROVO[)N/

IZOLATOR

SI. 126 - Detalj ""oda dalekovoda u zgradu

Y.'ldOvi .. _~iS!'.lp_L'l~,?~kojL!I!£~"'~.Lizl~ze .iz. .. transfQI:, rn."t'lrskog.l'."~oJ~I1J.~ .. lUogu ull.L . .vazdJ!S!lLLk,!.'.'I(),,".~i' .. l'l[l_sli.cL 126 da~ je detaij uvoda daleko~oda_!I.zgradi p'.".ko £rovoc1l11h~

178

izoiatora. __ ~a sliei s~ vidi_ postavljanje odvodnika prenapona E~~,- ~poJjnJ~:if1:~_-a¢1_~l~:_-zgr-ade~ -kao" i povezivanje llletall1ih cleloya 1-'! uzg_@~~'} ___ ~~,~,~-?;_~IlJljenje. Provo,dni. ___ i zatezni, iZQ,latorL zasticuju se nadstresniearna od .. kise i sne!;a. Treba prcdvideti oluke nn krovu~:.cra:sel1.ebiH()biazovale !edene svece koje dodiruju yoel visokQgnapona.

Postoje razni tipovi transfornlatorskih stanica, cija kon­strukcija zaviSl od napona, snage i namene.

Na sliei 126a ... 126e date su skiee tipiziranih celjja sa kablovskim prikljuccima sistema Sirnens ... .lL¢_~JH~qn[L_fi_~_,,~_~n~st!.';ni..;

[OJ] L..--- B -+i

51. 126a - Cciija sa jednim sistemom sabi­mica, bez lukobrana i

sa kabloy. kanalom

~.'.---C .. '" I 0 > Tl .' .

---r' . '-8---

81. 126b - C'clija sa jcd­nim sistemom sabirnica, sa lukobranom i Imblov-

skim kanalom

-- -8 -

81. 126c - Celija sa dva sistema sabirnica, sa lukobranom i kab-

Iovskim kana 10m

llLc_kiQ.a~L_I,a"s"taylj{lcj,_, mernL_, tra_n~fQ __ unatori "i, X:aQ1Q.Y?k~"",glav_e~ Celije za 10 kY mogu biti prizemne sa kablovskim kanalom iIi na sprat sa podrumom. U izvodenju sa podrumoffi kablovsk rastavljaCi su smesteni u podruffiu, a prekidac je smesten na pod

12* 179

celije. Celije za 35 leV normalno se izvode sarno 11a sprat, odnosno sa podrUmOl1l. Celije sa jedninl sistemom ~sabirnica mogu biti sa i bez lukobrana i postavlja se uza zid. Celije sa dva sistema sabirnica izvode se uvek sa lukobranom kao slobodno stojece celije. Celije sa jednim sistemom sabirniea imajll sa prednje strane zastitnu 111rezu sa eventualno ugradenim instrumentirna

i -' -B~··~

SI. 126d - Celi.ia sa jed­nim sistemom sabirnica, sa lukobranom i pod-

rumom

. : 1

. i <11 '

SI. 126e - CeliJa sa dva sistema sabirnica, sa luko­

branoDl i podrurnnoDl

i pogonskim uredajima na llskoj ploci iIi ormanu (vidi sliku 126f). Celije sa dva sistema sabirnica imaju sa prednje strane poslumi orman sa dvokrilnim vratima po celoj sirini ceIije. I ' ~ 180

U tabl. 28a date su osnovne lllcre celija sa jednllTI sistemom sabirnica, a u tabl. 28b sa dva sisienla sabirnica prcma podacima preduzeca »Rade Koncan<. Djmenziju T (korak, duzina celije) ·vidi 11 sl. 126f. Celije za 10 leV predvidene su za ,nagu iskljucenja F,=. 250 kVA i 1,,= 800 A, a <'elije za 35 kV za F,= 400 leVA

I,,= 600 A.

1 2 3 4 --"-_ .. ,,_----1L_ _"iL __ "" .... lL ~L ___ "L Jj ~

"r~r =!I!mw""l~llr lrlM( .... r

I"p " 11~~I:Dr '1

iiPT II!' 1(111

! ~.±- I ii 'IW' itWI 81 ,I if III .,

'II' 'I I,I .i l

I ,I: Bl I III "~I 0: " F:I Ilir@111 AAL =Lrtllri IL4Di ~i IIL~!L .... ll L- .1 .... ~-::.:.-.q

~~ ~_T<~ ~ ................ ~ IT' . I ~-.--~

SJ. 126f ~ Prednja strana ceJije sa jednim sistemom sabirnica

1 - samo vrata (mreza). 2 - sa malom plocom za instrumente, 3 _ sa posluznom plotom, 4 - sa posluznim ormanom

Tabl. 28a

Na-pon kV

10

-~------"---.. "-~~---~~"""'" Sa jednim sistemom sabirnica

Vidi sliku Prednja ~tr~1 ~ 1'-"-1~-1-1 -'I-:~ 1 !i~

korak mm ,, __ ~

SI.I-2-6a-----;-r: ngg II 400 II ~;-;~;-.;g:;;-g-+I "~--~"'ggA "1-- 500

___ +~Tc'--, I 400 3 600 3 000

I

10 I SJ. 126bl ~~ I mg 1 1400 1 :ggg I ~:gg 1 500

10 .1

1

SJ.I26d 1 f; Il~gg 11400 1 j~gg 1 ~ggg 1 2300 I T, 1400 3600 3000 1----~~--1-706"·....J·-~

I· 35 I SI. 126d I T 2 I 2 000 ! 2 300 I 5200 I 4 300 I 2700 , I .. ____ T, 2:....:1"'00o:........J..I __ ,,--'--""""""_--'--___ ........1-__ ,

181

Tab!. 28b

.-- 'Sa d~~ sistel:;;a sabirnica·· .. ----··-- ~-"-----I --- ··_------___ 1

~o~ I ~:~~ I ;~s~~~- 1 T I m~ II n~~ !I ~~ !, l~~ I leV Jjaca I mm

_'_IO_I_'-S_lc_12_6_C_T1110~-ko-m-l-----I 1700'-1 ~";;;;;-I ~~I '_?·-5530~-OoO·'''., __ ~I_~26e i 1 200 -.

_~!_~I.:._126c ,I pneuma!. 'I 3 900 I' 3 200 I' 1 10 I Sl. 126e i , 2300

I 'I I motkom I I: 1

_35_I_s~._1_2~Jpne~~,a!. 1 700 2200 5_7°_° __ 1_4_40_0_1_2 75~i

n'IA r." 2.2 Primer male tipske zidane transformatorske stanice \ ':---' .4;7_ .//,,) '-' '01-' . ,.- 10000/400 - 231 V

..,-1'/ '~ Ova se transformatorska staniea podize za elektrifikaciju V c l'!la l~re:rl<:_o,na§eliei;;hll'ls"l]a:=i' ?dg()-vara-maTiin"snliglimaifo -,j,~4,;:;.i.ri~60._~~ A. S!,~_l:~~_._~~_ ,1?~~a"dL ,u _~lJh~.u ,~aJe"'_c_dvOn?ug~lone_ ¥ule

sa ullutrasl1JOm osnovom 2 X 2 -m,-~a:' aka -7,"5 -rii~-vislrie -s~C'faviiinf--­betoliski1nkr6vom~_~ qrsa-1(o,si~f-kr·ovo~11i'a"·>avevoCIe _sa'~crepom. TransCorm:atorskii"stailica do 250 kV A ima osnovu2,2 x 2,2 m, aostaloje-isto-:-Podstanlce je izdignut 30 em'iziiriuok6TilOg

.1i':iDliiIT,,-;:d<j:-sespreciprodiranje vode. Sianiea jebez'-poiluge. Ra~,'!.9c_pisko!>._g"p(}lla ~ristupacap ,]0 za-kontrolu i rukovanje

..Qe.~,.l!!il.s"a .. uJ).o~troj.e.Ilj~:vis{)Kc,rii,,-pona.-:visina'Voaova . VisoKb..&. _nj.illJ.lJ}.umd,-',.$;.ml iom.1..m.J!,El"k0!L~~RO;)ilO1iC'~~~lici j e prj­klJucena .!lU"Qgrana.k:yoda visokognapona,s tim da na prVOlll stullJi=QgI.'!..n),(AJ)'!de liniislel rajt".~lj~C: Time je omogueeno da se stanica iskljuC!- oez'prekida rada glavnog voda. Ventilacija stanice vrsi se kroz dva otvora 0,8 x 0,4 m. Jedan je dole iza transfonnatora "-'prema--uliizllim'"-vrafiiii-a-:-a-- drugi gore ispod serklaze. Na unutrasnjoj strani olvora za ventilaciju smestene su zastitne mreze. S obzirom na maIn kolicinn ulja u trans­formatoru ne predvida se narociti uredaj za oticanje ulja, vee se za to koristi cev, koja sluzi za izlaz zastitnog uzemljenja. Ova cev ·vodi u drenaznu rupu sa sljunkom dubine oko 50 cm.

Na sliei 127 dat je detaljan crtez ove staniee. Brojevi na sliei oznacuju sledeee: 1 - transformator 10 /0,4 kV: 2 - tro-

182

~ r;; D "o~~ I ± r;; .- ,,- y;

~ f-- 2000 r;; L ~·I~·

, y)?;

0'

! J

I- 95f --l -"-"'-,-----...,

~AI PR£5£K 8-S'

Sl. 127 - Tipska zidanar transforrnatorska stanica za 10/04 kV . "------../ do i60kVA

183 , 'J.-'

poini rastavljae; 3 - jcdnopo]na posto1ja za osigurace; 4 - cevni oSlgurac 10 kV; 5 - uvodna ploea visokog napona; 6 - nosac potpornih izolatora; 7 - potporni izolatori 10 kV; 8 _. kuke za visoki napon; 9 - poluzni pogon 10 kV; 10 - nosac pogonske rueice; 11 - pogonska rueiea; 12 - leziste za osovinu rastav­Ijlca: 13 -- uvodno uie 25 mm2; 14 - bakarna sipka 8 mm 0; 15 - bakarnc papucice; 16 - koncentricne stcz<lljke za 08111111; 17 - nosac sina 08 nlm; 18 - nosae odvodnika pren2po11a; 19 - odvodnik prenapona 10 kV; 20 - zaslitna ograda; 21-lestvc; 22 - razvodna tabla (elektricni deo); 23 - odvodnici prenapona niskog napona; 24 - konzole za niski napon; 25 -

R 5 ,

£OOA FF

• __ A

r-

h 'II

6'70 .,.;~ \ 1'- j..J

• __ ....!!ANICA __ . __ ~ R4Z~OON.4 PlOC4

, " , "

81. 128 ~ Elektricna serna tipske transformatorske stanice

184

zastitna n1reza; 26 - traka za uzemljenje 25 >( 2 mm; 27 - nosac trake za uzemljenje; 28 -- spojniee za uzemljenje; 29 _. uzemlji­vae 40x31111n; 30 --- zidni zavrtanj sa rnatieorn; 31 - zuvrtanj sa mati com ; 32 - zavrtanj bez rna bee; 33 - spojni vcdovi niskog l1apona i pribor; 34 - ccv za odvodenje ulja.

Primedba: nulti vod se uzemljuje na prvom stubu do stanice. Na slici 128 je data tropolna elektricna sema za ovu trans­

formatorsku stanieu. Transformator ima spregu Yz 5 S obzirOll1 da se raeuna sa nesimetricnim opterecenjem faza. Transforw

mator je na primarnoj strani osiguran sa 3 jednopolna osiguraca visokog napona, a na sekundarnoj strani sa tropolnin1 auto­matskim prekidacem, iIi sa topljivin1 osiguracima.

Rastavljac je tropolni sa pogonon1 pomocll poluge i ruCice. Dvod visokog napona u stanicu je predviden kroz olma od stakla.!) Odvodnici prenapona postavljaju se ispad uvoda visokog napo­na. Svaka stanica ima tri trofazna odvoda na 8trnni niskog napona. Za ucvrsClvanje vodova niskog napona najpodesniji su otponski (Schaeckel) izolatori. Mogu se upotrebili i izolatori N 95 sa ravnim potporama na konzoli .

Vodovi niskog napona u stanici polazu se u armiranim izolacionim cevima na zidu. Veza izmedu transfornlatora i razvodne ploce niskog napona izvodi se bakarnim provodni­cima preseka 70 mm', dok se presek provodnika za odvode odreduje prema predvidenom opterecenju.

Zastitno uzemljenje izvedeno je poeinkovanim trakama, 25 X 2 mm. Na zastitno uzemljenje se prikljucuje i uzemljenje odvodnika prenapona. Nulla tacka niskog napona uzemljuje se na prvom stubu mreze niskog napona (pogonsko uzemljenje). Predviden je povrsinski uzemljivac (gvozdena traka). Duzina uzemljivaca odreduje se prema terenu, tako da se postigne otpor od oko 10 oma. D povoljnom tlu zadovoljice duiina od 20 do 30 m. Dzemljivac se ukopava oko 70 cm duboko.

Crtez razvodne table dat je na slici 129. Brojevi oznacuJu sledece: 1 - rastavni topljivi osiguraci; 2 - kontakti za ra­slavne osigurace; 3 - tropolni poluini prekidac; 4 - jedno­polni poluini prekidac; 5 - dvopolne prikljucnice; 6 - osiguraci

1) U savremenom izvodenjuje uvod visokog napona u transformatorsku stanicu preko provodnih izolatora.

185

UZ 25; 7 - glave za osigurace k II; 8 - umeci za osigurace; 9 - osiguraci UZ; 10 _ .. gla va osiguraca K; 11 - umeci osi­guraca; 12 - koso zidno grlo; 13 - sijalice; 14 - trofazno elektricno brojilo 380/220 V; IS - brojilo za javno osvetljenje 220 V; 16 - strujni transformatori; 17 - bakarne sine; 18 -izolovana zica G 2,5 mm'; 19 - redne stezaljke za 2,5 mm; 20 - kompletna limena tabla; 21 - pertinaks ploea; 22 - radne stezaljke za 35 mm'.

Prvobitno se nap on kontrolisao pomocu probnih sijalica preko prikljucnih kutija. U savremenim konstrukcijama je u razvodnu tablu ugraden voltmetar sa prebacaeem (vidi sliku 136 i 137).

1) R --r-----'----

2) R----~----~-------

s-+--~--­T --!--+--,--

S--~-------­T~~------

R

/

I

\ ,

011$=~;=j R T

RT

RSB-ST

o

RO RS

V SO~f)RT TO ST

SI. 128a - Serna veze prikljucka voltmera s prebacacem 1 - merenje linijskih napona 2 - merenje linijskih i faznih napona

Na s1. 128a pod 1) prikazana je sema veze voltmetra sa prebacaeem za merenje samo linijsleih napona, a pod b) volt­metar sa prebacacem za merenje Iinijskih i faznih napona.

Razvodna tabla je smestena u otvoru 990 X 900 mm u zidu, taleo da je pristupacna spolja. Na zadnjoj strani ploee smestaju se potrebni strujni transformatori i stezaljke, leoje treba da omoguce prikljucak instrumenata. Strujni transfor­matori ce se upotrebiti ako je jacina stmje koju treba meriti

186

preko 100 A, iii ako su elektriena brojila za manju struju nego sto je struja u vodovima. Raspored na tab Ii se odreduje prema raspolozivim aparatima (vidi sl. 129).

SI. 129 ~ Razvodna tubla tipske zidane transformatorske stanice

Zadatak 18 - Pretpostavimo da transformatorslea stanica od 50 kV A ima tri odvada malesimalne snage: dva od po 23 kW za privatno osvetljenje i motorni pogon i jedan od 4 leW za ulicno osvetljenje. Odrediti velieine osiguraea, preleidaca i elek­trienih brojila.

Topljive osigurace visokog napona izabracemo koristeci tablicu II. Iz tablice dobijamo za 6 kV i 50 kVA osigurae vi­sokog napona od 15 A.

Rastavljac 6 kV usvojicemo od 200 A privremeno leao najmanji normiran.

Glavni osigurac na strani nisleog napona 380/220 V odre­dicemo prema sllazi transformatora

P 50· I 000 [1 ~~-. -~--_~--~50·1 52~76A.

V3.V J!3.380 '

187

Usvajamo osiguracc velike snagc prekidanja eel 80 A (vidi ta blicll 51).

Osigurace za elva odvoda po 23 kW odredi6cmo uz pret· postavku da je cos « = 0,8 iz

Usvajamo osigurace UZ 60/50 A Struja u odvodu ulicnog osvelljenja je

P 4000 J4~-~--'-~ 18,2A

U 220

Usvajamo osigurace UZ 25/20 A.

Poluzne prckidace odredicemo prcma struji imajuCi u vidu da sc izraduju za nominalne struje: 15,25,40,60, lOa, 2CO, 400, 600 i I 000' A. Za glavni preki'elac usvajamo tropolni polui'ni prekidac ad 100 A, za prvi i drugi odvod odgovara prckidac oel 60 A, a za odvod ulicnog osvelljenja dvopolni poluzni pre· kidac od 25 A.

Buduci da imanlo na raspolaganju trofaZ11o elektricllO brojilo 380/220 V, 3 X 5 A, moramo predvideti strujne trans· formatore 75/10 A (vidi labl. 52). Za odvod ulicnog osvetljenja usvajamo jednofazno elektricno brojilo 220 V, 10/30 A.

lednofazna brojila se proizvode za slruje: 5j10, 5/15 i 10/20 A za direktan prikljucak i n/5 A za prikljucak preko strujnog transfOfmatora.

