Električna postrojenja_Sheme spoja glavnih strujnih krugova

  • Upload
    culjaki

  • View
    241

  • Download
    5

Embed Size (px)

Citation preview

  • 31 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Spojno polje primjer 2 (3/4)

    Prespajanje generatora GB sa sabirnice II na sabirnice I

    na slici a) je prikazano poetno stanje (odvod b se napaja sa sabirnica I)

    bududi su sabirnice spojene putem spojnog polja, mogude je uklopiti i drugi rastavlja odvoda GB (slika b)

    slika c, mogude je isklopiti prvi rastavlja odvoda GBbududi nede dodi do prekida strujnog kruga, pa time niti pojave luka meu kontaktima rastavljaa sada se odvod b napaja iz generatora GB putem sabirnica I

  • 32 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Spojno polje primjer 2 (4/4)

    Konano stanje: nakon prespajanja svih odvoda na sabirnice I mogude je isklopiti

    prekida, a potom i rastavljae spojnog polja

  • 33 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja mjernog polja za mjerenje napona na sabirnicama koriste se naponski transformatori koji se

    prikljuuju na sabirnice

    naponski transformatori se na sabirnice redovito prikljuuju preko sabirnikih rastavljaa, a gdje postoje osigurai za nazivni napon sabirnica i preko osiguraa

    ako se radi o postrojenju bez sabirnica, naponski se transformatori pojavljuju u svim odvodima tada se radi jednostavnosti izvedbe naponski mjerni transformatori prikljuuju neposredno na odvod (bez rastavljaa)

  • 34 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja transformatora (1)Spoj sa sabirnicama:

    ukoliko jedan transformator povezuje sabirnice razliitih napona, ta ako je napajanje mogude samo s jedne strane, dovoljno je sklopni aparat za zatitu od kratkog spoja (prekida, osigura) postaviti samo na stranu dovoda elektrine energije

    za zatitu transformatora male snage umjesto prekidaa koriste se osigurai, ali samo kada je rastavljaem mogude prekinuti struju praznog hoda

    umjesto rastavljaa mogude je koristiti rastavnu sklopku u seriji s osiguraem

    ukoliko je napajanje mogude s obje strane, tada je potrebno zatitu od kratkog spoja predvidjeti s obje strane transformatora

  • 35 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja transformatora (2)Spoj sa sabirnicama:

    ukoliko u postrojenju postoje dva ili vie transformatora u paralelnom radu, bez obzira da li je napajanje mogude samo s jedne strane ili s obje, prekidae je nuno predvidjeti s obje strane transformatora

    u sluaju kvara na jednom transformatoru:

    a) dolazi do isklapanja samo otedenog transformatora

    b) dolazi do isklapanja cijele transformatorske stanice

  • 36 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja transformatora (3)Spoj zvjezdita:

    zvjezdite transformatora moe biti: izolirano prema zemlji (slika a) spojeno sa zemljom preko prigunice ili djelatnog otpora neposredno uzemljeno (slika b)

    kada je zvjezdite transformatora izolirano od zemlje, esto se izmeu zvjezdita i zemlje postavlja odvodnik prenapona

    odvodnik prenapona se koristi i kada je predvieno neposredno uzemljenje zvjezdita, jer se normalno ne uzemljuju svi transformatori u mrei (kada je zvjezdite uzemljeno preko rastavljaa, odvodnik prenapona je premoten)

  • 37 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja transformatora (4)

    Spoj zvjezdita:

    kada je zvjezdite transformatora uzemljeno preko prigunice, mora postojati mogudnost isklapanja prigunice, odnosno rastavljanja prigunice od nultoke transformatora

    to omogudavaju rastavljai prema slici:

    situacija kada u transformatorskoj stanici postoje dva transformatora i jedna prigunica

    situacija kada u transformatorskoj

    stanici postoje dva transformatora

    i dvije prigunice (uzduni rastavlja

    omogudava odvojeni pogon prigunica)

