atmosferska praŽnjenja u nadzemne vodove

11

ATMOSFERSKA ATMOSFERSKA PRAŽNJENJA U NADZEMNE PRAŽNJENJA U NADZEMNE

VODOVEVODOVE

22

Nadzemni vodovi se dele u tri Nadzemni vodovi se dele u tri grupegrupe

Vodovi sa čelično-rešetkastim ili Vodovi sa čelično-rešetkastim ili armirano-betonskim stubovima bez armirano-betonskim stubovima bez zaštitnog užeta,zaštitnog užeta,

Vodovi sa čelično-rešetkastim ili Vodovi sa čelično-rešetkastim ili armirano-betonskim stubovima sa armirano-betonskim stubovima sa zaštitnim užetom,zaštitnim užetom,

Vodovi sa drvenim stubovima bez Vodovi sa drvenim stubovima bez zaštitnog užeta.zaštitnog užeta.

33

Vrste pražnjenja u vodoveVrste pražnjenja u vodove

Direktno pražnjenjeDirektno pražnjenje u fazni provodnik, u fazni provodnik,

Pražnjenje u vrh stuba ili u zaštitno Pražnjenje u vrh stuba ili u zaštitno uže koje izaziva preskok preko uže koje izaziva preskok preko izolacije ka faznom provodniku izolacije ka faznom provodniku ((povratni preskokpovratni preskok),),

Pražnjenje u okolinu voda koje izaziva Pražnjenje u okolinu voda koje izaziva indukovane prenaponeindukovane prenapone na faznim na faznim provodnicima.provodnicima.

44

Preskok na izolatoruPreskok na izolatoru sa sa zaštitnom armaturomzaštitnom armaturom

55

Uloga zaštitne armatureUloga zaštitne armature

Tačno definiše nivo preskočnog Tačno definiše nivo preskočnog napona,napona,

Omogućava ravnomerniju raspodelu Omogućava ravnomerniju raspodelu potencijala duž izolatorskog lanca,potencijala duž izolatorskog lanca,

U slučaju preskoka udaljuje električni U slučaju preskoka udaljuje električni luk od površine izolatora, sprečavajući luk od površine izolatora, sprečavajući na taj način njegovo termičko na taj način njegovo termičko uništenjeuništenje

66

Pražnjenje u fazuPražnjenje u fazu

77

Pražnjenje u zaštitno užePražnjenje u zaštitno uže

88

Povratni preskok pri udaru u Povratni preskok pri udaru u zaštitno užezaštitno uže

Ig /2Ig

Is

Ur=Ruz Is

UL=L(dis/dt)

Uk=RuzIs+L(dis/dt)

Iz=Ig/2-Is

99

Povratni preskok pri udaru u Povratni preskok pri udaru u vrh stubavrh stuba

Iz=0.1IgIz=0.1Ig

Is=0,8Ig

Ruz

1010

Oblik struje pražnjenjaOblik struje pražnjenja

Tč t(s)

I(kA)

Im

0

1111

Vremenski oblik napona-Vremenski oblik napona-šema sa koncentrisanim šema sa koncentrisanim

parametrimaparametrimaEkvivalentna šema

Ruz

Lst

Ig(t)

Ruz

Lst

Model

1212

Analitički oblik naponaAnalitički oblik napona

čč

mst

č

muzk Tt

T

ILt

T

IRtu za)(

dt

diLtiRtu stuzk )()(

Za slučaj talasa kosog čela

čmuzk TtIRtu za)(

1313

Vremenska promena naponaVremenska promena napona

Tc t( s)

u(t)

Tp

Napon na konzoli

Napon na fazi

č

mst T

IL

tT

IR

č

muz

1414 Uticaj trenutne vrednosti radnog napona na Uticaj trenutne vrednosti radnog napona na

ukupan napon koji napreže izolacijuukupan napon koji napreže izolaciju

1515

Primer povratnog preskoka u Primer povratnog preskoka u 35kV mreži35kV mreži

Struja groma IStruja groma Igg=60 kA=60 kA

Struja kroz stub IStruja kroz stub Iss=0.8 I=0.8 Igg= 48 kA= 48 kA

Vreme čela TVreme čela Tčč=2 =2 ss

Induktivnost stuba Induktivnost stuba llstst=0.5=0.5H/mH/m Visina stuba H=15 mVisina stuba H=15 m Ukupna induktivnost LUkupna induktivnost Lstst= = llststH=7.5 H=7.5 HH Otpornost uzemljenja Ruz=5 Otpornost uzemljenja Ruz=5 Uk= 5 Uk= 5 48 + 7,5 48 + 7,5 48/2=240+180=420 kV 48/2=240+180=420 kV

