SlideShare a Scribd company logo
1 of 11
PRORAČUN TRANSFORMATORSKE STANICE 10/0,4 kV

      Jednoplona šema transformatorske stanice:




                       Slika 1




                       Slika 2
1)       rastavljač snage sa noževima za uzemljenje 10 kV, 630 A
       2)       sabirnice visokog napona Cu 20x3 mm
       3)       rastavljač snage sa osiguračima i mehanizmom za uključenje 10 kV, 630 A
       4)       visokonaponski osigurači 10 kV, 50 A
       5)       transformator 630 kVA, 10/0,4 kV
       6)       strujni transformatori 1000/5 A, 15 VA, kl. 1, n < 5;7
       7)       tropolni rastavni prekidač 500 V, 1000 A
       8)       visokonaponski osigurači 1000 A
       9)       sabirnice niskog napona Cu 60x10 mm


       Osnovne karakteristike transformatorske stanice su:
       Nominalni viši napon                                10000 V,
       Nominalna snaga TS                                  630 kVA,
       Nominalni niži napon                                400/231 V,
       Nominalna snaga transformatora                      630 kVA,
       Sprega transformatora                               Yz11,
       Frekvencija                                         50 Hz,
       Snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV            250 MVA.

       Izbor visokonaponskih elemenata

       Proračun kratkog spoja

        Osnovni podatak za proračun kratkog spoja je data snaga kratkog spoja na
sabirnicama 10 kV:

       Sk = 250 MVA

        Na osnovu ove snage određujemo efektivnu vrednost naizmenične
( subtranzijentne) komponente struje kratkog spoja:

                ''
                              Sk             250
            I        k   =                              14 , 5 kA
                             Un     3       10     3


        Udarna struja kratkog spoja je merodavna za mehanička naprezanja elemenata
postrojenja, a dobija se pomoću obrasca:

                                   ''
       I ud              k 2 I          k




        U ovom slučaju učešće omskog otpora iznosi 10% pa se dobija iznos udarnog
koeficijenta k = 1,8 .
Amplituda udarne struje kratkog spoja sada iznosi:

       I ud              1,8 2 14 ,5             36 ,9 kA .
Trajna struja kratkog spoja , određuje se iz obrasca:

                       ''
        It         I        k   .

        U ovom slučaju je                       1 , pa je : I t   I
                                                                      ''
                                                                           k   14 , 5 kA

        Izbor sabirnica

       Sabirnice se biraju prema nominalnoj struji koja protiče kroz njih, a koja se određuje
obrascem:

                  Sn
        In                          [A]
                  3U n

        Gde je:

        S n (kVA) – snaga transformatora koji napaja sabirnice,
        U n (kV) - nominalni složeni napon sabirnica

        Nominalna struja u našem slučaju iznosi:

               630
        In                          36 , 4 [A]
             10        3

        Prema tabeli 1 biramo sabirnice od pljosnatog bakra preseka 20x3 mm.
        Sabirnice treba obojiti, pa dozvoljena struja iznosi 245[A].

        Izabrane sabirnice se proveravaju na dinamičku i termičku čvrstoću.

        Dinamička čvrstoća sabirnica

        Sila koja deluje na sabirnice data je izrazom :

                                    2
                            I ud
        Fs    20 , 0                    l [N]
                                a

        Gde je:

        F s [N] – sila između sabirnica,
         l [m] – dužina sabirnica,
         a [cm] – razmak između oslonaca sabirnica,
         I ud [ kA] – amplituda udarne struje kratkog spoja.
Razmak između sabirnica i izolatora, način postavljanja i pravac delovanja sila vidi se sa
slike 2 ( mere su date u cm ).
         Sila koja deluje na sabirnice iznosi:

                                         36 ,8 0 ,55
           Fs             20 , 0                             1064 [N] .
                                             14

        Sila F, izaziva naprezanje na savijanje koje će biti naročito opasno ako učestalost usled
delovanja naizmenične struje kratkog spoja dođe u rezonansu sa sopstvenom učestalosti sabirnica
. Naprezanje na savijanje sabirnica računa se pomoću izraza:

                                    Fs
                '
                           s                  [N/cm2] ,
                                12 W

           Gde je:
                                 - frekventni faktor za sabirnice (sačinilac rezonanse)
                                 s

                               W – otporni moment, koji za usvojene sabirnice dimenzija 15x3 mm iznosi:

                           2                      2
                         b h               0 ,3       2 ,0
           W                                                 0 , 03 cm3 .
                           6                      6

        Za određivaqnje frekventnog faktora, prvo treba da se izračuna sopstvena učestalost
sabirnica pomoću izraza:

                                 b
           fs            3 ,8        2
                                           [Hz] .
                                l

        Posle zamene ranije datih vrednosti u ovaj obrazac, dobija se sopstvena učestalost
sabirnica:

                    fs     37, 6 [Hz] .

           Sa dijagrama za određivanje frekventnog faktora dobija se sledeća vrednost frekventnog
faktora:

            s
                         1, 3 .