Trofazna brojila za 5/15, 10/30,20/60 A za direktan pri· kljucak i n /5 A preko strujnih transformatora, gde brojilac znaci nominalnu struju, a iIncnilac trajno dopustenu struJu (Iskra). Za cetvorozicni sistem se moraju upolrebiti brojila sa tfi kretna sistema, a za trofazni trozicni sistenl mogu docl U obzir i brojila sa dva kretna sistema. )

2 3 1 1, d t"'" / .. -.:~~~.e JeDa ran:o D~POS rO]eD]!!,. ~ ~

lLiillYIeIUen.im ... el,kt[iCllilllpo~trojen jilU~ .. vi.sokoglla.p_().lla_~. If,rui!3te .. .se_.celije . .izradeue. od.gvozdene.konsl.r11kcijc.i. ljma One_ .. _ ..

188

~ __ ~~~~_~l.t~~ __ u_.~~brikama_i na lieu lllCStu brzo lllontiraju. Prednost Dve k(:mstrukcije Je seritska p~oizvodl1ja, Iaka i 'brza_ iii.ontaza, l!i~JLp9J[~.p.a)1 jirpSJQf, mali investicioni __ .tr()~J.~.Qyi _ Jj_~Shl<:)_S~~_~l}_~ __ zamena delova.

....-.--_._.~_"" .. ,_. __ ~ ____ ._m_ "

Na slici 13111 pokazana jc skica oklopljene 6cUje za unu. trasnju montazu proizvodnje »Elektrosrbija«, a u tablici 29 njcllc osnOVllC dimenzije U lllm.

t=-o c t·

81. 130 - Oklopljena celija za unutraSnjll montazu

I-pokretni deo za izvlacenje na tockovillla; 2-nepokretan deo; 3-prekidac sa malo ulja; 4 - provodni izolatori koji imaju ulogu rastavljaca; 5 -strujni transformatori; 6-naponski transformatori; 7 -sabirnice;

8 - kablo'{ska glava dovodnog kabJa; 9 - tabla sa instrumentima

Celije su opremljene svim potrebnim aparalima j instru. menlima, a konstruktivno su podeljene na dva dela. Prednji deo 1 je pokretan, tako da se njegovim izvlacenjem prekida struja i time zamenjuje uloga rastavljaca. Postoje razl1i tipovi ovih 6elija: dovodne, transformatorske i merne, Dovodne celije mogu biti za vazdusni iii kablovski prikljucak. U pogledu smestaja celije se grade kao samostalne, hoene" za vrsne i srediSne, sto

189

'iI.;

Jt'J

\ , ~ .;:;-, """,, " ~j"~:> "'" . ...

daje mogucnost kombinovane izgradnje u obliku jednorednih iIi dvorednih ':elija sa jednim iii vise hodnika za posluzivanje,

Tab!. 29

II-'-=~ Nl:_:_.~_·_'n ___ i 2-~-0-11-1 ~oo I 1 ~50 II

35 kV .,.1 2 640,~.700 I 2580.

D

830 1240

E F '1 802118201

1 340 2330

Na sliei 131 prikazana je skica oldopljene transformator, skejr~ill"eza spoljnu lllontazu 10/0,4 kV, 400 kVA, sa6 od­vod0: nisk.og napona. Ukupna duzina u jednoln redli--7~5 111.

erQ,iivodnj'tpreduzeca »Energoinvest« u Sarajevu. Limenioklop jeizraden od .celicnihlimova debljine 3mm,

1.itiC;~,s~st~vljeni 'lJe~ zavarivanja sa prelelapanjem, talec> da ,semogu laleo demontirati. Stanica je podeljena Iimenim pre-

. ~'adama na visoleo. naponslei deo, na. transfcirmatorski boles !lilS~,(m_9J~9n_sJ(i-_deo.,Visi£la-c~lijaje 2200 lum, a siri~la 1 800 mm. D.!!~iI:Ia __ ,P9Jed}njh celija zavisi od njihove nanlenc.

SI. 131 - Skica oklopljene transformatorske stanice za spoljnu montazu 10/0,4 kV, 400 kV A, sa 6 odvoda niskog napona

2.4 Razvodna postrojeD,ia Da otvoreDom prostl!!:!!..

190

~ .. .....,

j

j I !

!

I I I

;-----: ~ ;osT~o~r"'H "''I .ruJ6OlJNOM

:... ___ J I>"ru~"

81. 132 - Oblici izgradnje transformatorskih stanica

a - smestaj u jednoj zgradi; b - na otvorenom prostoru smesteni su sarno transformatod; c - na otvorenom prostoru imesteno je postrojenje viseg napona; d - na otvorenom prostoru postavljeno je postrojenje viseg napona i transformatori; e - celo postrojenje izvedeno je na otVOl"enom prostoru

Na slici 132a pokazano je resenje trans[ormatorske stanice 35/10 leV »Hidromontaze« _. Maribor. Postrojenja 35 kV i 10 kV smestena su u posebne oklopljene blokove dok su trans­formatori smesteni napolju u otvorenom prostoru. Blokovi 35 leV i 10 kV prileljuceni sn na dalekovode preleo provodnih izolatora, a veza transformatora sa bIoleom 10 leV je pomocu leabla. Na sl. 132b data je jednopolna serna, a na sl. 132c crtez osnove iste stanice.

Razvodna postrojenja se grade leaa nislea i visolea (vise­spratna). Visoka postrojenja zauzimaju manje mesta. Niska

191

.. • ~ "> '" S> ~

u • ~ ~ 0

~

~ ! ~ M,

I e

""

.-~

lq

-('j ~ ~ ~

• '" '" 0 u 0

0 >

.§ 0 ~

" • ~ ..

"

192

,.WWOS nJ

UlWOS OJ ,

. --I

i 9

(prizemna) imaju preimucstvo u pristupacnoj visini svih apa­rata i pribora, sto olakSava pregled i opravku. Na slid 133 pokazan je primer razvodnog postrojenja na otvorenom pro­storu u niskoj izgradnji.

Na slid 134 pokazan je deo razvodnog postrojenja sa transformatorom na otvorenom prostoru u visokoj izgradnji. Rastavljaci za oba sistema sabirnica postavljeni su visoko na stubu.

.,

.,

51. 132b -Jedoopolna serna transformatorske stanice prema 81. 132a

13 Ele.ktrane i tazvodna postrojenja

193

___ ~~~ ______ '_M_..:'1.5c:,.., ____ _____________ _

SI. 132c - Crtcz osnove TS sa 51. 132a

SI. 133 - Razvodno postrojenje oa otvorenom prostoru u niskoj izgradnji 1 - lancani izolator; 2 - betonski stub; 3 - portaini stub; 4 - odvodnik prenapona; 5 - tropoini rastavljac; 6 - naponski transformator; 7 - strujni

transformator; 8 - prekidac suage; 9 - komanda prekidaea

81. 134 - Deo transformaiorske stanice ua otvorcnom prostoru u visokoj izgradnji

1 - stub; 2 - rastavIjac; 3 - prckidac; 4 - transformator; 5 - vagon za transport delova

194

d Ae An . ~ ... . OVV' ~.5 Transformatorske stanke na stubu,}, \_ .lI<

.4',,_.el~k:trifikacijusela i retko naseljenih podrucja pri-_menj~J':l, s~,_,_,!~~!:?-sJ~.r,matorske stanice montirane----ria--"'arvenoni"­.ilLlll1ozdel1oJIl .. res,tkastom . stubu~.······-··--··

Na slici 135 dat je crtez transformatorske stanice na stubu proizvodnje preduzeca )}Elektrosrbija«.

81. 135 - Transformatorska stanica ua stubu

13"' 195

Elementi transformatorske stanice i stuba se fabrikuju, '1_J,a'ierenuzit nekoliko sati sklapaju,Stanica se gradi za snage transformatora od 10, 20, 30, 50 i 100 kVA i za primarne na­J.lone-L1QII3kV.DQyo'i visokog napona je uzetoli13>;lOmm2

iii 3 X 16 mm2 Cu. Za snagu 10 do 30 kVA moguca su tn odvoda Iilski;iinapona sa maksimalnim presekom:"3 x16+10 m~; 'oj ><T6+ 10 mm2 i 2 X 10 mm2Cu. Za snagu od 50kVA moguca "'Sa tri odvoda: 3X25+16mm2, 2x25+16mm2 i 2xI6mm1Cu ... Z~snaguod 100 kVA moguca su cetiri odvoda i to tri do '3 x 50+35 mm2 i jedan 2 x 16 mm2Cu. Visina ve~anjaprovodmka

"'yisol(Ognaponaje 8,18 m a niskog 6,50 m. Transfonuatorska stanica izradena je kao krajnja i pro­

la];n,,:-Jzra4e~~j~ naIesetkastomcelicno~ stubu}z.clvaodnosno

20 -DO- 21 1§'fN-

18

7

• 5

l

• • •

,;ttt ~.m

,'ZVOol Izvool IZVOD ~

.12

Sl. 136 - EJektricna serna transformatorske stanice oa stubu od 100 kV A

196

tri d_ela n1t~dllsobno povezana zavrtnjima. Omogucava snabde­y,anje elektrifnom energijom podrucja u precniku od 2 km.

Od kratkog spoja na strani visokog napona ttailsformator stiti topljivi osigurac visokog napona kOD1binovan sa rastav­Ijacem. Pregoreli osigurac pada, pa je sa zemlje vidljiv kvar. Strana niskog napona zastiCena je od kratkog spoja prekida­eima i topljivim osiguracima.

Razvodna tabla niskog napona smestena je u razvodni orman pri dnu stuba. Dimenzije razvodnog ormana iznose: za snagu 10 ... 30 kV A - 280 X 570 X I 000 mm, za 50 kV A .... -400 X 550 X I 000 mm i za 100 kV A 420 X 570 X 1000 mm.

Odvodi na tablama za 10 ... 50 kVA zasticeni su sa top­Ijivim osiguracima, a za snagu 100 kV A glavni odvod i jos jedan odvod zasticeni su automatskim prekidaCima, ostali odvodi imaju polufue prekidace i topljive osigurace.

Na slici 136 data je elektricna serna transformatorske ,tanice od 100 kV A, a na slici 137 crtez razvodnog ormana. Razvodna tabla izvedena je na konstrukciji od limenih profita L20x20x3 mm.

Dimenzionisanje automatskog prekidaca sa elektro-mag­netskom i bimetalnom zastitom vrSi se prema nominalnoj struji transformatora. Za transformator od 100 kVA iznosi nomi­nalna struja

I 100 000 ~ 152 A V3 x 380

Biramo prekidac od 200 A sa mogucnos6u podesavanja okidaca od 125 do 200 A, prema tablici 50 .

Kad se vrata ormara otvore, pon10cll prekidaca na pri­tisak (21 na slici 136) automatski se up ali sijalica 20. Za ne­smetan rad instrumenata u slucaju hladnoce iii vlage ugraden je u tabeli elektricni grejac od 200 W proracunat za zagrevanje ormara 20°C iznad okolne sredine. Za prikljucak grejaca postoji na tabli utikacka kutija 19.

Paljenje i ga~enje ulicnog osvetljenja je pomocu aulo­mata, tako da je obezbeden rad stanice bez posluge.

Izvodi i uvodi provodnika su preko stezaljki od 60 A, 100 A i 200 A, koje su u ormaru rasporedene pred ulaz cevi odvoda i dovoda u njega.

197

Na slici 136 i 137 brojevi oznacnjn sledeCi materijal: 1 - odvodnik prenapona Za spoljnu montazu za 12 kV, 3

komada. 2 - jednopolni rastavljac - osigurac za 10 kV i 15 A, 3 ko­

mada. 3 - trofazni transformator u ulju za nl0ntazu na stubu,

1O±4%/0,4/0,231 kV, 50 Hz, 100 kVA, sprega Yz 5, sa konzervatorom za ulje, 1 komad.

St. 137 - Razvodni orman transformatorske stanice na stubu od 100 kVA

4 - tropolni automatski prekidac '" elektromagnetskom i bimetalnom za,titom i mogucnoscu regulael]e 125 do 200 A, za montazu u razvodni ormar, I komad.

5 - strnjui transformator 200/5 A, I kV, IS VA, klase 1. 3 komada.

6 - tropolni poluzni prekidac s rucieom spreda od 60 A, I komad.

7 - isto kao pod brojem 4, sarno sa mogu6noscu regulisa­nja ad 80 do 125 A, 1 komad.

198

8 - isto kao pod 6.

9 - topljivi osiguraci sa podnozjima TZ 60, kapama K III i odgovarajuCim umecima, 3 konmda.

10 - isto kao pod 9.

II - automat za paljenje i gasenje ulicnog osvetljenja, 1 komad. 12 - topljivi osigurac sa podnozjem TZ 25 A, kapom K II

i umetkom od 15 A, I komad. 13 _. voltmetar sa skalom od 0 do 250 V, kvadratnog oblika

144 x 144 mm, I komad.

14 - ampermetar sa skalom od 0 do 250 A, kvadratnog oblika 144x 144 mm, I komad.

IS - tl'Ofazno brojilo za prikljucak na strujni transformator 200/5 A, 3 x 380/220 V.

16 --- monofazno brojilo za ulicno osvetljenje ad IS A, 220 V, I komad.

17 - voltmetarski prebacac P - 10 - I f »Iskra«, 1 komad. 18 - topljivi osigurac sa podnozjem TZ 25, kapom K II, i

umetkom 10 A, I komad. 19 - utikacka kntija za na zid ad 10 A, I komad. 20 - sijalica od 40 W, 220 V, Za osvetljenje ormara, I komad. 21 - prekidac na pritisak 6 A, 220 V, I komad.

2.6 Usmeracke stanice \;

Jednosmerna'strujajepLitrebna"zaefektrY8nu vucu, he­mijsku industriju i drnge potrebe. Naizmenicna struja se maze usmeravati u jednosmernu pomocll grupe motor-generator, obrtne llslnerace, kontaktne llsmerace, usmerace sa ziyinirn parama, usmerace sa razredenim gasovima, elektroliticke i SUVe

uSll1erace. Za potrebe industrije i elektricne vuce dolaze U obzir usmerace sa zivinim parama.

Usmerace sa zivinim parama imaju posudu ad stakla za manje struje (20 ... 500 A i nap one 60 ... I 500 V) iii od celi-1m za jace struje (350 ... 8 000 A i napone 100 ... 5 000 V). Iz posude je iscrpen vazduh, tako da u njoj ostaju sarno zivine pare pod pritiskom ispod 0,001 mm zivinog stnba. Stakleni sud je zavaren, a celicni sud je sastavljen od delova, tako da se

199

vakuum mora odrzavati pomocu crpki. U celicnoj posudi se nalazi katoda od iive i anoda od grafita. Anoda je vezana za krajeve sekundara transformatora, a katoda se preko potrosaca vezuje sa zvezdiStem transformatora. U toku pogona jedan deo katode je usijan i on emituje elektrone. To je takozvana katodna mrlja sa temperaturom od oko 3000°e. Elektroni se krecu ad

Ii! IiI

--,

+ ====::1 ±::J === +

I I I I I I

Sl. 138 ~ Serna usmeracke stanice sa celicnom iivinom usmeracom

1 - transformator; 2 - prigusnice; 3 - celicna pasuda; 4 - pomocni transforrnator; 5 - uredaj za podesavanje napana glavnog transformatora; 6 - sabirnice niskog napana; 7 - motor i rotaciona crpka; 8 - vaku~ umski rezervoar; 9 - crpka sa zivinom parom; 10 - povratni ventn; 11 - anoda za paljenje (upaljac); 12 - pobudne anode; 13 - transformator za pobudne anode i upaljac; 14 - prigucni navoji; 15 - automatski prekidac

200

katode ka anodi, koja nije usijana (oko 600 oq. Usvojen smer struje je onaj nasuprot kretanju elektrona. Anoda ne emituje elektrone, jer nije usijana, prema tome struja maze teCi sarno u jednom smeru - izvan usmerace, od katode (+), Ipreko potrosaca ka anodi (-), a u posudi usmerace od anode ka katodi.

Na slici 138 data je serna usmerackog postrojenja sa ZI­

vinim parama i celicnom posudom 3. Transformator 1 ima primarni namotaj vezan u zvezdu, a sekundarni u dvostruku zvezdu sa sest faza. Izmedu transformatora i sest anoda nalaze se prigusni navoji 2, koji sluze za ogranicenje struje kratkog spoja na strani jednosmerne struje.

Stvaranje zivine pare u pocetku Tada postize se pomoeu anode za paljenje, odnosno upaljaca 11. Pre pocetka paljenja prekidac 15 je ukljueen i struja prolazi kroz navoj anode za paljenje, usled cega se kraj anode zagnjuri u zivu. Pri zagnju­rivanju u zivu, napon upaljaca je prenl0sten, pa se anoda za paljenje izdize iz zive pomoeu opruge. Pri tom nastaje elek­trieni luk, koji omogueava uspostavljanje struje izmedu pobudnih anoda 12 i pobudnog transformatora 13. Kada se dovoljno zive ispari, moze se uspostaviti struja izmedu glavnih anoda i katode. Pobudne anode 12 odriavaju izvesnu minimalnu struju ispod koje bi se luk ugasio kad optereeenje opadne.

