Upload
kemal-ligata
View
17
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
predavanja fer ep
Citation preview
Električna postrojenja Elektroenergetski sustav
Prof. dr. sc. Slavko Krajcar; Prof. dr. sc. Ante Marušić
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 2
Sadržaj i raspored
Predavanje 1 – Podjela cvrčaka, O predmetu, Liberalizacija 30.09.14.
07.10.14.
Predavanje 3 – 3f sustavi 14.10.14.
Predavanje 4 – Modeliranje 1 (transformator) 21.10.14.
Predavanje 5 – Modeliranje 2 (generator + ostalo) 28.10.14.
Predavanje 6 – Proračun kratkog spoja 04.11.14.
MI
Predavanje 7 – Glavni elementi postrojenja 11.11.14.
Predavanje 8 – Sklopni uređaji niskog napona 02.12.14.
Predavanje 9 – Energetski i mjerni transformatori, sekundarni sustavi 09.12.14.
Predavanje 10 – Sheme spoja 16.12.14.
Predavanje 11 – Zaštita 13.01.15.
Predavanje 12 – Završna poglavlja (mjerenja, komp. jalove snage, uzemljenje, izolacija) 20.01.15.
ZI
Predavanje 2 – Elektroenergetski sustav
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 3 Prozirnica br. 3
O energiji …
Energija, energetske pretvorbe i procesi – osnova svake
civilizacije
Energetski proces - pretvorba jednog oblika energije u drugi
Dostupni oblici energije određuju stupanj razvoja civilizacije
Razvoj (tehnološki) civilizacije prestaje s iscrpljenjem
izvora energije, odnosno s prestankom odvijanja energetskih
procesa
Moderna ljudska civilizacija počiva na električnoj energiji
i na njezinoj pretvorbi u korisne oblike energije
Električna energija nam, između ostalog,
omogućava komunikaciju i “procesiranje znanja”
Outwood vjetranjača (1665.)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 4
Iskorištavanje primarnih oblika energije
Gravitacijska potencijalna
energija odn. energija
položaja (=mgh)
Električna (elektromagnetska)
potencijalna energija (=kQq/r)
Nuklearna energija (fuzije i fisije)
Kinetička energija (=mv2/2)
Energija mirovanja (=m0c2)
Unutrašnja kalorička
energija
Stacionarni oblik energije
Mehanički rad
Toplinska energija
Električna energija
Rad trenja
Prijelazni oblik energije
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 5 Prozirnica br. 5
Energija na Zemlji
Sunčevo zračenje
Geotermalno djelovanje – “vlastita“ energija Zemlje
Plima i oseka (Mjesec)
Ljudsko djelovanje (zanemarivo)
- Geotermalna + plima/oseka < 0,04% Sunčeve energije
Sunčevo zračenje:
- opći naziv za energiju koju Sunce emitira u svemir
- izvor je termonuklearna fuzija na Suncu
- na Zemlji se akumulira pomoću fotosinteze (biomasa)
- transformirani oblici (biomasa, vjetar, energija položaja vode itd.)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 6 Prozirnica br. 6
Primarni oblici energije*
Podjela prema nositeljima (gorivima)
- Konvencionalni (drvo, voda, ugljen, plin, nafta, NE) i
- Nekonvencionalni (vjetar, sunce, plin iz škriljevaca (?), nafta iz
škriljevaca (?), geotermalna, plima i oseka i sl.)
Podjele prema drugim parametrima
- Obnovljivosti nositelja (npr. ugljen vs voda)
- Tehničkoj mogućnosti iskorištavanja (npr. sunce vs plin)
- Ekonomskoj opravdanosti iskorištavanja (npr. male vs velike
HE)
- Mogućnosti transporta (npr. voda vs električna energija)
- Mogućnosti uskladištavanja (npr. voda vs električna energija)
- i sl.
*energija koja se nalazi u prirodi
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 7
Iskorištavanje primarnih oblika energije
Unutarnja
Potencijalna
Kinetička
...
