uzemljenja neutralne točke goran Šagovac - bhkcigre.ba · kako tretirati neutralnu to Čku? u...
Post on 21-Sep-2019
11 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Uzemljenja neutralne to čke
Goran Šagovac
1
Statistika kvarova u DP Elektra Zagreb (2014. god.)
2
0
100
200
300
400
500
600
I0> I>> I> Ostalo
Br.
pro
rad
a
Zaštite
Raspodjela ispada po vrsti prorade zaštite
Statistika kvarova u DP Elektra Zagreb (2014. god.)
3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Kvarovi Nepoznato Prolazni kvarovi
% i
spad
a
Karakter kvara
Postotni udjel ispadi po karakteru kvara
KAKO TRETIRATI NEUTRALNU TO ČKU U SN MREŽAMA?
Što se želi postići?
- Smanjenje unutarnjih prenapona?- Povećanje sigurnosti pogona?- Povećanje kvalitete električne energije?- Pridržavanje regulative?
4
?
PRAVILNIKO TEHNIČKIM ZAHTJEVIMA ZA ELEKTROENERGETSKA POSTROJENJA
NAZIVNIH IZMJENIČNIH NAPONA IZNAD 1 kViz 2010. god.
5
Elektri čni zahtjevi
Načini postupanja s neutralnom to čkom
Članak 10.
(1) Elektroenergetsko postrojenje može se projektirati, izvoditi, biti u pogonu i održavati kao:– sustav s neuzemljenom (izoliranom) neutralnom točkom,– sustav s rezonantno uzemljenom neutralnom točkom,– sustav s neutralnom točkom uzemljenom preko velikog otpora,– sustav s kruto uzemljenom neutralnom točkom ili neutralnom točkom uzemljenom preko
male impedancije.
(2) Metoda uzemljivanja neutralne točke elektroenergetskog postrojenja odnosno sustava mora biti sukladna odredbama norme HRN HD 637 S1.
6
7HRN HD 637 S1
PRIJAŠNJI „KRITERIJI” ZA UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE
DOZVOLJENE VRIJEDNOSTI KAPACITIVNIH STRUJA
10 kV mreža Ic = 20 A20 kV mreža Ic = 15 A35 kV mreža Ic = 10 A
o Kad vrijednost Ic prijeđe navedene vrijednosti, trebalo bi uzemljiti neutralnu točku ili razdvojiti mrežu!!!
o Uzemljivači trebaju biti tako dimenzionirani da pojava napona na njima uslijed jednopolnog kvar bude u propisanim granicama.
8
KAKO TRETIRATI NEUTRALNU TO ČKU?
U HEP-u (za sada) nema tipskog rješenja za uzemljenje neutralne točke.
Za postoje će SN mreže :
- Izolirana neutralna točka – „visoki” unutarnji prenaponi.
- Uzemljiti preko otpornika – visoka struja 1pKS, „mali” unutarnji prenaponi”.
- Uzemljiti preko prigušnice – mala struja 1pKS, „srednji” unutarnji prenaponi.*
- Neko drugo rješenje – neke druge vrijednosti.
Za budu će planirane (projektirane) SN mreže:
- Ograničiti veličinu mreže.
- Istaknuti zahtjev za kvalitetu električne energije.
- Primijeniti jednu od metoda za uzemljenje neutralne točke.
