Predavanje 9 prikazuje_temeljne_odrednice_zaštite_distribucijskih_mreža_18-05-2009

ZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVAZAŠTITA ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA
Zaštita elektroenergetskih mreža
Predavanje 9Predavanje 9 ..
Zaštita vodova u distribucijskoj mrežiZaštita vodova u distribucijskoj mreži
Predavač:Predavač: Damir Karavidović, dipl.ing.Damir Karavidović, dipl.ing.

Zaštita distribucijskih mreža -Zaštita 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-induktivitetUzemljena s kombinacijom otpor-induktivitet – kratkotrajno djelatna
struja 1KS

 Građa vodova i neka obilježja
NadzemniNadzemni::
 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.

Nadzemni – glavne sastavniceNadzemni – glavne sastavnice::
 stupovi -stupovi - drveni, betonski, čelično rešetkasti,
 izolatori – potporni, kapasti (u visećem lancu),
 vodiči – goli-použeni, izolirani, kabelski snop

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.

Kabelski – glavne sastavnice– 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,

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)

Teorija vodova – fizikalne osnove
Promatramo li promjene obje veličine “U i I” po vrijednosti u vremenu i
uvažavajući kružnu frekvenciju “ω”, dobijemo temeljne jednadžbe voda:

 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
a) Pi shema
b) B) T shema

 Uobičajeni oblici mreže
1. Radijalna, zrakasta

2. Zamkasta mreža s prelaskom iz zamkastog u zrakasti pogon

1. Višestrano napajane mreže, mreže s ograncima

1. Višestruke zamaste mreže

TEMELJNE ZNAČAJKE KVAROVATEMELJNE 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.

Kratki spojevi – simetrični kvarovi, metoda simetričnih komponenti
Udaljeni KSUdaljeni KS
Nadomjesna slikaNadomjesna slika

Kratki spojevi – simetrični kvarovi
Prijelazna stanja struje kvaraPrijelazna stanja struje kvara

Nesimetrični kvarovi:Nesimetrični kvarovi:
ZEMLJOSPOJEVI, jednofazni kvaroviZEMLJOSPOJEVI, jednofazni kvarovi

Značajke zemljospoja u mreži s izoliranom neutralnom točkomZnačajke zemljospoja u mreži s izoliranom neutralnom točkom

Značajke zemljospoja u mreži s neutralnom točkom uzemljenomZnačajke zemljospoja u mreži s neutralnom točkom uzemljenom
preko djelatnog otporapreko djelatnog otpora

Kvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točkeKvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točke

Kvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točkeKvarovi u mrežama ovisni od uzemljenja neutralne točke
Značajke kvara, izbor zaštite, primjena u mrežama, …Značajke kvara, izbor zaštite, primjena u mrežama, …
Kvarovi i
kriteriji Izolirana NT
Rezonantno
uzemljena NT
Niskoomski
uzemljena NT
Kruto/djelimično
kruto uzemljena
NT (cr < 1,4)
Vrsta kvara Zemljospoj Zemljospoj Jednofazni kratki
spoj
Jednofazni kratki
spoj
Struja kvara
Ik = Icz ≤ 10;20
(A), ovisno od
Un i propisa
Irgranično = f (Un)
Ik1~In do
Ik1 ≤ 5kA (110 kV)
Ik1~In do
Ik1 ≤ 50kA
Dopušteno
vrijeme
trajanja
kvara
tk ~ 10s do 2h
(kod opasnih
Ud tk < 1s)
tk ~ 10s do 2h
(kod opasnih Ud
tk < 1s)
tk = 0,4 s do 6 s
prema podešenju
zaštite
tk = 0,1s do 0,8 s
pod djelovanjem
rezervne zaštite
Vrsta štićenog
voda
Nadzemni
Kabelski
Nadzemni
Kabelski
Prije svega za
kabelske mreže
Prije svega za
nadzemne mreže
Naponska
razina
primjene
Srednji napon Srednji i visoki
napon do 110
kV
Srednji i visoki
napon do 110 kV
Un ≥ 110 kV
Kriteriji za
djelovanje
zaštite
>Icz, >U0
> (I0*U0)
Ir, I0 i U0
> (I0*U0)
Ik1, I0
I s U, Z
Ik1, I0
I s U, Z, (U*I)

Karakteristične veličine zemljospojaKarakteristične veličine zemljospoja
NULTI NAPON UNULTI NAPON U00 - NULTA STRUJA I- NULTA STRUJA I00
Fizikalni prikaz nultih veličina kvaraFizikalni prikaz nultih veličina kvara

Karakteristične veličine zemljospojaKarakteristične veličine zemljospoja

Mjerenje karakterističnih veličina zemljospojaMjerenje karakterističnih veličina zemljospoja

Ideja za zaštitu od zemljospoja –Ideja za zaštitu od zemljospoja – mjerenje nultog napona imjerenje nultog napona i
nulte strujenulte struje
Ipmax
IokminIprIpov
Io
Pogonsko
područje
Područje
kvara
Iopmax - najveća nulta struja u pogonu
Iokmin - najmanja nulta struja kvara
Iopmax / Iokmin < c * Kpov
Uvjeti djelovanja:
c – konstanta < 1
Kpov – povratni faktor primijenjenog uređaja nadstrujne zaštite
nulte struje

 Usmjerena zemljospojna zaštitaUsmjerena zemljospojna zaštita
 Karakteristika djelovanja u mrežama s različito uzemljenom NT,Karakteristika djelovanja u mrežama s različito uzemljenom NT,
 Osjetljivost s gledišta vrijednosti UOsjetljivost s gledišta vrijednosti U00 i Ii I00
 Utjecaj otpora na mjestu kvara RUtjecaj otpora na mjestu kvara Rkk

Nadstrujna zaštita s kriterijem nulte struje ( >IO)
Način obuhvata mjerene veličine – Holmgreenov spoj

 Neusmjerena i usmjerena zemljospojna zaštita – obuhvat mjerenihNeusmjerena i usmjerena zemljospojna zaštita – obuhvat mjerenih
veličinaveličina
Obuhvatni SMT
>I0
>Q0
Neusmjerena zaštita
od zemljospoja
Usmjerena zaštita
od zemljospoja

 Usmjerena zemljospojna zaštita s Holmgreenovim spojem zaUsmjerena zemljospojna zaštita s Holmgreenovim spojem za
mjerenje Imjerenje I00

Vremensko stupnjevanje nadstrujne zaštiteVremensko stupnjevanje nadstrujne zaštite
 Zrakasta mreža –Zrakasta mreža – nadstrujna - strujno vremenski nezavisna zaštita
 Dvostrano napajana mreža –Dvostrano napajana mreža – usmjerena nadstrujna zaštita

 Primjer 1.Primjer 1.
Nadstrujna zaštita u štićenju SN mrežeNadstrujna zaštita u štićenju SN mreže

 UsmjerenaUsmjerena
zaštitazaštita
 BrzaBrza
kratkospojnakratkospojna
zaštitazaštita

Zrakasta dvostrano napajan mrežaZrakasta dvostrano napajan mreža

Zaštita električnih mreža
Hvala na pozornosti i strpljivosti!Hvala na pozornosti i strpljivosti!

Predavanje 9 prikazuje_temeljne_odrednice_zaštite_distribucijskih_mreža_18-05-2009

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

Predavanje 9 prikazuje_temeljne_odrednice_zaštite_distribucijskih_mreža_18-05-2009