           Sada se računa naprezanje sabirnica:

                                     1064
                                                       3 8 4 2 [N/cm2] .
                '
                         1, 3
                                1 2 0, 0 3

        Pošto se za izabrane sabirnice dozvoljava naprezanje od 29420 N/cm2 , znači da one
imaju zadovoljavajuću mehaničku čvrstoću.
Termička provera sabirnica


Dozvoljena trajna struja kratkog spoja za bakarne sabirnice se računa po obrascu:



         Itd =

Gde je:
t (s) – trajanje kratkog spoja, koje za savremene prekidače iznosi 0,25 s,
Δt (s) – produženje kratkog spoja dela udarne struje kratkog spoja.
         Ono zavisi od odnosa Iud / It , koje u našem slučaju iznosi:


     =             = 2,54

Na osnovu tabele se interpolacijom dobija :

Δt = 0,15      .

Za date vrednosti, dozvoljena trajna struja kratkog spoja iznosi:


            Itd =              = 15,4 kA.

Ova struja je veća od Ik = 14,5 kA , pa sabirnice zadovoljavaju u termičkom pogledu.

Potporni i provodni izolatori

Izolatori se biraju prema nominalnom naponu i prelomnoj sili. Sila, koja deluje na
izolator se računa prema obrascu:

Fi = kf Fs ,

Gde je:
kf - frekventni faktor,
Fs – dinamička sila, koja deluje na sabirnice.
U našem slučaju sila koja deluje na izolatore iznosi:

Fi = 1,3 x 1064 = 1383 N

Ova sila je manja od sile koju izdržavaju izolatori grupe >>A<< koja iznosi: 3677 N.
Rastavljači snage i osigurači

Rastavljači snage biraju se prema nazivnom naponu i nazivnoj struji uz kontrolu dinamičkih i
termičkih naprezanja.

U našem slučaju je :
Nazivni napon – Un = 10 kV,
Nazivna struja – In = 630 A >36,4 A,
Dinamička struja – Idyn Iud = 36,9 kA,
Termička struja – Iterm It = 14,5 kA.

Nazivna struja isključenja rastavljača snage treba da bude:

Pi        UnIn =   x10x0,0364=0,630 MVA

Isključivanje struje kvara preuzimaju prekidači. Nazivna struja umetaka osigurača visokog
napona transformatora bira se prema snazi i naponu transformatora.Za transformator snage
630kVA i napona 10kV biraju se iz tabele topljivi osigurači od 50A.
Nazivna snaga isključenja osigurača mora da bude veća od snage kratkog spoja ispred osigurača:

                                                                                Pk 250MVA.
Izbor elemenata na niskonaponskoj strani
Reaktansa ispred transformatora ograničava struju kratkog spoja koja teče iz mreže. Međutim, sa
dovoljnom tačnošću pretpostavlja se da je mreža visokog napona veoma snažna, tako da se njen
napon ne menja u toku kratkog spoja. Usled toga struju kratkog spoja ograničavaju samo aktivni i
reaktivni otpori od visokonaponske strane transformatora do mesta kratkog spoja.
Struja tropolnog kratkog spoja Ik(kA) računa se po obrascu:

Ik =               [kA],

gde je: U [V] – sekundarni napon transformatora,
        R [mΩ] – ukupni aktivni otpor po fazi od transformatora do mesta kratkog spoja,
        X [mΩ] – ujupni induktivni otpor transformatora do mesta kvara.

Sabirnice nisjig napona (0,4kV)
Sabirnice biramo prema nazivnoj sekundarnoj struji transformatora:

Int’’ =    =

Prema tabeli, biramo sabirnice od pljosnatog bakra, preseka 60x10mm. Sabirnice treba
obojiti, pa dozvoljena struja iznosi 1025 A.
Radi provere termičke i dinamičke izdržljivosti određujemo struje kratkog spoja.
Iz tabele uzimamo vrednosti aktivnog i induktivnog otpora transformatora nazivne snage
630 MVA:
                      R = 0,003 Ω, X = 0,010 Ω
Efektivna vrednost struje kratkog spoja na strani sabirnica niskog napona iznosi:
Ik =                           ,

Udarni koeficijent kratkog spoja se dobija na osnovu odnosa:

  =       sa dijagrama. On iznosi 1,12. Udarna struja kratkog spoja sada je:

Iud =         x1,12x21 = 33,2 kA

Trajna struja kratkog spoja je približno:

It = Ik = Ii = 21 kA

Provera dinamičke izdržljivosti sabirnica niskog napona

Sabirnice se postavljaju pljoštimice u odnosu na potporne izolatore. Neka razmak između osa
sabirnica iznosi 12 cm, rastojanje između potpornih izolatora na istoj sabirnici 90 cm. Sila koja
deluje na sabirnice je:

Fs’’ = 20Iud2 x10-2 = 20x33,22        =1653 [N].

Naprezanje sabirnica usled delovanja ove sile računamo po obrascu:

          f      [N/cm2]

Sopstvena učestalost sabirnica iznosi:

fs = 3,8 [Hz], odnosno fs = 28,1 Hz.

Ona je van kritičnog opsega. Frekventni faktor se dobija na osnovu dijagrama i on iznosi:
kf =0,85

otporni moment sabirnica iznosi:

W=                 1= 6 cm3.

Naprezanje sabirnica na savijanje je sada:

σ’’ = 0,85          = 19,5 [N/cm2],

to je daleko niže od dozvoljenog naprezanja.