Za rad usmerace potreban je vis ok vakuum od 0,0001 do 0,003 1l11l1, koji se odrzava pomocu dYe crpke vezane na red. Na sud usmerace prikljucena je crpka sa zivinim parama 9. Ova crpka ne moze da radi neposredno sa atmosferom. Zbog toga se ispred nje postavlja rotaciona crpka 7 koja smanjuje pritisak do ispod 20 mm Hg. Izmedu ove dYe crpke nalazi se rezervoar 8 i povratni venti! 10. Rotaciona crpka radi samo povremeno, kada vakuulll U rezervoaru 8 opadne.

Podesavanje napona u izvesnim granicama moze se po­stic; menjanjem broja navojaka po fazi transformatorskog pri­mara. U sirim granicama napon se moze podesavati upotrebom obrtnog transformatora.

Potpuno regulisanje napona od nule do ll10ze se postiCi upotrebom anodnih re§etki, gubilaka.

pune vrednosti prakticno bez

U velikim usmeracama moraju se anode hladiti pomocu prirodnog i prinudnog strujanja vode iii ulja.

201

Postoje vrste usmeraea specijalne konstrukcije sa uprav­Ijaekim resetkama, koje preobrazavaju naizmenienn struju u jednosmernn i jednosmernu u naizmenienu prema smeru pre­nosenja energije. Ovi uredaji se nazivajn mutatori. Oni nalaze primenu u elektrienoj vuei i industriji. Motori za pogon dobi­jaju jednosmernu struju. Pri koccnju, na primer elektricne zeleznice 11a padinama, motori rade kao generatori proizvo­deci jednosmernu strujll. Jednosmerna struja se u mutatoru preo­brazava u naizmenicnu i vraca u naiZlllenicl1u mrezu.

Atmosferska praznjenja izazivaju prenapone usled direk­tnog udara groma u elektricne vodove, iii sto je cesce. lisled elektrienog praznjenja u blizini eleklricnih vodova. Naelektrisani oblak izaziva lokalno staticko punjenje u vodovima. Pri naglom praznjenju oblaka u blizini vodova, punjenje se naglo oslobada i rasprostire u vidu prenaponskih talasa na obe strane voda.

81. 139 - Varnicar sa rogovima

Ovi prenaponski talasi mogu dospeti u elektricno postrojenje i tamo naneti stetu. Opasnost se smanjuje zastitom od atmosfer­skih praznjenja.

Varnicari sa rogovima pred­stavljaju zastareli naci11 zastite od prenapona. Nalaze primenu za zastitu izolatora visokog na­pona za spoljnu montazu od elektrienog preskoka kako bi se toplotno dejstvo elektrienog luka ispoljilo sto dalje od izo­latora. Princip dejstva je pri­kazan na slici 139.

Struja pri praznjenju kroz varniear obrazuje omeu, sto je uzrok stvaranja magnetskog polja. Magnetsko polje deluje na elektrieni luk, koji zamenjuje provodnik sa strujom, razvlaceci ga, dok se ne ugasi. Razvla~ cenje i gasenje luka pomaze i strujanje zagrejanog vazduha.

202

Cevni odvodnici se primenJuJu za male transformatorske stanice od 6 do 35 k V i za zagtitu izolatora dalekovoda svih napona. Skica cevnog odvodnika pokazana je na slici 140.

U cevi od izolacionog materijala 1 na­lazi se elektroda 2, koja zatvara gornji deo ,cevi. Na donjem delu cevi nalazi se uVllcena * suplja suprotna elektroda 3. Izmedu elektrode 2 i zasticenog dela 4 nalazi se jos i vazdusni 2

prostor L. Ako dode do prenapona, onda se rastojanja A izmedu obe elektrode 2 i 3 pre-mosti elektrienim lukom, koji ispari jedan deo izolacione cevi 1. Gas pomesan sa vazduhom izlazi pod pritiskom kroz supljinu suprotue elektrode i pri tom gasi luk izmedu elektroda. J

81. 140 -- Cevni odvodnik prenapona 1 - cev od izolacionog materijala; 2 - elektroda;

3 - suplja elektroda; 4 - provodnik

Ventilni (katodni) odvodnici najvise se primenjuju za zastitu od prenapona u elektrienim postrojenjima svih napona. Na slid 141 dat je crtez ventilnog odvodnika prenapona proiz­vodnje »Elektrosrbija«.

SI. 141 - VentURi odvodnik prenapona

1 - veza sa vodom; 2 - metalna kapa; 3 - opruga; 4 - porcu­lansko telo; 5 - serijski varnicar; 6 - porculanski nosac varnicara; 7 - promcnljivi otpor; 8 - dno porculanskog tela; 9 - veza sa

zemljom

203

Ventilni odvodnik se sastoji od serijskog varmcara 5 i promenljivog otpora od silicijum karbida (karborunduma) uz

kV )/APON OGRANICENJ4

20 ------- .

10

o 6"00

LIN£ARN! OTPOR lj6RI

1000 {500 A

81. 142 - Dijagram promene otpora sa naponom

dodatak vezivnog sredstva 7. Promenljivi (nelinearni) atpor ima osobinu da mu otpor naglo opada kad napon raste. Dija­gram promene otpora sa napo­nom pokazan je na slici 142.

Serijski varniear ima zada­tak da po prestanku prenapona odvoji odvodnik prenapona od provodnika.

3.2 Uzemljenje u elektricnim postrojenjima ~L-/ Cilj uzemljenja je zastita osoblja od napona dodira i ko­

raka, zastita materijala i veca sigurnost pogona.

Zastitno uzemljenje ~ Ono nije vezano za pogol1sko strujno kolo, nego za izolovane delove postrojenja koji nisu pod na­ponom, ali usled proboja izolacije mogu doCi pod opasan na­pon. Uzemljuju se kueista generatora, transformatora i drugih masina, zatim postolja izolatora, rastavljaea, prekidaea, metalne konstrukcije eelija, razvodnih tabli i slieno.

Pogonsko (radno) uzemljenje - Ono moze povremeno iii trajno ueestvovati u funkciji strujnog kola, kao na primer us­led nesimetrije u elektricnoj mrczi iii usled atmosferskih praz­njenja. Uzemljuju se zvezdista alternatora i transformatora, odvodnici prenapona, Petersollovi kalemovi, navoji mernih trans­formatora i slieno.

Spajanje i razdvajanje uzemljenja - Zastitna uzemljenja iznad i ispod 1 kV treba medusobno povezati ako sn u istoj pogonskoj prostoriji. U tom slueaju vaze propisi za postro­jenja iznad 1 kV. Konstrukcije razvodnih tabli niskog napona pristupaene sa spoljne strane llestruenom oso blju ne smeju se prikljueiti na zajednicko zastitno uzemljenje, nego ih treba pri­kljuciti na uzemljivae za oblikovanje potencijala. Vidi sliku 143.

Pogonska uzemljenja ispod 1 kV i zastitna uzemljenja iznad 1 kV izvesti razdvojeno (najmanji razmak 20 m) ako je mreza iznad 1 leV nadzemna. Medusobno se mogu povezati

204

"I

I { I

I

1 I

(ne moraju) aka je mreza visokog napona u celini kablovska, iii ako pogonsko uzemljenje sluzi samo za vlastite potrebe po­strojenja.

Pogonska nzemljenja mernih transformatora i odvodnika prenapona iznad 1 kV vezuju se na zastitno uzemljenje iznad 1 leV.

Pogonska uzemljenja zvezdisnih otpornika i Peterson~;;;ili kalemova iznad 1 kV ne treba spajati sa pogonskim uzemlje­njima ispod 1 kV.

SI. 143 - Uzemljenje transformatorske stanke

1 - spoljna razvodna tabla; 2 - resetka za oblikovanje potencijala; 3 - zaStitni

uzemljivac visokog napona

, , , , , ;>----l'::==::J

> --L Napon dodira i koraka - U slueaju proboja izolacije

kroz uzelriIJ.vac tece siruJa zeinljospoja I z u zemlju. Kako pri tome struja mora da savlada omovski otpor tla, to se u zemlji javljaju padovi napona. Potencijal zemlje u okolini uzemlji­vaca se smanjuje sa udaljenjem od uzemljivaea od 'I'z asimp­totno ka nulL Praktieno se smatra da je potencijal zemlje na oko 20 ill od uzemljivaca zanemarljiv (manji od 5% od 'I'z)'

Promena potencijala tla sa uda­Ijenoscu od uzemljivaea poka­zuje kriva na slici.

=: Covek koji na rastojanju od 1 m Uednog koraka) dodirne masu masine iii aparata sa 08-

1m .01 m tecenom izolacijom izmedu faza i zemlje imace izmedu ruke i

-20m -20m stopala napon dodira

81. 144

Ako eovek prilazi uredaju sa osteeenom izolacijom biee izlozen izmedu oba stopala naponu koraka

Uk= '1'.- '1'2

Duzina koraka usvaja se 1 m. Ako naponi dodira i ko­mka prelaze dozvoljene vrednosti pristupa se oblikovanju po-

205

c?

tencijala, na primer povezivanjem uzemljivaca u kanture aka zasticenog postrojenja, kao sto se vidi na slici 145. Na taj naCin se U d i Uk smanjuju ua dozvoljenc vrednosti.

1~:a=~=T:R:':K'~ -CEVI

[ POSTROJEHJE

VISOKOG NAPONA r.

1'7:5' /;\ /:~;"

, I I I I ' ,

51. 145

Tabl. 30

Vreme iskljueenja zemljospoja u s ..

Napon dodira pri a) izvan ograde uredajima s nepo-sredno uzernlje-

Dozvoljeni naponi dodira i koraka - Najvisi dozvoljeni napon dodira i koraka u 1'0-strojenjima do 1 k V iznosi 50 V po JUS-u (po nemackim VDE pro pi sima 65 V), a u postroje­njima iznad 1 kV iznosi 125 V. Medutim, dozvoljeni naponi do­dira i koraka zavise i od vre­mena iskljucenja zemljospoja. U tablici 30 navedeni su 1'0-daci prema "Tehnickim propi­sima za izvodenje uredaja jake struje za pogonski napon iz­nad 1 000 V". Sluzbeni list FNRJ br. 6/57 od 6. [ebru­ara 1957.

0,8 0,6 0,4 0,2 0,1

50 58 78 133 159

------------nim zvezdiS-

b) unutarograde 125 137 178 265 337 tern u V .. _----------

~ a) na vrIo prometnim saobracajnim putevi- 55 62 100 137 160 ma izvan uredaja

~ ;J -----------

1j ~ b) na drugim mesti-

Napon rna izvan uredaja, a 125 139 177 268 337

,,~ ~ koraka unutar ograde ) , ------. .

c) unutar ograde pri ~j .., upotrebi izolovane 245 300 373 546 660 . ..,

obuce ,..,~

i.i 206

I I :

, I

/ I I 1

l i

Uzemijivacki vodovi - Dozvoljeno opterecenje vodova do uzemijivaca zavisi od struje zemljospoja i dato je u tablici 31.

Tabl. 31

Presek mm2

Trajno dopustena struja u A I Dopus~enastruja tokom Is u kA --I

cclik alumin, bakar I celik alumino bakar

16 25 35 50 70

100 200

150 200 280 3,5

150*) 250') 480') 3,0 5.0 180*) 320*) 590') 4,5 7,0 240*) 430*) 780*) 6,0 10,0 420*) 760*) 1 380*) 12,5 20,0

*) Vazi sarno za trakastc provodnike. . ."",i. ,·fI'\.... ,

2,5 4,0 5.5 8,0

11,5 16,0 32,5

~Q:.i ;; J.f i.lcl ~\ .... Najmanji dozvoIjen presek za neizolovane vodove pos­

tavljene u zemlji iznosi: za pocinkovan eelik 100 mm2, za bakar 50 mrn2• Polaganje aiuminijuma u zemlju se izbegava. Za neza­sticene vodove van zemlje: za pocinkovan celik 50 mm2 , za aIu­minijum 35 mm2 i za bakar 16 mm2•

Za razvodna postrojenja preporucuju se vodovi od 1'0-cinkovane celiene trake preseka: za glavni vod do 200 A trajne struje 1 X (30 X 4) mm, do 300 A trajne struje 2 X (30 X 4) mm, za kratke prikljueke 1 X (20 X 2,5) mm.

Veza sa uzemijivackim vodom - Delove koje treba uzem­Ijiti ne treba vezivati na red, nego ih treba povezati paralelnirn spojnim provodnicima na sabirni uzemijivacki vod (slika 146). Glavni sabirni vod postavlja se na , . I

syaki sprat kao prost provodnik, ili ~ u velikim postrojenjima u vidu prste- W

na, pa se pomocu spojnih proyodnika -i+·,,--..:!k----.ii""-na njega prikIjnce delovi koje treba b f t f

uzemljiti. Ovaj sabirni zemljovod, pre-t -++-ma velicini postrojenja, treba na jed- ,. . Q

nom iIi vise mesta povezati sa zemlJom pomocu yertikalnih provodnika. Pri eiektricnom preskoku za zastitno uZem­IJenje mogu u zemljovodu nastati opasni prenaponi. Iz tog razloga tre-

SI. 146 - Uzemljenje pot-pornih izolatora .

a - pogresno vezivanje (sa H

birni vod je prekinut) b­pravilno (uzemljivacki vod

nije prekinut)

207

ba vodove za uzemljenje postaviti izvan domasaja ruku, ili ib ograditi zastitom od slucajnog dodira. Na vodovima za uzem­Ijenje nije dozvoljeno postavljanje prekidaca, ni osiguraca.

Uzemljivaci - Preko uzemljivaca struja prelazi u zemlju. Mogu se upotrebiti pocinkovane celicne ploce debljine 3 mm i jednostrane povrsine I m2 iIi bakarne ploce debljine 2 mm i jednostrane povrsine 0,5 mm2• Upotrebljavajn se i celicne pocinkovane cevil) precnika 1" do 2", duZine I do 5 m. Isto tako upotrebljavaju se pocinkovane celicne trake, koje se polazu u dubinu zemlje 0,5 do I m.

Dimenzije uzemljivaca odreduju se prema specificnom otporu tIa (tablica 32) i otporu rasprostiranju uzemljivaea (tablica 33).

Tabl, 32 - Srednje vrednosti specificnog otpora tla (?)

lezerska voda IDm Suv sitan pesak 500Dm Mocvara, treset 30Dm Suv pesak i sljunak l000Dm Glina. oranica 100 Dm Stena, suv beton 3000Dm Vlaian krupan pesak 200nm

Tab), 33 - Otpori rasprostiranja uzemljivaea Rl [0] za specificni otpor tla pl~100Dm

--;----,------.----------

I Traka duzine I 8ipka iIi cev 1\ PloCa uspravna m I duzine ill 1 m ispod zerol]'e I Vrsta uzemlivaca

\

i 10 125 I 50 1100\1 I 2 I 3 I 5 0,5 x 1m I Ix 1 m

-OtP~~ r.sprost.D I~o 110 I 5 1 3 1701401301201 35 I 25

Tacnije se otpor rasprostiranja R [ L!] trakastog uzemlji­vaca moze dobiti po Leblu iz

p /2 R~--·In--,

2 It! Hd

gde je: p [L! m] - specificni otpor tIa, / [m] - dllzina trakastog uzemljivaca, H [m] - dllbina llkopavanja,

1) Po tehn. propisima najmanji precnik celicne pocinkovane cevi iznosi 38 mID.

208

d [m] - precnik provodnika. Za pravougIi presek llVO­dimo racunski precnik d = 1/2 sirine trake. Za traku sirine 30 mm bice d = 0,ol5 m.

In - prirodni logaritam (In = 2,3 Ig)

Otpor rasprostiranja za cevasti (stapasti) uzemIjivac iz­nosi po Kohu

p 4/ R~-·In-

27tl d'

gde je: / [m] - duZina ukopanog dela, d [m] - spoljni precnik uzemljivaca.

Ako se postavi vise istib cevnih uzemljivaca u zemlju i medu sobom povezu, onda se zbog medusobnog uticaja racuna zajednicki (ekvivalentan) otpor iz obrasca

Ro R~--

gde je:

Ro - otpor jedne cevi u tIu,

n - broj cevi,

1) - sacinioc koriscenja.

Obicno je poznato Ro i R na osnovu cega mozemo odrediti n' 1) = RoIR. Iz dijagrama na s1. 146a za cevi postavljene u pravoj liniji, odnosno na s1. 14Gb za cevi po krugu iii viseugaoniku, biramo broj cevi n prema proizvodu n . '1). Podaci se odnose na razmak izmedu cevi koji iznosi dvostruku duZinu cevi (a=21), iIi trostruku duziuu cevi (a=31).

Ako se trakasti uzemljivac postavlja u kruznoj iIi pravo­ugloj konturi onda je priblizno otpor rasprostiranja jednak otporu rasprostiranja rastegnute trake (za D ;;;; 10 m).

Otpor uzemljivaca u vidu mreze (sa poprecnim vezama) moze se izracunati po Olendorfu iz obrasca

p P R~-+-

2D /

14 Elektrane i razvodna postrojenja 209

210

;/

nl'l 12 11

10

9

f-::-' Z

::> IL,

11 I'

l'l! D

9 '1

? g 8 7

6 5

4 3 2 1

5'1~ r::;'

':}

b (, (.

1 \' s J' '-1 &)

!b ~ ~

-, ~ .L.