  • 39 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja vodova (1) osim sabirnikog rastavljaa i prekidaa, u odvod zranog

    voda ili kabela, na izlazu iz postrojenja postavljaju se: izlazni rastavlja

    omogudava vidljivo rastavljanje postrojenja od zranog voda ili kabela

    isklopljeni rastavlja omogudava pregled i popravak prekidaa bez opasnosti po osoblje od napona iskljuenog voda, bilo da taj napon dolazi iz elektrane na drugom kraju voda, bilo da je posljedica atmosferskih pranjenja

    rastavlja za uzemljenje obino je izveden na istom postolju s izlaznim

    rastavljaem slui za neposredno spajanje sa zemljom zranog voda ili

    kabela odvodi naboj koji je preostao nakon isklapanja voda ili

    kabela, odnosno da odvede naboj koji bi se mogao pojaviti za vrijeme prekida pogona kako bi se zatitilo osoblje pri radovima

  • 40 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja vodova (2) u svaki odvod zranog voda postavlja se slog

    odvodnika prenapona (po jedan u svaku fazu) radi zatite postrojenja od prenapona

    slog naponskih transformatora, ukoliko je potreban, spaja se iza prekidaa, kako bi se mogao izmjeriti napon voda i prije nego to je prekida uklopljen

    kada je zrani vod, ili kabel, na drugom kraju spojen s mreom u kojoj nema izvora energije, ne treba predvidjeti naponske transformatore u odvodu:

    ako vod nije spojen na sabirnice, sigurno je da nije pod naponom

    na poetku voda vlada upravo napon sabirnica kada je vod spojen na njih (napon sabirnica se mjeri u mjernom polju)

  • 41 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja vodova (3) kada je zrani vod, ili kabel, na oba kraja

    spojen s mreom u kojoj ima izvora energije, treba predvidjeti naponske transformatore u odvodu:

    da bi se prije prikljuenja prekidaa znalo da li je vod pod naponom

    naponski transformatori mogu posluiti i za sinkronizaciju dva dijela mree

    slika prikazuje vod koji ujedno slui i za prijenos signala, mjerenja i sl. to se prenose pomodu visokofrekventne struje

    da bi se u vod mogle slati i iz njega preuzimati visokofrekventne struje na vodi se spaja visokofrekventni kondenzator (on je za visokofrekventne struje mali otpor, a za struje industrijske frekvencije velik otpor)

  • 42 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja vodova (4)

    visokofrekventna prigunica sprjeava irenje

    visokofrekventnih impulsa po cijeloj mrei, a i

    kako bi se smanjila potrebna snaga

    visokofrekventnih signala

    VF prigunica i VF kondenzator smjetaju se

    samo u jednu fazu i to iza izlaznog rastavlja i

    rastavljaa za uzemljenje kako bi se omogudila

    komunikacija i kada vod nije u pogonu

  • 44 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja za smanjenje struja kratkog spoja (1)

    struje kratkog spoja mogu se smanjiti izborom prikladne sheme spoja i bez posebnih prigunica

    smanjenje struja kratkog spoja naroito je vano za postrojenja nieg napona, jer se tako mogu smanjiti investicije za njihovu izgradnju (mogu se koristiti sklopni aparati manje prekidne modi)

    smanjenje struja kratkog spoja moe se postidi izbjegavanjem spajanja transformatora na strani nieg napona

    u tom sluaju mogu se pojaviti problemi vezani uz pouzdanost opskrbe to je mogude barem djelomino rijeiti ugradnjom uzdunog rastavljaa u sabirnice

  • 45 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja za smanjenje struja kratkog spoja (2)

    ugradnjom prigunice u sabirnice meu transformatorske prikljunice na strani nieg napon mogude je postidi smanjenje struje kratkog spoja pri emu je istovremeno omogudena i opskrba potroaa na oba dijela sabirnice iz oba transformatora

    s obzirom na prilike pri kratkom spoju povoljnije je da je relativni napon kratkog spoja prigunice vedi, a prolazna nazivna snaga (nazivna struja) manja (Xpr~u/Sn)

    s druge strane, smanjenjem nazivne struje prigunice smanjuje se elastinost veze izmeu dva dijela sabirnice

    pri tome je struja kratkog spoja uvijek veda nego u prethodnom primjeru odvojenih sabirnica