Termička provera niskonaponskih sabirnica

Dozvoljena trajna struja sabirnica, određuje se pomoću obrasca:

Itd’’ =           [kA],
Gde je :
     S = 60x10mm - presek sabirnica,
      t = 0,25 s  - trajanje kratkog spoja
   Δt = 0,06 s    - produženje trajanja kratkog spoja zbog udela udarne struje kratkog spoja.

Sa datim podacima, dozvoljena struja kratkog spoja iznosi:

Itd’’ =              = 175,6 [kA]

Pošto trajna struja kratkog spoja na sekundarnoj strani iznosi Ikt = 21 kA, to sabirnice
zadovoljavaju u termičkom pogledu.

Potporni izolatori

Sila koja deluje na izolator iznosi:

Fi’’ = kf F’’ = 0,85x1653 = 1405 N.

Ova sila je manja od dozvoljene prelomne sile za izolatore grupe >>A<< koja iznosi 3677 N.

Rastavni prekidač niskog napona

Rastavni prekidač se bira prema nazivnom naponu i nazivnoj struji, a posle se kontroliše na
termičku i dinamičku čvrstoću:

Nazivni napon je – Vn = 500V,
Nazivna struja je – In 910A ,
Dinamička struja je – Idin Iud’’ = 33,2 kA,
Termička struja je – Iterm It’’ = 21 kA.

Strujni merni transformatori

Pri izboru strujnih mernih transformatora treba da se odrede prenosni odnosi , nazivna snaga i
sačinilac prekomerne struje. Usvaja se strujni transformator sledećih karakteristika:

500V, 1000/5 A, kl – 1 , 15VA.

Transformatori se proizvode za termičku čvrstoću Itd = 100In (In – nazivna struja strujnog
transformatora) i udarnu čvrstoću I = 2,5 Itd.

U našem slučaju važi:

Itd = 100In = 100x1000 = 100 kA        It’’ = 21 kA

Idin = 2,5x100 = 250 kA ≥ Iud’’.

Sačinilac prekomerne struje biramo za priključak mernih transformatora: n<5. Neka nazivna
snaga priključnih instrumenata iznosi 16 VA, korigovani sačinilac prekomerne struje iznosi
nk = n         , odnosno nk = 4,68.

Osigurači niskog napona

Glavni osigurač na niskonaponskoj strani je osigurač velike snage prekidanja prema sekundarnoj
nazivnoj struji transformatora. U našem slučaju biramo topljivi umetak za struju Io’’ = 1000 A.

PRORAČUN UZEMLJENJA

Za specifičnu otpornost tla ρ = 80 Ωm , datu struju zemljospoja Iz = 1000 A i dozvoljene
vrednosti napona koraka i napona dodira od 125 V potrebna dužina zemljovodne trake iznosi:

    a) za dozvoljene napone koraka:

           L = 0,15 ρ       = 0,15 x80      = 96 m ,

    b) za dozvoljene napone dodira:

           L = 0,8 ρ      = 0,8 x80       = 510 m.

Ekonomski je neopravdano postavljati traku ovako velike dužine. Zbog toga će se uraditi zaštitno
uzemljenje sa prelaznim otporom od 2 Ω i izvršiti oblikovanje potencijala oko transformatorske
stanice. Pored toga, primeniće se u skladu sa propisima, sledeće mere dopunske zaštite:
    - mesto gde se vrši rukovanje, biće izolovano za pun napon uzemljivača,
    - svi provodni delovi, koji mogu da se dohvate sa ovog mesta, biće međusobno spojeni,
    - mesto gde stoji rukovalac u postrojenju, biće od pocinkovane gvozdene rešetke i
         spojemo, sa ostalim provodnim delovima,
    - prilaz mestu, vršiće se izolovanom stazom najmanje širine 1250 mm.

U ovu svrhu će se u unutrašnjosti zgrade primeniti gumena traka, a na otvorenom prostoru krupan
šljunak, koji ovde obezbeđuje slabu provodnost. Poboljšanje izolovanosti staze može da se ostvari
postavljanjem asfaltne presvlake; sve ručice za rukovanje i provodni delovi sa kojima čovek
može doći u dodir, izolovaće se za najviši napon provodnika prema zemlji.

Radno uzemljenje

Primeniće se uzemljivač sačinjen od gvozdenih pocinkovanih traka 30x4 mm i upletenih u mrežu
površine 20x20 m, zakopanih na dubinu od 0,5 m. Otpor tla je ρ = 80 Ωm. Otpor mreže radnog
uzemljenja dobiće se iz formule:

Rh =       (      + )=        (       +   ) = 1,84   odnosno Rh = 1,84 Ω   2Ω

Gde je :

ρ – specifičan otpor tla,
D – 1,13 = 1,13           = 22,6 m računski prečnici mreže,
l = 240 m – ukupna dužina svih provodnika u mreži.
Zaštitno uzemljenje

 Ovo uzemljenje ćemo izvesti gvozdenom pocinkovanom pločom debljine d = 3 mm, koja je
oblika kvadrata starnice a = 10 m .
Ploča je zakopana na dubinu od H = 1 m .
Otpor ploče zaštitnog uzemljenja dobiće se iz obrasca:

R=     (1+        )=     (1+       ) = 2,07 ,

Gde je:

ρ – specifičan otpor tla ρ = 80 Ωm,
D – 1,13 = 1,13              = 11,3 m ekvivalentan prečnik,
H – dubina na kojoj je ploča zakopana,
d – debljina ploče.


