PROJEKTIRANJE ELEKTRINIH POSTROJENJA - IIIDoc.dr.sc. Sran utobradiHrvatska energetska regulatorna agencija (HERA) (Voditelj odjela za elektrinu energiju i obnovljive izvore) Mail: szutobradic@hera.hr http://www.hera.hr

ELEKTROENERGETSKI SUSTAV RH PRIJENOSNA MREA

ELEKTROENERGETSKI SUSTAV RH DISTRIBUCIJSKA MREA

NAPONSKE RAZINE U SVIJETU (VN)VISOKI NAPON (kV)Umr Umx 60 72 110 123 130 145 150 170 220 245 300 362 400 420 550 765/ 800

NAPONSKA RAZINE U SVIJETU (SN)SREDNJI NAPON (kV)Umr 3 Umx 3,6 6 10 12 15 15 17,5 20 30/35 24 36/38

7,2 12

KLASIFIKACIJA EE POSTROJENJA PO FUNKCIJI (1)Rasklopno postrojenje postrojenje s sklopnim aparatima Transformatorska stanica povezuje mree razliitih napona. Ponekad ima funkciju vorita u mrei (npr. vie od dva prikljuena voda 110 kV u TS 110/20 kV). Ugraeni energetski transformatori te barem dva rasklopna postrojenja Rasklopno postrojenje u mrei vorite mree, s sklopnim aparatima

KLASIFIKACIJA EE POSTROJENJA PO FUNKCIJI (2)Generatorsko postrojenje slui za prikljuak generatora na mreu, te sadri blok-transformator i rasklopno postrojenje Postrojenje potroaa transformatorska stanica (veeg) potroaa

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (1)Okosnica svakog rasklopnog postrojenja Na njih se vezuju vodovi koji ulaze u postrojenje, te transformatori i generatori, odgovarajueg napona Vezuje se i druga oprema npr. kondenzatori, transformatori za vlastitu potronju, MTU postrojenja.. Veza na sabirnice izvodi se grupom aparata koje nazivamo poljem

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (2)Polja po funkciji Vodna polja Transformatorska polja Spojna polja (dva sustava sabirnica) Sekcijska polja Mjerna polja Polja kondenzatorske baterije Polja kunih transformatora,

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (3)Sabirniki sustavi Jednostruke (sekcionirane) sabirnice Dvostruke sabirnice (vea vorita) Glavne i pomone sabirnice (rijetko) Prstenasti sustav (inozemstvo) Sustav s 1 prekidaem

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (4)Jednostruke sekcionirane sabirnice osiguran rad jedne sekcije dok je druga izvan pogona jednostavnije rjeenje tipske TS 110/x kV Dvostruke sabirnice potpuna redudancija sloenije rjeenje tipske TS 110/x kV Postrojenja srednjeg napona u prvilu jednostruke sabirnice

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (5)Izvedba sabirnica visokog napona (110, 220, 400 kV) cijevne (uplje) ili od uadi (stara postrojenja) Promatrati kao dio prikljuenih vodova, maksimalne oekivane struje koje se mogu zatvarati preko sabirnica Vod 110 kV, 3x240 A, It = 605 A; sabirnice dimenzionrati na 1.250 A

ELEMENTI POSTROJENJA SABIRNICE (6)Izvedba sabirnica srednjeg napona Sklopni blokovi; profili od plosnatog bakra, ili puna cijev Dimenzionirati prema pojnim transformatorima, u pravilu dovoljno 1.250 A Ako se koristi trn. 110/10 kV, 40 MVA dimenzionirati na 2.500 A

MOGUE JEDNOPOLNE SHEME POSTROJENJA VN, svjetska praksa (110 kV)

TEHNOLOKA IZVEDBA POSTROJENJA VNKlasino rjeenje, AIS (air insulated substations) Oprema izolirana plinom, GIS (gas insulated substations) elik, aluminij Moderna rjeenja, hibridni GIS

JEDNOPOLNA SHEMA TS 110/x, H shema, AIS

DISPOZICIJA TS 110/x, H shema, AIS

1 sabirnice 2 sabir. rastavlja 3 prekida 4 strujni transfor. 5 naponski transf. 6 linijski rastavlja 7 odvodnik prenap.

