Elektricna Postrojenja 8-p

1Energetski transformatori

Osnovni podaci:

prijenosni omjer nazivna snaga spoj transformatora relativni napon kratkog spoja mogunost promjene prijenosnog omjera (regulacija) nain hlaenja

2Transformatori snage Prijenosni omjer:

omjer broja zavoja primarne i sekundarne strane transformatora priblino je jednak omjeru primanog i sekundarnog napona za transformator u

praznom hodu esto se prijenosni omjer navodi kao omjer nazivnih napona primarne i sekundarne

strane transformatora (za trofazni transformator to su linijske vrijednosti) realno, da bi se kompenzirao pad napona u transformatoru (a djelomino i u mrei),

transformatori se grade tako da na sekundarnoj strani imaju odreeni broj zavoja vie (npr. 5%)

pri tome se pod sekundarnom stranom podrazumijeva on strana na koju se transformira energija silazni transformatori: sekundarna strana je niskonaponska (npr. 110/10.5 kV) uzlazni transformatori: sekundarna strana je vienaponska (npr. 115.5/10 kV) ako se transformator u mrei koristi i kao uzlazni i kao silazni, onda prijenosni omjer ovisi o

prilikama u mreama koje povezuje

Transformatori snage Nazivna snaga:

za dvonamotni transformator to je prividna snaga za koju je dimenzioniran transformator, a dobiva se iz izraza:

prethodna definicija, iako se koristi u veini propisa, nije u skladu s definicijom koja se uobiajeno koristi kao definicija nazivne snage strojeva

nazivna snaga stroja je izlazna snaga, pa bi izlaznu snagu dvonamotnog transformatora trebalo odreivati preko sekundarnog napona pri nazivnoj sekundarnoj struji (a ne preko U2n sekundarnog napona u praznom hodu)

no u tom bi sluaju sekundarni napon optereenog transformatora ovisio o faktoru snage optereenja, zbog ega bi nazivnu snagu bilo potrebno definirati s obzirom na faktor snage optereenja transformatora

n2n2n UI3S =

Transformatori snage Nazivna snaga:

transformatori se standardiziraju prema nazivnim snagama:

za 110/x kV: 20, 40, 63 MVA za 30(35)/10 kV: 1.6, 4, 8, 16 MVA za 10/0.4 kV: 50, 100, 140, 250, 400, 630, 1000, 2000 kVA

za tronamotne transformatore potrebno je poznavati nazivnu snagu svakog namota posebno

npr. 60/40/20 MVA pri tome je nazivna snaga transformacije meu pojedinim namotima

ograniena nazivnom snagom onog namota koji ima manju nazivnu snagu (npr. Sn12=40 MVA, Sn13=20 MVA, Sn23=20 MVA)

Transformatori snage Spoj transformatora:

grupa spoja transformatora ovisi o zahtjevima mree (npr. da li se u mrei uzemljuje nultoka)

za povezivanje VN mrea najee koritene grupe spoja su: Yy0 Yd5 Dy5

Yy0 upotrebljava se za transformatore manjih snaga, pogotovo kada su obje nultoke uzemljene bilo neposredno, bilo preko prigunice

Dy5 ili Yd5 se koriste kada je potrebno u uzemljiti nultoku samo na jednoj strani

Yd5 je povoljno koristiti za spoj elektrane s mreom (tada se generator spaja na namot spojen u trokut ime se postie da trei harmonik koji se pojavljuje pri magnetiziranju transformatora ne prelazi u mreu)

Transformatori snage Spoj transformatora:

danas se sve vie koriste tronamotni transformatori, pogotovo ako se radi o vrlo visokim naponima Yy0d5 namoti najvieg i srednjeg napona su spojeni na zvijezdu koju je

mogue uzemljiti (normalno se uzemljuju mree vieg napona) Yy0d5 koristi se i kada je uzmeljena samo jedna nultoka, odnosno ako se

predvia prikljuak sinkronog kompenzatora (spaja se na namot spojen u trokut)

Yd5y0 koristi se u elektranama za prikljuak vlastitog potroka (generator je prikljuen na namot spojen u trokut)

Yd5d5 transformacija energije dvaju generatora preko jednog transformatora (generatori su prikljueni na namot spojen u trokut)

Transformatori snage Relativni napon kratkog spoja (uk):

prirodna karakteristika svakog transformatora koja proizlazi iz njegove izvedbe (geometrije)

to se tie normalnog pogona povoljniji je manji uk, dok u uvjetima kratkog spoja vei

normalno se kree izmeu 3 i 20% nie vrijednosti se odnose na transformatore manjih snaga