                        UZEMLJIVAČ SLOŽEN OD TRAKE I CEVI
Projekat el postrojenja

More Related Content

What's hot

Acsr moose conductor
Acsr moose conductorAcsr moose conductor
Acsr moose conductor
Dineshsenthil
 
Chapter 4 mechanical design of transmission lines
Chapter 4  mechanical design of transmission linesChapter 4  mechanical design of transmission lines
Chapter 4 mechanical design of transmission lines
firaoltemesgen1
 

What's hot (20)

ECNG 3015 - Overcurrent Protection
ECNG 3015 - Overcurrent ProtectionECNG 3015 - Overcurrent Protection
ECNG 3015 - Overcurrent Protection
 
Substation design-guideliness
Substation design-guidelinessSubstation design-guideliness
Substation design-guideliness
 
Metodologia calculo coorinacion de protecciones
Metodologia calculo coorinacion de proteccionesMetodologia calculo coorinacion de protecciones
Metodologia calculo coorinacion de protecciones
 
Ehv line design
Ehv line designEhv line design
Ehv line design
 
Acsr moose conductor
Acsr moose conductorAcsr moose conductor
Acsr moose conductor
 
BUS BAR PROTECTION PPT BY:-R.K.PANDIT
BUS BAR  PROTECTION PPT BY:-R.K.PANDITBUS BAR  PROTECTION PPT BY:-R.K.PANDIT
BUS BAR PROTECTION PPT BY:-R.K.PANDIT
 
transformadores de medida.pptx
transformadores de medida.pptxtransformadores de medida.pptx
transformadores de medida.pptx
 
Nenstacioni Sharre (220/110/35 KV) -Praktika
Nenstacioni Sharre (220/110/35 KV)  -PraktikaNenstacioni Sharre (220/110/35 KV)  -Praktika
Nenstacioni Sharre (220/110/35 KV) -Praktika
 
Omicron Testing Solutions for Protection and Measurement Systems - Datasheet ...
Omicron Testing Solutions for Protection and Measurement Systems - Datasheet ...Omicron Testing Solutions for Protection and Measurement Systems - Datasheet ...
Omicron Testing Solutions for Protection and Measurement Systems - Datasheet ...
 
Conexiones cross bonding
Conexiones cross bondingConexiones cross bonding
Conexiones cross bonding
 
Reactive Power : Problems and Solutions
Reactive Power : Problems and SolutionsReactive Power : Problems and Solutions
Reactive Power : Problems and Solutions
 
Basics of facts
Basics of factsBasics of facts
Basics of facts
 
Cable vibration dampers
Cable vibration dampers  Cable vibration dampers
Cable vibration dampers
 
Nexans Euromold Interface B 400 Series Cable Connectors
Nexans Euromold Interface B 400 Series Cable Connectors Nexans Euromold Interface B 400 Series Cable Connectors
Nexans Euromold Interface B 400 Series Cable Connectors
 
Chapter 4 mechanical design of transmission lines
Chapter 4  mechanical design of transmission linesChapter 4  mechanical design of transmission lines
Chapter 4 mechanical design of transmission lines
 
Reactive power management and voltage control by using statcom
Reactive power management and voltage control by using statcomReactive power management and voltage control by using statcom
Reactive power management and voltage control by using statcom
 
Power cable - Voltage drop
Power cable - Voltage dropPower cable - Voltage drop
Power cable - Voltage drop
 
Neutral Grounding
Neutral GroundingNeutral Grounding
Neutral Grounding
 
Over current Relays
Over current RelaysOver current Relays
Over current Relays
 
Power Factor Basics
Power Factor BasicsPower Factor Basics
Power Factor Basics
 

Viewers also liked

Опасност и заштита од струен удар
Опасност и заштита од струен ударОпасност и заштита од струен удар
Опасност и заштита од струен удар
Marija Nedelkovska
 
заштита од струен удар
заштита од струен ударзаштита од струен удар
заштита од струен удар
Jovanka Ivanova
 
10 gromobranska zastita
10 gromobranska zastita10 gromobranska zastita
10 gromobranska zastita
Wizard TM
 
Standardni instalacioni elementi
Standardni instalacioni elementiStandardni instalacioni elementi
Standardni instalacioni elementi
Slavka Čičak
 
Sastavljanje stujnih kola
Sastavljanje stujnih kolaSastavljanje stujnih kola
Sastavljanje stujnih kola
Slavka Čičak
 
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
Miroslav Varga
 
Troskovi amortizacije
Troskovi amortizacijeTroskovi amortizacije
Troskovi amortizacije
HarisLigata
 
Prezentacija za cas
Prezentacija za cas Prezentacija za cas
Prezentacija za cas
Jelena Popara
 
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYSUSAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
Dženan Ćelić
 
“Principles of designing electrical installations in business and residential...
“Principles of designing electrical installations in business and residential...“Principles of designing electrical installations in business and residential...
“Principles of designing electrical installations in business and residential...
Faris Karić
 
12687eir ppei 0809
12687eir ppei 080912687eir ppei 0809
12687eir ppei 0809
Samir Salman
 
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
Dženan Ćelić
 
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONSNEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
Dženan Ćelić
 

Viewers also liked (20)