A ~ 1.050 m2,bez transformatora

JEDNOPOLNA SHEMA TS 110/x, H shema, GIS

DISPOZICIJA TS 110/x, H shema, GIS

A ~ 42 m2,bez transformatora

HIBRIDNI GIS (1)Sabirnice zrakom izolirane, svi elementi polja integrirani u jednom kuitu izoliranom s plinom (GIS) Pogodno rjeenje za kompaktna rjeenja, nadogradnje Ekonomski povoljnije od GIS-a

HIBRIDNI GIS (2)

HIBRIDNI GIS PRIMJENA U ITALIJI (1)

HIBRIDNI GIS PRIMJENA U ITALIJI (2)

HIBRIDNI GIS PRIMJENA U ITALIJI (3)

HIBRIDNI GIS PRIMJENA U ITALIJI (4)

HIBRIDNI GIS PRIMJENA U ITALIJI (5)

USPOREDBA TROKOVA - ITALIJA

H shema, primjena hibrid. rjeenja

Pojednostavljena TS

TS 110/6 KOROMANO (1)

TS 110/6 KOROMANO (2)

TS 110/6 KOROMANO (3)

IZGRADNJA TS 110/X PO FAZAMA

110 kV

110 kV

110 kV

X kV 1 FAZA: 1 TP 110 kV 1 TRANSFORMATOR

X kV 2 FAZA: 1 TP 110 kV, 1 VP 110 kV 1 TRANSFORMATOR

X kV 3 FAZA: 2 TP 110 kV, 2 VP 110 kV 2 TRANSFORMATORA

PRIMJENA POJEDNOSTAVLJENE TS 1107X kV

10 - 30 km

110 kV

35 kV

35 kV

35 kV

110 kV

10(20) kV

POSTROJENJA SREDNJEG NAPONA PO FUNKCIJIPrimarna distribucija postrojenja SN u TS 110/SN, TS 35/10(20) kV, odgovarajuim rasklopitima Sekundarna distribucija postrojenja 10(20) kV u TS 10(20)/0.4 kV (masovnost, visok stupanj tipizacije)

IZVEDBE SKLOPNIH POSTROJENJA SREDNJEG NAPONA

SKLOPNA POSTROJENJA SREDNJEG NAPONA - RAZLIKETvorniki sklopljena postrojenja, IEC 298 tipska ispitivanja kompletnih sklopnih blokova. Isplativo za velike serije Postrojenja sklopljene na terenu, EN 50179 tipski ispitane komponente, ne kompletna postrojenja. Zrana izolacija, vee dimenzije. Vea fleksibilnost pri odabiru opreme.

ZIDOM PREGRAENE ELIJE, FIKSNA OPREMA

ZIDOM PREGRAENE ELIJE (1)Samo kod starijih postrojenja, dosta u mrei HEP-a, strategija revitalizacije? Osnovne znaajke: elije sa sklopnom opremom meusobno su odvojene pregradama, tako da je postignuta otpornost protiv luka i poara. Sve naprave (prekida, dva rastavljaa, strujni transformator) su fiksno ugraeni u eliji. Postrojenja se najee grade za jedan ili dva sustava sabirnica. elije s jednim sustavom sabirnica postavljaju se uz zid. Prednja strana izvodi se s mrenim vratima. elije sa dva sustava sabirnica grade se kao slobodno stojee, u jednom ili dva reda. elije se izvode kao prizemne (u jednoetanim objektima), ili kao elije na kat (dvoetani objekti - s kabelskim prostorom).