  • 46 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja za smanjenje struja kratkog spoja (3)

    opdenito, nije povoljno postavljati prigunice meu odvode jer tada u kratkom spoju kroz prigunicu tee samo dio te struje

    stoga se prigunica nastoji postaviti tako da kroz nju prolazi ukupna struja kratkog spoja

    kod ovog pristupa prigunica smanjuje struje kratkog spoja za grupu odvoda

    stoga je ovaj pristup povoljan kada postoji puno odvoda

    uporaba prigunica za smanjenje struja kratkog spoja ima smisla samo ukoliko je na taj nain mogude koristiti sklopne aparate manje prekidne modi - u suprotnom sluaju utede su male

  • 48 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Primjer TS erjavinec 400/220/110 kV

  • 49 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (1)

    osnovna razlika izmeu visokonaponskih i niskonaponskih postrojenja je u

    veliini postrojenja i u nunim razmacima zbog izolacije

    u niskom naponu se rijetko srede pojam polje bududi aparati pojedinih odvoda

    esto nisu prostorno odijeljeni

    u niskom naponu se u pravilu sredu strujni krugovi s etiri ili pet vodia:

    R ili L1 , S ili L2 , T ili L3 fazni vodii

    N, 0 ili Mp neutralni vodi

    PE ili Sl zatitni vodi

    osnovni zahtjevi u projektiranju niskonaponskog razvoda:

    pouzdanost odnosno raspoloivost

    kvaliteta elektrine energije (napona)

    ogranienje zbog struje kratkog spoja

  • 50 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (2)

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

    4 vodia

    (R, S, T i O)

  • 51 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (3)

    1 2 3

    velik broj odvoda niskog napona oprema se na isti nain, ali postoji veda raznolikost nego u sluaju visokog napona jer je uloga odvoda raznovrsnija

    na slici su prikazani odvodi (1 i 2) rasvjete (jednopolni)

    osnovni principi prilikom opremanja odvoda sklopnim aparatima:

    mora postojati mogudnost sklapanja u pogonske svrhe

    mora postojati sklopni aparat koji titi odvod (preopteredenje i kratki spoj)

    npr. u odvodu 1 se koristi nn prekida s pridruenim nadstrujnim okidaem (sklopka nije potrebna jer se prekida koristi i za pogonska sklapanja), a u odvodu 2 koristi se osigura kao zatitni ureaj (sklopka slui za pogonska sklapanja; u pravilu je dvopolna)

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 52 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (4)

    odvod 3 je takoer jednofazni i koristiti se za napajanje

    upravljakih krugova

    kao zatita od prevelikih struja koristi se osigura

    za pogonska sklapanja koristi se sklopka

    transformator 220/60 V upotrebljava se ponekad sa

    svrhom da se upravljaki napon snizi ispod opasne

    granice (65 V prema standardu, odnosno 50 V prema

    preporukama CENELEC-a) i na taj nain pojednostavni

    zatita od previsokog napona dodira

    esto se ipak kao upravljaki napon koristi napon 220 V~

    ako je upravljanje predvieno istosmjernim naponom

    onda se umjesto transformatora koristi ispravljaki slog

    3

    razvod

    upravljakog

    napona

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 53 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (5)

    najvedi broj potroaa u industrijskim

    postrojenjima su (asinkroni) motori koji su u

    pravilu trofazni (odvodi 4, 5, i 6)

    u manjim postrojenjima koriste se odvodi s

    osiguraima (5) i nn prekidaima (6)

    u modernijim, naroito automatiziranim

    postrojenjima koriste se sklopnici koji

    omogudavaju daljinsko pogonsko sklapanje (4);

    osigura slui kao zatita od struja kratkog spoja,

    a u odvodu se nalazi i bimetalni okida pridruen

    sklopniku koji slui kao zatita od preopteredenja

    4 5 6

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 54 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (6)