3. sistemi zastita
3.   sistemi  zastita3.   sistemi  zastita
3. sistemi zastita
 
Kablovi i električne instalacije
Kablovi i električne instalacijeKablovi i električne instalacije
Kablovi i električne instalacije
 
Instalacije u stanu
Instalacije u stanuInstalacije u stanu
Instalacije u stanu
 
Dalibor nenadic
Dalibor nenadicDalibor nenadic
Dalibor nenadic
 
Опасност и заштита од струен удар
Опасност и заштита од струен ударОпасност и заштита од струен удар
Опасност и заштита од струен удар
 
заштита од струен удар
заштита од струен ударзаштита од струен удар
заштита од струен удар
 
10 gromobranska zastita
10 gromobranska zastita10 gromobranska zastita
10 gromobranska zastita
 
Standardni instalacioni elementi
Standardni instalacioni elementiStandardni instalacioni elementi
Standardni instalacioni elementi
 
Sastavljanje stujnih kola
Sastavljanje stujnih kolaSastavljanje stujnih kola
Sastavljanje stujnih kola
 
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
08 informacija o_stanju_i_razvojnim_mogucnostima_turizma_na_podrucju_obz_i_ra...
 
Dunea_Legend
Dunea_LegendDunea_Legend
Dunea_Legend
 
Troskovi amortizacije
Troskovi amortizacijeTroskovi amortizacije
Troskovi amortizacije
 
Prezentacija za cas
Prezentacija za cas Prezentacija za cas
Prezentacija za cas
 
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYSUSAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
USAGE AND ADJUSTMENT OF AUTOMATICS AND PROTECTIVE RELAYS ON RAILWAYS
 
struja
strujastruja
struja
 
“Principles of designing electrical installations in business and residential...
“Principles of designing electrical installations in business and residential...“Principles of designing electrical installations in business and residential...
“Principles of designing electrical installations in business and residential...
 
12687eir ppei 0809
12687eir ppei 080912687eir ppei 0809
12687eir ppei 0809
 
28 cas sastavljanje strujnih kola
28 cas sastavljanje strujnih kola28 cas sastavljanje strujnih kola
28 cas sastavljanje strujnih kola
 
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
CALCULATION OF MAGNETIC AND ELECTRIC FIELDS OF A SINGLE RAIL TRACK AND INFLUE...
 
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONSNEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
NEW APPROACH OF DESIGNING AND EXPLOATATION OF ELECTRICAL TRACTION SUBSTATIONS
 

Similar to Projekat el postrojenja

Redno rezonantno kolo
Redno rezonantno koloRedno rezonantno kolo
Redno rezonantno kolo
tehnickaso
 
Paralelno rezonantno kolo
Paralelno rezonantno koloParalelno rezonantno kolo
Paralelno rezonantno kolo
tehnickaso
 
ML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
ML3.4 Ponjavic Djuric SmiljanicML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
ML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
Nenad Smiljanic
 

Similar to Projekat el postrojenja (14)

Redno rezonantno kolo
Redno rezonantno koloRedno rezonantno kolo
Redno rezonantno kolo
 
Supra
SupraSupra
Supra
 
Elektronika
ElektronikaElektronika
Elektronika
 
Digitalni multimetri
Digitalni multimetriDigitalni multimetri
Digitalni multimetri
 
Paralelno rezonantno kolo
Paralelno rezonantno koloParalelno rezonantno kolo
Paralelno rezonantno kolo
 
dokumen.tips_harmonijski-oscilatori.ppt
dokumen.tips_harmonijski-oscilatori.pptdokumen.tips_harmonijski-oscilatori.ppt
dokumen.tips_harmonijski-oscilatori.ppt
 
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovimaNalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
 
Problems in Design and Construction of High Power Transformers for Electric А...
Problems in Design and Construction of High Power Transformers for Electric А...Problems in Design and Construction of High Power Transformers for Electric А...
Problems in Design and Construction of High Power Transformers for Electric А...
 
7
77
7
 
EKSPERIMENTALNI REZULTATI MJERENJA ODZIVA NAMOTAJA TRANSFORMATORA PRI OSCILAT...
EKSPERIMENTALNI REZULTATI MJERENJA ODZIVA NAMOTAJA TRANSFORMATORA PRI OSCILAT...EKSPERIMENTALNI REZULTATI MJERENJA ODZIVA NAMOTAJA TRANSFORMATORA PRI OSCILAT...
EKSPERIMENTALNI REZULTATI MJERENJA ODZIVA NAMOTAJA TRANSFORMATORA PRI OSCILAT...
 