Primarni oblik energije
Izravno (npr. izgaranjem)
Posredstvom
mehaničkog rada
Posredstvom el.
energije (lokalno)
Posredstvom EES-a
Povijesno
Toplinska
Svjetlosna
Mehanički rad
…
Korisni oblik energije
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 8 Prozirnica br. 8
Nositelji primarnih oblika energije
Konvencionalni (klasični)
- Unutarnja energija: nafta, ugljen, plin
- Potencijalna energija (energija položaja): voda
- Nuklearna energija: fisija (uran, torij)
Nekonvencionalni (aditivni)
- Kinetička energija: vjetar
- Sunčevo zračenje: solarne i fotonaponske elektrane
- Unutarnja energija: uljni škriljevci, bituminozni pijesak, biomasa, bioplin
- Toplinska energija: suhe stijene u Zemljinoj kori, more, vrući izvori
- Potencijalna energija: plima i oseka, valovi
- Nuklearna energija: fuzija lakih atoma
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 9
Potrošnja energije
Prehrana po stanovniku
dnevno:
Svijet: 8,4 MJ (2,3 kWh,
2.000 kcal)
Europa: 12,6 MJ (3,5 kWh,
3.000 kcal )
Ukupna potrošnja energije po
stanovniku dnevno:
Svijet: 175 MJ (48,6 kWh)
SAD: 950 MJ (263,9 kWh)
Opskrba energijom (3)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 10 Prozirnica br. 10
Opskrba energijom (2)
Ljudsko biće treba 12,6 MJ (3,5 kWh) energije u hrani kako bi
sa snagom od 60 W moglo raditi 5,5h dnevno (više ne može, iscrpljivalo bi se preko mjere)
Energetski je stupanj djelovanja pritom oko 10%
Kada bismo 175 MJ energije po danu osiguravali ljudskim
radom za svakog bi stanovnika Zemlje trebalo raditi 147
robova
Zaključak – opskrba energijom preko ljudskog rada
je prilično neučinkovita
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 11
Električna energija i potrošnja
Otkrićem električne energije
čovječanstvu je omogućeno raspolaganje “golemim” količinama energije na jednostavan način
Posljedica – veliko
povećanje potrošnje energije
Npr. 1 glačalo = 5 volova
Opskrba energijom (3)
5 boškarina
1 glačalo
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 12
Iskorištavanje primarnih oblika energije
1 kg drva 1 kg ugljena 1 kg nafte (plina) 1 kg prirodnog
urana 1 kg plutonija 1 kg vode (na visini
h [m]) 1 kg zraka ( brzine v
[m/s])
Primarni oblik energije daje oko ...
1 kWh EE 3 kWh EE 4 kWh EE 50.000 kWh EE 6.000.000 kWh EE 2,778·10-7*g*h kWh
EE 2,778·10-7*v2/2 kWh
EE
Korisni oblik energije
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 13
Pohrana energije
1 kg Pb acu. 1 kg Li-ion acu. 1 kg NiCd acu. 1 kg H2 ...
Oblik pohrane ima cca ...
40 Wh EE 200 Wh EE 50 Wh EE 20 kWh EE ...
Korisni oblik energije
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 14 Prozirnica br. 14
O električnoj energiji ...
Električna energija je tranzijent u procesu pretvaranja
električne potencijalne energije u neki drugi oblik energije
(mehanički rad, svjetlosnu, potencijalnu, kinetičku,
unutrašnju kaloričku energiju …)
Električna energija je eksergija - može se u potpunosti
pretvoriti u korisne oblike energije
Električna energija je prijelazni oblik energije - ne može se
uskladištiti
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 15 Prozirnica br. 15
Proizvodnja i potrošnja el. energije
Prvi glavni stavak termodinamike
- Princip očuvanje energije
- Energija se ne može proizvesti niti potrošiti
Proizvodnja električne energije
- Pretvorba drugih oblika energije u električnu
Potrošnja električne energije
- Pretvorba električne u druge oblike energije koji nam koriste
Gubitci električne energije
- Pretvorba električne u druge oblike energije koji nam ne koriste
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 16 Prozirnica br. 16
Usporedba cijena električne energije
Što se može s 1 kWh EE?
- Ispeglati 10 košulja
- Skuhati ručak za četiri osobe
- Gledati televiziju 7 do 10 sati
- Oprati 4 do 5 kg rublja
- Zagrijati 80 litara vode za 10°C
- Osvjetljavati manju sobu 100 sati (žaruljom s
LED izvorom od 10 W)
- Skuhati 70 šalica kave
- Itd ...