Promjena prijenosnog omjera (regulacija):

radi mogunosti regulacije napona transformatori se izvode s odreenim brojem zavoja koji se mogu iskljuiti ili ukljuiti iz prijenosnog omjera

razlikujemo : transformatore s otcjepima regulacijske transformatore

Transformatori snage Promjena prijenosnog omjera (regulacija):

transformatori s otcjepima:

prijenosni omjer je mogue mijenjati samo u beznaponskom stanju obino se izvode s:

3 poloaja preklopke:

npr. 30kV 5%/ 10,5 kV =>31.5/10.5 kV; 30/10.5 kV; 28.5/10.5 kV

5 poloaja preklopke:

npr. 30 kV 2x5%/10.5 kV uobiajeni otcjepi su 4% ili 5% (ali moe i 2.5% ili 7.5%) s obzirom na konstrukciju transformatora izvedba otcjepa je nepovoljna (aksijalne

sile meu namotima zbog nesimetrije namota, refleksija vala prenapona na otvorenim otcjepima i sl.) pa je otcjepe potrebno izbjegavati ako je mogue


regulacijski transformator:

mogue je mijenjati prijenosni omjer za vrijeme pogona

izvode s veim brojem otcjepa nego tzv. transformatori s otcjepima

uobiajeno se maksimalna regulacija kree u granicama

10% ili 20% pri tome je napon jednog stupnja regulacije 1.5 2%

npr. za 110 kV 10x1.5% / 10.5 kV mogu je 21 poloaj regulacijske sklopke (od 126.5/10.5 kV do 93.5/10.5 kV)

regulacijska sklopka moe se smjestiti i na VN i na NN stranu, ali obino se

smjeta na VN stranu jer su tamo struje manje pa je regulacijska sklopka jeftinija i

laka


regulacijski transformator:

izvedbe:

kao jedna jedinica u koju je smjeten transformator i regulacijska sklopka

dvije jedinice u jednoj se nalazi transformator fiksnog prijenosnog omjera, a u drugoj

autotransformator s regulacijskom sklopkom

druga kombinacija je povoljnija glede sigurnosti pogona jer u sluaju kvara na nekoj od

komponenti druge jedinice, prva jedinica (transformator) ostaje u pogonu

primjena:

HE nije potrebno predvidjeti regulacijske transformatore jer se promjena napona moe

postii regulacijom napona na generatoru

TE ekonominije je ostvariti veliki opseg regulacije napona regulacijskim

transformatorom nego izgradnjom generatora s mogunou takve regulacije

Transformatori snage Nain hlaenja:

hlaenje prirodnim strujanjem zraka pored stjenki kotla transformatora ili prigraenih hladionika

hlaenje prisilnom cirkulacijom ulja kroz hladionik koji se hladi prirodnim strujanjem zraka, prisilnom ventilacijom, ili vodom

Transformatori snage Paralelan rad transformatora:

da bi bio mogu paralelan rad transformatora i omoguilo se puno iskoritenje njihove nazivne snage, potrebno je ispuniti sljedee uvjete:

jednaki prijenosni omjeri

priblino jednaki nazivni naponi

ista grupa spoja

priblino jednaki relativni naponi kratkog spoja

omjer nazivnih prividnih snaga ne vei od 3:1


jednaki prijenosni omjeri: ako su nejednaki prijenosni omjeri: npr. 30/10 i 30/10.5 kV

prazni hod optereeni transformatori

prazni hod:

transformator s veim sekundarnim naponom (30/10.5 kV) protjerati e struju izjednaenja kroz oba transformatora

%50II

%5V

V%,5

100u21

VV

II

Iu21

VV

US

u2V

X2V

Z2VI

na

n

knna

nkn2n

nk

a

=

==

=

===

u npr.

