ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA Kriteriji za djelovanje zaštite

1. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Predavanje 3. Kriteriji za djelovanje zaštite PREDAVAČ: Damir Karavidović, dipl.ing.

2. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA Kriteriji za djelovanje zaštite 1. Podjela kriterija za djelovanje zaštite

3. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite • U povijesnom razvoju sustava zaštite EES, strujni kriterij ima središnje mjesto i vodeću ulogu, • Polazište za izbor vrijednosti struje kao kriterij za djelovanje zaštitte je zahtjev za zaštitom činitelja EES od velikih termičkih, pa ponegdje i dinamičkih opterećenja, koji mogu nastati protokom velikih vrijednosti struja, • Strujni kriterij se koristi kod zaštite od kratkog spoja (kvar) i zaštite od preopterećenja (smetnja), dakle, kao zaštita od pogonskih događaja čija je značajka pojava velike struje. • Primjenjuje se u: • primarnim (osigurači) i • sekundarnim (uporaba SMT) sustavima zaštite,

4. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite (>I ) – način i uvjeti primjene • Uobičajeni naziv zaštite ostvarene s ovim kriterijem je nadstrujna zaštita,a u crtežima se označava s oznakom>I • Kod sekundarne zaštite važna je uloga SMT – zato je potrebno poznavati značajke mjesta uporabe, uređaj zaštite i zadaće koja će se tražiti od uređaja zaštite. • Temeljni podatci SMT koji se moraju pomno odabrati su: nazivni koeficijent prijenosnog odnosa (KnI), broj sekundarnih namotaja, snaga sekundarnih namotaja namijenjena spajanju uređaja zaštite, karakteristika prijetvorbe primarne u sekundarnu struju. • Struja se u pogonu činitelja EES može učinkovito koristiti kao kriterij za djelovanje zaštite kod kvara, kada potrebna vrijednost primarne proradna struje (Ipr) i povratne struje (Ipov) leži izvan pogonskog područja koje obilježava Ipmax i izvan područja vrijednosti struje kvara koje obilježava Ikmin.

5. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite (>I ) – način i uvjeti primjene

6. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAStrujni kriterij djelovanja zaštite Kako se kod primjene strujnog kriterija ostvaruju zahtjevi za djelovanjem zaštite? • Selektivnost s vremenskim stupnjevanjem, primjenom selektivnog vremenskog razdoblja ΔT, a u uzamčenim mrežama se dodaje kriterij smjera struje, • Brzina – u pravilu uredno ali su mogući i slučajevi ograničenje na određeni broj odsječaka mreže zbog nedopustivo dugog vremena djelovanja zaštite kod samog izvora struje kvara, • Osjetljivost – mogući problemi u podešavanju kod udaljenih kvarova u mreži gdje bi se ispunio uvjet Ipmax ~ Ikmin • Rezervno djelovanje – izvrsno, tako se često dodaje zaštitama koje ne ostvaruj kriterij rezervnog djelovanja, • Točnost – mjerni članovimogu postići veliku točnost. • Raspoloživost – postiže se visoka razina

7. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAStrujni kriterij djelovanja zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite (>I ) – primjena glede vrste kvara i smetnje • zaštita od preopterećenja, • zaštita od kratkih spojeva (simetričnih i nesimetričnih), • zaštita od nesimetričnog kvara – kvar faze prema zemlji (zemljospoj) • Primarni sustavi zaštite koriste VU osigurače kao uređaj zaštite, do napona mreže od 20 kV, a takav uređej zaštite je sastavnica rastavne naprave (prekidača ili sklopke), • Sekundarni sustavi zaštite koriste zaštitne uređaje s različitom tehnologijom izrade – od analogne elektromehaničke, preko analogne alektroničke do digitalne.

8. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite - razlika struja (>ΔI) • Nedostatak strujnog kriterija (>I ),koji se ogleda u tome što mora koristiti selektivno vremensko razdoblje kako bi se ostvario zahtjev selektivnosti, savladan je kod strujnog kriterija koji utvrđuje razliku vrijednosti struje ΔI koja ulazi u štićeni objekt i iz njega izlazi. • Kriterij razlike struje osmišljen je tako da za ΔI = 0, ili zanemarive vrijednosti, zaštita doživljava pogon štićenog objekta bez kvara, a kada je ΔI≠ 0 (nezanemariva razlika), zaštita prepoznaje postojanje kvarnog stanja. • Kriterij koriste zaštite okrenute samo štićenom objektu, • Orijentiran na objekt ovaj kriterij ostvaruje zaštitu koja ne može biti rezervna zaštita bilo kojoj drugoj, pa ona sama mora u štićenju nekog činitelja EES imati rezervnu zaštitu. • Ovaj kriterij, nazvan i diferencijalni kriterij ΔI dobro se dopunjava sa strujnim kriterijem >Ipri čemu s prvim se osigurava selektivnost i brzinu djelovanja, a s drugim kriterijem rezervno djelovanje zaštite..

9. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Strujni kriterij za djelovanje zaštite - razlika struja (>ΔI)

10. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij razlike struja(>I) Kvar 2 – unutrašnji kvar Kvar 1 – vanjski I1I2 kvar I1* I2* Područje štičenja Potrošnja Trafo G SMT SMT I

11. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij razlike struja(>I) • Područje vrijednosti djelovanja

12. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij razlike struja(>I) Primjena kriterija razlike struje I : • zaštita od svih vrsta kvarova u štićenom objektu Štićeni objekti: • Zaštita transformatora, • Zaštita generatora, • Zaštita sabirnica, • Zaštita dalekovoda. Ostvarenje zahtjeva za djelovanjem zaštite: • Selektivnost - savršeno ispunjavanje zahtjeva, • Brzina – izrazito dobra osobina, • Osjetljivost – izrazito dobra osobina, • Pouzdanost i sigurnost – postiže se visoka razina, potreban oprez u spajanju i podešavanju radi blokade kod vanjskog kvara, kod uključenja transformatora u prazni hod,… • Rezervno djelovanje – ne ostvaruje se.

13. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij razlike struja(I) Neke važne napomene uz kriterij razlike struje I : • U podešenju zaštite energetskog transformatora, kao štićenog objekta, djelovanja utemeljenog na kriteriju razlike struja, mora se za valjanu tvorbu razlike ulazne i izlazne (primarne i sekundarne) struje štićenog transformatora uzeti u obzir prijenosni odnos transformacije i kut zakretanja sekundarne u odnosu na primarnu struju (grupa spoja trafa) – uporaba međutransformatora ili programski. • Fizikalne osobine štićenog objekta, kao struja uključenja u prazni hod transformatora, struja odvoda VN sabirnica i dalekovoda, pogreške transformacije (fazna i vrijednosna), dovode do pojave razlike u struji i kada je štićeni objekt bez kvara. Tu se doskaće stabilizacijom djelovanja zaštite na određene pojave, • Poprečni kvarovi štićenog objekta koje obilježava mala vrijednost struje kvara iako se kvar nalazi unutar štićenog područja mogu biti izvan granice primjene ovog kriterija • Mogući problemi u primjeni zaštite dugih vodova, ako se mjerena veličina ne digitalizira i tako prenosi na drugi kraj voda gdje je smještena zaštita..

14. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij smjera struja( I) • Tokovi struje prema mjestu kvara s gledišta mjesta ugradnje zaštite, mogu biti promjenljivi pa zaštita s djelovanjem utemeljenim samo na vrijednosti struje može biti u “zbunjujućim” okolnostima za ostvarenje zahtjeva za selektivnim djelovanjem, • Kako jedan uređaj nadstrujne zaštite može imati samo jednu strujnu i vremensku prilagodbu djelovanja, nije prihvatljivo djelovanje kod toka struje kvara u bilo kojem, već samo jednom smjeru. • Usvaja se pravilo kako je smjer struje od sabirnica prema štićenom objektu, smjer na koji nadstrujna zaštita treba djelovati kada dakako struja prijeđe podešenu razinu proradne struje. • Kriterij smjera možemo prozvati dodatni kriterij za djelovanje nadstrujne zaštite. • Ovaj se kriterij može ostvariti s relejima smjera izvedenim u posebnom, ili u istom kućištu s relejima (uređajima zaštite) nadstrujne zaštite. • Navedeni način djelovanja ostvaruje zaštita s nazivom “usmjerena nadstrujna zaštita”

15. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij smjera struje (I) Tok struja prema mjestu kvara – jedan generator Mjesto kvara I2 I1 >I I< Potrošnja G1 I1 I1 >I >I >I

16. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij smjera struje (I) Tok struja prema mjestu kvara – dva generatora Mjesto kvara • Sve zaštite su protjecane strujom kvara i imaju uvjete za odziv na kvar, • Kako bi se ostvario zahtjev za selektivno djelovanje nadstrujne zaštite, vrijednosnom kriteriju (>I) se pridružuje kriterij smjera struje, • Referentni smjer struje za djelovanje zaštite je smjer struje od sabirnica prema dalekovodu I2 I1 + I3 >I I< I3 G2 G1 I1 I1 >I I<

17. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Kriterij smjera struje (I) – uporaba • Kriterij smjera struje je dodatni kriterij koji se koristi uz strujni kriterij >I kada na mjestu ugradnje nadstrujne zaštite može tok struje u normalnom pogonu i pri kvaru biti dvosmjeran. (t1 = t2)> (t3 = t4) • Uporaba kod zaštite od kvarova: • SN dalekovoda u mrežama s dva ili više izvora, • SN paralelnih dalekovoda I2 I1 + I3 >I I< I3 G2 G1 I1 I1 >I I<

18. ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAKriteriji za djelovanje zaštite Predavanje 3 Hvala na Vašoj pozornosti i strpljivosti !