If you can't read please download the document
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!