(%)

k


jednaki prijenosni omjeri: ako su nejednaki prijenosni omjeri: npr. 30/10 i 30/10.5 kV

prazni hod optereeni transformatori

optereeni transformatori:

optereivanjem na sekundarnoj strani poveati e se optereenja jednog , a smanjivati optereenje drugog transformatora

prije nego to sekundarno prikljueno optereenje dosegne vrijednost zbroja njihovih nazivnih snaga doi do nazivnog optereenja prvog transformatora

znai, mogunost optereivanja paralelno spojenih transformatora nejednakih prijenosnih omjera znatno je manja od zbroja njihovih nazivnih snaga (tim vie to je V razlika prijenosnih omjera vea, a uk manji)


priblino jednaki nazivni naponi: nazivni naponi paralelno spojenih transformatora ne moraju biti u potpunosti jednaki

npr. mogu se paralelno spojiti dva transformatora jednakih prijenosnih omjera, ali razliitih nazivnih napona: 30/10 kV i 31.5/10.5 kV

ako je pogonski napon vienaponske strane jednak viem nazivnom naponu (31.5 kV), tei e neto poveana struje magnetiziranja kroz prvi transformator

treba voditi rauna da je transformator graen tako da moe izdrati pogon s naponom koji je do 5% vii od nazivnog


ista grupa spoja: paralelnim spajanjem transformatora

razliitih grupa spoja potekla bi velika struja izjednaenja npr. za najmanji fazni pomak sekundarnih

napona (30), razlika sekundarnih napona(V/V)100%=50%, pa bi struja izjednaenja (npr. za uk=10%) bila bi vea od 2.5In =>nije mogu paralelan rad transformatora razliitih grupa spoja

zamjenom stezaljki kod prikljuka na sabirnice mogue je postii da se transformator ponaa prema mrei kao da je druge grupa spoja (npr. na slici su prikazani razni prikljuci Yd11 transformatora tako da se on ponaa prema mrei kao da je u spoju Yd5)


priblino jednaki relativni naponi kratkog spoja: optereenje meu transformatorima s jednakim relativnim naponom kratkog spoja

(uk1==ukn) dijeli se proporcionalno nazivnim snagama transformatora, zbog ega je transformatore mogue opteretiti snagom koja odgovara zbroj nazivnih snaga pojedinih transformatora

ako relativni naponi kratkog spoja nisu jednaki:

SnS

...SS

SS

U3SI

SU

100uZ

ZI...ZIZI

nn2

2n1

1n

nni

i

ni

2nki

i

nn2211

===

==

==

===

knk2k1 uuu

1,..ni

1,..ni


priblino jednaki relativni naponi kratkog spoja: ako relativni naponi kratkog spoja nisu jednaki:

maksimalno doputeno optereenja grupe:

tada je transformator s najmanjim relativnim naponom kratkog spoja nazivno optereen

gornji izraz vrijedi i sasvim openito za neko optereenje SSmax na sekundarnoj strani

=

=

=

=

n

1j kj

njki

max

nii

n

1i kini

minkmax

uS

uS

SS

uSuS


priblino jednaki relativni naponi kratkog spoja: paralelno spajanje transformatora za koje je najvea pojedinana razlika relativnih

napona kratkog spoja vea od 10% aritmetike sredine svih relativnih napona kratkog spoja, kao trajno rjeenje nije opravdano iz ekonomskih razloga zbog nemogunosti iskoritenja njihove pune snage (zbroj nazivnih snaga pojedinih transformatora u paralelnom radu)

omjer nazivnih prividnih snaga ne vei od 3:1: jednakost padova napona u svim paralelno spojenim transformatorima i po iznosu i po

fazi biti e postignuta samo ako je omjer R/X svih transformatora jednak

taj je uvjet normalno ispunjen u transformatorima priblino jednakih nazivnih snaga


omjer nazivnih prividnih snaga ne vei od 3:1: ako je omjer nazivnih snaga vei od 1:3, postojati e velika razlika

izmeu omjera R/X u transformatorima i pored toga to su im relativni naponi kratkog spoja jednaki, pa e se pojaviti struja izjednaenja ve u praznom hodu

slika prikazuje padove napona u dva transformatora: iste nazivne snage

istih relativnih napona kratkog spoja

razliitih omjer R/X

uz pretpostavku da kroz oba transformatora teku jednake struje, to bi bilo poeljno s obzirom na mogunost iskoritenja transformatora

na sekundaru se javljaju razliiti naponi V21 i V22, pa e u paralelnom spoju razlika napona V protjerati struju izjednaenja kroz transformatore