    odvod 7 prikazuje odvod prema

    motoru kojeg treba pokretati u oba

    smjera i to pomodu dva sklopnika SL za lijevi i SD desni smjer vrtnje

    upravljanje se najede provodi

    nekom teretnom sklopkom

    kako je prikazano u tropolnom

    prikazu promjena smjera vrtnje

    postie se zamjenom redoslijeda faza

    kao zatita od preopteredenja koristi

    se bimetalni okida pridruen

    sklopniku, a osigura kao zatita od

    kratkog spoja

    7

    tropolni prikaz

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 55 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (7)

    odvod 8 prikazuje odvod prema

    asinkronom motoru koji se uputa

    promjenom spoja zvijezde u trokut

    u odvodu se nalaze tri sklopnika kako je

    prikazano na tropolnom prikazu

    u trenutku uputanja uklopljeni su

    sklopnici S1 i S2

    nakon zaleta isklapa se sklopnik S2 i

    uklapa sklopnik S3tropolni prikaz

    8

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 56 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (8)

    u specijalnim postrojenjima koriste se i posebni

    motori npr. motori sa dva namota za dvije razliite

    brzine vrtnje ili snage

    to su u biti dva motora u jednom (odvod 9)

    ima i drugih posebnih vrsta motora sa promjenjivim

    brojem polova i sl.

    odvod 10 karakteristian je primjer odvoda za

    prikljuak nemotornim troila (npr. industrijske pedi)

    o snazi i ulozi potroaa ovisi i oprema odvoda (da li

    de se koristiti osigurai ili ne i sl.)

    9 10

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 57 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja glavnih strujnih krugova niskog napona (9)

    u odvodima koji napajaju druga, u pravilu manja,

    niskonaponska postrojenja ili razdjelnike (11 i 12)

    koriste se sklopni aparati koji omogudavaju sklapanje i

    koji tite od prevelikih struja (preopteredenje i kratki

    spoj)

    pored prikazanih mogude i su i druge kombinacije

    sklopnih aparata

    11 12

    Jednostruke sabirnice s karakteristinim odvodima:

  • 59 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja g.s.k. niskog napona (10)Dvostruke sabirnice:

    kao i u sluaj visokonaponskih postrojenja, i u niskonaponskim razvodima koriste se dvostruke sabirnice ali se njihova uloga razlikuje

    ne koriste se ureaji za paralelno spajanje sabirnica one su pogonu uvijek razdvojene

    dvostruke sabirnice slue kako bi se pojedini odvodi mogli napajati iz dva neovisna smjera

    u svakom odvodu mora

    postojati mogudnost

    prikljuivanja odvoda na

    jedne od sabirnica, kao i

    mogudnost potpunog

    odvajanja od sabirnica

    osim toga moraju

    postojati i aparati za

    zatitu od prevelikih

    struja

  • 60 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja g.s.k. niskog napona (11)Pomodne sabirnice:

    uloga pomodnih sabirnica u NN postrojenju se razlikuje od uloge pomodnih sabirnica u

    VN postrojenju

    slue kako bi se grupa odvoda koju karakterizira neko zajedniko obiljeje odvojila od

    ostalih odvoda:

    vanost potroaa koje odvodi napajaju

    prostorni raspored odvoda

    tehnoloka uloga potroaa u odvodima

    npr. na pomodne sabirnice prikljuuju se

    manje vani potroai koji se u sluaju

    potrebe (npr. ispad jednog transformatora)

    mogu isklopiti sklopkom S i na taj nain

    omoguditi nesmetano napajanje vanijih

    potroaa koji su spojeni na glavne sabirnice

  • 61 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja g.s.k. niskog napona (12)Pomodne sabirnice:

    pomodne sabirnice se mogu izvesti na

    dva naina:

    pogonski promjenjiva

    fiksna konfiguracija

    prvi nain:

    svaki odvod se putem sklopnih aparata moe spojiti na glavne ili pomodne sabirnice

    pomodne se sabirnice napajaju s glavnih sabirnica preko sklopke S

    drugi nain:

    za razliku od prethodnog sluaja, raspodjela odvoda na pomodne i glavne sabirnice je fiksna i ne moe se mijenjati u pogonu

