Zastita u EMP

1 - 1

Zaštite u elektroenergetskim postrojenjimaVELEUČILIŠTE U VARAŽDINU

ZAŠTITE U ELEKTROENERGETSKIM POSTROJENJIMA

Havrlišan Tomislav, dipl. inž[email protected]

Uvodno o kolegiju

• sve nastavne aktivnosti (predavanja i laboratorijske vježbe) su obavezne

• da bi zadovoljio uvjete, student mora biti prisutan na najmanje 70% predavanja

• student mora obaviti sve predviđene laboratorijske vježbe

• ovi materijali namijenjeni su isključivo studentima koji su upisali predmet “Zaštite u elektroenergetskim postrojenjima” na Veleučilištu u Varaždinu

• materijali služe kao pomoć u praćenju predavanja, a ne kao njihova zamjena te se ne mogu tumačiti izvan konteksta predavanja

LITERATURA

• F.Božuta: Automatski zaštitni uređaji elektroenergetskihpostrojenja, Svjetlost, Sarajevo, 1987.

• H.Požar: Visokonaponska rasklopna postrojenja, Tehnička knjiga, Zagreb, 1990.

• A.Marušić: Zaštita u elektroenergetskom sustavu, FER, Zagreb, 1998.

• Network Protection & Automation Guide,

Published by Alstom Grid, MAY 2011.

• P.M.Anderson: Power System Protection, IEEE Press, 1998.

LABORATORIJSKE VJEŽBE

• Ispitivanje nadstrujnih zaštita releja PRIL 2000

• Ispitivanje neovisnog nadstrujnog releja RIVC 148

• Ispitivanje naponskih zaštita i korištenje programskog paketa PRUB TEST

• Ispitivanja zaštite od otkaza prekidača releja PRIL 2000 i korištenje programskog paketa PRIL 2000 RMS

• Ispitivanje diferencijalnog releja 7UT512

• Ispitivanje zemljospojne zaštite i funkcije APU releja PRIL 2000

• Upravljanje, signalizacija i zaštita vodnog polja

ELEKTROENERGETSKI SUSTAV

Međusobno povezani skup proizvodnih, prijenosnih i razdjelnih elemenata mreže te trošila, a u svrhu stalne opskrbe kupaca kvalitetnom električnom energijom.

Osim primarne opreme (generatori, transformatori, vodovi, trošila), sastavni dio elektroenergetskog sustava je i sekundarna oprema za mjerenje, nadzor i upravljanje.

Osnovni dijelovi EES:

• proizvodna postrojenja – elektrane

• rasklopna postrojenja, prijenosne i razdjelne mreže

• potrošači

ELEKTROENERGETSKI SUSTAV

1 - 2


Elektrane

• Najveći dio električne energije nastaje pretvorbom mehaničke energije koja se dobiva pretvorbom toplinske, potencijalne i kinetičke energije. Postrojenja za pretvorbu mehaničke u električnu energije nazivaju se elektranama.

• Hidroelektrane:

– protočne/akumulacijske hidroelektrane,

– pumpno-akumulacijske.

• Termoelektrane:

– parne termoelektrane (kondenzacijske termoelektrane),

– kogeneracijske termoelektrane (termoelektrane-toplane),

– plinske termoelektrane,

– kombi termoelektrane (kombinirani plinsko-parni proces).

Prijenosne i razdjelne mreže

• Prijenosne mreže povezuju potrošačke centre s izvorima električne energije. Radi se o prijenosu velikih snaga pa se koriste više naponske razine (visokonaponske mreže).

• Razdjelne mreže dopremaju energiju od prijenosne mreže do potrošača. Te mreže prenose relativno manje snage pa su zato nižeg napona, ali se u posljednje vrijeme zbog porasta potrošnje izvode sa sve višim naponima.

• Kako se radi o velikim snagama, odnosno velikim strujama i visokim naponima, svaka čvorna točka ima rasklopno postrojenje bez obzira da li ima transformacije napona.

Rasklopna postrojenja

• Rasklopna postrojenja u elektranama – raspodjeljuju energiju proizvedenu u generatorima na vodove kojima je elektrana priključena na mrežu.

• Rasklopna postrojenja u mreži:– transformatorske stanice – čvorišta mreže s

transformacijom,– razdjelne stanice – čvorišta vodova istog napona.

• Rasklopna postrojenja velikih potrošača – omogućavaju preuzimanje energije iz mreže, transformaciju i razvod električne energije.

Shema hrvatskog EES

Shema hrvatskog EES Elektrane

1 - 3


Elektrane – shema RP 110 kV Prijenosna mreža - vodovi

Prijenosna mreža - TS 400/110 kV Prijenosna mreža – shema

Razdjelna mreža - TS 110/35 kV Razdjelna mreža – shema 35 kV

1 - 4


Razdjelna mreža - vodovi Razdjelna mreža - TS x/0.4 kV

Razdjelna mreža - shema Trofazni i jednofazni prikaz

ELEMENTI RASKLOPNIH POSTROJENJA

trošila, transformatori, generatori, sklopni aparati, USZMR

čvorište - potrošač ili izvor

tehnološko (industrijsko) elektroenergetsko postrojenje (TEEP)

generator, transformator, sklopni

aparati, USZMRčvorište - izvor

generatorsko postrojenje (GP)

transformatori, sklopni aparati, USZMR

čvorište mreže s transformacijom

transformatorska stanica (TS)

sklopni aparati, USZMR

čvorište mrežerazdjelna stanica (RS)

opremafunkcijatip

ELEMENTI RASKLOPNIH POSTROJENJA

• Primarna oprema:– sabirnice i njihova oprema,

– aparati za uklapanje i isklapanje,

– transformatori.