Za vježbu malo računajte: Prenesite vi
tisuću vreća cementa iz prizemlja na drugi
kat
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 17 Prozirnica br. 17
Elektroenergetski sustav (EES) ponovimo
Sustav koji obuhvaća proizvodnju,
prijenos, raspodjelu i potrošnju električne
energije
Osnovni zadatak - pouzdana, kvalitetna i
ekonomična opskrba potrošača
električnom energijom
Sustav čine:
- Elektrane (proizvođači)
- Trošila (potrošači)
- Rasklopna postrojenja
- (Transformatori)
- Prijenosni vodovi
- Distribucijski vodovi
- (Sustavi za upravljanje, zaštitu, mjerenja,
komunikacije, itd.)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 18 Prozirnica br. 18
Pojednostavljena shema EES-a
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 19 Prozirnica br. 19
Elektroenergetski sustav Elektrane
21 24
16 19 20
14
23
13
15
22
3 9 10
4
6
8
7
5
21
18
17
11 12
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 20 Prozirnica br. 20
Elektroenergetski sustav Prijenosni vodovi
21 24
16 19 20
14
23
13
15
22
3 9 10
4
6
8
7
5
21
18
17
11 12
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 21 Prozirnica br. 21
Elektroenergetski sustav Transformatori
21 24
16 19 20
14
23
13
15
22
3 9 10
4
6
8
7
5
21
18
17
11 12
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 22 Prozirnica br. 22
Elektroenergetski sustav Rasklopna postrojenja
21 24
16 19 20
14
23
13
15
22
3 9 10
4
6
8
7
5
21
18
17
11 12
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 23 Prozirnica br. 23
Elektroenergetski sustav Distribucija odn. razdjela EE (TS VN/SN)
21 24
16 19 20
14
23
13
15
22
3 9 10
4
6
8
7
5
21
18
17
11 12
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 24 Prozirnica br. 24
O elektroenergetskom sustavu
Proizvodnja = potrošnja + gubici (u svakom trenutku rada)
Velika brzina odvijanja prijelaznih procesa
Proizvodnju i potrošnju radne električne energije izmjenične struje prati
proizvodnja i potrošnja jalove električne energije i snage
Stalna neravnomjernosti potražnje električne energije tijekom vremena (godine,
mjeseca, tjedna, dana pa i sata)
Stalna neravnomjernost proizvodnje hidroelektrana, vjetrena elektrana i
fotonaponskih elektrana (ovisna o promjenljivosti dotoka vode, vjetra i Sunčeva zračenja
tijekom vremena)
Generička tehnologija - povezanost sa svim granama gospodarstva i ljudskog
djelovanja - što nužno obvezuje da se planovi razvoja elektroenergetskog
sustava povezuju s drugim planovima razvoja
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 25 Prozirnica br. 25
Zašto elektroenergetski sustav?
Mjesto proizvodnje električne energije (na mjestu gdje su dostupni
energenti) i mjesto potrošnje mogu biti udaljeni (neke energente nije
moguće ili bi bilo preskupo transportirati do mjesta potrošnje)
Potrebna rezerva proizvodnih pogona manja
Viši stupanj pouzdanosti koji se ogleda u kontinuitetu isporuke
električne energije (rezervni putovi napajanja)
Niža cijena transporta električne energije od cijene transporta
energenata (iznimka je plin)
Jednostavnije i jeftinije prilagođavanje karakteristikama potrošnje
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 26 Prozirnica br. 26
Šibenik
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 27 Prozirnica br. 27
Krka (Jaruga)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 28 Prozirnica br. 28
Gradonačelnik Šupuk i surdanici
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 29 Prozirnica br. 29
Prvi potpuni elektroenergetski sustav Krka-Šibenik 1895
Voditelji izgradnje
- Gradonačelnik: Ante Šupuk
- Gradski inženjer:
Vjekoslav Meichsner
Izvođač
- Ganz, Budimpešta
Hidroelektrana Jaruga
- Vertikalna turbina, Ganz
(tipa Girard, 320 konjskih
snaga)
- 2-fazni generator, Ganz
(Zipernowsky alternator)
315 okr/min, 42 Hz, 3000 V
Prijenosni vod
- 3000V, 11 km, 360 stupova
- Stakleni izolatori u obliku
bočica
- Telefonska linija
Transformacija
i razvod
- 6 transformatora
- 3000/110 V
- 324 uličnih lampi
(Jabločkov)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 30 Prozirnica br. 30
IEEE milestone
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 31 Prozirnica br. 31
Prijenos & razdjela
Prijenos Razdjela
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 32 Prozirnica br. 32