111 1 ~

4 1'1 2' I"

3 :7 ~ i? J :r

(. , ~

:fl&!1 ~~ q

7

10 -, t

~1111

d /4 "' l<§ ,

2 ,0 " ..r; ~ ~ -, 1'7 :;

~ 0 §) P" . i "., J 4 ~ Y ,- -~ ~ V' ~ '5'" >( I ?r , ,

.r ~.

h '" "l' A n ~i .. i ! ') -- , t 7 f ~:--: i i i , ., II I /1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 n SI. 146a - Za cevi u pravoj liniji

~n

Sl. 146b-- Za cevi po krugu iii pravougaoniku

r ;1,

/;' _ /:) _,. " ~>7/ ~ C,'. . r __ S jP ..:.~\... ___ f' ;..' D OifA~/ /~ ,'i ~_ .J <Jag al~A;: /;?Cl., ,(,/ ," . pID ... " f'~

J - ....... h - /" _ . '"J 'i a I~ gde je: :.:.. / J37Y ;<otv,r7-j i{~/I/t>(~iu;( r:U!;"-7 / .... ./ ;

J...' " ;'e Z:>l.!:.>7.J. c-DIA'~

p - specifiCni otpor tIa, t-/ ( . c''-'_-<) /:::> /rS4'1 ..... ,'!>""l ~ I - ukupna duzina svih provodnika,

D = 1,13 VS - racunski precnik u m, gde je S [m2] obu­hvacena povrsina tIa u m2.

Sirina mreze mora biti jednaka bar polovini njene duzine. Otpor ukopanog uzemljivaca na dubini II bice stvarno manji od izracunatog, jer se ova Inetoda odnosi na uzemljivace na povrsini zemlje.

Uzemljivac slozen od traka i cevi daje teskoce za proracun. Radi toga se racuna jedan put sarno za cevne, a drugi put sarno za trakaste uzemljivace, pa se kao otpor uzemljivaca usvaja manja vrednost. U stvari otpor ee biti manji od izracunatog zbog zajed­nickog dejstva.

Zadatak 19 - Odrediti dispoziciju uzemljivaca za transfor­matorsku stanicu ako je: specificrn otpor tla P = 120 0 m, otpor zastitnog nzemljenja Rz= 6 0, otpor pogonskog nzem­Ijenja Rp = 3 O.

Zastitno uzemljenje izveseemo oko transformatorske stanice. Ako upotrebimo eeliene pocinkovane cevi duzine 3 m iznosice otpor jedne cevi u tlu spec. otpora od 100 0 m (tabl. 33) ROl =300. U tlu spec. otpora od 120 0 m biee otpor rasprostiranja jedne cevi Ro= ROl" P/PI= 30· 120/100 = 36 O. Za zajednicki otpor Rz= 6 0 dobieemo n'f) = Ro/Rz= 36/6 = 6. Iz slike !46b za n'f) = 6 i medusobni razmak pojedinih cevi a=3'! =3-3=9 m dobieemo broj cevi n = 8. Osam cevi mogu se rasporediti u pravougaoniku oko transformatorske stanice. Uzemljivacke cevi su medusobno povezane spojnim provodnicima ukupne duzine 8·9=72m.

Izracunaeemo sada duzinu trake ako hi uzemljivac izveli sarno sa celicnom trakom. Traka sa otporom rasprostiranja od 6 Q u tlu sa spec. otporom od P = 120 0 m imala bi otpor u tlu sa spec. otporom od PI = 1000 m

211

()

Taj otpor mozemo posti6i lrakom duzine 50 m (tab!. 33). Usvojicemo kao ekonomicniji uzemljivac sa celicnom po­

cinkovanom trakom 30· 4 mm koja ee se postaviti oko trans­formatorske stanice (vidi sliku 146c).

r 5 r-

IO

I IP013 e - 10

C\I 1-min20m

r--20m-SI.146c

Pogonsko uzemljenje treba da je udaljeno od zastitnog najmanje 20 m. Spojieemo ga se transformatorskom stanicom pomoeu kabla IPO 13-1 kV. Pretpostavljamo da je prostor za smestaj uzemljivaca ogranicen i da iznosi 25.' 20 m.

Upotrebieemo uzemljivac u obliku mreze sa konturom 25 . 20 m i poprecnim provodnicima sa razmacima od 5 m. Ukupna duzina svih provodnika iznosi 1 = 245 m (vidi sl. 146c).

Koristieemo Olendorfov 0 brazac

R~-P-+!'.~ 120 + 120 =2,90 2 D 2·25,3 245

gde je raeunski precnik D~ 1,13 Vs = 1,13 V25 ·20 = 25,3 ill Stvarni otpor biee znatno manji zbog ukopavanja uzemlji­

vaea na dubinu od bar H ~= 0,5 ill.

3.3 Proracun otpora uzemljenja

Postrojenje niskog napona - U ovom slucaju je u postro­jenju zvezdiste transformatora neposredno (direktno) uzemljeno, pa 6e u slucaju zemljospoja doCi do jednofaznog kratkog spoja.

212

Otpor uzemljenja treba da bude takve veliCine da dode do si­gumog iskljucenja osiguraca ili okidaca i na taj naCin do pre­kid a zemljospoja.

.. Otpor pogons~?g. nzemljenja obzirom na zemljospoj u pnJemmc!ma na mrez! mskog napona odreduje se prema struji iskljucenja najveeeg prijemnika, a da pri tom napon pogon­skog uzemljivaca ne prede 65 V.

Ud 65 Rp~-~--

lim k . lorn gde je l,m= k· lorn

10m [AJ - struja osiguraca najveeeg prijemnika k - fakt01~ koji iznosi: za brze topljive osigurace 3,5;

za trome os!gurace. do 50 A = 3,5, a preko 50 A = 5; za spoljne vodove nadzemne ! kablovske i kuene prikJjucke 2 5' za motome zastitne prekidace 1,25; za zastilne prekidace sa ohciacima regu­hsamm na struJu kratkog spoja 2,5.

Ako usvojimo k = 3,5 otpor pogonskog uzemljenja bi iznosio

R _ 65 p-

3,5· lorn

Akc najveCi osigurac prijemnika iznosi 10m = 10 A, onda

Rp 65 ~1,850 3,5· 10

Ako je najveei osigurac uzemljenih prijemnika veGi od 10 A izvodenje pogonskog uzemljenja bi bilo neekonomicno zbog malog otpora uzemljenja. U 10m slucaju se primenjuju druge nlere, kao zastita izolovanjem, ogra-divanjell1, zastitnim prekidacima i slicna.

Na slici 147 je pokazan princip zas­titnog prekidaca na motoru u mrezi niskog napona.

Krajevi okidaca zastitnog prekidaca vezuju se izmedu mase molora i zemlje. Struja reagovanja osiguraea iznosi 50 ... 150 mAo Potreban otpor pomoenog uzemlji-

50-150mA.

R =200.n

SI. 147

213

vaca iznosi 200 ... 800 C, obicno se racuna R = 200 Q. Pomocu tastera T moze se proveriti ispravnost prekidaca.

Zastitni prekidaci moraju biti gradeni tako da iskljucuju najdocnije posle 0,1 s.

Ako je u mrezi niskog napona primenjeno nnlovanje onda uknpni otpor nzemljenja ne treba da bude veCi od 2 Q. Otpor uzemljenja jednog iii vise uzemljivaca u blizini izvora struje, iii transformatora kao i u podrucju poslednjih 200 m moze da iznosi najvise 5 Q.

Zastitno uzemljenje postrojenja < 1 leV i postrojenja > 1 kV u istoj transformatorskoj stanici su povezana i racunaju se prema propisima za napon > 1 kV. Uzemljivace zastitnog i pogonskog uzemljenja treba postaviti u mednsobnoj udaljenosti od oko 20 m.

Zadatak 20 - Trallsformatorslea stanica 10/0,4 leV napaja mrezu llisleog napona 380/220 V. Na mrezi je primenjeno zas­titno uzemljenje. 03igllraci motora i aparata su od 15 A. Odre­diti otpor pogonskog uzemljenja.

Otpor pogonskog uzemljenja cemo odrediti prema struji iskljucenja najveceg osiguraca It = 3,5 . 15 = 52,5 A

Ud 65 Rp ~ --- = --- = 1,24 Q

Ii 52,5

Za otpor pogonskog uzemljenja usvajamo R = 1,33 Q. Ako se ovaj otpor zbog nepogodnog zemljista tesko moze

postici, mozemo za sve prijemnike sa osiguraCima preko 10 A primeniti zastitne prekidace, pa ce u tom slucaju otpor pogon­skog uzemljenja iznositi

Rp= 3,~5 10 1,86 Q

Otpor uzcmljenja u postrojenjima iznad 1 IcV - Ako je zvezdiste transfonnatora neuzemljeno, na primer na nlrezama srednjeg napona 6 ... 35 kV, onda se struja zemljospoja za­tvara preko kapacitetnog otpora mreze visokog napona. Otpor zastitnog nzemljenja je odreden za

214

Ud 125 Rz=-=-[Q]

Iz Iz

Struja zemJjospoja I, u nekompenzovanoj mrezi sa neuzem­Ijenim zvezdistem iznosi priblizllO

I,=V.L.C [A] 1000

gde je: V [kV] - Medufazni napon mreze visokog napona, L [km] - ukupna duzina neposredno (galavanski) po­

vezanih vodova, C - koeficijent koji iznosi:

2,5 za vodove bez zastitnog uzeta, 3 za vodove sa zastitnim uzetom.

Za struju zemljospoja I, za podzemne kablove vidi tablicu 34.

Tabl. 34

Na- Struja spoja sa zemljom A/km za kablove preseka mm2

pon kV 10 1 16 I 25 I 35 I 50 I 70 I 95 I 120 I 150 I 1851 240 1300

6 0,33 0,39 0,45 0,63 0,68 0,76 0.84 0,9 0,98 1,0 11,1 1.2 --------------------- -

10 0,55 0,65 0,75 1,0 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 2,1 ---- ----------------

7,017,8 --

35 - 4,0 4,4 5,0 15,5 6,1 6,5 8,4

Najveca dopnstena vrednost otpora uzemljenja n e1ek­tricnim postrojenjima, prema podacima iz knjige P.A. Dolin: »Spra vocnik po tehnike bezopasnosti«, data je n sledecem pregledn:

Za postrojenje visokog napona I - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa velikim stru-

jama spoja sa zemljom (500 A i vise) ................ 0,5 Q

2 - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa malim stru-jama spoja sa zemljom (do 500 A) .................. 10 Q

Za postrojenje niskog napona 3 - Postrojenje sa uzemljenim zvezdistem: a) uzemljeno zvezdiste generatora i transformatora snage

100 leVA i nize .................................... 10 Q

b) u ostalim slucajevima ...................... 4 4 - Zastitno uzemljenje u postrojenjima sa izolovanim

zvezdisLeln

215

a) pri snazi generatora i transformatora 100 kVA i manje ............................................ 10 Q

b) u ostalim slucajevima ...................... 4 Q

Zadatak 21 - Transformatorska stanica se napaja na nekompenzovanoj mreti 10 kV, ukupne duzine vodova 80 km. Mreza 10 kV je nadzemna bez zastitnog uzeta. Odrediti otpor zastitnog uzemljenja.

Struja zemljospoja iznosi

V· L· C 10.80·2,5 h·· -2A

1000 1000

Otpor zastitnog uzemljenja biee

Ud 125 R z -----62,5Q

I, 2

Za oklopljeno postrojenje bez ograde otpor uzemljenja hi iznosio

65 65 R,-----32,50.

Iz 2

S obzirom na navedena ogranicenja USVOJlcemo maksi­malni otpor zastitnog uzemljenja Rz= 10 O.

Postrojenja iznad 1 k V sa nzemljenim zvezdistem - Zvez­diste moze biti uzemljeno preko induktivnog otpora (Peter­senovog kalema). U tom slucaju se na mestima sa ugradenim Petersenovim kalenlovima racuna sa zbirom struje Peterseno­vih kalemova i preostale struje mreze ako je zastitno i pogol1sko uzemljenje povezano, a sa preostalO1TI strujom mreze aka je zaslitno uzemljenje odvojeno od pogonskog. Na mestima gde nisu ugradeni Petersenovi kalemovi merodavna je preostala struja u najnepovoljnijem slncaju.

Velicina preostale struje mreze data je n tablici 35

U nekim mrezama se primenjujn Petersenovi kablovi na naponu 35 kV ako je struja zemljospoja veea od 10 A, a na mrezama 6 ... 10 kV ako je struja zemljospoja veca od 30 A.

216

Tabl. 35

Napon mreze I Vrsta mreze

I Preostala struja u % od

kV I struje spoja sa zemIjom

10

I I 20 ... 25

35 Nadzemni vodovi 12 ... 14 110 2 ... 5

6

I I 8 ... 10

10 Kablovi 6 ... 8 35 4 ... 5 ,

I ,

Na primer, u kompenzovanoj mrezi 35 kV uknpne du­zme 400 km, nala2i se transformatorska stanica bez ugrade­nih Petersenovih kalemova. Vodovi su sa zastitnim uzetom. Otpor zastitnog uzemljenja racunaeemo sa preostalom stmjom mreze Ip. Pomoeu tablice 35 nalazimo

14 Ip---I,

42 . . V·L·C

gde Je I z-----1000

35·400· 3

1000 42A

14 Ip---' 42 - 5,88 A,

42 125 125

oclatle Rz - - ---- - 21,2 Q Ip 5,88

Bez kompenzacije bi otpor zastitnog uzemljenja iznosio 125

Rz --- - 2,98, dakle znatno manji i skuplji. 42 Postrojenja iznad 1 kV mogu imati neposredno (direkt­

no) uzemljeno zvezdiste. To je slucaj u postrojenjima napona 110 kV i viSe. U tom slucaju se racuna sa strujom jednopol­nog kratkog spoja, koja treba da iskljuci prekiclace u kratkom vremenu.

U postrojenjima 10 kV i 35 kV primenjuje se, narocito za kablovsku mrezu, indirektno uzemljeno zvezcliste. Izmedu zv~zdiSta i}emlje postavljaju se rezistantni (omovski) otpori, kOJl ogramcavaJu stmJu kratkog spoja sa zemljom, a time i naprezanje postrojenja.

Na primer u beogradskoj mrezi se za indirektno uzem-.ljenje koriste elektrolitski rezistantni otpori i to 6 0 za 10 kV

mrezu i 21 0 za 35 kV mrew. Time se ogranicavaju struje zemlJospoJa na oko 1 000 A. To je dovoljno za iskljucenje osi­gur~ca. i prekidaca, a sa druge strane snlanjuje naprezanje po­slrojellja usled udarnog dejstva jednopolnog kratkog spoja.

217

3.4 Kompenzacija strnje spoja sa zemljom (Petersenovi kalemovi)

U sistemima sa uzemljenim zvezdistem dolazi do kratkog spoja u slucaju spoja sa zemljom jedne faze. Ako zvezdiste nije uzemljeno (sto je slucaj u Evropi sa sistemima visokog napana), anda ee se pri spoju jedne faze sa zemljom pojaviti struje spoja sa zemljom. koje se zatvaraju preko mesta kvara, kapacitetnog otpora mreze i faznih navoja alternatora. odnosno transfor­matora. Pri visokim naponima i veeim kapacitetima mreze (na primer kablovske) struje spoja sa zemljom mogu postiCi vrednost opasne po provodnike (preko 7 A).

U normalnom rezimu rada (slika 148) kroz provodnike proticu jednake po ve1iCini kapacitetne struje

Vj Ieo~-- ~Vj' w C

Xc

gde je Vf - napon svakog provodnika prema zemlji, C - ka­pacitet izmedu provodnika i zemlje, w - kruzna ucestanost.

Ico_

~v~sr Ieo

leo

UTf URI Ico

Ico _

leo_

a) b) SI. 148 - Trofazni sistem sa neuzemljenim zvezdistem u normalnom pogonu

a - elektricna serna; b - strujni i naponski vektorski dijagram

Kapacitet C zavisi ad duzine i vrste linije. Naponi faza prema zemlji UrI' US!, Uti Sil simetricni i brojno jednaki faznom na­ponu sistema.

U slncaju spoja sa zemljom jedne faze menjajn se i napo­ni prema zemlji i kapacitetne struje pojedinih faza (slika 149). Na primer, pri spoju sa zemljom faze T, njen napon prema zemlji pada na nuln, a teziste naponskog dijagrama se pomeri iz tacke A u B (zvezdi;;te dobija fazni napon). Ostale dYe zdrave faze dobijaju prema zemlji V"3 puta veei napon, koji je sad jednak medufaznom naponu: Vr~ V3. V rj; V,~ V3. V,r'

218

Kapacitetne stmje u fazama R i S zajedno sa naponima uvelicavaju se za V3 pnta, Ier ~ V3 . Vrr w C~ V3. leo' 108 ~ V 3. leo' Kapacitetna stmja faze T je nnla, jer je ta faza u spoju sa zemljom, pa je i njen kapacitet C prema zemlji jednak nuli.