Uk=420 kV> 170 kV za 35 kV sistemUk=420 kV> 170 kV za 35 kV sistem

1616

PraPražžnjenje u vod na drvenim njenje u vod na drvenim stubovimastubovima

Skica vodaEkvivalentna šema

Ci

kapacitet izolatora

Cd Kapacitet drveta

R d Otpor drvetaCi

Cd Rd

1717

Vremenska promena napona pri Vremenska promena napona pri prapražžnjenju u drveni stubnjenju u drveni stub

Proboj drvenog stuba

Pad napona na luku

Napon na drvenom stubu pre preskoka

Ukupan napon na izolatoru i stubu pre preskoka

Preskok na izolatoru

Napon na drvenom stubu posle preskoka

1818

Skica praSkica pražžnjenja pored vodanjenja pored voda

x

Yh

v

1919

Procena visine prenaponaProcena visine prenapona

b

hIkU m

m

Gde je:

•K -empirijska konstanta k=3060 usvajamo 30

•Im-amplituda struje

•h - visina provodnika

•b- udaljenost mesta udara od provodnika

h b

2020

Primer procenePrimer procene

Visina faznog provodnika 10 mVisina faznog provodnika 10 mUdaljenost mesta udara 50 mUdaljenost mesta udara 50 mAmpituda struje groma 100 kAAmpituda struje groma 100 kAEmpirijski koeficijenat 30Empirijski koeficijenat 30Mreža nazivnog napona 10 kV, Mreža nazivnog napona 10 kV,

podnosivi udarni napon 75 kVpodnosivi udarni napon 75 kV Izračunati prenapon Izračunati prenapon

kVUm 60050

1010030

2121

Greška u proceni indukovanih Greška u proceni indukovanih prenaponaprenapona

Dominantan uticaj ima strmina struje Dominantan uticaj ima strmina struje groma, a manji uticaj amplitudagroma, a manji uticaj amplituda

2222

Stub

Procena broja preskoka na 100km u Procena broja preskoka na 100km u toku 1 godtoku 1 god

n100km,god = ng Ae 100 P(x)

ng-gustina pražnjenja po km2

Atraktivna zona voda Ae

Atraktivna zona stuba

2323

Pražnjenje mimo zaštitnog Pražnjenje mimo zaštitnog užetaužeta

2424

Detektor naDetektor naččina praina pražžnjenjanjenja

PP

PP

PMU

PMU

2525

Poslednji skok skokovitog Poslednji skok skokovitog lideralidera

Rud=k Ia Udarno rastojanje

Rud

2626

Udarno rastojanjeUdarno rastojanje

R KIuda

K=6-10

a=0,65-0,8

2727

Rud

Elektrogeometrijski model 1Elektrogeometrijski model 1

Pražnjenje u uže

Atraktivna površina faze

Pražnjenje u fazu

Rud1=k I1a

2828

Rud

Elektrogeometrijski model 2Elektrogeometrijski model 2

Pražnjenje u uže

Atraktivna površina faze

Rud2=k I2a

I2>I1

Rud2>Rud1

2929

Elektrogeometrijski model Elektrogeometrijski model hipoteza o usmeravanju skokovitog liderahipoteza o usmeravanju skokovitog lidera

Atraktivna površina faze

Rud

P= /P=verovatnoća pražnjenja mimo užeta

3030

Mogućnosti preskoka usled Mogućnosti preskoka usled pražnjenja mimo užetapražnjenja mimo užeta

Podnosivi napon izolacije UPodnosivi napon izolacije Uiziz

Napon na fazi usled struje groma INapon na fazi usled struje groma Igg

UUiziz>U>Uff uslov da ne dođe do preskoka uslov da ne dođe do preskoka

Granična struja mimo užeta Granična struja mimo užeta

f

izgr Z

UI

4

4gf

f

IZU

3131

Primer Primer RRudud=7.5 =7.5 IIgg 0.80.8

Nazivni napon 110 kVNazivni napon 110 kV Podnosivi napon UPodnosivi napon Uiziz=550 kV=550 kV Karakteristična impedansa faze Zf=400 Karakteristična impedansa faze Zf=400 Granična struja Ig=4Granična struja Ig=4550/400 kA=5,5 kA550/400 kA=5,5 kA Udarno rastojanje RUdarno rastojanje Rudud=7.5=7.53.9=29.25 m3.9=29.25 m Sa dobijenim udarnim rastojanjem i Sa dobijenim udarnim rastojanjem i

dimenzijama stuba proveri se uslov dimenzijama stuba proveri se uslov pražnjenja mimo užetapražnjenja mimo užeta

3232

Grafičko određivanje uslova Grafičko određivanje uslova pražnjenja mimo užetapražnjenja mimo užeta

29,25

Hz=15m, hf=10m

3333

GeneriGenerički modelčki model

EriErikksson model sson model

i i Model Petrov Model Petrov – Waters – Waters