  • 62 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Prikljuak transformatora na sabirnice:

    ovisi o obliku postrojenja (broju sabirnica) i broju transformatora

    a) prikljuak na jednostruke sabirnice

    b) prikljuak dva transformatora na jednostruke sabirnice

    c) prikljuak dva transformatora na dvije sabirnice niskog napona

    Sheme spoja g.s.k. niskog napona (13)

  • 64 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (1)

    za industrijske mree je karakteristino:

    velika gustoda opteredenja (60-800 W/m2)

    opteredenje je vremenski jednolinije (godinje vrijeme koritenja

    maksimalnog opteredenja 4000-7000 h/god.)

    u Hrvatskoj se industrija uobiajeno napaja iz javne mree (pogotovo srednja

    i mala industrija), a samo neke vede industrije raspolau i vlastitim

    elektranama iz kojih se djelom (rijetko u potpunosti) opskrbljuju elektrinom

    energijom i to iz razloga:

    pouzdanost pogona (industrija osjetljiva na prekide opskrbe)

    tehnoloke potrebe (npr. potreba za toplinskom i elektrinom energijom moe

    opravdati izgradnju elektrane-toplane)

  • 65 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (2)

    prikljuak industrije na javnu mreu:

    naponska razina ovisi o:

    potrebnoj snazi

    zahtijevanoj pouzdanosti opskrbe elektrinom energijom

    lokalnoj mrei i sl.

    u Hrvatskoj dolaze u obzir sljededi naponi:

    110 kV, 35 kV, 20 kV i 10 kV

    samo vrlo velike industrije se prikljuuju na napon 110 i 230 kV

    na niski napon (0.4 kV) prikljuuju se vrlo mali pogoni (obrtniki pogoni)

    ako je srednja ili veda industrija prikljuena na 35 kV ili 110 kV javnu mreu, s

    obzirom da industrijski potroai trebaju elektrinu energiju na niem

    naponu

    koriste se 230(400) V, 500 ili 660 V, 3 kV, 6 kV, 10 kV

    biti de potrebno ugraditi odreeni broj transformatora

  • 66 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (3)

    prikljuak industrije na javnu mreu:

    biti de potreban to vedi broj transformatora to je vede industrijsko postrojenje odnosno ukoliko je postrojenje vie prostorno rasprostranjeno

    kod manjih industrijskih postrojenja potroai trebaju samo elektrinu energiju na niskom naponu (npr. 400(230) V ili eventualno 500 (660) V)

    Potroai na 400 (230), 500, 660 V

    asinkroni motori i rjee sinkroni motori

    trofazni do 300 kW

    jednofazni do 1 kW

    manje elektrolune pedi i elektrokemijska postrojenja

    rasvjeta

    Potroai na 3, 6, 10 kV

    asinkroni motori i rjee sinkroni motori

    6 kV do 400 kW

    10 kV do 630 kW

    vede elektrolune pedi i elektrokemijska postrojenja

    pribline

    ekonomske

    granice

  • 67 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (4)

    prikljuak industrije na javnu mreu:

    u industrijskim mreama esto su potrebni motori od skroz malih snaga

    (0.1 kW) do velikih (iznad 1 MW), stoga je potrebno uz to manje naponskih

    razina zadovoljiti sve potrebe

    za prikljuak motora najedih nazivnih snaga, ukoliko ih ima puno u

    industrijskom postrojenju, optimalno je umjesto 400/230 V koristiti napon

    500 ili 660 V (standardiziran od IEC)

    konstrukcija i cijena motora je za te napone u principu jednaka onoj za

    napon 400/230 V

    veda ekonomska gornja granica snage motora

    struja motora je manja pa je kabelska mrea jeftinija

    struja kratkog spoja u niskonaponskoj mrei je manja

    poboljano uputanje motora

  • 68 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (5)

    prikljuak industrije na javnu mreu:

    kako je za potrebe rasvjete i ostalih manjih troila potrebno raspolagati

    naponskom razinom 400/230 V primjena napona 500 ili 660 V opravdana je

    samo ako se radi o vedem broju motora u jednom pogonu

    ako se odabere napon 660 V onda se na taj napon prikljuuju motori 0.5 do

    500 kW, a vedi motori na napon 10 kV

    najmanji motori se mogu prikljuiti na 400/230 V trofazno ili jednofazno jer

    ta naponska razina redovito postoji

  • 69 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (6)

    postojanost napona u industrijskim mreama:

    za troila u niskonaponskim mreama potrebno je odravati napon unutar 5%

    nazivnog napona (odnosi se prvenstveno na motorne pogone), a tek u

    izvanrednim pogonskim prilikama dozvoljava se 10%

    kako se najede radi o kradim odvodima, odgovarajudim dimenzioniranjem

    presjeka i odabirom transformatora nije problem odravati napon unutar zadanih

    granica

    problemi u industrijskim mreama mogu se pojaviti u izvanrednim pogonskim

    stanjima, kao to je uputanje motora (struja motora 4-8 In)

    iako struja uputanja motora traje kratko vrijeme, u tom periodu dolazi do velikih

    padova napona to znatno oteava zalet motora, ali utjee i na ostala troila

    promjena napona ovisi o snazi motora, ali i o samoj mrei (da li je ona dovoljno

    jaka u kojoj se mjeri s promjenom opteredenja mijenja napon na mjestu

    njegova prikljuka na mreu)

  • 70 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (7)

    postojanost napona u industrijskim mreama:

    primjer

    neka se na zadanu mreu prikljuuje motor snage SM preko transformatora snage Sn i napona kratkog spoja uk

    snaga tropolnog kratkog spoja na prikljunicama mree je SK u trenutku uputanja motora vrijedi nadomjesna shema prema slici b)

    2

    2

    2

    nm

    K

    nt k

    n

    nM M

    nM

    c UX

    S

    UX u

    S

    UX x

    S

  • 72 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (11) broj i nazivna snaga transformatora:

    nazivna snaga transformatora odabire se prema stvarnom i oekivanom

    opteredenju:

    nazivna snaga transformatora mora biti veda ili jednaka od maksimalnog

    opteredenja koje se moe pojaviti na mjestu njegove ugradnje

    redovito se ipak odabire neto veda snaga:

    poradi porasta opteredenja u bududnosti

    radi potrebne raspoloivosti u izvanrednim pogonskim prilikama

    pouzdanost pogona:

    bez obzira to je transformator pouzdan element (rijetko se kvari) ipak se esto

    umjesto jednog transformatora koriste dva ili tri transformatora manje snage

    koji u pogledu snage mogu zadovoljiti ukupne potrebe

    u tom sluaju ispad jednog transformatora omogudava da se jednim (ak

    znatnim) dijelom nastavi s opskrbom potroaa

  • 73 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (12) broj i nazivna snaga transformatora:

    pouzdanost pogona:

    a) u sluaju kvara na transformatoru sva troila ostaju bez napajanja za manja industrijska postrojenja to zadovoljava, pogotovo ako postoje rezervni transformator kojeg je mogude u relativno kratkom vremenu ugraditi na mjesto transformatora u kvaru

    b) uporabom dva transformatora mogude je prilikom ispada jednog od transformatora osigurati opskrbu 50-70% troila

    c) uporabom tri transformatora mogude je osigurati opskrbu 66-100% troila

  • 74 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (13) broj i nazivna snaga transformatora:

    kratki spoj:

    osim to na broj i nazivnu snagu transformatora utjee pouzdanost opskrbe, ukupna snaga transformatora koji rade paralelno esto je ograniena snagom kratkog spoja na niskonaponskoj strani transformatora

    snaga kratkog spoja na niskonaponskoj strani transformatora gotovo je direktno proporcionalna s nazivnom snagom transformatora (to pogotovo dolazi do izraaja u industrijskim mreama (tzv. jakim mreama) kod kojih je impedancija visokonaponske strane mala u usporedbi s impedancijom industrijske mree)