Suma kapacitetnih struja sve tri faze nije vise jednaka nuli, zbog cega kroz mesto spoja sa zemljom tece stmja Ie' koja je brojno V3 puta veea od struja lor i I" nepovredenih

__ Ies VVv-------~------~t-s

a)

s

SI. 149 - Trofazni sistem sa neuzcmljenim zvezdistem u slucaju jednofaznog spoja sa zemljom

faza, iii koja je 3 puta veea od stmja leo pri normalnom reZlmu rada, kao sto se vidi u dijagramu napona i struja (slika 145 b)

-Ie~ V3. Ier~V3. IC8~ V3. V3. Ieo~ 3· Ieo~ 3· VjW C

Po Petersenu ova se stmja moze kompenzovati (ponistiti), ako se u zvezdiste transformatora postavi induktivni otpor sa samoindukcijom L. Da bi se kapacitetna stmja Ie ponistila sa induktivllom strujom fL, treba da je Ie = fL, odnosno

Vj . 1 3· VjwC~-; L~---

wL 3w'C

Na slici ISO pokazana je sema sa prikljucnim induktiv­nim (Petersenovim) kalemom L.

Kroz mesto spoja sa zemljom proticu jednake a suprotne struje koje se ponistavaju, tako da se linija ne mora odmah

. iskljuciti, nego se moze pricekati neko vreme dok se ne usta-

219

novi mesto kvara. Na slici 150 b dat je strujni dijagram pri kom­penzaciji struje spoja sa zemljom.

U vodovima k01TIpenZovanirn sa Petersenoyirn kalemovi­rna nece teci tacno struja Ie kroz mesta spoja sa zemljom, nego ce postojati neka razlika oko 10% od I" jer se ne moze pos­tici potpuna kompenzacija.

Ar ____ ~IO'~==~ ______ ~ •

IcS_ !---'VIIV'Ir-------=-==--------.----I- •

V\Ar~I='=-~---~----~--t--+-T -- Ie /I" I leo

St. 150 - Kompenzacija kapacitetne struje pomocu otpora sa samoindukcijom L

Snaga prigusnog Petersenovog kalema ravna je proiz­vodu napona prema zemlji i struje koja kroz njega tece, koja je jednaka struji sa zemljom Ie:

V Pc~Uf' Ie. odnosno Pc~~' Ie gde je VI) medufazni V3 .

napon. Odredivanje struje spoja sa zemljom I, vidi u odeljku 3.3 Proracun otpora uzemljenja (str. 192).

Iskustvo je pokaza]o, da kalem moze da odstupa ± 10% od proracunske vrednosti. Ako se kapacitet mreze u pogonu menja (iskljuCivanjem ogranka), mora se na kalemu predvideti vise izvoda.

3.5 Signalisanje spoja sa zemljom n elektricnoj mrezi

Ako elektricna mreza nije kompenzovana, ogranak u kome se pojavio spoj sa zemljom treba odmah iskljuciti, a ako je kom­penzovana prvo se izvrsi prebacivanje u mrezi kako hi sto manje potrosaca ostalo bez energije, a potom se deo mreze u kojoj

1) Po internacionalnirn oznakama se oznacuje sa: E - elektromo .. , torna sila, U - fazni oapon i V - medufazni napon.

220

se nalazi kratak spoj iskljuei. U svakom slueaju spoj sa zemljom treba da bude signalisan.

Na slici lSI pokazan je nacin signalisanja spoja sa zem­ljom kad je zvezdiste na jednom od transformatora pristu­paeno. Izmedu zvezdista i zemlje postavljen je naponsld trans-

SI. 151 - Signalisanje spaja sa zemJjom kad je zvezdi§te sistema

pristupacno 1 - naponski transformator; 2 -

naponsko rele f

formator 1, a na njegovim krajevima prikljuceno je naponsko rele 2; U normalrum uslovlma rada nema napona izmedu zvezdlsta transformatora 1 zemlje. U slneaju spoja sa zemljom

jedne faze, potencijal zvez­dista dobice fazni napon i rele ce ukljuciti neld signal (sirenu iii signalnu plocicu).

f

3

Ako zvezdiste nije pris­tupacno, onda Se moze pri­meniti naponski transforma­tor sa pet jezgra uzemljen na strani visokog napona. Vidi sliku 152 pod 1. Na­

S!. 152 - Signalisanje spoja sa zem- voj eetvrtog i petog jezgra, Ijom kad je zvezdiste sistema koji u stvari meri napon

nepristupaeno zvezdista prema zenl1ji. ve-. - naponski transformator sa pet zan je za rele 2. U slucaju Jezgra; 2 - rele; 3 - zVllcni signal spoja sa zemljoro rele 6e

. '. ukljueiti kontakte, koji us-postavljaju strujno kolo izmedu sekundara naponskog trans­fOrInatora 1 i signalne sirene 3. U OVom slucaju je pogon sig­nalnog urcdaja naizmenienom strujom.

Na ovaj nacin nas signal sarno obavestava, da je doslo do spoja sa zemljom. Ako je potrebno da se zna i na kojoj je

221

fazi doslo do spoja sa zemljom, moze se primeniti po stupak pokazan na sliei 153.

Kad je pogon normalan sve svetiljke 2 svell~ ravnome.rno, a voltmetri pokazuju iste napone. Ako dode do spoJa sa zemljorn,

2

81. 153 - Signalisanje spoja sa zemJjom sa oZliakom faze u spoju

1 - naponski transformator sa pet jezgra; 2 - sveti1jke; 3 - rele

onda se svetiljka faze u spoju sa zemljom ugasi, a ostale jace svelle. Rele ukljuci signal, a voltmetri pokazll nesirnetriju napona.

222 I

:j ! j

I I

'1

VI POPRAVAK FAKTORA SNAGE POMOCu KONDENZATORA

Sto je faktor snage (cos '1') rnanji, to Je prividna snaga potrebna za jednu istu aktivnu snagu veca. To ima za posle­dicu povecanje preseka provodnika dimenzija masina, zatim znatno placanje reaktivne energije.1)

Iz navedenih razloga potreb­no je popraviti faktor snage, sto se maze posti6i pomocll sinhronih motora ili pomo6u lcondenzatora. Upotreba kondenzatora je savre­men i ekonomican naCin popravka faktcra snage, narocito za rnanja postrojenja.

Kondenzator proizvodi kapa­citetnu struju, koja je pornerena za 90° ispred napona. Otocnirn ve­zivanjem kondenzatora i potrosaca sa induktivnim opterecenjem maze se postiCi, potpuna ili deJimicna kornpenzaeija reaktivne struje, od­nosno snage (vidi sliku 154).

p

Sl. 154 - Dijagram popravka faktora snage

Iz dijagrarna na slici 154 dobijamo Px~ p. tg '1'. Za pot­punu kornpenzaeiju kondenzator treba da irna snagu Pc~ PX' BuduCi da potpuno kornpenzovanje zahteva velike kondenza­tore, u praksi se cesto zadovoljavarno popravkorn eos'P do 0,85

1) Prema postojeCim tarifama dozvo1java se potrosacu da preuzme bespJatno reaktivne energije u iznosu 62% od preuzete aktivne energije, sto odgovara garantovanom faktoru snage cos ~ = 0.85. Visak reaktivne energije se piaCa.

223

iii 0,9, to jest od cos 'PI na cos 'P2' U tom slucaju snaga kon­denzatora iznosi

P,= P (tg 'Pl- tg 'P2)

Snaga koudenzatora se izracunava u kV Ar, to jest u kilovoltamperima reaktivnim.

Radi lakseg izracunavanja u tablici 36 dati su koeficijenti s kojima treba pomnoziti aktivnu snagu postrojenja P[kW], da bi se dobila snaga kondenzatora P,[kVAr] za popravak faktora snage od cos 'PI na cos 'P2. Pri tome treba voditi racuna, da se snaga P odnosi na snagu uzetu iz mreze, a ne na nomi­nalnu snagu na vratilu matara. Aka nominalnu snagu motora oznacimo sa P n. a stepen iskoriscenja motora sa 1jm, auda ce snaga uzeta iz mrete biti P = P nl1Jm.

Tabl.36

\

'--Prvobitni faktor Popravljeni faktor snage - cos 412 snage - cos<p 1 0,80 I 0,85 I 0,90 I 0,95 I 1,00

I

0,40 1,54

I 1,67 I 1,81 1,96 2,29

I 0,42 1,41 1,54 1,68 1,83 2,26

I 0,44 1,29 1,42 1,56 1,71 2,04 I 0,46 1,18 1,31 1,45 1,60 1,93

I 0,48 1,08 1,21 1,34 1,50 1,83 0,50 0,98 1,11 1,25 1,40 1,73 I 0,52 0,89 1,03 1,16 1,31 1,64

I 0,54 0,81 0,94 1,08 1,23 1,56 0,56 0,73 0,86 1,00 1,15 1,48 I 0,58 0,66 0,78 0,92 1,08 1,41

I 0,60 0,58 0,71 0,85 1,01 1,33 0,62 0,52 0,65 0,78 0,91 1,27 0,64 0,45 0,58 0,72 0,87 1,20 0,66 0,39 0,52 0,66 0,81 1,14 0,68 0,33 0,46 0,59

I 0,75 1,08

0,70 0,27 0,40 0,54 0,69 1,02 0,72

I 0,21 0,34 0,48 0,64 0,96

0,74 0,16 0,29 0,43 0,58 0,91 0,76 0,11 0,23 0,37 0,53 0,86 , 0,78

I 0,05 0,18 0,32 0,47 0,80

I 0,80 - 0,13

I 0,27 0,42 0,75

0,82 - 0,08 0,21 0,37 0,70 0,84 I - 0,03 0,16 0,32

I 0,65

I 0,86

I - -

I 0,11 0,26 0,59

0,88 - - 0,06 0,21 6,54 -

224

1 IZRACUNAVANJE COS 'P ZA NEKU INSTALACIJU

. Prakticno se maze izracunati cos cp za instalaciju trofazne stru]e pomocu elektricnog brojila i ampermetra.

60'/1. C·] 000 cos 'P~

V3.V.!

gde je: 11 - broj obrtaja diska brojila za 1 minut· C - konstanta brojila (C [kW~/obr.]); ! - elektricna struj; u amperima lzmerena pomocu ampernletra, V - nap on lllreze u V.

Ako se" raspo~aze sa. aktivnim i reaktivnim brojilom, onda se cos!p Inoze lzracunatl lZ:

Wa cos'P~ !_~

~ Wa2+ Wr'

gde je: Wa- aktivna energija, a W r- reaktivna energija pro­citana sa oba brojila za isti period vremena.

, Trenutna vrednost faktora snage Inoze se izmeriti po~ moeu cos cp - metra.

2 SEMA VEZIVANJA KONDENZATORA NISKOG NAPONA

. Na slici 155 prikazana je sema vezivanja kondenzatora luskog napona U l11otornoj instalaciji.

Kondenzatori su postavljeni u trouglu izmedu svih faza. Baterije S1l sllabdevene sa otpornicima zi{ rasterecenje. Oni su nameu]em za otklanjanje opterecenja kondenzatora posle iskljucenja. Kondenzatorska instalacija je zasticena toplji­viln osiguracinla iIi automat~ skim prekidacem. Maksimalni okidaci treba da budu po de­seni Da 1,3 X In kondenzatora, radi zastite od slucajnog po­visenja napona iIi rezonanse. Ako su ukljucivanja i isklju­civanja cesta mogu se u svaku fazn postaviti induktivni na­voji radi ogranicenja struje ukljucivanja.

15 Elektranei razvodlla postrojenja

81. 155 - Serna vezivanja konM denzatora niskog napona u mo­

tornoj instalaciji

225

3 SEMA VEZIVANJA KONDENZATORA VISOKOG NAPONA

Na slici 156 pokazana je sema vezivanja kondenzatorskih baterija visokog napona manje snage. Baterije manje snage spregnute su u zvezdu, a vece snage u dvostruku zvezdu.

Prekidaei za zastitu kondenzatora 1 moraju biti snabdeveni sa maksimalnim relejima u sve tri faze. Releji su podeseni na 1,3 X In. Otpori za praznjenje 2 treba da smanje napon posle

3 +

Sl. 156 - Serna vezivanja kondenzatora visokog napana

1 - zastitni automatski pre­kidac; 2 - otpori za praz­njenjc iii naponski konden­zator; 3-induktivni navoji; 4 - kondenzatori; 5 - rele

stabilnosti

iskljueenja na 660 V za vreme od 5 luin. lnduktivni navoji 3 sluze za sma­njivanje strujnih udara pri ukljuCiva­nju kondenzatora na mrezu. Njihova snaga iznosi oko 0,5% od snage kOll­

denzatorske baterije. Kondenzatori su zasticeni i releom stabilnosti 5. On se vezuje izmedu neutralne tacke zvez­dista i zemlje ili izmedu neutralnih taeaka dYe zvezde. U slucaju probi­janja elemenata nastaje pomeranje neutralne tacke, taka da dolazi do na­ponske razlike zvezdista i zemlje. Rele deluje lUI okidac prekidaca, koji odmah iskljucuje.

Kondenzatore za popravak fak­tora snage proizvodi »Elektrosrbija« - fabrika elektroopreme u Ripnju.

Zadatak 22 - Radionicki pogon 380 V sa ukupnim optere6enjem 200 kW radi sa cos 'P ~~ 0,64. Odrediti snagu kondenzatora za popravak fak­tora snage na cos'P = 0,85.

Res e n j e: 1z tablice 35 za prvobitni faktor snage cos 'PI = 0,64 i

popravljeni faktor snage cos 'P2 = 0,85 dobijamo koeficijent 0,58 kojim treba pomlloziti aktivnu snagu P = 200 kW. Prema tome je snaga kondenzatorske baterije Pc= 200XO,58 = 116 kVAT.

226

VII STRUJA KRATKOG SPOJA

Prema struji kratkog spoja dimenzionisu se delovi elek­tricn~h p'o~trojCl~jD: kao sto su: sabintice, izolatori, rastavljaci, prekldacI 1 stru]m transformatori. Usled struje kratkog spoja nasta]u U v delovl~a elvektricnih poslrojenja toplotna (termicka) 1 mehamcka (dmamlcka) naprezanja. Mehanicka naprezanja postaju narocito opasna, ako dode do rczonanse izmedu sop­stvenih n:~ehanickih. ~scilacija i uticaja elektricnih oscilacija. Pro~odnlcl, lzolato~'l 1 aparati moraju izddati struju kratkog spoJa, dok ne stUpl U deJstvo odgovarajuca zastita.

Struja kratkog spoja je prelazna pojava. Ako se alternator na odvodima iznenada kratko spoji, enda se jacina struje naglo povecava do udarne struje kratkog spoja, koja postepeno iako brzo, opada do trajne struje kratkog spoja. Velieina amplitude struJl10g udara zaVlSl od udarnog rasipanja (pacta napona) u alternatorima. Da bi Se ograniCile struje kratkog spoja, u sa­vremenim alternatorima usvajaju se veliki padovi napona (9 do 45:1?). Na t~j nacin postiiemo, da se udarna struja, kratkog spoJa ogral11el 11a pnbhino 15 puta ve6u vrednost od nominalne struje. Vreme koje je potrebno da struja opadne od udame do trajne vrednosti zavisi od uslova koji vladaju u alternatoru, od vr~te mreie i. njeg~)Vog opterecenja. Ukupno vreme opadanja Jacme struJe IznOSI 3 do 5 sekundi.

Na slici 157. pokazan je tok promene struje kratkog spoja od udarne do traJne vrednosti u najnepovoljnijem slueaju.

Udarna struja. kratkog spoja Iv.. pod cijim se dejstvom provodnici medu sobom privlaee i odbijajn, merodavna je Za mehalllcka naprezanja sabimica i izolatora.

Prekidaci se ne mogu iskljuciti trenutno. Zbog toga struja kratkog spoja opadne u izvesnoj meri do momenta iskljueenja. Stn1]u u momentu Iskljucenja naziva se struja iskljueenja I;.

15" 227

Trajanje kratkog spoja do iskljueenja iznosi za: topljive osi­guraee priblizno 0 sekundi, za prekidace s primarnim releom 0,1 s i za prekidace sa sekundarnim relejima 0,25 s, Snaga P, koja odgovara struji iskljucenja, naziva se snaga iskljucenja. Za izbor prekidaca je merodavna struja i snaga iskljueenja, a ne nominallla struja.

\----G,1.,,0,25s ---I

SI. 157 - Struja kratkog spoja

a - nesimetricna struja kratkog spoja; b - simetricna komponenta; c istosmerna komponenta; 111. - udarna struja kratkog spoja; Ilr-cfektivna vrednost simetricne komponente udarne struje kratkog spoja: It-- struja

iskljuccnja; It - trajna struja kratkog spoja

Strujni transformatori moraju izdriati zagrevanje usled trajne struje kratkog spoja It, kao i dinamicke sile usled udarne struje I •.

Kablove treba kontrolisati na zagrevanje usled trajne struje kratkog spoja It.

Za odredivanje struje kratkog spoja na odredenom mestu mora se poci od izYora struje (alternatora) pa sve do mesta kvara uzevsi U obzir i uticaj transformatora j vodova. Sto je mesto kratkog spoja dalje od elektrane, bice struja kratkog spoja slabija.

U razvoju elektrifikacije doslo je do povezivanja vIse elektrana, transformatorskih stanica i dalekovoda u elektro­energetske sisteme. Odredivanje struje, odnosno snage kratkog spoja na odredenim mestima takvog sistema je komplikovan problem, kojim se bave odgovarajuci instituti upotrebljavajuCi u izvesninl slucajevima i elektronske racunske masine,

228

Mi cemo se dalje bavili izborom elemenata pojedinih elektrana kada su poznate karakteristike alternatora i trans­formatora, kao i izborom elemenata (delova) transformator­skih i razvodnih postrojenja kada su poznate (zadane) snage kratkog spoja na ulazu u postrojenje.1)

Detaljniji podaci se mogu naCi u knjizi »Elementi raz­vodnih postrojenja« od ing. Konstantina Popovica, kao i u Tehnickom prirucniku »Rade Konear« i »Elektro-tehnickom prirucniku« od ing. Dragutina Kaisera.

