380 likes | 1.06k Views
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA Zaštita elektroenergetskih mreža. Predavanje 9 . Zaštita vodova u distribucijskoj mreži Predavač: Damir Karavidović, dipl.ing. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA Zaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova. Naponske razine distribucijske mreže
E N D
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita elektroenergetskih mreža Predavanje 9. Zaštita vodova u distribucijskoj mreži Predavač: Damir Karavidović, dipl.ing.
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Naponske razine distribucijske mreže • niskonaponske (0,4 kV) - osigurači, • srednonaponske (10, 20, 30 i 35 kV) • Oblik mreže • Zrakaste jednostrano napajane mreže – jednostavni uvjeti za ispunjenje zahtjeva pred zaštitom, jednostavni uređaji zaštite, • Paralelni vodovi – uvodi se dodatni kriterij djelovanja zaštite –smjer struje kvara • Zrakaste dvostrano napajane mreže – danas rijetkost, složeniji uvjeti za djelovanje zaštite • Neutralna točka • Izolirana – kapacitivna struja zemljospoja, • Uzemljena preko djelatnog otpora – djelatna i kapacitivna struja 1KS, • Uzemljena preko induktiviteta – induktivna preostala struja 1KS, • Uzemljena s kombinacijom otpor-induktivitet – kratkotrajno djelatna struja 1KS
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Građa vodova i neka obilježja Nadzemni: • izvangradska mreža (ruralna), • SN vodovi pretežno s golim vodičima, moguće, ali rjeđe, s trofaznim izoliranim, NN vodovi danas gotovo isključivo s izoliranim vodičima • Vodovi s golim vodičima izloženi su atmosferskim nepogodama (munje, kiša, snijeg, led, magla, zagađenje,…) • različiti presjeci, • pouzdani potporni i viseći izolatori, • mali kapacitet voda s golim vodičima prema zemlji, • rijetki primjeri dvostrukih vodova.
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Građa vodova i neka obilježja Nadzemni – glavne sastavnice: • stupovi - drveni, betonski, čelično rešetkasti, • izolatori – potporni, kapasti (u visećem lancu), • vodiči – goli-použeni, izolirani, kabelski snop
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Građa vodova i neka obilježja Kabelski: • gradske mreže, kraći vodovi , • manje sklon kvarovima (proboj izolacije-rjeđe, mehanička oštećenja-češće), • veći presjeci, • novije izvedbe isključivo s vodljivim plaštem, za svaku fazu, • veći doprinos kapacitivnoj struji zemljospoja (primjerice 30xIcnadzemno), • u jednoj mreži veliki broj kabela vrlo različite građe.
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Građa vodova i neka obilježja Kabelski – glavne sastavnice: • vodič- Al, Cu (NN) • plašt- vanjski (čelik), unutarnji oko vodiča (Cu), • izolacija- umreženi polietilen, polietilen, PVC, papir u ulju • broj vodiča- jedno-trovodički,
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Teorija vodova – fizikalne osnove Simetrična građa, i simetrično opterećenje voda dopušta prikazati trofazni vod kao jednofazni. Nadomjesni prikaz električnih sastavnica i temeljna jednadžba voda R – djelatni otpor (oma/km), L – induktivitet(H/km), C – kapacitet(F/km) G – vodljivost (S/km)
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Teorija vodova – fizikalne osnove Promatramo li promjene obje veličine “U i I” povrijednosti u vremenu i uvažavajući kružnu frekvenciju “ω”, dobijemo temeljne jednadžbe voda:
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Teorija vodova – fizikalne osnove – nadomjesna shema • R – ovisi o presjeku – 0,1 1,0 Ω/km (približne vrijednosti) • L – 1mH/km kod nadzemnih, a 2 do 3 puta manji kod kabela • C – 10 nF/km kod nadzemnih, 20 do 40 puta veći kod kabela • G – 0,05 μS/km kod nadzemnih (ovisi o koroni), 1 μS/km kod kabela • Pi shema • B) T shema
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Uobičajeni oblici mreže 1. Radijalna, zrakasta
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Uobičajeni oblici mreže 2. Zamkasta mreža s prelaskom iz zamkastog u zrakasti pogon
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Uobičajeni oblici mreže 1. Višestrano napajane mreže, mreže s ograncima
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Uobičajeni oblici mreže 1. Višestruke zamaste mreže
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVA • Pretežno prema zemlji (70%), • Pretežno na nadzemnim vodovima, • Kod kabela s plaštem oko svakog vodiča mala mogućnost kratkog spoja između faza na trasi, moguće u spojnici, • Kod izolirane NT moguća pojava dvostrukog zemljospoja, • Zbog mehaničkih uzroka kvara, kod kabela češće nastaje dvofazni kratki spoj sa zemljospojem, • Kod nadzemnih-moguća pojava kvarova problematičnih s gledišta djelovanja zaštite – uzdužni kvarovi, kvarovi preko velikog otpora kvara, intermitirajući luk • Za otklanjanje prolaznih kvarova primjenjuje se APU i to u ciklusu brzi + spori APU, • Mogući problemi s motornim pogonima kod primjene APU.
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVA Kratki spojevi – simetrični kvarovi, metoda simetričnih komponenti Udaljeni KS Nadomjesna slika
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVA Kratki spojevi – simetrični kvarovi Prijelazna stanja struje kvara
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVA Kratki spojevi – simetrični kvarovi Prijelazna stanja struje kvara
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVA Nesimetrični kvarovi: ZEMLJOSPOJEVI, jednofazni kvarovi
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Značajke zemljospoja u mreži s izoliranom neutralnom točkom
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Značajke zemljospoja u mreži s neutralnom točkom uzemljenom preko djelatnog otpora
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Kvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točke
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Kvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točke Značajke kvara, izbor zaštite, primjena u mrežama, …
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Karakteristične veličine zemljospoja NULTI NAPON U0 - NULTA STRUJA I0 Fizikalni prikaz nultih veličina kvara
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Karakteristične veličine zemljospoja
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Mjerenje karakterističnih veličina zemljospoja
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Ideja za zaštitu od zemljospoja – mjerenje nultog napona i nulte struje
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Usmjerena zemljospojna zaštita • Karakteristika djelovanja u mrežama s različito uzemljenom NT, • Osjetljivost s gledišta vrijednosti U0 i I0 • Utjecaj otpora na mjestu kvara Rk
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Nadstrujna zaštita s kriterijem nulte struje ( >IO) Način obuhvata mjerene veličine – Holmgreenov spoj
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Neusmjerena i usmjerena zemljospojna zaštita – obuhvat mjerenih veličina
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Usmjerena zemljospojna zaštita s Holmgreenovim spojem za mjerenje I0
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova Vremensko stupnjevanje nadstrujne zaštite • Zrakasta mreža – nadstrujna - strujno vremenski nezavisna zaštita • Dvostrano napajana mreža – usmjerena nadstrujna zaštita
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Primjer 1. Nadstrujna zaštita u štićenju SN mreže
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Primjer 2. • Usmjerena zaštita • Brza kratkospojna zaštita
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita distribucijskih mreža - zaštita vodova • Primjer 3. Zrakasta dvostrano napajan mreža
ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZaštita električnih mreža Hvala na pozornosti i strpljivosti!