ML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
ML3.4 Ponjavic Djuric SmiljanicML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
ML3.4 Ponjavic Djuric Smiljanic
 
Omov zakon
Omov zakonOmov zakon
Omov zakon
 
Projekat sedmice. El. komponente
Projekat sedmice. El. komponente Projekat sedmice. El. komponente
Projekat sedmice. El. komponente
 
Pojacavac snage u klasi A
Pojacavac snage u klasi APojacavac snage u klasi A
Pojacavac snage u klasi A
 

More from Zvonko Gašparović (8)

FinalMeeting.pptx
FinalMeeting.pptxFinalMeeting.pptx
FinalMeeting.pptx
 
Globalno zagrevanje
Globalno zagrevanjeGlobalno zagrevanje
Globalno zagrevanje
 
Kada nestane i poslednja kap nafte
Kada nestane i poslednja kap nafteKada nestane i poslednja kap nafte
Kada nestane i poslednja kap nafte
 
Kada nestane poslednja kap nafte
Kada nestane poslednja kap nafteKada nestane poslednja kap nafte
Kada nestane poslednja kap nafte
 
Fotonaponski moduli
Fotonaponski moduliFotonaponski moduli
Fotonaponski moduli
 
Unapredjivanje nastave upotrebom IKT-a
Unapredjivanje nastave upotrebom IKT-aUnapredjivanje nastave upotrebom IKT-a
Unapredjivanje nastave upotrebom IKT-a
 
Athens 2016
Athens 2016Athens 2016
Athens 2016
 
Serbia tim-sk racena-verzija-1
Serbia tim-sk racena-verzija-1Serbia tim-sk racena-verzija-1
Serbia tim-sk racena-verzija-1
 