1 IZBOR ELEMENATA U POSTROJENJU VISOKOG NAPONA

Pri proracunu cemo se za postrojenja visokog napona slutiti pribliznom metodom redukovallih relativnih rasipanja.

Pocecemo od prostog slueaja jednog alternatora i jednog transformatora u elektrani prema sliei 158. Elektricne seme su ertane jednopolno.

F,\= :; /II VA

1':=20%

Sf. 158

2

Potrebnb je odrediti struju kratkog spoja h na mestu (I) i (2), to jest efektivnu vrednost naizmenicne komponente udarne struje kratkog spoja (vidi s1. 157).

Struja h je osnovni podatak za izbor elemenata postro­jenja. Struja kratkog spoja je prelazna pojava koja se menja od udarne do trajne vrednosti. Buduci da nam je na mestu kratkog spoja poznat nominalni napon Vn , to cemo u odnosu na njega posmatrati prelaznu pojavu struje, to jest smatracemo kao da se pri stalnom nominalnom naponu menja u toku vre­mena prividni otpor strujnog kola Z od izvora struje do mesta kratkog spoja. Za odredivanje struje r. dolazi u obzir pocetna impedansa (prividni otpor) Zp. U semi na s1. 158 dolazi u obzir

1) Na primer, U uZoj 10 kV mreZi beogradskog cvora uzima se snaga kratkog spoja P k ~ 200 MV A.

229

sarno otpor alternatora i transformatora, jer se otpor spojnih vodova u e1ektrani moze zanemariti. Pocetna impedansa Zp alternatora prakticno je jednaka pocetnoj reaktansi (reaktivnom otporu) Xp, pa mozemo staviti Xp nmesto Zp, jer omovski otpor iznosi sarno oko 3% pocetne reaktanse. Isto tako za transfor­Inatore u mrezi visokog napona Inozemo racunati sarno sa reak­tans om (induktivnim otporom). U koliko izmedu izvora struje i mesta kratkog spoja postoji dalekovod mora se uzeti n obzir i njegova impedansa (prividan otpor). Ako je omovski otpor R vada znatno manji ad induktivnog (R<X 12), onda se maze zanemariti. U kablovskim mrezama i mrezama niskag napona omovski otpor R se ne moze zanemariti, vee se u racun mora uvesti prividni otpor Z =VR2+X2.

Na s1. 158 vidi se, da je na mestn (2) veei napon (35 kV), nego na mestn (1) gde je napon 10 kV. Da bi odredili slruju na nekom mestu, npr. na mestn (2), moramo sve otpore do tog mesta redukovati (svesti) na jedan isti napon, obicno na pogonski napon na mestu kratkog spoja.

Na primer ako je na mestu (2) napon 35 kV,ta izracunali smo reaktansu alternatora X gl pri 10 kV i reaktadsu transfor­matora X t2 pri 35 kV, onda moramo reduktovati i reaktansu alternatora X gI pri 10 kV na X gZ pri 35 kV. Redukovanje se svodi na sledeci na6n. Snaga na mestu (1) i (2) je priblizno ista, ako zanemarimo gubitke u transformatoru

V3 V.I. = V3 Vzl2 ,

zamenom II = Vt!XgI i 12= VzIXg2 i sredivanjem dobijamo

X g2 = X .. • (~:r ' gde je VI pogonski napon lla mestu (1), a V2 napOll na mestu (2).

Struju kratkog spoja h odredujemo iz nOlllinalnog napona V" [kV] i pocetne illlpedanse Zp [D] na OSllOVU Omovog zakona

1,1 Vn [kA] , V3 ·Zp

gde je: 1,1 - sacinihic uveden radi sigurnosti. Z[D]- llkupni otpori (impedanse) od izvora struje re­

dukovani na pogonski napon na mestu kratkog spoja.

230

Kada je poznata struja kratkog spoja h mozemo dobiti ukupnu impedansu kola iz

1.1 Metoda redukovanib relativnib rasipanja

Deljenjem slruje Icratkog spoja Ik sa nominalnom strujom In = Vnl V3 Z" dobijalllo

Ik = 1,1 Vn . V" In V3.Zp·V3,Zn

Z" . 1 1 Z ' p

Oznacimo relativno udarno rasipanje (pad napona) sa s u %, dobicemo

Zp·I Zp·I Z z=--". 100= __ " .100=-2.100[%], Vn Zno1n Zn

odatle

Z,,=~~ Zp e

Zamenom u PkIP" dobijamo

naposletku

Ako stavimo

dobicemo

Pk = 100. 11 = 110 Pu E: ' Z

110

P" p.

p. = V3. V" ·1. = V3 V"' 1,1 V" jI3. Zp

e

Odavde . vidimo da je pri konstantnom naponu velicina ziP" proporclOnalna impedansi Zp. Na 'primer za nominalan

231

o

napon od 10 kV veliCina E/PU biee jednaka velicini same im­pedanse Zp.

Metoda redukovanih relativnih rasipanja sastoji se u tome, da se za sve delove 11lreze odrede redukovana relativna rasi~ panja E/Pn , pa se sa njima dalje postupa kao sa otporima. Svodenjem svih otpora na jedan odredujemo snagu kratkog spoja iz izraza

Pk~~[MVA1, E/Pn

a iz nje struju kratkog spoja

Iz struje kratkog spoja h izracunavamo sve ostale po­trebne podatke.

Preimucstvo ave metode je u tome, sio se cela rnreza tretira nezavisno od razlicitih napona pojedinih njenih delova i sto se za racull koriste prosta pravila za spr~nje otpora.

Orijentacioni padaei za relativno udarno rasipanje alter­natora navedeni su u sledeeem pregledu (po Kaiseru):

Turboalternatori .......... ,= 9 ... 15, prosecno 12 Alternatori sa istaknutim polovima

sa prigllsenim namotajem za n>750o/min .......... ,~ 15 ... 25, prosecno 18 za n<750o/min .......... E = 18 ... 30, prosecno 22 bez prigusnog namotaja za n>750o/min .......... E ~ 20 ... 30, prosecno 25 za n<750o/min .......... ,=25 .. .45, prosecno 30

Za transformatore za racun dolazi u obriz relativni napon kratkog spoja umesto relativnog rasipanja. Relativni napon kratkog spoja Ec uglavnom zavisi od viseg napona transfor­matora i prosecno iznosi:

Za visi na pon .. .. 232

6 i 10 kV, 30 i 35 kV,

110 kV

EC% = 3,7 .. .4,7 Ec% = 7 • % -11 co -

Transformatori veCih snaga imaju vece vrednosti napona kratkog spoja.

Paralelno vezani aHernatori iIi transformatori razlicite snage a istog rasipanja (odnosno napona kratkog spoja) mogu se zameniti alternatorom Cija je snaga ravna zbiru pojedinih snaga a istog rasipanja. Na primer

P~Pl+P2; E~El=E2'

Ako alternatori imaju razlicite snage i razliCita rasipanja, onda se snage svode na udarno rasipanje veee jedinice. Na primer: P1=20MVA, El= 12% i P2= 10 MVA, '2= 15%. Umesto sa 10 MV A racunamo sa

I E:l 12 P2 ~P2·-~10·-~8MVA.

E2 15

Ekvivalentan alternator imao bi

1.2 Udarna strnja kratkog spoja

Udarna struja kralkog spoja Iu predstavlja prvu ampli­tudu (maksimalnu vrednost) nesimetricne struje kratkog spoja (vidi sl. 157). Ona je merodavna za mehanicka naprezanja ele­menata postrojenja, a dobija se iz efektivne vrednosti naizme­nicne komponente udarne struje kratkog spoja h.

Iu=kV2IdkAl.

Koeficijent k uveden je zbog uticaja istosmerne kompo-

od odnosa aktivnog i reaktivnog 1'$ otpora R/X. Moze se odrediti iz slike 159. .,fij

\

1,2 Za alternatore moze se uzeti

da je priblizno R/X = 0,07, sto od­govara k ~ 1,8. U najnepovoljnijem slucaju za R = 0 je Ie = 2, odnosno Iu= 2,8 I •.

'Po O;!. q4 0.6 op lP \Z R/X--

Sl. 159

233

1,3 Trajna strnja kratkog spoja

Trajna struja kratkog spoja 1, koja nastaje po zavrset­ku prelazne pojave iznosi

1,= fl,'h.

Ako mreza ima vise izvora energije, onda je

I, ~ fl'1 ·1,,1 + fl', .1.2 + ... Podaci za fl' dati su u tablici 37 u zavisnosti od 1./1,.,

ako je do kratkog spoja dosio pri optereeenom alternatorn i cos cp = 0,8. Ako je do spoja dosio u praznom hodu biee 1, znatno manje. U dvopolnom kratkom spojn na krajevima alter­natora je 1, oko 50% veee nego u tropoinom, no na ve60j uda­Ijenosti od aiternatora postoje manje nego u tropoinom.

Tab!. 37

Ik Altern. sa izrazitim Turboalter~ri

Tn polovima

fL, IL,

1 I 0,94 2 1,0 0,75 3 0,85 0,60 4 0,70 0,50 5 0,60 0,42 6 0,50 0,35 7 0,43 0,30 8 0,40 0,27 9 0,36 0,25

1.4 Strnja iskljncenja

PrekidaCi ne mogu iskljuciti struju trenutno. Zbog toga struja kratkog spoja opada do momenta iskljucenja. Struja i snaga iskljucenja iznose.

1, ~ fl·Ik [kA],

Pi ~ fl' Pk ~ fl' j!3vk ·Ik [MVA].

Koeficijent fl zavisi od odnosaI./I,. iii Pk/P" i od trajanja kratkog spoja. Trajanje..c kratkog spoja iznosi priblifuo: za

234

topljive osigurace Os, za moderne prekidace sa okidacima 0,1 s, za prekidace sa sekundarnim relejima 0,25 s.

U mrezi sa nekoliko izvora energije struja iskljucenja bice jednaka zbiru struja iskljucenja pojedinih izvora.

Ii= fll I lk+ fl212k+ ...

Koeficijent fl bira se iz tablice 38.

Tab!. 38

hlI" I 1 I 2 I 3 I los 1,0

IL I 0, I s 1,0 ~O,25s 1,0

1,0 1,0 1,0 0,88 1,0 0,84

4 I 1,0 0,83 0,78

5 I 1,0 0,79 0,71

6 I 1,0 0,75 0,67

7 I 1,0 0,70 0,63

8 I 1,0 0,68 0,60

1 0 I

0:65

1 0,56

Zadatak 23 - Odrediti struju 1" i snagu h kratkog spoja na mestu (I) i (2) prema podacima na slici 158.

Na mestu (1):

z 20 -=-=4} P" 5

110 110 Pk~--~-~27,5 MVA,

z/Pn 4

j!3. Vn

Na mestu (2):

27,5 ~ 1 59 kA V3.10 '

z Z E 20 7 -~-+-~--+-~5,4 P" Pg p, 5 5

Relativna rastojanja smo sabrali kao otpore vezane na red.

110 110 Pk=--~-~20,4 MVA,

ziP" 5,4

20,4

V3 ·35 0,336KA

Zadatak 24 - Odrediti struju i snagu kratkog spoja na mcgtu (1) i (2) prema podacima na s1. 160.

235

()

Na mestu (I): Posto je na ulazu u transformatorsku sta­nieu data snaga kratkog spoja Pkl = 300 MVA, odredicemo struju kratkog spoja iz odnosa

P'~l 300 ~4,95kA. hI y3. Vnl y3.35

BMVA 7%

35 kV 10 kV

f2 750A

00 5MVA 7'l: BOO 15/SA

Fk']OOMVA t;S VA, 1-/., n< 10

A B 60VA. '·I.,n>70

SI. 160

Na mestu (2): Paralelno vezane transformawre istog rasi­panja (. = 7%) motemo zameniti transformatofom

P = 8 MVA+·5 MVA = 13 MVA; • = 7%

Redukovano relativno rasipanje na mestu (2) bice

-"-~~+~~ 110 +~~ 110 +-~~0,91 P n P"l P nz Pkl P"2 300 13

Snaga kratkog spoja 110 110

Pk2~---~--~ 121 MVA . • IPn 0,91

Struja kratkog spoja

121 ~7kA. y3.10

1.5 Izbor sabirnica i spojnib provodnika

Sabirniee se odabiraju prema normalnoj struji koja pro­tice kroz njih

236

gde je:

:EPn[kVA] - zbir snage na sabirnieama. Vn[kV] - nominalni slozeni napon sabirnica.

Subirnice se biraju prema nominulnoj struji iz odgovara­juCih tabliea (vidi tabliee 14 i IS).

Sabirniee se proveravaju na dinamicku cvrsto6u.

na termicku

Dinamicka evrstoca sabirnica - U sled prolaska struje kroz sabirniee deluju sile

I Fe ~ 2.04 -. I u' [kp],

a gde je: F, [kp]- sila izmedu sabirniea,

I [m] - razmak izmedu oslo11aea sabirnica, a [cm]- razmak izmedu osovina provodnika, Iu [kA}- amplituda udarne struje kratkog spoja.

Sila Fs izazvace naprezanje na savijanje, koje ce biti na­rocito opasno ako frekvencija usled dejstva naizmenicne struje dode u rezonansu sa sopstvenom frekvencijom sabirnica. Treba izbegavati dimenzije sabirnica sa sopstvenOln frekvencijolll ako 50 Hz, a 11arocito oko 100 Hz.

Sopstvena frekveneija jednog ~tapa (provodnika) moze se izracunati po obrascima iz tablice 39.

Tabl. 39

PRESEK ZA BAKAR ZA ALUMINIJ.

~F: f[HzJ=38 b[enD "[m]

f[HzJ=52 j; [ern] I'[m]

~tr f =38,1- f =521.

~ F. f =33.sL

I' f =45 1. Naprezanje na savijanje kontroli~e se po jednacini: za

pljos11ate provodnike uspravno postavljene

F,l cr ~ 25 kv - [kpjcm2],

hb2

237

za pljosnate provodnike horizontalno postavljene

Fsi ,,~25 kv ~ [kp/cm2].

h2b

za pune okrugle provodnike

Fsi ,,~35 kv [kp/cm2],

d 3

gde je: kv - koefieijent rezonanse prema tablici 401).

Fs [kp] - sila izmedu provodnika usled udame struje, I [m] - razmak oslonaea (izolatora), h[em], b[em], d[em] - dimenzije provodnika (vidi tab!. 39). ,,[kp /cm2] - dozvoljeno naprezanje sabimiea na savi-

veei

janje i to za bakar <1400 kp/em2, za aluminijum <500 kp/em2 •

Ukoliko je naprezanje vece od dozvoljellJOg treba usvojiti presek iii manji razmak oslonaea. 'f

Tab!. 40

18[H,] k, kp I, [H,] k, kp

10 0,5 0,5 90 2,1 1,7 15 0,6 0,6 95 - 2 20 0,73 0,8 100 - -25 0,85 0,6 105 - 2 30 1,0 0,75 110 - 1,65 35 1,1 0,9 115 2,0 1,5 40 1,3 1,1 120 1,7 1,4 45 1,6 1,3 125 1,5 1,3 50 2,05 1,5 130 1,4 1,25 55 1,85 1,3 60 1,7 1,2

135 1,3 ),2 140 1,25 1,2 i

65 1,6 1,15

I 70 1,6 1,2 75 1,6 1,25 80

I 1,65 1,35

85 1,8 1,5

145

I

1,21 1,18 150 1,2 1,16 155 1,2 1,14 160 1,18 1,12 200 I 1,1 ),1

Termicka cvrstoea sabirniea i provodnika - Za termicku cvrstocu merodavna je efektivna vrednost srednje stmje kratkog

1) Za /s preko 200 Hz iznosi kv i kp= 1.

238

spoja I,[kA] u vremenu t [s] od pocetka do kraja kratkog spoja.

I,~oIkVm+n gde je:

h[kA] - struja kratkog spoja, m - pan zavisan od k ~~ Iu/V2h, vidi dijagram na s1. 161, n - clan zaVlsan od (Jot = It/I., vidi s1. 161. Najmanji dozvoljen presek provodnika Sd[mm2] s obzi­

rom na razvijenu toplotu iznosi

"

--t sec

SI. 161

gde je: c - koefieijent koji iznosi

7,5 - za bakame sa birniee 12,0 - za aluminijumske sabimiee 8,8 - za bakarni kabl 6 i 10 kV 9,1 - za bakami kabl 30 i 35 kV

10 - za izolovane provodnike t [s] - vreme iskljucenja

239

U svojen presek S treba da bude veei od najmanje doz­voljenog Sd.

Ako je mesto kratkog spoja daleko od izvora el. energije t > 2 s, mozemo umesto Is racunati sa It·

Zadatak 25 - Izabrati sabirnice B prema podaeima iz zadatka 24 i prokontrolisati ib na dinamicka i termicka na­prezanja.

1z zadatka 24 imamo Pk2= 121 MVA, h2= 7 kA.

Nominalna slruja I~. Pn . 8 + 5 ~ 0,75 kA.

n V3.Vn V3.10

Udarna slruja kratkog spoja lu= 2 V2' b, = 2,82' 7 = = 19,74 kA.