9
UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PREKO MALOG OTPORNIKA
Kriterij:
- IR ≥ 3IC Ograničenje IR na 150, 300 ili 1000A- 150 A za ruralne mreže- 300 A za gradske kabelske mreže- 1000 A za velike 30 kV kabelske mreže (Zagreb)
- IR ≥ 1,5IC Ograničenje IR do 150 A- za područja s lošim specifičnim otporom tla
10
11
UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PREKO MALOG OTPORA
110 kV 10(20) kV
R 150(300) A RZ1
RZ2
RZ3
RZ4
RZ1 – Rezervna zaštita vodaRZ2 – Zaštita od visokoomskih
kvarovaRZ3 – Zaštita od premoštenja
otpornikaRZ4 – Zaštita od 1pKS
150 A – Ruralne mreže300 A – Gradske mreže
Prema studijama: 3IC <= IR
UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PREKO PRIGUŠNICE
Izvedba:
djelomična kompenzacija- fiksna prigušnica- skokovito podesiva prigušnica (korak oko 40 A)
potpuna (rezonantna) kompenzacija- kontinuirano podesiva prigušnica
12
13
SAMOGAŠENJE KVARA
• Prema DIN VDE 028 vrijednost je oko 50 – 60 A
Maksimalne vrijednosti struja zemljospoja gdje je još moguće samogašenje
a) izolirana mrežab) kompenzirana mreža
• Prema istraživanjima u Finskoj 0,9 – 9,5 A za neuzemljene mreže, a 5,7 –23,8 A za kompenzirane mreže. Ovi rezultati odgovaraju vrijednostima dobivenim kod nas.
14
ISPITIVANJA PRORADA ZAŠTITA I INDIKATORA KVAROVA PR I 1pKS U SN MREŽI UZEMLJENOJ PREKO REZONANTNE PRIGUŠNICE
Pri našim testiranjima električni luk se nije gasio pri iznosima struja kvara od oko 35 A!!!
SAMOGAŠENJE KVARA FINSKA ISKUSTVA
15
Prema istraživanjima u Finskoj 0,9 – 9,5 A za neuzemljene mreže, a 5,7 – 23,8 A za kompenzirane mreže. Ovi rezultati odgovaraju vrijednostima dobivenim kod nas.
16Snimka iz Novalje
ISPITIVANJA PRORADA ZAŠTITA PRI SIMULIRANOM 1pKS U SN MREŽI UZEMLJENOJ PREKO REZONANTNE PRIGUŠNICE
UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PREKO PRIGUŠNICE
Povećanjem kapacitivnih struja u Europi je postao trend uzemljenja neutralne točke prigušnicama.
Prednjače Njemačka, Austrija, Češka, Francuska, Italija.
17
18
1pKS - neutralna točka uzemljena rezonantno
R
S
T
IRCISC
IR
ISIk
IPLP
♦ struja kvara
Ik=IRC+ISC+IR+IS+IP
IC
U0
IP
Ik=0
Jednopolni kvar – neutralna točka uzemljena otpornikom
19
20
Jednopolni kvar – neutralna točka uzemljena preko prigušnice
21
Jednopolni kvar – neutralna točka uzemljena preko prigušnice
Neko drugo rješenje
Osnovni kriteriji za upotrebu u SN mreži trebali bi b iti:
• Prisutnost prolaznih jednopolnih kvarova vodova spojenih na SN sabirnice.
• U slučaju mješovite mreže izolacijska razina kabelskog dijela mora biti zadovoljavajuća.
• Neutralna točka 10(20)kV mreže uzemljena pomoću otpornika ili djelomično kompenzirana.
• Zahtjevi za kvalitetom opskrbe električnom energijom.
22
UZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PRIMJENOM SHUNT PREKIDAČA
Neko drugo rješenjeUZEMLJENJE NEUTRALNE TO ČKE PRIMJENOM SHUNT PREKIDAČA
23
- U jednom trenutku vrlo popularno rješenje
- U zadnje vrijeme većina elektroprivreda odustajeod ovog rješenja (pravi razlog se ne zna!?)
Neko drugo rješenjeSTANJE PRI UKLJU ČENJU SHUNT PREKIDAČA
24
- Osigurani optimalni uvjeti za samogašenje kvara – napon na mjestu kvara je ≈ 0 V.- Napon kod potrošača je u redu.- Mogući problemi kod „Cross-Country Faults”- Uspješnost 56 % pri gašenju prolaznih kvarova – podaci za Sloveniju.
Neko drugo rješenje
JEDNOPOLNI APU !?
25
Rješenje za razmišljanje:- Tehnološki izvedivo- Osigurava pune uvjete za samogašenje.- Nema naponskih naprezanja.- Potrošači pogođenog SN voda na NN trpe
naponske nesimetrije.