Prigunice namjena: smanjenje struja kratkog spoja, a ponekad da omogue paralelan

rad transformatora sa znatno razliitim relativnim naponima kratkog spoja izvedba: svitak bez eljeza (tri faze su meusobno elektriki odvojene) spajanje: u seriju s potroaima i izvorima

podaci: nazivni napon (Un)

nazivni napon dijela mree gdje se prigunica ugraujei prema kojem je dimenzionirana njezina izolacija

prolazna snaga (Sn)snaga koja se trajno moe prenositi prigunicom a da se pri tome njezini namoti ne zagriju preko doputene vrijednostipri tome je nazivna struja prigunice:

nn

n U3SI =

Prigunice podaci:

relativni napon kratkog spoja (Uk)

definira se na analogan nain kao i kod transformatora

pokus: na stezaljke namota jedne faze prigunice narine se takav napon Vk da prigunicom protekne struja In

prigunice se grade za nazivne napone do 35 kV i uk=5,6, i 10%

)( ===

=

n

2nk

nnk

nk

d

nk

k

SU

100u

SUV3

IVX

%100U

V3u

Prigunice izbor prigunice:

nazivni napon

prolazna snaga uz kontrolu s obzirom na (prema VDE):

dinamiku graninu struju prigunice pri kratkom spoju

mora vrijediti da je udarna struja pri najnepovoljnijem kratkom spoju u dijelu mree gdje se prigunica ugrauje manja od 50In

termika granina struja pri kratkom spoju

mora vrijediti da je termika struja pri najnepovoljnijem kratkom spoju u dijelu mree gdje se prigunica ugrauje manja od 20In

Kabeli element koji slui za meusobno povezivanje dijelova postrojenja ili

postrojenja i troila

kabeli se razlikuju prema: nainu izolacije: uljni, plinski, impregnirani papir, termoplastini polietilen, polivinilklorid,

umreeni polietilen, etilenpropilen

zatiti od mehanikih oteenja: olovo, elina traka, elina ica i sl.

vrsta vodia: bakar,aluminij

izbor kabela: nazivni napon maksimalna struja u

normalnom pogonu (nazivna struja)

npr. za bakrene troilne kabele s papirnom izolacijom

Kabeli izbor kabela:

maksimalna struja u normalnom pogonu (nazivna struja)prema maksimalnoj struji u normalnom pogonu u nekom dijelu mree (Imax) odabire se iz kataloga proizvoaa odgovarajui kabel takvog presjeka qn da vrijedi:

gdje su k1, k2, k3, k4 korekcioni faktori definirani uvjetima polaganja: k1


struja kratkog spoja mjerodavna za ugrijavanjepresjek odabran prema maksimalnoj struji u normalnom pogonu potrebno je kontrolirati s obzirom na dozvoljeno zagrijavanje za vrijeme trajanja kratkog spojamoe se izvesti (za karakteristine vrijednosti ovisne o materijalu kabela), da je potreban presjek kabela s obzirom na zagrijavanje za vrijeme trajanja kratkog spoja:

gdje je: veliina koja ovisi o materijalu vodia i dozvoljenom nadzagrijavanju u vrijeme trajanja kratkog spoja

npr. kabeli s bakrenim vodiima [7,9]kabeli s aluminijskim vodiima [11,14]

It struja kratkog spoja mjerodavna za ugrijavanje pri najnepovoljnijoj vrsti kratkog spoja kroz kabel (kA)

t trajanje kratkog spoja (s)

)tIq tks2(mm


ukoliko nije ispunjeno

mora se iz kataloga proizvoaa uzeti kabel prvog veeg presjeka koji zadovoljava taj uvjet

nks qq

Mjerni transformatori ureaji za mjerenje i zatitu, bez obzira na naponsku razinu, se ne prikljuuju

direktno na vodove jer bi to znatno poskupilo njihovu izvedbu visoki naponi: izolacija, dimenzije instrumenata i releja

velike struje: presjeci vodia, sile meu vodiima

stoga se upotrebljavaju mjerni transformatori koji pogonske napone (naponski mjerni transformatori) i struje (strujni mjerni transformatori) transformiraju na standardne vrijednosti: struje do 5A (1A)

naponi do 100 V

na taj nain se instrumenti i releji mogu standardizirati to znatno pojednostavljuje njihovo projektiranje i proizvodnju

Strujni mjerni transformatori Nain rada:

kao i transformatori snage imaju primarni i sekundarni namot s eljeznom jezgrom od limova (slika a)

primarni se namot spaja u seriju s potroaima pa je na taj nain struja kroz taj namot gotovo neovisna o teretu na sekundarnoj strani

na slici b prikazana je ekvivalentna shema strujnog mjernog transformatora, a na slici c prikazana je shema istog transformatora uz pretpostavku prijenosnog omjera 1:1