Usvajamo balearne sabirniee bojene 60 X 5 mm (tabl. 15). Za razlllak sabirnica obicno se uzima t

za 10 kVa = 20 ... 30 em 35 kV 40 ... 50 em

110 kV 200 ... 220 em Usvajamo razmak sabirnica a = 25 em,

razmak oslonaea [ = 1m,

Dinamicka hrstoca - Sila izmedu provodnika

[ I F,~ 2,04-· Iu2~ 2,04-19,742 ~ 31,8 kp.

a 25

Sopstvena frekveneija

j, ~ 38 .~~ 38 .22~, 19 Hz. 12 [2

Naprezanje na savijanje

G ~ 25 !c/"[ ~ 25·0,73· ~,~ ~ 387,6 kp/cm2, I1h2 6.0,52

G ~ 387,6 < 1 400 kp/em2•

Termicka cvrs!oca - Predviden je presek bakaruih sa­birniea S = 300 mm2 i trajanje kratkog spoja do prekida t = 1 s.

240

Buduci da nisil poznate nOlllinalne snage struje izvora el. energije (alternatora), to ne mozemo odrediti fL' i fLt. Ako za najnepovoljniji slucaj uzmemo da su fL' i fL' jednaki I, bice

1, ~ It ~ I, ~ Ik ~ 7 leA.

Najmanji dozvoljen presek bakarnih sabirniea za t = 1 s i C = 7,5 bice

Sa ~ 1.,. c· Vi ~ 7 . 7,5· 1 ~ 52,2 mm2.

Predviden presek zadovoljava, jer je

S = 300 mm2>Sd= 52,5 mm2•

1.6 Izbor izolatora

Potporni izolatori - Osnovni podae; su nominalni napon prelomna sila (grupa)

Dinamicka sila, koja deluje usled udarne struje preko provodnika l1a izolator iznosi F = k p ' Fs. Korekcioni fakior kp

uzima se iz tablice 40. Na glavu izolatora deluje nesto veea sila

FI ~ F. HI + n + h/2 . HI

Podaei za visinu izolatora HI uzeti su iz tabl. 12 (vidi sl. 162).

Podnozje nosaca sabirnica 11 iz-nosi oko 15 ... 20 mm. Treba iza­brati izolatore sa vecom prelO1111l0m silom ad Fl' Izolator grupe A izdr­zava silu od 375 kg, grupe B od F. 750 kg, a grupe C od 1 250 kg. •

Provodni izolatori - Osnovlli podaei su nominalni napon, prelomna sila i nominalna struja. Polovilla vi-sine provOdllOg izolatora priblizno je SI. 162

jednaka visini odgovarajuceg podpor-

F

nog izolatora (sl. 163), pa se provera vrsi kao za potporne izola!ore visine HI odgovarajuceg napona i grupe B i C.

16 Elektrane i razvodna postrojenja 241

Termicko naprezanje proverava se prema

I'd;;;;' I, )It

Najveea dozvoljena termicka struja I'd[kA] zavisnosti od nominalne struje In [A] za t = 1 s data je u tabliei 41.

H SI. 163

Tabl. 41

I In [AI I 200 400 600 II 000 I i 500 12 000 I

I,,[kAIT-I -9-+-16~-4-1 I 81 I 120 I 185

1.7 Izbor rastavljaca

Za izbor rastavljaca su nlerodavni nominalni napOD i no­minalna struja. Rastavljac mora izdriati udarnu struju kratkog spoja. U tabliei 42 navedeni su podaei za dozvoljenu udarnu struju rastavljaea Iud. Dozvoljena udarna struja kratkog spoja Iud treba da je veea iii jednaka udarnoj struji In na tome mestu.

Tab!. 42

lIn I ZOO I

Iua I 25 I 35

I 600 1100012000 ... 6000 I A I I 50 I 100 I ISO I kA

400

Dozvoljena trajna struja kratkog spoja za vreme od 1 s, normalno je [tI, = 0,6 Iud. Za t [s] treba da je I'd> I, . vr:

U tabliei 43 dati su podaei za rastavljaee proizvodnje »Elektrosrbija« za unutrasnju llloniazu.

242

Tabl. 43

TIP RU-102 I RU-I04 I RU-352 I RU-354I

Nominalni napon kV I 10 10 35 35 NominaJna struja A 200 400 200 400 Udarna stfuja lad [kAJ I 25 35 25 35 Trajnastr.kr.spoja It ts [kA]! 12 18 12 18

,_G_ru_p~_iz_O_la_t~_ra ______ :__ A A I _ A I A

Zadatak 26 - Izabrati potpome izolatore za sabimiee B II zadatku 24.

Usvojieemo izolator SAR 10 sa visinom HI = 190 mm (vidi tabl. 12.) Podnoije nosaca izolatora usvajamo n = 20 mm Visina provodnika sabirniea h = 60 mm. Sila izmedu sabimiea F8= 31,8 kg (iz zadatka 25). Sila koja se prenosi na izolator iznosi F = Kp' F,= 0,8 . 31,8 = 25,4 kg, gde je korekeioni faktor K" = 0,8 uzet iz tabliee 40 za sopstvenu frekvenciju od 19 Hz.

Sila na glavi izolatora

FI ~ F. HI +n+}1/2 ~ 25,4. 190 + 20 + 60/2 32 kg HI 190

Izabrani izolator SAR 10 odgovara, jer izolator grupe A izdriava silu od F j = 375 kg.

Zadatak 27 - 1zabrati rastavljac na odvodu sa sabirnica B (vidi slilcu 160).

Iz zadatka 25 imamo nom. struju In = 0,75 kA, udarnu strujn kratkog spoja 1,,= 19,74 kA, nom. napon 10 kA.

Odabiramo rastavljac za 10 kV i 1 000 A (na primer pro­izvodnje »Rade Konear«). 1z tablice 42 nalazimo dozvoljenu udamu struju I"d= 100 kA. Trajna struja kratkog spoja u toku 1 s biee 1'1, = 0,6 . I nd= 0,6 . 100 = 60 kA. Izabrani rastavljac zadovoljava jcr je

Iud = 100 kA>Iu= 19,74 kA (vidi zadatak 25).- .,," ['1'= 60 kA>I,= 7 kA (vidi zadatak 25).

. '.!. .. '1'

1.8 Izbor strujnog transformatora

Pri izboru strujnog transformatora treba odrediti odnos preo brazaja, nominalnu snagu, klasu i saCinilac prekomerne struje.

243

SaCinilac prekomerne struje 11 je odnos prekomerne i nominalne primarne struje za koji strujna greska dostize 10% pri nominalno111 opterecenju. Napomenimo da strujna greska raste sa opterecenjem. Sacinilac prekomerne struje prcmu na­meni dat je u tablici 44.

Tabl.44 ----~------------~~~~~~----,~----,~~~-

iKlasai n, Namena -----_.---- t-----i-- ----- ,

Precizni merni pogonski instrumenti i tacna I I I 0,5 I <5do<1O pogonsko merenje snagc i encrgije

---~T--~I Normalni pogonski merni instrumenti Nezavisni maksimalni relci

Zavisni maksimalni relei I, 3,0 >5 ~OI0>10 )' Difcrencijalni i distantni relei c'"

----------~,,----'-Tcrmieka gralllcna struja I'd [kA] je gralllcna vrednost

trajne struje kratkog spoja koju transfOfmator maze izdrzati u toku jedne sekunde. Vrednost za proizvode » Rude Koncar« date su u tablici 45. Ako kratak spoj traje t sekunda onda je dozvoljena tennicka CVfstoca;

Dinamicka cvrstoca za transformatore proizvodnje »R. Konear« dobija se iz

Za stapne transformaiore Ind nije ograniceno. 03tale podatlce za merne transformatore vidi u glavi II 1.3. In' je nominalna primarna struja tra11s[ormatora.

Izraduju se i transformatori pojacane izvedbe sa I td = = (200 ... 1 000)' In'.

Naponski merni transformatori se nalaze u otoc,nom struj­nom kolu, pa nisu izlozeni dejstvu struja i sila u slueaju kratkog spoja. Stoga se 0 dinarniekim i termiekim naprezanjima za njih ne vodi racuna.

244

Tab!. 45

Konstrukcija I N~;". na-I~-I ----

Tip I pan k V I Klasa llll

I

I Malouljni sa jed nom jczgrom

I I ----

AKU-lO I 10 I 90 I,,'

"~-~ .. ~~.-.-----

i Otvoreni suvi sa 1, , sa 2 jezgre

AOP-IO AOP2-10

,--'-10

I 100 III'

Stapn; sa I, I ASB-IO ~I~-II~'~'-,-

I -:~;;;~E:g:: 1:- -JI-::-::~::O I-----r-' -:- --~~-, .. , sa 2 jezgre AZP2H35 35 IIi 3 90 In'

I Potporn; u ulju _: __ 2~ez~~:-J APU-~~! 110 I--I-I~,-:-I Zadatak 28 - Na izvodu sa sabimica B na 10 kV

(vidi sl. 160) ugraden je strujni transformator sa dva jezgra, jedno jezgro za mernu grupu 45 VA, klase I, l1<!O: drugo jezgro za zastilu 60 VA, klasu 1, 11> 10.

Odrediti odnos preobrazaja i proveriti termiCku i dinamicku cvrstocu.

Usvaja se stapni strujni transformator sa dva jezgra pro­izvodnje »Rade Koncar«. Nominalna struja odvoda In-::;:"c;:. 750 A. Usvaja se strujni transformator odnosa preobraiaja 800/5/5 A (sek. struja za svako jezgro po 5 A). Za slapni transformator prema ta blici 46 je

1,(,= 90 1'n= 90'0,8 = 72 kA I'd>1,= 7 kA (vidi zad. 25). Dinamieka evrstoca 1ud= 2,5 . I'F~ 2,5 . 72 = 180 kA; [ud>Iu= 19,74 kA (vidi zadatak 25).

1.9 lzbor prekidaca snage

Za izbor prekidaca snage su merodavni: nominalni napoll, struja i snaga iskljucenja.

Snaga iskljucenja racuna se iz Fi= V3"· V,/i, gde je Fi u MVA, Vn u kV i Ii u leA, Fia :;-; Fi, Fid iz tablice 46.

245

o dinamickin1 napreznnjima se ne vodi racuna, jer su prekidaci tako gradeni da izdde sve dinamicke sile u slucaju kratkog spoja.

Za termicko naprezanje vazi IifZ ~ I,VI Podaci 0 Ita za t = 1 s, odnosno 3 s, dati su u tablici 46.

Zadatak 29 - Izabrati prekidac snage ispred sabimiea A (35 kA) prema podacima iz zadatka 24 i sl. 160.

Izzadatka 24imamo podatkeP"I= 300 MVA, hI = 4,95 kA. Nominalna struja

P 8+5 In! ~ V3. V ~73 .35~0,214 KA

BuduCi da nije pozna!a Jlominalna struja izvora el. ener­gije, to ne mozemo odrediti fL. Zbog toga uzecemo za najne-

Tabl.46

Proiz~ vodnja Vrsta Fabricka

Nomin.

I N1"'m'-l Snaga I ~ozvo1j. s~r.

, struja isklj. kratkog sp. napon

ozoaka II I 1 3S i kV A MVA I ~l kA

1--=.g:--;-------;"prru"_i04_150 -----w--400 I 150 10 :e." PU-I04-250 10 400 250 8,5

14,5 20,6 20,6

~ :;J sa malo PU-I06-350 10 630 I 350 e 0. ulja PU-108-350 10 800 I 350 ,;;; 01 PU-355 35 I 500 350 8 til PU-356 35 600 800 20,5

--···,,------+'H ... ···(j a 400 ----6'--40·0 100 16

Hidro­matske

H 10 a 400 10 400 100 16 H 6b400 6 400 200 20 H 6b600 6 600 200 20 H 10 b 400 10 400 200 20 H 10 b 600 10 600 200 20

6 13,7

H 30 c 600 35 600 , 400 I 30

l~vigodg5~goJg~~grl']fl J~~= -Pri-eu"-matske

246

Autopne~

utomatski prekidac­rastavljac

RDN 3 I 6 200 12 5 RDN 4 10 200 20 5 za 5 s RD 7 35 200 30 2 2 2,2kA

REN 3 RFN 4 RF 7

6 10 30

200 320 i 200 500 pro 200 osigur.

povoljniji slucaj [J. = 1, pa ce snaga iskljltcenja na me stu pre­kidaca biti

Pi= [J.. Pk~ 1·300 = 300 MVA

Iz tablice 46 biramo prekidac sa malo ulja proizvodnje »Elektrosrbija« tipa PU-355 sa sledecim podacima: nom. na­pon 35 k V, nom, struja 500 A, snaga iskljucenja 350 MV A.

BiralllO primarni okidai; OPP nominalne slmje 160 A sa regulacijom straje okidanja (1,2 ... 2) X In.

Uz prekidace »Elektrosrbije« koris!e se slede6i primarni okidaCi (relei) -

OPN bez posebne vremenske regulacije za slraje: 10, IS, 20,25,30,40,50,60,80,100,130,160,200,250, 300, 350,400}\.

OPP (Teleoptik) za struje: 5,7,10,15,20,25,30,40,50,60, 75,100, 125, 150,200 A. Podesavanje struje delovanja (1,0 . .. 2,0)[n i vremena okidanja 0,5 ... 6 sec. Podesavanje trenutnog okidanja pri (5, 10, 15 X In), kao i blokiranje ovog ureclaja.

U tablici 46 dati su orijentaeioni podaci za prekidace snage.

1.10 Izbor topljivih osiguraca

Na visokoTIl naponu primenjuju se topljivi osiguraci za zastilu malih transformatora (obicno do 250 kVA i do 35 kV) od struje kratkog spoja (vidi tabl. 11).

Za zastitu naponskih transforlllatora dolaze u obzir osi­guraci od 2, 4 iii najvise 6 A; u lllreZama iznad 35 kV ne stavljaju se osiguraci na primal'lle strane naponskih transformatora zbog teskoce u izradi.

Topljivi osiguraCi prekidaju struju kratkog spoja pre no sto ova postigne svoju maksinlalnu vrednost, tako da ne dolazi do izrazaja udarna struja kratkog spoja. Zbog toga se dinamicka naprezanja iza osiguraca racunaju prema maksimalnoj struji koju osigurac propusta

1.0=/' hlO

hlO zavisi od nominalne struje osiguraca In, prema:

I~. 6 I 10 I 15 I 25 I 40 I 60 I 100 I 150 I 200 I A I I I kw I 1,07 I 1,8 I 2,2 I 3,7 I 5,9 I 7.7 I 12,2 I 16,0 I 18,5 I kA I

247

Faktor f zavisi od struje kratkog spoJa h, prema

\

, __ 1_"_-,1_1_-,-1 --'-2_-----'1_---'-5_--_--'-1_-1_0---'_12,02

5 II 15,°

75 1

1

--- ~ 0,--205 ll-_--_k~_-------I _--T-rO,47-1 0,58 I 0,79 I __ " --

Primer: Struja kratkog spoja ispred osiguraca iznoSJ h'= 11,55 kA, nominalna struja osiguraca I,,= 40 A. Za In = = 40 A dobijamo hlO= 5,9 kA, a za h= 11,55 kA dobijamo f = 1,04 (interpolacijom).

Osigurac propusta maksimalno

BuduCi da topljivi osiguraci prekidaju struju kratkog spoja u vrlo kratkom vremenu (I "" I'\?), to u elektricnim po­strojenjilna iza osiguraca prakticno nema termickih naprezanja.

Dozvoljena snaga ukljucenja topljivih osiguraca Pill=

= V3 V,,, It [MVA] data je u tablici 47, ona treba da bude veea od snage kratkog spoja Pk ispred osiguraca.

Tab!. 47

Osigurac I DozvoJjena snaga iskljucenja P id {MVA] I -A I 3 kV I- 6kV 1 10 key

--Tip 30kV

1

35 kV

6 do 25 I - 450 --8-00-~- 1500

----:w--- - 450 --I 800 I 1 000

Siemens I

---_.- ~--".--HH 60 450 700 1000 -

:~~--I 400 700 1000 -400 700 - - I

1 do 32 500 400 I 500 500 320 do 3001 1 Energo-

I I Invest 40 i 50 400 320 I 500 - -I FTR

63 do 125 400 320 1000 ,

- - , I

----~

Osiguraci Elektrosrbije imaju vrednosti slicne Siemensu.

248

Vreme topljenja osiguraca Elektrosrbije n zavisnosti od jaCine struje pokazano je u dijagramu na slici 164.

I " I ,

,

! , i ! I ,

, I , , I

I , i I I I

i i

I ,

~ ,

81. 164 - Vreme topljenja osiguraca visokog napona

2 IZBOR ELEMENATA U POSTROJENnMA NISKOG NAPONA

Za proracun struje kratkog spoja na niskom naponn mora se uzeti u obzir i aktivni (omovsk:i) i reaktivni otpor strujnog kola.

Postrojenje niskog napona obicno se napaja preko trans­formatora. Otpori strujnog kola ispred transformatora ograni­cavaju struju koju transfornlator moze primiti iz mreze u slu­eaju kratkog spoja. Medutim, sa dovoljnom tacnoscu (uz gresku od nekoliko procenata) mozemo pretpostaviti da je mreza viso­kog napona neogranicene snage, tako da njen napon ostaje nepromenjen u toku kratkog spoja. Prema tome uzimaju se u obzir samo aktivni i induktivni otpori od transformatora do mesta kratkog spoja.