    xm xtm

    2 2 2 2

    3 2 x n n n n nt ntK

    zad m t t n k k

    c U c U c U c U S c SS

    X x x x U u u

  • 75 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (14)

    broj i nazivna snaga transformatora:

    u razdjelnim mreama nazivna snaga transformatora ograniena je na

    630 kVA jer se kod te snage struja kratkog spoja pribliava iznosu 15 kA

    to je gornja granica rasklopne struje instalacijskih osiguraa

    mogude je koristiti i vede snage ali je tada potrebno instalacijske

    osiguraa zamijeniti visokouinskim osiguraima ili NN prekidaima

    osim toga velike struje kratkog spoja nepovoljno djeluju na izbor

    presjeka kabela u NN mreama, to je dodatni razlog za ogranienje

    struje kratkog spoja, odnosno nazivne snage transformatora

  • 76 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (15)

    broj i nazivna snaga transformatora:

    u industrijskim mreama redovito je potrebno transformirati vede snage

    na jednom mjestu pa je nuna uporaba vedih transformatora

    stoga se najede koriste visokouinski osigurai i NN prekidai kao

    zatita od kratkog spoja

    ipak se poradi veliine udarne struje (mehanikih naprezanja) snaga

    ograniava na:

    2000 MVA pri 400/230 V

    4000 MVA pri 660 V

    ove granine snage predstavljaju ukupnu snagu paralelno spojenih

    transformatora

    pri tim snagama udarna struja se pribliava iznosu 100 kA to se smatra

    graninom vrijednodu glede mehanikih naprezanja

  • 78 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (16)

    oblici mree: ovise o:

    veliini rasprostranjenosti vanosti troila u industrijskom postrojenju

    u svakom industrijskom postrojenju sigurno je potrebna naponska razina 400/230V

    kod manjih postrojenja to je ujedno i jedina potrebna naponska razina za veda industrijska postrojenja potrebne su dvije ili vie naponskih razina:

    veda troila s obzirom na njihovu snagu povoljnije je prikljuiti na vii napon (3,6,10 kV)

    neka troila zahtijevaju nestandardne napone troila u industrijskom postrojenju su rasprostranjeni na vedoj povrini

    zbog ega se razvod do njih provodi na viem naponu

    u nastavku su prikazani najedi oblici industrijskih mrea stvarne mree su redovito kombinacija prikazanih

  • 79 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (17)

    oblici mree radijalna mrea

    na sabirnice niskog napona prikljuena su troila koji mogu biti manje ili vie prostorno rasprostranjena

    s obzirom da su duljine kabela u industrijskim postrojenjima male, pad napona nije dominantan kriterij pri odabiru kabela

    kvar na jednom odvodu podrazumijeva prekid opskrbe troila u odvodu sve dok se kvar ne ukloni

    s obzirom na malu uestalost kvarova, male duljine kabela i pristupanost za uklanjanje kvarova ovakav oblik mree se esto koristi

    na slici je prikazana radijalna mree 0.4 kV naponske razine isti oblik moe se koristiti i na 3, 6 i 10 kV

  • 80 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (18)

    oblici mree radijalna mrea s razdjelnicima

    razdjelnici su radijalno prikljueni na sabirnice sekundarne strane transformatora i sa radijalnom mreom svakog pojedinog razdjelnika

    ovakav oblik mree pojavljuje se osim kod niskog i kod srednjih napona

    kvar na kabelu prema razdjelniku znai ispad cijele grupe troila koja se napaja preko razdjelnika

    ovakve mree imaju manju pouzdanost ali su i jeftinije od prethodnog oblika radijalne mree