Prijenos & razdjela (distribucija)
Transport velikih količina električne
energije od centara proizvodnje
(elektrana) do centara potrošnje
(mjesta, gradova, regija)
Pri visokom naponu
Na velike udaljenosti
Razdioba električne energije unutar
centara potrošnje (mjesta, gradova,
regija,) do krajnjih potrošača (trošila)
Srednji i niski napon
Na manje udaljenosti
Prijenos Razdjela (distribucija)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 33 Prozirnica br. 33
Dio SN razdjelne mreže Zagreba
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 34 Prozirnica br. 34
Strukture razdjelnih mreža
A – izvor (npr. TS X/Y kV, brojke - potrošački čvorovi);
Za razliku od visokonaponskih mreža, razdjelne (distributivne) mreže karakterizira i
pogonska otvorenost (bez obzira na prostornu zatvorenost (b i c na slici) što znači da se u
svim pogonskim prilikama svi potrošači napajaju električnom energijom iz samo jednog
smjera;
Ako u prstenastoj mreži ima više izvora (na slici je drugi izvor B) tada se mreža zove
povezna razdjelna mreža (naravno, izvora može biti i više);
a) Radijalna (zrakasta) b) Prstenasta c) Složena (Zamkasta)
(B)
•
(B)
•
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 35 Prozirnica br. 35
Nazivni napon
Ime naponske razine
Napon koji se pridjeljuje električnoj opremi i dijelovima sustava za
označavanje njihove naponske klase
Nazivni naponi definirani su normama, a primjeri nazivnih napona danas
u primjeni u Hrvatskoj su:
- 400 V (niski napon),
- 10, 20, (30)35 kV (srednji napon),
- 110, 220, 400 kV (visoki napon).
Električna oprema dimenzionirana je tako da u trajnom pogonu može
podnijeti napon nešto veći od nazivnog (npr. 10% na prijenosnim
vodovima), tzv. pogonski napon
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 36 Prozirnica br. 36
Prijenosne i distribucijske naponske razine
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 37 Prozirnica br. 37
Ravnoteža proizvodnje i potrošnje
Tijekom normalnog rada EES-a, u svakom
trenutku, ukupna proizvedena snaga mora
biti jednaka je zbroju ukupne snage svih
trošila i ukupnih gubitaka snage u sustavu
- Proizvodnja = potrošnja + gubici
Neravnoteža između proizvodnje i potrošnje
- Moguća samo u malim iznosima (značajno manjim od
ukupne snage)
- Neravnoteža djelatne snage - odstupanje
frekvencije
- Neravnoteža jalove snage* - odstupanje napona
* jalova se snaga ne mora proizvoditi na istom mjestu gdje i radna
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 38
Tokovi snaga i gubici u mreži (1)
Primjer gubitaka na jednom
nadzemnom vodu
Primjer tokova snage i gubitaka
u dijelu mreže
700 A
Ukupni gubici na vodu 9 MW
509 MW
~
200 km
500 MW
A
B
C
D
E
F
G
100 MW
15,4 MW 15,4 MW
46,2
MW
23
MW
97 MW
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 39 Prozirnica br. 39
Prijenos & razdjela (distribucija)
Primjer gubitaka na jednom nadzemnom vodu Primjer tokova snage i gubitaka u dijelu mreže
700 A
Ukupni gubici na vodu 9 MW
509 MW
~
200 km
500 MW
A
B
C
D
E
F
G
100 MW
15,4 MW 15,4 MW
46,2
MW
23
MW
97 MW
proizvodnja potrošnja
B
A
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 40 Prozirnica br. 40
Tokovi snaga i gubici u mreži (2)
Električne konstante vodova (zračni ili kabelski)
- U grani (uzdužne)
- Otpor R
- Induktivitet L
- Prema zemlji (poprečne)
- Vodljivost G (zanemariva)
- Kapacitet C
- R – ovisi o materijalu i presjeku
vodiča (Al, AlČe, Cu)
- L i C – ovise o prostornom
rasporedu vodiča i geometrijskoj
slici voda
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 41 Prozirnica br. 41
Tokovi snaga i gubici u mreži (3)
Gubici u vodovima
- Struja koja prolazi kroz vodič grije vodič i
stvara gubitke u prijenosu
- Radni gubici u vodičima ~ I2R
- Smanjuju se:
- Povećavanjem naponskih razina (smanjuje se struja (I))
- Povećanjem presjeka vodiča (smanjuje
se radni otpor(R))
Gubici u transformatorima
- “U bakru” - gubici uslijed protoka struje
kroz transformator
- “U željezu” - gubici magnetiziranja jezgre
primjer optimiranja presjeka vodiča vs ulaganja
(s1 do s6 su standardni presjeci vodiča)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 42 Prozirnica br. 42
Ovisnosti opterećenja o ...