ZIDOM PREGRAENE ELIJE (2) Prednosti ovih elija su slijedee: velika preglednost i dostupnost ugraene opreme mogunost lagane zamjene postojee opreme velika sloboda kod projektiranja Nedostaci opisane tehnologije jesu: Veliki prostor koji zauzimaju elije Za posluivanje se trai struno osoblje Zahtijevaju odravanje

DIMENZIJE ZIDOM PREGRAENIH ELIJAUn (kV) 12 24 38 12 24 38 sabirnice irina(mm) 1 sustav 1 sustav 1 sustav 2 sustav. 2 sustav. 2 sustav. 1100 1400 1800 1100 1400 1800dubina(mm) visina(mm)

1100 1400 1500 1300 1700 2000

3900 4550 4800 3900 4550 4800

METALOM OKLOPLJENI SKLOPNI BLOKOVI S IZVLAIVIM UREAJIMA

METALOM OKLOPLJENI SKLOPNI BLOKOVI S IZVLAIVIM UREAJIMAPrekida na izvlaivim kolicima, nepotreban rastavlja Visoka pouzdanost u pogonu (nema rastavljaa!) Poveana sigurnost pogonskog osoblja, doputen pristup i nekvalificiranom osoblju. Smanjene potrebe za odravanjem. Metalom pregraeni blok u vie odjeljaka (metal clad), sa izoliranim ili golim sabirnicama. Omoguavaju brzu montau na terenu, te proirenje postrojenja.

SHEMATSKI PRIKAZ SKLOPNOG BLOKA S IZVLAIVIM UREAJIMAsabirnice

prekida Strujni transform. Zemljospojni rast.

DIMENZIJE METALOM OKLOPLJENIH SKLOPNIH BLOKOVA S IZVL. URE.

Un (kV) sabirnice irina(mm) 12 24 38 1 sustav 1 sustav 1 sustav 700(800) 1400

dubina(mm)

visina(mm)

1520 2520

2040 2040 2040

1000(1200) 1880

PLINOM IZOLIRANA SKLOPNA POSTROJENJA

PLINOM IZOLIRANA SKLOPNA POSTROJENJA (1)najbolja zatita od strujnih udara potpuna zatita od vanjskih utjecaja. vakumski prekida (obino), izolacija bloka plinom SF6, uzemljivanje prekidaem (tropoloajni), nema kabelskog rastavljaa, .shock- proof plug-in. kabelske prikljunice, vrlo kompaktna izvedba na svim naponskim razinama (24 kV: -450 mm, d-1170 mm, v-2050 mm) tehnologija bez odravanja.

VRSTE SKLOPNIH UREAJAPrekidai - mogu uklapati i isklapati sve vrijednosti struja, ukljuujui nazivne struje kratkog spoja Sklopke - mogu uklapati i isklapati pogonske struje do nazivne vrijednosti, i mogu uklapati na postojei kratki spoj do nazivne vrijednosti. Rastavljai - imaju svrhu otvaranja i zatvaranja elektrinog kruga i ostvarivanja sigurnosnog izolirajueg razmaka tako da se opremom iza njih moe rukovati bez opasnosti. Rastavne sklopke - kombiniraju funkcije sklopki i rastavljaa, odnosno to su sklopke sa sigurnosnim razmakom koji se zahtijeva za rastavljae. Zemljospojne sklopke - za uzemljivanje krugova, koji su ve isklopljeni. Osigurai - sastoje se od osigurakog postolja i osigurakog uloka za isklapanje struja kratkog spoja.

SKLOPNI UREAJI

NAZIVNI PODACI (1)Nazivni napon - gornja granica napona, za koji su ureaji dimenzionirani. Odreuje dielektriku vrstou ureaja. Nazivna izolacijska razina - izolacijska vrstoa faze prema zemlji, meu fazama i preko otvorenog razmaka rastavljaa. Odreuje sposobnosti ureaja da podnese sve napone za koje predvien, od normalnih kolebanja napona do onih koji se mogu pojaviti tijekom rada prenaponi.