26
USPOREDBA UZEMLJENJA NEUTRALNE TO ČKE PREKO MALOG OTPORA I REZONANTNOG SUSTAVA
MALI OTPORNIK REZONANTNI SUSTAV
• Visoka struja kvara• Smanjen nivo prenapona• Slabo samogašenje luka• Jednostavna manipulacija• Jednostavna relejna zaštita
Posljedica:- Velik broj isklopa- Značajna neisporuka el.
energije. (smanjenje PQ)
• Mala struja kvara• Dobro samogašenje kvara• Produženje vremena oporavka
napona• Minimiziranje struja 1pKS• Povećanje sigurnosti ljudi i
reduciranje štete• Smanjeno naprezanje uzemljivačaPosljedica: - Značajno povećanje PQ
27
JEDAN OD KRITERIJA ZA ODABIR NA ČINA UZEMLJENJA NEUTRALNE TOČKE
NAČIN UZEMLJENJA NEUTRALNE TOČKEKAPACITIVNE STRUJE SN MREŽE U (A)
10 kV 20 kV
MALI OTPOR
FIKSNA PRIGUŠNICA
PODESIVA PRIGUŠNICA
PODESIVA + FIKSNA PRIGUŠNICA
Kriterij prema ENEL-u
0 – 45 0 – 60
45 – 150 60 – 200
75 – 225 100 – 300
> 225 > 300
28
KRITERIJA ZA ODABIR NA ČINA UZEMLJENJA NEUTRALNE TO ČKEprema autoru
NAČIN UZEMLJENJA NEUTRALNE TOČKEKAPACITIVNE STRUJE SN MREŽE U (A)
10 kV 20 kV
MALI OTPOR
PODESIVA PRIGUŠNICA
PODESIVA + FIKSNA PRIGUŠNICA **
0 – 30 0 – 60
75 – 150* 120 – 350*
> 150* > 350*
* za područja krša vrijednosti umanjiti za 50%** ukoliko postoji raspoloživa mreža
29
System Average Interruption Duration Index
Srednje trajanje prekida napajanja sustava –
Raspoloživost sustava veća što je indeks SAIDI manji
30
31
System Average Interruption Frequency Index
Srednja učestalost prekida napajanja sustava –
Pouzdanost sustava veća što indeks SAIFI manji
32
33
Poboljšanja opskrbe ugradnjom Petersenove prigušni ce
TS110/10 kV na području Zagreba uzemljena preko malog otpornika radi ekstromnog broja ispada morala je pretrpjeti preinake da se stanje opskrbe normalizira. Broj jednopolnih kvarova je bio 800/god. Primjenom APU broj ispada sesveo na 400/god.Ugradnjom regulacijske prigušnice u TS110/10 kV broj jednopolnih kvarova sa 800/god. je ostao isti no ispada je bilo cca 40/god.
34
Smanjenje struje jednopolnih kvarova ugradnjom Petersenove prigušnice
Današnje stanje na spomenutoj TS110/20 kV na području Zagreba je slijedeće:
- ukupna kapacitivna struja mreže je cca 800 A!- struja jednopolnog kvara je cca 18 A- broj ispada radi jednopolnih kvarova je cca 20!
- struja jednopolnih kvarova bez prigušnice a s ugrađenim malim otpornikom bi bila cca 855A. (nemogućnost prekidanja takvih struja)
- broj ispada ????
35
Investicija za ugradnju regulacijske prigušnice
Cijena uzemljenja NT regulacijskom prigušnicom je veča negoIzvedba s malim otpornikom.Da li se može opravdati (ekonomski) veča investicija?
-smanjenje potrebe za investicije prilikom izgradnji uzemljivačkih sustava u SN mreži
- smanjeni trošak za neisporučenu energiju- bitno poboljšanje kvalitete el. energije
Dakle, investicija se vraća u vrlo kratkom vremenu!!!!
36
H V A L A N A P A Ž NJ I
goran.sagovac@aries.hr
top related