  • 81 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (19)

    oblici mree radijalna mrea s razdjelnicima

    ako se zahtjeva neto veda pouzdanost opskrbe troila, onda se mogu koristiti dva kabela za napajanje razdjelnika

    ovisno o eljenom stupnju pouzdanosti opskrbe kabeli se dimenzioniraju za 50 do 100 % snage troila

    ovakva je mrea skuplja ali dosta pouzdana, a pri tome jo uvijek jednostavna

  • 82 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (20)

    oblici mree prstenasta i zamkasta mrea

    pouzdanost opskrbe moe se povedati uporabom prstenaste ili zamkaste mree

    u pogonu ove mree rade radijalno rezervni kabeli (prikazani crtkano) su iskljueni na jednom svom kraju

    zbog radijalne pogonske strukture jednostavnija je zatita (selektivnost)

    ovisno o vanosti troila i zahtijevanoj pouzdanosti opskrbe, kao i prostornoj rasprostranjenosti troila bolje de odgovarati jedno od prikazanih rjeenja

    za sve je oblike mrea karakteristino da je mogude osigurati opskrbu svih troila u sluaju kvara na jednom od kabela koji napajaju razdjelnike

    a) zamkasta

    b) prstenasta

    c) zamkasta

    d) radijalna

  • 83 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (21)

    oblici mree primjer

    1,2 grupa manje vanih troila

    3,4,5 i 6 vana troila(prostorni raspored troila 3, 4 i 5 uvjetovao je prstenastu mreu, a u sluaju 6 radijalnu s paralelnim kabelima)

  • 84 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (22)

    oblici mree zamkasta mrea

    na slici je prikazan poseban oblik NN mree tzv. isto zamkasta mrea (mrea ima doslovno oblik mree, manje ili vie pravilan u realnosti)

    troila se prikljuuju u vorita mree kako je prikazano za vorita 1, 2, 3 i 4

    sve su grane u mrei jednakog presjeka i tidene su jednakim osiguraima na oba svoja kraja

    napajanje mree ostvaruje se preko transformatorskih stanica (npr. vorite 4)

    u odvod transformatora na NN strani ugrauje se NN prekida koji djeluje kada je kvar u vienaponskoj mrei ili u samom transformatoru te na taj nain sprjeava napajanje kvara s NN strane

  • 85 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (23)

    oblici mree zamkasta mrea

    pouzdanost opskrbe troila u ovakvoj mrei je jako velika, ali su i snage kratkog spoja velike

    cijena ovakve mree nije naroito velika, ali zahtijeva znatnu panju prilikom dimenzioniranja (prorauna)

    primjenjuje se u industriji kada je potrebno pouzdano napajati velik broj troila podjednake snage koji su prostorno blizu smjeteni

    ponekad se ovakve strukture koriste i u javnim mreama (gradske NN mree), ali su tada troila smjetena na otcjepe du grana mree

  • 86 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (24)

    ogranienje struje kratkog spoja:

    ved je pokazano prethodno da je snaga transformatora u NN mreama

    ograniena poradi struja kratkog spoja

    prema tome moralo bi se ukupnu potrebnu snagu zadovoljiti postavljanjem

    vie manjih transformatorskih stanica

    osim to je to skupo to je i nepraktino

    osim toga postoji uvijek elja da transformatori rade paralelno

    djelomice se to moe ostvariti na slijedede naine:

    1) nain

    u transformatorsku stanicu postavljaju se dva transformatora,

    ali oni ne rade paralelno troila se mogu prema izboru prikljuiti na jedan

    od ta dva transformatora odnosno sabirnice koje oni napajaju

  • 87 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (25)

    ogranienje struje kratkog spoja: 2. nain

    transformatori rade paralelno, ali u sluaju kratkog spoja bliskog transformatorima, kada je struja kratkog spoja velika, posebnim ureajima se provodi razdvajanje transformatora u vrlo kratkom vremenu, prije prve amplitude struje kratkog spoja

  • 88 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sheme spoja industrijskih mrea (26)

    ogranienje struje kratkog spoja:3. nain

    transformatori rade trajno paralelno, ali tek u nekoj udaljenoj toki u mrei kako je prikazano na slici

    povedanje struje kratkog spoja uslijed paralelnog rada nije jako veliko u ovom sluaju

    preglednost ovakve mree nije dobra pa se stoga rijetko upotrebljava

  • 90 FER-ZVNE 2008/09 - Elektrina postrojenja: Sheme spoja glavnih strujnih krugova

    Sretan Boid i Nova Godina!