Struja kratkog spoja helkAl se izracunava iz

V [kA), V3. VR2+X2

gde je V [V] - sekundarni napon transformatora.

249

R [m 0] - ukupan aktivan OtpOf po fazi od transfor­matora do mesta kratkog spoja (u miliomima),

X [m 0] - ukupan induktivan otpor po fazi od transfor­matora do mesta kratkog spoja.

Pojedini aktivni otpori transformatora navedeni su u tablici 4S.

Ostali podaei se racunaju kao u postrojenju visokog napona.

Za postrojenje niskog napona sopstveue P?trosnje u elektrani napajano od glavne masine mogu se pnmemtJ ne­promenjene formule za postrojenje visokog napona.

Tab!. 48

I P [kVA] 20 30 50 100 160 R[O] 0,239 0,145 0,070 0,029 0,017

40~~1 \30 l P[kVA] 250

I I 1000 1250

R [0] 0,009 0,006 0,003 0,0022 0,0011

Induktivni otpor transformatora 3S0 V dobijamo iz

X[O/fazi] ~!'2 [~. _Ed%] 10' Pn[kVA]

za V ~ 380 V biee X [O/fazi] ~ 1,44 Ex [%] , P,,[kVA]

gde je: _ Ex% ~ V(Ee%)2--(E,%J2

Ec%-iz tabliee 25

Er % ~! 00 Peu [k"} o Pn[kVAj

P '" - iz tabliee 25

Pn - nominalna snaga transformatora

Aktivni otpori transformatora u tablici 48 mogu se izra­cunati iz

"I" Peu [W] R[., lazl] ~-'---3· In' [A]

250

Za vazdnsne vodove: R [O/km] - iz odgovarajuCih tab!.

" " " X=0,30/km.

Za kablovske vodove: R [O/km] - iz odgovarajucih tab!.

" " " X = 0,07 O/km.

. . t[m] Za sablfmee: R [O/km] ~ p ---- ,

S [mm2]

bakar p = O,OIS; aluminijum p = 0,03

X = 0,15 O/km.

Zadatak 30 - Prema podaeima sa slike 165 odrediti struje: h, Iu , It i It na mestinla 1 i 2.

A

10kY

R=I,OOkVA C·I,.2"I.

3,380/220 V

KABL 120 m VAZD VOD 150m

3x120+70mm1. Cu 3}(70+50mm2 Cu BCD

81. 165

2

Podaei za otpore su sredeni u sledecem pregledu:

Otpori Aktivni otpori R Indukt. otpod X [O/fazi] [O/fazil

Transformator 0,006 4,1

X~I44·-~0015 P~400 kVA,ec~4,3% • 400 •

Kab! 0,12km x 0,153 O/km~ 0,12km x 0,07 O/km ~ eu 3 x 120+ 70 mm2 ~ O,D1S ~0,008

Vazdusni vod 0,15 km x 0,271 O/km~ 0,15 km x 0,3 O/km ~ eu 3x70+50mm2 ~0,041 ~0,045

Ukupni otpori R i X na mestu 1 : R = 0,0060 = 6 mO; X = 0,015 O=15mO na mestu 2 : R = 0,006 + 0,018+0,041 = 0,0650=65mO "" X = 0,015+0,008+0,045 = 0,068 O=6Sm 0

251

Struja kratkog spoJa h

na Inestu 1: kA

2,33 kA

Udarna struja Iu

R 6 na mcstu I: -~-~0,4 Iz slike 159 dobijamo k~ 1,3

X 15

Iu~k· V2. I1C~ 1,3· V2. 13,6 ~ 23,9 kA.

na mcstu R 65

2: -~--~0,956, k~ 1,06, X 68

Iu~ 1,06· Vi. 2\3 ~ 3,48 kA.

Trajna struja kratkog spoja It se, usled male snage mreze niskog naponu U odnosu na snage svih izvora energije sa strane visokog napona, maze izjednaciti priblizno sa

h=1;= It

Prema tome bice na mestu I : It = 13,6 kA.

Na mestu 2: pretpostavljamo topljive osigurace t = O.

Ii = fJ.i' h= 1 ·2,33 = 2,33 kA,

P, ~ V3. 0,38· 2,33 ~ 1,53 MVA.

2.1 Prekidaci niskog napona

Prekidace niskog napona proizvode vise preduzeca kao: Elip, Rade Koncar, Tesla i drugi. Ovde navodimo nekoliko potrebnih podataka za prekidace niskog napona proizvodnje »Energoinvest« u Sarajevu. Proizvode se sledeCi tipovi: DU (aparat na postolju) za nom. struje 200 ... 2 000 A, DUS (apa­rat sa mogucnoscu izvlacenja) za nominalne struje 500 ... 2 000 A, eDU (aparat smesten u kucislu) za nom. struju od 200 ... 2000 A. Ovi prekidaci su snabdeveni okidacima: RI-l

252

(magnetno-tennickim) sa vremenskim delovanjem obrnuto pro­porcionaillom struji preopterecenja i trenuinim delovanjem pri kratkom spoju, RXE 3 (elektromagnetnim) sa trenutnim delovanjem. U tablici 49 dati su podaci za ove prckidace. Nominalni napon 500 V.

Tab!. 49

Nominalna struja

A

200

Struja isklju­cenja

A

10000

Podesavanje okidaca

RI-l RXE 3

A

1~~-= :~g 125- 200

A

so--- 160 100- 200

-.-... -----.1--.--.----1---.-.---.1---.--

320 10000 150- 240 200- 350

150- 300 200- 400

\

! 500 15 000 ~~g- ~~g , 200- 400 300- 500 '\ 250-- 400

I---s-o-o--+' --2-0-0-0-0---1--4~3g·~~L~~g-- --- 300:... 600

500- SOO 400-- SOO

1250 35000 500- SOO 800--1250

500-1000 800-1600

i------1-------··---I--cs"'0"'oc-T250 ----S-0-0--1-6-00--1

2000 40000 1000-J 600 1000-2000 1250-2000

2.2 Osiguraci niskog napona

Za manje snage (u instalacijama) upotrebljavaju se osi­guraCi sa glavama na zavrtanj tipa UZ i TZ. U tabliei 50 su date vrednosti dozvoljene struje kratkog spoja hd u zavisnosti od nominalne struje za takve osigurace.

TabJ. 50

Nominalna struja I Dozy. struja kratkog spoja (Ikd) A I~=-c~--~~--~~----~--c--

Za brze osigurace Za tro111e osigurace

--:-2-.. -. -25-----T 4 000 ... 5 000 A do 10 000 A 1----::-::-----:-----+---

35 ... 200 I 5000 ... 6 000 A do 10000 A

253

U razvodnim postrojenjima niskog napona vecih snaga upotrebljavaju se asiguraci velike snage prekidallja. U tablici 51 dati su podaci za prekidace velike snage prekidanja proizvodllje »Energoinvest« - Sarajevo.

Tab!. 51

I Tip I Maks.

osigu~ IPogon 10 11612 raca napon

[VI 32140 5

NO~:linalna _ st:.llja umetka [AJ I

~ \63180 111001112511601200112501320 \400 1500 '

1 25~J I i FR 100

00 \80 I 1M [kAJ

180 160 -40i kA

I-FR 160

440 100

250

iFRE200

440 10 --~-

250 -~---

, 440 ------

_- 100--- I 80 I kA

o -180160j40-1 kA

-~oo --18o[ --soI60 40 I

kA

kA

I 250 'FR 250 -~ --

440

100 __ I~I 100180160140 I kA

kA

----- .-~--

FR 320 250 --

iFRE 320 440

1 - 100 1801

1100 80 60140

kA

kA

250 FR 500 --

440 1

100 ! 8

____ ---1_ 100 - I 80 I 60 I 40·

254

2.3 Strujni transformatori za niski napon

U tabI. 52 dati su podaci nominalne primarne struje In' I tern1icki granicne struje ltd za strujne transformatore niskog napona proizvodnje »Iskra« - Kranj. Najvisi pogonski napon 750 V, snage 15 VA, klasa 0,5 i 1, sekund. struja 5 A. Dozvoljeno je strujno preopterecenje 20% od nominalnog opterecenja. Te­zina aka 3,5 kg. Dozvoljena dinamicka cvrstaca I"a= 2,5 . Ita·

Tabl,52

\ In' I 50 1-75 1100 I 150 120013001400 I 500 I 600 1800 II 000 I A 1

c..!,"..J3,5 15,2 1 7 110,5 1 14 I 21 1 28 1 35 1 42 1 56 1 70 1 kA

U tablici 53 dati su padaci za strujne trallsformatore za 1'" od 800 do 3000 A proizvodnje »Elektrotimok« - Zajecar. Najvisi pogonski napon 600 V, sekulldarna struja 5A, sacinilac prekomerne struje n < 10, IUd neogramceno.

Tab!. 53

_ ~ :: II--:-c°:-'\ _1_:0-00-1

1

1

I :~O \ 21~~~1_31_~_~0_1 __ ~ __ A_ _k ___ lasa 0,5 \--1-5--1 __ 3_o_+-_-_~6_-_0~~~"-~60 60 VA

- 30 '[----6-0--+-1---1----1

klas. I 30 60 60 V A

Zadatak 31 - Izabrati prekidac na dovodnom vodu ka razvodnoj tabliei B iz zadatka 30 i topljive osigurace velilee snage prekidanja na dva odvodna voda sa razvodne table B.

Na slici 166 su oZllacene struje na dovodnom vodu i od­vodnim vodama table B.

DU 800 400-1i40A

s

FR 500/320 A

FR 500/400 A

6!. 166

268 A

340 A

255

Za dovodni vod ad 608 A (sek. struja transfonnatora od 400 kV A, 3 X 380/220 V) izabiramo iz tablice 49 prekidac DU 800 i okidac sa mogucnoscu podesavanja struje od 400 do 640 A. Topljive osigurace Za ugradnjn u oklopljeno postrojenje (norma blok) za dva odvoda biramo iz tablice 51 prema odgo­varajucoj nominalnoj struji i to FR 500/320A i FR 500/400A, kao sto je oznaceno na slici 166.

256

VIII ELEKTRIFIKACI.JA JlJGOSLAVIJE

Izmedn dva rata elektricna energija se u Jugoslaviji pro­izvodila neplanski u maliin luedusobno nepovezanim elektn~­nama. U 1939. godini proizvodnja je iznosila 1.173 X 106 kWh, ad toga u hidroelektranama 566 X 106 kWh, a u termoelektra­nama 607 X 106 kWh. Proizvodnja n hidroelektranama bila je manja od proizvodnje u tennoelektrana111a. Proizvodnja po stanovniku iznosila je 73 kWh. Napon prenosa je iznosio do 50 ... 80 kV.

Posle drugog svetskog rata pristupa se planskoj elektri­fikaciji u vezi sa ubrzan0111 elektrifikacijom zemljfd Radi upo­redenja navodi111o podatke iz 1968, go dine. Ukupno je pl'Oizve­deno 20641 X 106 kWh, od toga u hidroelektranama 11768x106 kWh, a u termoe1ektrana111a 8873 X 10' kWh. Proizvodnja po stanovniku iznosila je 1024 kWh. Meduti111, jos osetno zaostajemo za industrijski razvijenim zemljama. Proizvodnja po stanovniku iznosi u: Norveskoj 13950 kWh, SAD 6600 kWh i Francuskoj 2245 kWh (u 1967. god.)

Perspektivni razvoj proizvodnje elektricne energije u bu­ducnosti zavisi od rezervi izvora energije sa kojim se raspolaze. J ugoslavija je bogata sa vodnim snagama. Po proceni se moze tehnicki iskoristiti iz vodnih snaga oko 66 X 109 kWh godisnje. Ako pretpostavimo, da se od toga moze ekonomicno iskori­stiti oko 50 X 109 kWh, onda je n 1968. godini iskorisceno sarno oko 23,5%. Prema tome ce n buduce proizvodnja elektricne ener­gije iei u sto vecem iskoriscenju vodnih snaga, kao sto se i iz navedene dosadasnje statistike vidi. Medntim, i proizvodnja iz termoelektrana ce zaddati punu vrednost s 0 bzirom na pro­menljivost vodnih tokova, naroCito u susnom periodu, Ako proizvodnji iz hidroelektrana dodamo 20%, to jest lOx 109 kWh.

17 Elektrane i razvodna postrojenja 257

kao dopunu iz termoelektrana, nlozemo sa sigurnoscu racunati da elektroenergetski potencijal Jugoslavije iznosi 60 X 109 kWh godisnje. Po gruboj proceni koja se osniva na udvajanju potro­snje svakih deset godina, taj bi se potencijal iscrpeo tokom idu­cih 20 godina zadovoljavajuCi sopstvene potrebe zemlje. Time se dalji razvitak neee zaustaviti, jer ee po svim izgledima nukle­arna energija zanleniti sadasnje (klasicne) izvore energije.

Prema izlozenom, Jugoslavija raspolaze sa jos nedovoljno iskoriScenim izvorima energije, koji za dogledno vreme premasuju njene potrebe. Postoji nlogucnost da se ovaj visak energije, U

koliko se ostvari, izvozi. Uslovi za izvoz elektricne energije su dobri, jer je srednja Evropa energetski deficitarna. Tu pre svega dolaze u obzir: Austrija, Italija, Madarska i Rumunija. Pove­zivanjem energetskih izvora i njihovim paralelnim radom omo­gueava se povoljno izravnanje optereeenja od zemlje do zemlje, sto dovodi do ustede rezervne snage, izbegavanje iskljucenja, pokrivanje vrhova na ekonomski naCin i najbolje iskoriseenje prolaznih viskova. .......

Elektrane su medusobno povezane dalekovodima. Standardni naponi prenosa za nove vodove visokog napona iznose: 10, 35, 110, 220 i 380 kV. Napon od 10 kV sluzi za lokalnu elek­trifikaciju, a napon od 35 kV za manje daljine prenosa. Osnovna mreza na koju se prikljucuju lokalne mrde visokog napona iznosi 110 kV, a glavne veze zemaljskog znacaja se ostvaruju daleko­vodima od 220 kV. Veze sa 220 kV izvedene su, na primer, na

. trasama: Jajce-Zagreb, Split-Mostar, Bistrica-Beograd i dru­gim. U pripremi je veza sa hidroelektranom Derdap daleko­vodima nominalnog napona 380 kV (odnosno napona 400 kV).

Nasa najveea· hidroelektrana biee Derdap. Posle konacne izgradnje imace instalisanu snagu od 2000 MW (peta po veli­eini na svetu) sa godisnjom proizvodnjom od oko 10 X 1(j9 kWh!).

Nasa najveea termoelektrana je Kosovo. Po zavrsetkn izgradnje treee faze TE Kosovo raspolagaee kapacitetom od 400 MW.

Instalisana snaga u elektranama Jugoslavije iznosila je 1945. godine 524 MW, od toga raspolozivo 436 MW. Na dan 20. XII 1968. u 18 cas ova iznosilo je maksimalno opterecenje ukupne mreze 3 200 MW.

2) Polovina od navedenih vrednosti je na nasoj strani (6 agrcgata), a polovina ha Rumunskoj.

258

LITERATURA

1. lng. Borivoje S. Curcic - Pami katIovi (Beograd 1955) 2. Ing. Boris Ccrnc - ParDe turbine (Zagreb 1950) 3. lng. J. Perie - Hidraulicki motori i postrojenja (Beograd 1952) 4. E. M. Fatejev - Vetrodvigateli (Moskva 1957) 5. Vladimir V. Petrovic, Miodrag R. Pen die -- Elektricne masine (Beo-

grad 1962) 6. lng. GaCic - Elektricne centrale (Beograd 1950) 7. Dr lng. T. H. Buchold - Elektricne centrale i mreze (Beograd 1949) 8. T. H. Caar - Elektrane (Beograd 1951) 9. L. N. Baptidanov i V. J. TaTsav - Elektriceskie stancii i podstancii

(Moskva 1958) 10. J. Mihajlov dipI. inl.. - Tcrmoelektranc projcktovanje i izgradnja (Za­

greb 1956)

11. Dipl. ing. Herbert Kyser - Die elektrische KraftUbertragung, Driter Band (Berlin 1940)

12. Inz. Jovan Smiljani6 - Elektricna postrojenja (Beograd 1962) 13. Rajko Misita, dipl. ing. - Elektricna postrojcnja (Sarajevo 1967) 14. lng. Pajo Sulenti6 i ing. Dusan Kornicer - Male hidroelektrane (Beo­

grad 1949)

15. lng. Milorad Stajic - Mala elektricna centrala na vetar (Beograd 1950) 16. M. A. Babikov, N. S. Komarov i A.S. Sergejev - Tchnika visokih

napona (Beograd 1952) 17. Fddrih Vajkert - Razvodna postrojenja visokog napona (Beograd 1952) 18. Dr lng. Michael Walter - Relejna zaiHita (Zagreb 1954) 19. lng. Krunoslav Begovi6 - Rasklopni uredaji (Zagreb 1950) 20. Prof. ing. Boris Tomk - Primjenjena elektrotehnika II diD (Zagreb 1949) 21. lng. J. Jezopov - Elektrotehnika zanatlije VIII sveska. Transformatori

i transformatorske stanke (Beograd 1948) 22. Uputstvo za gradenje tipskih transformatorskih stanica za 10000 V,

160 kVA, TTS 10 A (Beograd 1950)

23. lng. Konslantin Popovic - Elementi razvodnih postrojenja (Beograd, 1962)

259