NAZIVNI PODACI (2)Nazivna struja - struja koju glavni krug ureaja moe stalno provoditi pri odreenim uvjetima. Nazivna podnosiva tjemena struja - je najvia trenutana vrijednost struje tijekom prijelaznog perioda, koju ureaj moe voditi kada je uklopljen. Odreuje elektrodinamiku (mehaniku) vrstou ureaja.

NAZIVNI PODACI (3)Nazivna uklopna tjemena struja - ureaj ju s sigurnou moe uklopiti, uzimajui u obzir i stanje kratkog spoja blizu prikljunica tijekom uklapanja. Nazivna (normalna) isklopiva struja - moe se sigurno i ponovljivo isklapati tijekom normalnog pogona. Nazivna isklopiva struja kratkog spoja - je maksimalna struja kratkog spoja koja se moe sigurno prekinuti, ak i kada je kratki spoj na stezaljakama ureaja.

PREKIDAIUreaji koji mogu isklapati i uklapati nazivne struje kratkog spoja Pri isklapanju k.s. nuno je brzo gaenje luka, uz minimalne sklopne prenapone koji se pri tome javljaju Mogui su prenaponi i u drugim situacijama: - prekidanje malih induktivnih struja - ukljuenje voda u praznom hodu - iskljuenje voda u praznom hodu - iskljuenje uz primjenu automatskog ponovnog uklopa (APU)

PREKIDAI PODJELA (1)Prema naponu - Umax123 kV Prema nainu ugradnje vanjska ili unutranja Prema uzemljenju kuita (VN prekidai): - izolirano kuite (live tank); HEP - uzemljeno kuite (dead tank) (live tank manji prostor, jeftiniji, manje plina; dead tank moe se ugraditi vie mjernih trn. S obje strane, manji gabariti, otporniji na potrese, kompletno montirani u tvornici)

PREKIDAI PODJELA (2)Prema broju pogonskih mehanizama po prekidau (VN). Jednopolno (tri pogonska mehanizma po prekidau) za jednopolni APU, i tropolno upravljanje Prema mediju za gaenje luka, suvremene izvedbe: - visoki napon: SF6 prekidai - srednji napon: vakumski prekidai, SF6

PREKIDAI VNPOVIJEST

PNEUMATSKI, 60 G.

MALOULJNI, 70 i 80 G.

80 i 90 G.

PREKIDAI SNPOVIJESTHidromatski prekidai Malouljni prekidai Vakumski i SF6 prekidai Svjetski trend postupno prevladavaju vakumski prekidai. SF6 izvdba ima prednosti kod isklapanja kondenzatora, motora.

ODABIR GLAVNIH ZNAAJKI PREKIDAANazivni napon: IEC niz, maksimalni iznosi napona mree: 7,2-12-24-38-123-245-420 kV Nazivna trajna struja: 400-630-800-1250-16002000-2500-3150-4000 Nazivna kratkotrajno podnosiva struja kratkog spoja: 10-12,5-16-20-25-31,5-40-50 kA Dodatne funkcije (izvlaivi, s rastavljaem)

MODERNI PREKIDAI 110 kVLTB Conventional

Klasini prekida

Prekida s rastavljaem

Izvlaivi prekida

UOBIAJENI PARAMETRI PREKIDAA U HEP-uMrea 110 kV: - nazivna struja 2000 A - nazivna isklopiva struja k.s. 25 ili 31.5 kA (40 kA u uvjetima visokog k.s.) Mrea srednjeg napona

nazivna struja 630 A (vodna polja), 1250 A (trafopolja). Trn. 110/10, 40 MVA 2500 A Nazivna isklopiva struja struja k.s. 16 kA

RASTAVLJAI I ZEMLJOSPOJNICIOsigurava dok je otvoren dostatan izolacijski razmak, te vidljiv prekid strujnog kruga Prekida samo vrlo male struje Osnovne izvedbe: rotacijski, horizontalni, pantograf (vertikalni), vertikalni