( )001222

21

01222011

ZIEZZIE

nn)II(InI)II(n

=+=

==


struja magnetiziranja uz konstantnu primarnu struju I1ovisi o impedanciji prikljuenoj na sekundarnoj strani:

( )( )

( ) ( )( )

( ) )Z(fU)Z(fZZ

Znn1

IZZnZn

ZZnII

IIZ

ZZnn

nnII

ZZZ

nnI

nZZnZ

II

nZZInZInEnE

1

20

2

12

1

2210

22

221

10

010

22

21

21

010

221

0

1220

20

1222001221

==

+

+

=+++=

+

=+=

+=+=

=

raste I raste 0Z


usporedba SMT s transformatorom snageza transformator snage U1 i I0 su neovisni o impedanciji tereta prikljuenog na sekundarnu stranu

iz tih razlika slijedi i razliito ponaanje ovih transformatora u praznom hodu i kratkom spoju na stezaljkama sekundarne strane

PRAZNI HOD SMT-a: kroz primarni namot tee struja I1 koju trebaju potroai, pa kako u sekundarnom namotu nema struje,

niti protjecanja koje bi se suprostavilo protjecanju primarne struje, ukupna struja I1=I0 slui za magnetiziranje jezgre

tolika struja magnetiziranja, kad primarna struja ostane u granicama nazivne vrijednosti, dovesti e do znatnog poveanja indukcije u eljeznoj jezgri

posljedino dolazi do:

1. poveanje gubitaka u eljezudolazi do zagrijavanja jezgre, pa moe doi i do izgaranja izolacije, te da eljezni limovi promijene magnetska svojstva


PRAZNI HOD SMT-a:2. povienje napona na stezaljkama SMT-a

povienje napona na sekundarnim stezaljkama SMT-a moe ugroziti izolaciju

i

t

e

e

i

SMT-a i dovesti u opasnost osoblje

kod transformatora snage su tok i elektromotorna sila e sinusne veliine, dok struja magnetiziranja sadri osim osnovnog vala i valove trostruke i viih frekvencija

kod SMT-a u praznom hodu je struja I0=I1sinusna zato tok tok i elektromotorna sila e ne mogu biti sinusni radi oblika krivulje magnetiziranja (petlje histereze)radi nagle promjene toka u podruju u kojem je tok blizu vrijendnosti nula, dolazi do znatnih napona (e=-d/dt)

stoga se ne smije ostavljati otvoren sekundarni namot SMT-a


KRATKI SPOJ SMT-a: nema nikakve opasnosti po SMT ako se njegove sekundarne stezaljke kratko spoje

sekundarna struja ovisi samo o primarnoj struji (to je Sn prividna nazivna snaga SMT-a vea ovaj je izraz toniji)

zakljuak: SMT je mogue ostaviti trajno u pogonu s kratko spojenim sekundarnim stezaljkama jer e pri tome struja na sekundarnoj strani biti tek neznatno vea od struje u normalnom pogonu uz prikljuenu impedanciju Z

21

1202

202

21

00012

222

21

012

nnIIIZuz

IZZ

nnIZI

nnZIE

nn)II(I

0Z

===

==

Strujni mjerni transformatori

Osnovne karakteristike: prijenosni omjer

strujna pogreka

kutna pogreka

klasa tonosti

strujni viekratnik

nazivni teret ili nazivna snaga transformatora

Strujni mjerni transformatori Prijenosni omjer:

omjer primarne i sekundarne nazivne struje (ne odgovara omjeru broja zavoja zbog struje magnetiziranja I0)

prema primarnoj nazivnoj struji SMT-a se odabire tako da ona bude neposredno vea od maksimalne pogonske struje u dijelu mree gdje se SMT prikljuuje (treba izbjegavati velike razlike izmeu I1n i Imax_pog) jer su time vee strujne pogreke SMT-a

standardne vrijednosti primarnih struja:

m*10, m*15, m*20, m*30, m*50, m*75 (A) m=1, 10, 100

standardne vrijednosti sekundarnih struja:

5 (1) A

1 A se koristi samo kada je duljina vodova izmeu SMT-a i ureaja (mjernih ili zatitnih) velika na taj je nain za iste I2R gubitke potreban manji presjek vodova u sekundarnom krugu

Strujni mjerni transformatori Prijenosni omjer:

1 A nije preporuljivo koristiti kada je snaga i strujni viekratnik SMT-a velik (to znai da sekundarna struja vrlo vjerno prati porast primarne struje za vrijednosti struja puno vee od nazivnih vrijednosti) jer e u sluaju kratkog spoja u primarnom strujnom krugu doi do znaajnog poveanja sekundarnog napona, pa time i mogunosti proboja izolacije u sekundarnom krugu

npr. neka je SMT nazivne snage 240 kVA, strujni viekratnik n=10, U2n=240 V, pri kratkom spoju u primarnom krugu sekundarna struje moe postii i 10I2n=10 A, zbog ega je i U2=10x240=2400 V

znai, 1A je preporuka koristiti u postrojenjima gdje struje kratkog spoja nisu velike i gdje je mogue koristiti SMT manje snage, to je gotovo redovit sluaj u rasklopnim postrojenjima s Un 60 kVako su u postrojenjima primarne nazivne struje velike, moe se koristiti i 10 A kako bi se smanjio sekundarni napon (I1nn1I2nn2 => I2n => n2 => E2 ~ n2 )

Strujni mjerni transformatori Strujna pogreka:

definicija:

K je prijenosni omjer (omjer primarne i sekundarne nazivne struje)

I1 i I2 su apsolutne vrijednosti primarne i sekundarne struje

Kutna pogreka: definirana je kutom izmeu primarne i sekundarne struje (pozitivna je ako

sekundarna struja prethodi primarnoj)

%100I

IIKi1

12 =

Strujni mjerni transformatori Klasa tonosti (kl):

kada bi SMT bio izveden s prijenosnim omjerom K jednakim omjeru broj zavoja sekundarne i primarne strane (n2/n1), strujna pogreka bi stalno bila negativna

( ) ( ) 0II

IIIIi

KIIII

nnI

IIIKi

10

110101

0121

2

112

n2/n1), onda vrijednost od i moe biti i pozitivna, ali i nula za neku vrijednost od I1

01II1

nnK

IIIKi

10

21

112

>1

Strujni mjerni transformatori Klasa tonosti:

odgovara maksimalno doputenoj strujnoj pogreci SMT-a pri nazivnoj struji i nazivnom teretu

npr. SMT klase tonosti kl=0.1 ima dozvoljenu strujnu pogreku i0.1% pri In i Zn

razlikujemo slijedee klase tonosti:

0.1-0.2-0.5-1-3-5

osim pri nazivnoj struji definiranu su i maksimalno dozvoljene strujne pogreke i pri primarnim strujama I1

Strujni mjerni transformatori Strujni viekratnik (n):

njime je opisano ponaanje SMT-a pri primarnim strujama puno veim od nazivne vrijednosti, I1n

poveanjem primarne struje, uz konstantnu impedanciju na sekundarnoj strani, raste pogreka SMT-a

ako primarna struja toliko naraste da indukcija znatno prijee koljeno na krivulji magnetiziranja, porast sekundarne biti e proporcionalan s porastom primarne struje, jer e se tad transformator ponaati kao da eljeza nema

na slici je prikazana ovisnost relativne sekundarne struje (I2/I2n) o relativnoj primarnoj struji (I1/I1n)

crtkani pravac prikazivao bi ovisnost relativnih struja kada ne bi bilo struje pogreke (i=0)nadstrujna karakteristika

SMT-a


strujni viekratnik (n) je viekratnik primarne nazivne struje pri kojem je strujna pogreka, uz sekundarno prikljuenu nazivnu impedanciju, 10%

strujni viekratnik je definiran apscisom toke u kojoj se nadstrujna karakteristika sijee s pravcem i=10% (npr. na slici su prikazane nadstrujne karakteristike dva SMT sa n=4 i n=10)


strujni viekratnik ovisi o impedanciji prikljuenoj na sekundarnu stranu

ukoliko na sekundarnu stranu nije prikljuena nazivna impedancija Zn, ve Z1, novi strujni viekratnik, n1 iznosi:

1n

1 ZZnn

na slici je prikazan utjecaj sekundarno prikljuenog tereta na strujni viekratnik SMT-a izborom SMT-a s malim strujnim viekratnikom tite se

prikljueni ureaji od prevelikih struja to je interesantno ukoliko je rije o mjernim instrumentima (n


radi toga je potrebno ukoliko prikljueni instrumenti nemaju dovoljno veliku impedanciju, u seriju s njima prikljuiti dodatnu impedanciju

ukoliko se na sekundarnu stranu SMT-a prikljuuju zatitni ureaji, radi njihova ispravnog djelovanja potreban je vjeran prijenos i velikih primarnih struja na sekundarnu stranu (npr. struje kvara u primarnom krugu)

stoga se za zatitne ureaje koriste SMT-ovi s strujnim viekratnikom:

5

Strujni mjerni transformatori Nazivni teret, Zn ili nazivna snaga, Sn:

s obzirom da o sekundarno prikljuenoj impedanciji (teretu) ovisi struja magnetiziranja (pa time i pogreka SMT-a), potrebno je prilikom odabira SMT-a poznavati kakvi e instrumenti ili releji biti prikljueni na sekundarnu stranu SMT-a, jer o tome ovisi njegova konstrukcija

to je vei teret na sekundarnoj strani (ureaji se uvijek spajaju u seriju kako bi njima tekla ista struja I2), potrebna je vea snaga P2 SMT-a => ako elimo zbog struje magnetiziranja (strujne pogreke) magnetsku indukciju odrati malom to onda znai da je potrebno poveati presjek jezgre SMT-a

( ) 222222 nqfBI44.4ZZIP =+=

Strujni mjerni transformatori Nazivni teret, Zn ili nazivna snaga, Sn:

nazivnu sekundarnu snagu, odnosno maksimalnu snagu kojom je mogue opteretiti SMT ako se ali ostati u granicama struje pogreke, mogue je definirati na dva naina: stariji: pomou nazivne impedancije, Zn noviji: pomou nazivne snage, Pn2pri emu vrijedi:

Termika granina struja: maksimalna efektivna vrijednost primarne struje koju SMT uz kratko spojene

sekundarne stezaljke moe izdrati 1s, a da se pri tome prekomjerno ne zagrije (Iter=(60-120)In1)

)VA(ZIP n2

2n2n =

Strujni mjerni transformatori Termika granina struja:

ako kratki spoj traje t sekundi onda je termika granina struja, Iter:

Dinamika granina struja: tjemena vrijednost struje kratkog spoja koju SMT moe izdrati uz kratko spojene

sekundarne stezaljke, a da ga ne otete sile koje se pri tome javljaju (Idin=(200-250)In1)

za mjesto prikljuka SMT-a mora vrijediti:

Iu Idin

tII ter'ter =

Strujni mjerni transformatori Izvedbe:

suhi: porculanski izolator

sekundarni namot sa eljeznom jezgrom u poprenoj rupi

malih dimenzija

moe se montirati u bilo kojem poloaju

izrauje se za nazivne napone do 35 kV

samo za unutranju montauKonar, suhi SMT, 10 kV


malouljni: oba izvoda prolaze paralelno kroz zajedniki izolator

za napone do 35 kV izvedba sa metalnim kotlom

za napone 60 kV i vie, namoti i jezgra nalaze se u izolatoru

novije izvedbe - namoti i jezgra nalaze se u kotlu na dnu izolatora

Konar, malouljni SMT, 10 kV

Konar, malouljni SMT, 220 kV


zamkasti: primarni namot se namata kroz dva provodna izolatora

zbog velikih mehanikih naprezanja unutar zamke pri kratkom spoju, provodni se izolatori pojaavaju metalnom konstrukcijom na glavama i sredini

ugrauju se tamo gdje je nepovoljna tapna izvedba radi malih primarnih struja ili gdje je potrebna mogunost prespajanja na primarnoj strani (mogue je izvesti, ali je sloeno zbog ulaza na jednoj a izlaza namota na drugoj strani)

moe se montirati u bilo kojem poloaju

izvodi se za nazivne napone do 35 kV

Konar, zamkasti SMT, 10 kV


tapni: primarni namot ima jedan vodi

koriste se gdje god je to mogue s obzirom na veliinu primarne struje jer imaju gotovo beskonano veliku dinamiku graninu struju

za male primarne struje tapni SMT ima i malo amperzavoja( n1=1), pa su nepovoljni ako je potrebna vea nazivna snaga

normalno se izvode za primarne nazivne struje od 100A i vie

mogu se prespajati samo sekundarno

mogu se ugraditi u bilo kojem poloaju

normalno se izvode za napone do 35 kV

112 nqfBI44.4P = Konar, tapni SMT, 35 (30) kV

Strujni mjerni transformatori Shema spoja:

spojevi SMT-a za mjerenje:a) u jednoj fazi

b) u dvije faze

c) u tri faze

u svim sluajevima, jedna od sekundarnih stezaljki, kao i metalno kuite, spojena je na stezaljku za uzemljenje da bi se poslunoosoblje zatitilo u sluaju spoja izmeu primarnog i sekundarnog namota