Geografskoj lokaciji
Vremenskoj promjenjivosti
Vrsti potrošača
- Kućanstva (rezidencijalni)
- Uprava/trgovine/usluge
(komercijalni)
- Javna potrošnja
(npr. rasvjeta)
- Industrija
Utjecaju ostalih energenata
Velikim događajima itd.
Tipična ljetna i zimska dnevna krivulja opterećenja
(HR, 2006)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
sati
MW
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 43 Prozirnica br. 43
Vremenska promjenjivost opterećenja
Godišnje
- Opterećenje uglavnom raste (osim recesija, u slučaju ratova, velikih prirodnih
katastrofa i sl.) zbog:
- Povećanja broja stanovnika
- Porasta životnog standarda
Mjesečno
- Zbog godišnjih doba i drugih ciklusa (npr. sezona odmora i sl.)
Dnevno
- Ovisno o danu u tjednu (radni dan, subota, nedjelja) i
Trenutno
- Električna energija ne koristi se jednoliko tijekom dana
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 44 Prozirnica br. 44
HR Dnevna krivulja opterećenja (11.10.2013.)
http://www.hep.hr/ops/hees/dijagram.aspx
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 45 Prozirnica br. 45
HR Dnevna krivulja opterećenja (05.10.2014.)
http://www.hops.hr/wps/portal/hr/web/hees/dijagram/dnevni
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 46 Prozirnica br. 46
Dnevna krivulja opterećenja (1)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
% v
ršnog o
pte
reće
nja
UKUPNO
KUĆANSTVA
OSTALO
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 47 Prozirnica br. 47
Dnevna krivulja opterećenja (2)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
% v
ršnog o
pte
reće
nja
VARIJABILNOOPTEREĆENJE
KONSTANTNOOPTEREĆENJE
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 48 Prozirnica br. 48
Pokrivanje dnevnog opterećenja
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 t [h]
100
Predviđeno vršno opterećenja
50
5
4.
3.
2.
1.
Snaga regulacijskih elektrana
Stvarna potrošnja
Predviđena potrošnja
1. 2. 3.
4. i 5. Elektrane
% p
red
viđ
en
og
vrš
no
g o
pte
reće
nja
Raspoloživa sanga u elektranama
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 49 Prozirnica br. 49
Specifična potrošnja - svijet
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 50 Prozirnica br. 50
Specifična potrošnja - Europa
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 51 Prozirnica br. 51
Specifična potrošnja – ekonomski pokazatelj
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 52 Prozirnica br. 52
Faktor istodobnosti - g
Vjerojatnost da će se maksimalno
opterećenje pojedinog potrošača
dogoditi istovremeno kada i
maksimalno opterećenje sustava
odnosno grupe potrošača (0<g<1)
Vrijednost faktora istodobnosti opada s
brojem promatranih potrošača
pogotovo ako pripadaju različitim
kategorijama
Faktor istodobnosti ima velik utjecaj
na dimenzioniranje elemenata
elektroenergetskog sustava
Glavna
trafostanica
Glavni razvod
Pod-razvod
~3M
Aktivna
mreža
g4
g5
g3
g2
g1
g5 g4 g3 g2 g1<< < <
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 53 Prozirnica br. 53
Dimenzioniranje elemenata sustava (1)
strujna naprezanja
naponska naprezanja
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 54 Prozirnica br. 54
Dimenzioniranje elemenata sustava (2)
strujna naprezanja (vodič)
Naponska naprezanja
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 55
NAPONSKA NAPREZANJA
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 56 Prozirnica br. 56
Naponska naprezanja
Nazivni napon – napon po kojem dio mreže dobiva ime
Najviši napon – najviši napon dijela mreže koji se u normalnim uvjetima
pojavljuje u mreži
Podnosivi napon – napon koji mreža mora izdržati u izvanrednim
stanjima (prijelazne pojave pri sklapanju, atmosferska pražnjenja), a da
ne dođe do oštećenja elemenata mreže