• Sekundarna oprema:

– uređaji za zaštitu (transformatora i vodova),

– uređaji za mjerenje (radi nadzora i obračuna električne energije),

– uređaji za upravljanje aparatima i signalizaciju stanja pojedinih aparata.

1 - 5


Sabirnice i njihova oprema

• Sabirnice u rasklopnom postrojenju povezuju vodove kojima se dovodi energija s vodovima kojima se energija odvodi. Izvode se od neizoliranih bakrenih ili aluminijskih vodiča.

• Potporni izolatori nose sabirnice i ostale neizolirane vodiče u rasklopnom postrojenju. Potporni izolator izolira vodič od uzemljenih dijelova postrojenja i preuzima sile koje djeluju na sabirnice.

• Provodni izolatori odvajaju vodiče od zidova ili metalnih dijelova postrojenja. Upotrebljavaju se pri prolazu vodiča iz prostorije u prostoriju, iz jednog dijela oklopljenog rasklopnogpostrojenja u drugi ili iz rasklopnog postrojenja u slobodan prostor.

Rastavljači i zemljospojnici

• Rastavljači služe za vidljivo odvajanje dijela rasklopnog postrojenja koje nije pod naponom, od dijela koji je pod naponom. Primarni zadatak rastavljača je povećenje sigurnosti osoblja koje obavlja radove na dijelu rasklopnog postrojenja pa položaj noževa rastavljača mora biti vidljiv.

• Zemljospojnici služe za uzemljivanje dijelova električnogpostrojenja radi sigurnosti osoblja. U rasklopnim postrojenjimazemljospojnik može biti kao zaseban aparat ili u kombinaciji s rastavljačem, rastavnom sklopkom, naponskim transformatoromi sl.

Prekidači

• Prekidači služe za uklapanje i prekidanje pogonskih struja i struja kvara, npr. kratkog spoja.

• Osnovni tipovi prekidača prema izvedbi:

– SF6 prekidači,

– vakuumski prekidači,

– malouljni prekidači,

– pneumatski prekidači.

Sklopke, sklopnici, osigurači

• Sklopke služe za sva pogonska sklapanja određenogopterećenja. Kroz kratko vrijeme sklopka provodi i struje kratkogspoja koje ne može prekidati, ali ih obično može uklapati.

• Sklopnici služe za česta pogonska sklapanja asinkronihmotora, transformatora, kondenzatorskih baterija, elektrootpornih i indukcijskih peći itd. te omogućuju njihovuzaštitu od preopterećenja, ali ne i od kratkog spoja.

• Osigurači služe za ograničavanje struje u mrežama niskog i srednjeg napona kao zaštita od prekomjernih struja.

Energetski transformatori

• Energetski transformatori koriste se za transformacijuelektrične energije određenog napona na viši ili niži napon. Osnovni podaci transformatora su:

– prijenosni omjer,

– nazivna snaga,

– spoj transformatora,

– napon kratkog spoja,

– mogućnost promjene prijenosnog omjera,

– način hlađenja.

1 - 6


Mjerni transformatori

• Za transformaciju pogonskih struja i napona na veličine koje omogućavaju upotrebu instrumenata i releja za nazivne struje od 5 A ili 1 A odnosno nazivnog napona od 100 V, koriste se strujni i naponski mjerni transformatori.

• Strujni mjerni transformator izveden je u principu kao svaki transformator. Primarni namot priključuje se u seriju s potrošačima odnosno s generatorima pa struja kroz taj namotpraktički ne ovisi o prilikama na sekundarnoj strani.

• Naponski mjerni transformator izveden je kao normalan transformator snage koji je priključen paralelno s potrošačima. Osnovna razlika u odnosu na transformator snage je to da je naponski mjerni transformator relativno slabo opeterećen kako bi pogreška mjerenja bila što manja.

Odvodnici prenapona

• Rasklopna postrojenja i aparati u njima dimenzionirani su zaodređena naponska naprezanja, ali se zbog prijelaznih pojava(npr. kod kratkih spojeva, isklapanja i sl.), a naročito zbogatmosferskih pražnjenja, u mreži mogu pojaviti prenaponi većiod napona koje pojedini elementi mogu izdržati. Svrha aparataza zaštitu od prenapona je da amplitude ili strmine prenaponaograniče na iznose koje električna oprema može izdržati bezpreskoka ili proboja.

• Za ograničavanje amplitude koriste se: zaštitna iskrišta, cijevniodvodnici, odvodnici s nelinearnim otpornicima s iskrištem(ventilni) i bez iskrišta (cink-oksidni).

Documents

Zastita u EMP