Naponski mjerni transformatori Nain rada:

izvedba kao i normalan transformator snage prikljuen paralelno potroaima na gotovo konstantan napon (neovisan o

impedanciji prikljuenoj na sekundarni namot NMT-a)

osnovna razlika spram transformatora snage relativno je slabo optereen kako bi pogreka mjerenja bila to manja

struja magnetiziranja je ovisna samo o primarnom naponu Osnovne karakteristike:

prijenosni omjer naponska pogreka klasa tonosti kutna pogreka nazivni teret ili snaga NMT-a

Naponski mjerni transformatori Prijenosni omjer:

omjer nazivnog primarnog i nazivnog sekundarnog napona

nazivni primarni napon je jednak linijskom nazivnom naponu mree (npr. 110 kV) ako se radi o dvopolno izoliranom NMT-u

nazivni primarni napon je jednak faznom nazivnom naponu mree (npr.

kV) ako se radi o jednopolno izoliranom NMT-u

u prvom sluaju je sekundarni nazivni napon 100 V, a u drugom sluaju

V

Naponska pogreka: definicija:

k = prijenosni omjer NMT-a=U1n/U2n

3/110

3/100

% 100U

UUku1

12 =

Naponski mjerni transformatori Kutna pogreka:

definira se analogno kutnoj pogreci SMT-a

razlika kuta sekundarnog i primarnog napona

Klasa tonosti: jednaka je maksimalno dozvoljenoj naponskoj pogreci kada je primarni napon u

granicama 0.8-1.2 U1n prema VDE razlikujemo slijedee klase tonosti NMT-a:

0.1 0.2 0.5 1 3

doputene kutne pogreke za te klase tonosti su:

5 10 20 40 (za klasu tonosti 3 nije definirana dozvoljena kutna pogreka)

Naponski mjerni transformatori Nazivna snaga:

maksimalna snaga instrumenata na sekundarnoj strani kojom je mogue opteretiti NMT a da naponska i kutna pogreka ostanu u granicama vrijednosti definiranih klasom tonosti

pri vei optereenjima raste naponska pogreka NMT-a (npr. za optereenje koje je dva puta vee od nazivnog, naponska pogreka moe biti tri puta vea od one doputene klasom tonosti)

realno je granina termika snaga, kojom je mogue trajno opteretiti NMT a da se pri tome ne zagrije iznad doputene vrijednosti, nekoliko puta vea od njegove nazivne snage

Naponski mjerni transformatori Izvedbe:

dva tipa NMT-a: dvopolno izolirani ima dva visokonaponska prikljuka

jednopolno izolirani ima samo jedan visokonaponski prikljuak (drugi je kraj visokonaponskog namota spojen s metalnim kuitem i uzemljen

Konar, malouljni dvopolno izolirani NMT, 35 (30) kV

Konar, malouljni jednopolno izolirani NMT, 35 (30) kV


oba tipa mogu se upotrijebiti za mjerenje u trofaznom sustavu i to spajanjem u slog naponskih transformatora

da bi se ostvario slog naponskih transformatora, potrebna su dva dvopolno izolirana NMT-a ili tri jednopolno izolirana NMT-a

u prvom sluaju mogu se mjeriti samo linijski naponi

u drugom sluaju mogu se mjeriti i linijski i fazni naponi


suhi NMT-ovi se izvode za napone do 3 kV

za napone do 35 kV NMT-ovi se izvode kao uljni ili malouljni (prednost ima uporaba malouljnih radi manje opasnosti od zapaljenja ili eksplozije

za unutarnju montau i napone do 35 kV izvode se i NMT-ovi s izolacijom od umjetnih smola

za napone do 35 kV upotrebljavaju se i jednopolno i dvopolno izolirani NMT-ovi

za napone iznad 35 kV ekonominija je uporaba sloga od tri jednopolno izolirana NMT-a jer najvei dio trokova otpada na izolatore

Konar, malouljni jednopolno izolirani NMT, 220 kV

svi aktivni dijelovi smjeteni su u izolator napunjen uljem, dok metalna glava izolatora slui kao uljni konzervator

na glavi izolatora nalaze se dvije stezaljke izmeu kojih je spoj s primarnim namotom

Energetski transformatoriTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snageTransformatori snagePrigunicePrigunicePriguniceKabeliKabeliKabeliKabeliMjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriStrujni mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatoriNaponski mjerni transformatori

Documents

Elektricna Postrojenja 8-p