- Razlikujemo dvije vrste podnosivog napona:
- Podnosivi napon kroz 1 minutu – najviša efektivna vrijednost napona frekvencije 50
Hz koji uređaj mora izdržati 1 minutu a da ne dođe do proboja ili preskoka
- Udarni napon – tjemena vrijednost napona standardnog oblika prema slici koji uređaj
mora izdržati 5 uzastopnih ispitivanja, a da ne dođe do proboja ili preskoka (ako dođe do
jednog preskoka onda mora izdržati još 10 uzastopnih ispitivanja)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 57 Prozirnica br. 57
Standardni oblik udarnog napona
IEC 1.2/50 μs
100
90
50
30
hrbat
čelo
U [%]
t
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 58
STRUJNA NAPREZANJA
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 59 Prozirnica br. 59
Strujna naprezanja
Strujna naprezanja – termička naprezanja
Nazivna struja – struja po kojoj se elementi dobivaju naziv, mjerodavna za dimenzioniranja elemenata postrojenja u normalnom pogonu
Pogonska struja – najveća struja u normalnom pogonu koju uređaji moraju trajno izdržati bez poremećaja funkcije
Struje kratkog spoja – struje koje za vrijeme kvara uređaj mora izdržati određeno vrijeme bez poremećaja funkcije
- Razlikujemo tri vrste struja KS
- Termička struja KS
- Udarna struja KS
- Rasklopna struja KS
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 60
HRVATSKI ELEKTROENERGETSKI SUSTAV
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 61 Prozirnica br. 61
Hrvatski elektroenergetski sustav
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 62 Prozirnica br. 62
EES RH 2012.
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 63 Prozirnica br. 63
Konvencionalne elektrane u RH
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 64 Prozirnica br. 64
HEP ODS – Distribucijska područja
Elektra Zagreb
Elektroprimorje Rijeka
Elektrodalmacija Split
Elektroslavonija Osijek
Elektroistra Pula
Elektra Karlovac
Elektrolika Gospić
Elektra Zadar
Elektra Šibenik
Elektrojug Dubrovnik
Elektra Sisak
Elektra Požega
Elektra Slavonski Brod
Elektra Križ
Elektra Virovitica
Elektra Koprivnica
Elektra Čakovec
Elektra Varaždin
Elektra Zabok
Elektra Bjelovar
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 65 Prozirnica br. 65
OIE i hrvatski EES
Na dan 22. rujna 2014. godine
- Ukupno OIE s poticajem 366 MW
- 297 MW vjetrenih elektrana
- 69 MW (fotonaponske, bioplin, biomasa i mHE)
- 1005 proizvodnih objekata
Plan za 2015. godinu
- ukupno 510 MW (sumarno s dosadašnjim)
- 435 MW vjetrenih elektrana
- 25 MW fotonapske elektrane
- 60 MW (biomasa, bioplin i mHE)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 66 Prozirnica br. 66
Dalekovodi i TS u prijenosnoj mreži
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 67 Prozirnica br. 67
Po distribucijskim područjima ... (1)
ELEKTRA ZAGREB - TEHNIČKI PODACI O
DISTRIBUCIJSKOM PODRUČJU (prosinac 2011.)
- Ukupno nabavljena električna energija: 4.115.750 MWh
- Ukupno prodana električna energija: 3.755.968 MWh
- Gubici električne energije (nabavljeno / prodano): 8,33 %
- Maksimalno opterećenje dana: 726,98MW
- Ukupno transformatorskih stanica: 4.123
- Ukupna duljina vodova: 17.160 km
- Ukupno kupaca: 536.830
- Broj zaposlenika: 1.393
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 68 Prozirnica br. 68
Po distribucijskim područjima ... (2)
ELEKROISTRA PULA - TEHNIČKI PODACI O DISTRIBUCIJSKOM
PODRUČJU (prosinac 2013.)
- Ukupno nabavljena električna energija: 1.161.914 MWh
- Ukupno prodana električna energija:
1.086.448 MWh
- Gubici električne energije (nabavljeno / prodano): 6,49 %
- Maksimalno opterećenje dana: 241 MW
- Ukupno transformatorskih stanica: 2041 kom
- Ukupna duljina vodova: 7.889 km
- Ukupno kupaca: 162.535
- Broj zaposlenika: 441
....
Ukupno HEP ODS (cca) ...