Projekat el postrojenja

  • 1. PRORAČUN TRANSFORMATORSKE STANICE 10/0,4 kV Jednoplona šema transformatorske stanice: Slika 1 Slika 2
  • 2. 1) rastavljač snage sa noževima za uzemljenje 10 kV, 630 A 2) sabirnice visokog napona Cu 20x3 mm 3) rastavljač snage sa osiguračima i mehanizmom za uključenje 10 kV, 630 A 4) visokonaponski osigurači 10 kV, 50 A 5) transformator 630 kVA, 10/0,4 kV 6) strujni transformatori 1000/5 A, 15 VA, kl. 1, n < 5;7 7) tropolni rastavni prekidač 500 V, 1000 A 8) visokonaponski osigurači 1000 A 9) sabirnice niskog napona Cu 60x10 mm Osnovne karakteristike transformatorske stanice su: Nominalni viši napon 10000 V, Nominalna snaga TS 630 kVA, Nominalni niži napon 400/231 V, Nominalna snaga transformatora 630 kVA, Sprega transformatora Yz11, Frekvencija 50 Hz, Snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV 250 MVA. Izbor visokonaponskih elemenata Proračun kratkog spoja Osnovni podatak za proračun kratkog spoja je data snaga kratkog spoja na sabirnicama 10 kV: Sk = 250 MVA Na osnovu ove snage određujemo efektivnu vrednost naizmenične ( subtranzijentne) komponente struje kratkog spoja: '' Sk 250 I k = 14 , 5 kA Un 3 10 3 Udarna struja kratkog spoja je merodavna za mehanička naprezanja elemenata postrojenja, a dobija se pomoću obrasca: '' I ud k 2 I k U ovom slučaju učešće omskog otpora iznosi 10% pa se dobija iznos udarnog koeficijenta k = 1,8 . Amplituda udarne struje kratkog spoja sada iznosi: I ud 1,8 2 14 ,5 36 ,9 kA .
  • 3. Trajna struja kratkog spoja , određuje se iz obrasca: '' It I k . U ovom slučaju je 1 , pa je : I t I '' k 14 , 5 kA Izbor sabirnica Sabirnice se biraju prema nominalnoj struji koja protiče kroz njih, a koja se određuje obrascem: Sn In [A] 3U n Gde je: S n (kVA) – snaga transformatora koji napaja sabirnice, U n (kV) - nominalni složeni napon sabirnica Nominalna struja u našem slučaju iznosi: 630 In 36 , 4 [A] 10 3 Prema tabeli 1 biramo sabirnice od pljosnatog bakra preseka 20x3 mm. Sabirnice treba obojiti, pa dozvoljena struja iznosi 245[A]. Izabrane sabirnice se proveravaju na dinamičku i termičku čvrstoću. Dinamička čvrstoća sabirnica Sila koja deluje na sabirnice data je izrazom : 2 I ud Fs 20 , 0 l [N] a Gde je: F s [N] – sila između sabirnica, l [m] – dužina sabirnica, a [cm] – razmak između oslonaca sabirnica, I ud [ kA] – amplituda udarne struje kratkog spoja.
  • 4. Razmak između sabirnica i izolatora, način postavljanja i pravac delovanja sila vidi se sa slike 2 ( mere su date u cm ). Sila koja deluje na sabirnice iznosi: 36 ,8 0 ,55 Fs 20 , 0 1064 [N] . 14 Sila F, izaziva naprezanje na savijanje koje će biti naročito opasno ako učestalost usled delovanja naizmenične struje kratkog spoja dođe u rezonansu sa sopstvenom učestalosti sabirnica . Naprezanje na savijanje sabirnica računa se pomoću izraza: Fs ' s [N/cm2] , 12 W Gde je: - frekventni faktor za sabirnice (sačinilac rezonanse) s W – otporni moment, koji za usvojene sabirnice dimenzija 15x3 mm iznosi: 2 2 b h 0 ,3 2 ,0 W 0 , 03 cm3 . 6 6 Za određivaqnje frekventnog faktora, prvo treba da se izračuna sopstvena učestalost sabirnica pomoću izraza: b fs 3 ,8 2 [Hz] . l Posle zamene ranije datih vrednosti u ovaj obrazac, dobija se sopstvena učestalost sabirnica: fs 37, 6 [Hz] . Sa dijagrama za određivanje frekventnog faktora dobija se sledeća vrednost frekventnog faktora: s 1, 3 . Sada se računa naprezanje sabirnica: 1064 3 8 4 2 [N/cm2] . ' 1, 3 1 2 0, 0 3 Pošto se za izabrane sabirnice dozvoljava naprezanje od 29420 N/cm2 , znači da one imaju zadovoljavajuću mehaničku čvrstoću.
  • 5. Termička provera sabirnica Dozvoljena trajna struja kratkog spoja za bakarne sabirnice se računa po obrascu: Itd = Gde je: t (s) – trajanje kratkog spoja, koje za savremene prekidače iznosi 0,25 s, Δt (s) – produženje kratkog spoja dela udarne struje kratkog spoja. Ono zavisi od odnosa Iud / It , koje u našem slučaju iznosi: = = 2,54 Na osnovu tabele se interpolacijom dobija : Δt = 0,15 . Za date vrednosti, dozvoljena trajna struja kratkog spoja iznosi: Itd = = 15,4 kA. Ova struja je veća od Ik = 14,5 kA , pa sabirnice zadovoljavaju u termičkom pogledu. Potporni i provodni izolatori Izolatori se biraju prema nominalnom naponu i prelomnoj sili. Sila, koja deluje na izolator se računa prema obrascu: Fi = kf Fs , Gde je: kf - frekventni faktor, Fs – dinamička sila, koja deluje na sabirnice. U našem slučaju sila koja deluje na izolatore iznosi: Fi = 1,3 x 1064 = 1383 N Ova sila je manja od sile koju izdržavaju izolatori grupe >>A<< koja iznosi: 3677 N.
  • 6. Rastavljači snage i osigurači Rastavljači snage biraju se prema nazivnom naponu i nazivnoj struji uz kontrolu dinamičkih i termičkih naprezanja. U našem slučaju je : Nazivni napon – Un = 10 kV, Nazivna struja – In = 630 A >36,4 A, Dinamička struja – Idyn Iud = 36,9 kA, Termička struja – Iterm It = 14,5 kA. Nazivna struja isključenja rastavljača snage treba da bude: Pi UnIn = x10x0,0364=0,630 MVA Isključivanje struje kvara preuzimaju prekidači. Nazivna struja umetaka osigurača visokog napona transformatora bira se prema snazi i naponu transformatora.Za transformator snage 630kVA i napona 10kV biraju se iz tabele topljivi osigurači od 50A. Nazivna snaga isključenja osigurača mora da bude veća od snage kratkog spoja ispred osigurača: Pk 250MVA. Izbor elemenata na niskonaponskoj strani Reaktansa ispred transformatora ograničava struju kratkog spoja koja teče iz mreže. Međutim, sa dovoljnom tačnošću pretpostavlja se da je mreža visokog napona veoma snažna, tako da se njen napon ne menja u toku kratkog spoja. Usled toga struju kratkog spoja ograničavaju samo aktivni i reaktivni otpori od visokonaponske strane transformatora do mesta kratkog spoja. Struja tropolnog kratkog spoja Ik(kA) računa se po obrascu: Ik = [kA], gde je: U [V] – sekundarni napon transformatora, R [mΩ] – ukupni aktivni otpor po fazi od transformatora do mesta kratkog spoja, X [mΩ] – ujupni induktivni otpor transformatora do mesta kvara. Sabirnice nisjig napona (0,4kV) Sabirnice biramo prema nazivnoj sekundarnoj struji transformatora: Int’’ = = Prema tabeli, biramo sabirnice od pljosnatog bakra, preseka 60x10mm. Sabirnice treba obojiti, pa dozvoljena struja iznosi 1025 A. Radi provere termičke i dinamičke izdržljivosti određujemo struje kratkog spoja. Iz tabele uzimamo vrednosti aktivnog i induktivnog otpora transformatora nazivne snage 630 MVA: R = 0,003 Ω, X = 0,010 Ω Efektivna vrednost struje kratkog spoja na strani sabirnica niskog napona iznosi:
  • 7. Ik = , Udarni koeficijent kratkog spoja se dobija na osnovu odnosa: = sa dijagrama. On iznosi 1,12. Udarna struja kratkog spoja sada je: Iud = x1,12x21 = 33,2 kA Trajna struja kratkog spoja je približno: It = Ik = Ii = 21 kA Provera dinamičke izdržljivosti sabirnica niskog napona Sabirnice se postavljaju pljoštimice u odnosu na potporne izolatore. Neka razmak između osa sabirnica iznosi 12 cm, rastojanje između potpornih izolatora na istoj sabirnici 90 cm. Sila koja deluje na sabirnice je: Fs’’ = 20Iud2 x10-2 = 20x33,22 =1653 [N]. Naprezanje sabirnica usled delovanja ove sile računamo po obrascu: f [N/cm2] Sopstvena učestalost sabirnica iznosi: fs = 3,8 [Hz], odnosno fs = 28,1 Hz. Ona je van kritičnog opsega. Frekventni faktor se dobija na osnovu dijagrama i on iznosi: kf =0,85 otporni moment sabirnica iznosi: W= 1= 6 cm3. Naprezanje sabirnica na savijanje je sada: σ’’ = 0,85 = 19,5 [N/cm2], to je daleko niže od dozvoljenog naprezanja. Termička provera niskonaponskih sabirnica Dozvoljena trajna struja sabirnica, određuje se pomoću obrasca: Itd’’ = [kA],
  • 8. Gde je : S = 60x10mm - presek sabirnica, t = 0,25 s - trajanje kratkog spoja Δt = 0,06 s - produženje trajanja kratkog spoja zbog udela udarne struje kratkog spoja. Sa datim podacima, dozvoljena struja kratkog spoja iznosi: Itd’’ = = 175,6 [kA] Pošto trajna struja kratkog spoja na sekundarnoj strani iznosi Ikt = 21 kA, to sabirnice zadovoljavaju u termičkom pogledu. Potporni izolatori Sila koja deluje na izolator iznosi: Fi’’ = kf F’’ = 0,85x1653 = 1405 N. Ova sila je manja od dozvoljene prelomne sile za izolatore grupe >>A<< koja iznosi 3677 N. Rastavni prekidač niskog napona Rastavni prekidač se bira prema nazivnom naponu i nazivnoj struji, a posle se kontroliše na termičku i dinamičku čvrstoću: Nazivni napon je – Vn = 500V, Nazivna struja je – In 910A , Dinamička struja je – Idin Iud’’ = 33,2 kA, Termička struja je – Iterm It’’ = 21 kA. Strujni merni transformatori Pri izboru strujnih mernih transformatora treba da se odrede prenosni odnosi , nazivna snaga i sačinilac prekomerne struje. Usvaja se strujni transformator sledećih karakteristika: 500V, 1000/5 A, kl – 1 , 15VA. Transformatori se proizvode za termičku čvrstoću Itd = 100In (In – nazivna struja strujnog transformatora) i udarnu čvrstoću I = 2,5 Itd. U našem slučaju važi: Itd = 100In = 100x1000 = 100 kA It’’ = 21 kA Idin = 2,5x100 = 250 kA ≥ Iud’’. Sačinilac prekomerne struje biramo za priključak mernih transformatora: n<5. Neka nazivna snaga priključnih instrumenata iznosi 16 VA, korigovani sačinilac prekomerne struje iznosi
  • 9. nk = n , odnosno nk = 4,68. Osigurači niskog napona Glavni osigurač na niskonaponskoj strani je osigurač velike snage prekidanja prema sekundarnoj nazivnoj struji transformatora. U našem slučaju biramo topljivi umetak za struju Io’’ = 1000 A. PRORAČUN UZEMLJENJA Za specifičnu otpornost tla ρ = 80 Ωm , datu struju zemljospoja Iz = 1000 A i dozvoljene vrednosti napona koraka i napona dodira od 125 V potrebna dužina zemljovodne trake iznosi: a) za dozvoljene napone koraka: L = 0,15 ρ = 0,15 x80 = 96 m , b) za dozvoljene napone dodira: L = 0,8 ρ = 0,8 x80 = 510 m. Ekonomski je neopravdano postavljati traku ovako velike dužine. Zbog toga će se uraditi zaštitno uzemljenje sa prelaznim otporom od 2 Ω i izvršiti oblikovanje potencijala oko transformatorske stanice. Pored toga, primeniće se u skladu sa propisima, sledeće mere dopunske zaštite: - mesto gde se vrši rukovanje, biće izolovano za pun napon uzemljivača, - svi provodni delovi, koji mogu da se dohvate sa ovog mesta, biće međusobno spojeni, - mesto gde stoji rukovalac u postrojenju, biće od pocinkovane gvozdene rešetke i spojemo, sa ostalim provodnim delovima, - prilaz mestu, vršiće se izolovanom stazom najmanje širine 1250 mm. U ovu svrhu će se u unutrašnjosti zgrade primeniti gumena traka, a na otvorenom prostoru krupan šljunak, koji ovde obezbeđuje slabu provodnost. Poboljšanje izolovanosti staze može da se ostvari postavljanjem asfaltne presvlake; sve ručice za rukovanje i provodni delovi sa kojima čovek može doći u dodir, izolovaće se za najviši napon provodnika prema zemlji. Radno uzemljenje Primeniće se uzemljivač sačinjen od gvozdenih pocinkovanih traka 30x4 mm i upletenih u mrežu površine 20x20 m, zakopanih na dubinu od 0,5 m. Otpor tla je ρ = 80 Ωm. Otpor mreže radnog uzemljenja dobiće se iz formule: Rh = ( + )= ( + ) = 1,84 odnosno Rh = 1,84 Ω 2Ω Gde je : ρ – specifičan otpor tla, D – 1,13 = 1,13 = 22,6 m računski prečnici mreže, l = 240 m – ukupna dužina svih provodnika u mreži.
  • 10. Zaštitno uzemljenje Ovo uzemljenje ćemo izvesti gvozdenom pocinkovanom pločom debljine d = 3 mm, koja je oblika kvadrata starnice a = 10 m . Ploča je zakopana na dubinu od H = 1 m . Otpor ploče zaštitnog uzemljenja dobiće se iz obrasca: R= (1+ )= (1+ ) = 2,07 , Gde je: ρ – specifičan otpor tla ρ = 80 Ωm, D – 1,13 = 1,13 = 11,3 m ekvivalentan prečnik, H – dubina na kojoj je ploča zakopana, d – debljina ploče. UZEMLJIVAČ SLOŽEN OD TRAKE I CEVI