- Ukupno transformatorskih stanica: 30.000 kom
- Ukupno duljina vodova: 130.000 km
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 69
ELEKTRIČNA ENERGIJA U RH
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 70 Prozirnica br. 70
Proizvodni kapaciteti u RH
https://www.eihp.hr/hrvatski/projekti/EUH_od_45/EUHweb12.pdf
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 71 Prozirnica br. 71
Struktura potrošnje električne energije u Republici Hrvatskoj
https://www.eihp.hr/hrvatski/projekti/EUH_od_45/EUHweb12.pdf
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 72 Prozirnica br. 72
Jednofazna shema prijenosnog sustava
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 73 Prozirnica br. 73
Potrošnja el. en. (GWh/god.) i vršna opterećenja (MW) za razdoblje 2003.-2012.
za info cca:
RH 20 TWh
Norveška 120 TWh
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 74 Prozirnica br. 74
Mjesečna potrošnja EE (GWh) i vršna opterećenja (MW) (primjer iz 2006. g.)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 75 Prozirnica br. 75
Dnevni dijagram opterećenja (MWh/h) karakteristična srijeda (primjer 20.12.2006.)
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 76 Prozirnica br. 76
Udio pojedinih opskrbljivača 2013
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 77 Prozirnica br. 77
Udio pojedinih opskrbljivača srpanj 2014
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 78 Prozirnica br. 78
Kategorije potrošnje u ukupnoj prodaji EE 2013
http://www.banka.hr/ima-li-jeftinije-struje-za-hrvate/print
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 79 Prozirnica br. 79
HEP Proizvodnja 2013.
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 80 Prozirnica br. 80
Hep Trade – HEP 2013.
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 81 Prozirnica br. 81
Bilanca 2005
TE HEP
3692
GWh
HE
6388 GWh
OS
TA
LI 0
GW
h
NEK
2807
GWh
Plo
min
d.o
.o.
14
58
GW
h
NE
TO
UV
OZ
23
62
GW
h
PROIZVODNJA HEP
10683 GWh
UKUPNA PROIZVODNJA
14345 GWh
RASPOLOŽIVA ELEKTRIČNA ENERGIJA
16707 GWh
35
2 G
Wh
GUBICI
PRIJENOSA
56
0 G
Wh
IZRAVNI KUPCI I
VLASTITA
POTROŠNJA
BRUTO POTROŠNJA + IZRAVNA DOBABAVA
NA MREŽI DISTRIBUCIJE 15795 GWh
1570
GWh
GUBICI
DISTRIBUCIJE POTROŠNJA NA MREŽI DISTRIBUCIJE
14225 GWh
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 82 Prozirnica br. 82
Bilanca 2013
TE HEP
2629
GWh
HE
8054 GWh
OS
TA
LI
66
7 G
Wh
NEK
2518
GWh
Plo
min
d.o
.o.
14
48
GW
h
NE
TO
UV
OZ
19
73
GW
h
PROIZVODNJA HEP
10683 GWh
UKUPNA PROIZVODNJA
15316 GWh
RASPOLOŽIVA ELEKTRIČNA ENERGIJA
17290 GWh
82
6 G
Wh
GUBICI
PRIJENOSA
48
3 G
Wh
IZRAVNI KUPCI I
VLASTITA
POTROŠNJA
BRUTO POTROŠNJA + IZRAVNA DOBABAVA
NA MREŽI DISTRIBUCIJE 15981 GWh
1459
GWh
GUBICI
DISTRIBUCIJE POTROŠNJA NA MREŽI DISTRIBUCIJE
14522 GWh
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 83 Prozirnica br. 83
Volumen trgovanja – HEP 2013.
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 84 Prozirnica br. 84
Onečišćujuće tvari – HEP 2013.
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 85 Prozirnica br. 85
UCTE 2006 Union pour la Coordination du Transport de l’Electricite Union for the Coordination of Transmission of Electricity
23 zemlje
500 miliona stanovnika
34 operatora
prijenosnih sustava
210000 km vodova
Kapacitet
550 GW
Maksimalno opterećenje
380 GW
Godišnja potrošnja
2300 TWh
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 86 Prozirnica br. 86
ENTSOE European Network of Transmission System Operators for Electricity
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 87 Prozirnica br. 87
Sustavi u SAD
© FER-ZVNE 2014/15 – Električna postrojenja Prozirnica br. 88 Prozirnica br. 88
Rado odgovaramo na pitanja …
Hvala na pozornosti