projektovanje električnih postrojenja ii

Click here to load reader

Post on 21-Apr-2015

80 views

Category:

Documents

11 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PROJEKTIRANJE ELEKTRINIH POSTROJENJA - IIDoc.dr.sc. Sran utobradiHrvatska energetska regulatorna agencija (HERA) (Voditelj odjela za elektrinu energiju i obnovljive izvore) Mail: szutobradic@hera.hr http://www.hera.hr

PRORAUN STRUJA KRATKOG SPOJA U PROCESU PROJEKTIRANJAPodatak o oekivanim strujama k.s. je nuan za: - dimenzioniranje opreme - dimenzioniranje sustava uzemljenja - podeenje relejne zatite - koncepciju uzemljenja zvjezdita SN mree - studij elektromagnetske kompatibilnosti Praktini pristup za projektante! Suradnja s razvojnim slubama

MEUNARODNE NORME ZA PRORAUN STRUJA K. S.IEC (EN) 60909-0 (2001), 60909-1 (1991), 60909-2 (1992), 60909-3 (1995), 60909-4 (2000) Proraun struja k.s. u izmjeninim trofaznim sustavima IEC (EN) 61660-1 (1997), 61660-2 (1997), 61660-3 (2000) - Struje k. s. u istosmjernim pomonim postrojenjima u elektranama i trafostanicama IEC 60781 (1989), HD 581 S1 (1991) Upute za proraun struja k.s. u nn radijalnim sistemima

KLASIFIKACIJA KRATKIH SPOJEVASimetrini tropolni kratki spoj (oko 5 %) Dvopolni kratki spoj bez kontakta s zemljom Dvopolni kratki spoj s kontaktom zemlje Jednopolni kratki spoj (oko 80 %) - izolirano zvjezdite - zvjezdite uzemljeno preko otpornika - zvjezdite uzemljeno preko kompenzacijske prigunice

ZNAAJKE STRUJA KRATKOG SPOJATrajanje (samogaenje, tranzijentne, trajne) Uzrok (mehaniki, prenapon, proboj izolacije zbog topline, vlage ili korozije) Lokacija uzroka (unutar ureaja ili u postrojenju)

POSLJEDICE STRUJA K. S.Posljedice k.s. ovise o vrsti i trajanju k.s., lokaciji, snazi k.s. Na lokaciji k.s. nastaje luk koji: - razara izolaciju opreme - tali vodie - izaziva poar Na pogoenim vodiima nastaju: - elektrodinamike sile (deformacija sabirnica, odspajanje kabela) - previsoke (tetne) temperature

POSLJEDICE STRUJA K. S. , nast.U bliskoj mrei: - propadi napona za vrijeme trajanja k.s., u intervalu nekoliko msek. do nekoliko stotina msek. - Iskljuenje dijelova mree ovisno o koncepciji relejne zatite - Gubitak sinkronizma velikih elektromotora - Smetnje u upravljakim krugovima - Opasni naponi dodira

PRORAUNI U MREI V.N.V.N. mree u pravilu su uzamene; koriste se posebni programi. Proraune obavljaju specijalisti (fakulteti, instituti, razvojne sluba OPS-a) Prorauni se u pravilu vre za podruje RH, za naponske razine 400, 220, 110 kV Obuhvaa se sadanje stanje, te planska mrea, barem za petogodinje i desetogodinje oekivano stanje

PRIMJER IZLAZNE LISTE S PRORAUNOM STRUJA K.S.REZULTATI STR. 1 TABLICA P.3 STRUJE KRATKOG SPOJA /A/ NA PODRUCJU HRVATSKE 2010.g. TROPOLNI KRATKI SPOJ JEDNOPOLNI KRATKI SPOJ NAZIV UDIO CVORISTA IZ KAPA TAU IKUD IK3'' IB IZ 3I0 1 MELINA BRAVAR 2.00 38.8 8070/-85.3 2853/-85.3 2217/-80.1 260/ 73.4 1767/-72.5 p TUMBRI 2.00 35.3 11110/-84.9 3928/-84.9 3155/-81.7 224/ 88.1 2716/-80.0 p DIVACA 2.00 37.8 12952/-85.2 4579/-85.2 3693/-80.9 270/ 72.1 3221/-76.5 p MELI220A 2.00 57.6 5845/-86.8 2067/-86.8 2142/-87.5 381/257.6 2885/268.6 p MELI220A 2.00 58.1 5991/-86.9 2118/-86.9 2171/-87.5 367/256.9 2885/268.6 p UKUPNO 2.00 41.1 43965/-85.6 15544/-85.6 13358/-83.1 0/256.9 13358/-83.1 2 MELI220A T-RIJEKA 2.00 107.2 5053/-88.3 1787/-88.3 2296/-88.1 405/-89.8 3106/-88.6 p T-RIJEKA 2.00 107.2 5219/-88.3 1845/-88.3 2371/-88.1 418/-89.8 3208/-88.6 p PEHLIN 1.92 24.3 6090/-82.5 2244/-82.5 2187/-81.4 202/ 90.3 1787/-79.5 p PEHLIN 1.92 24.3 6090/-82.5 2244/-82.5 2187/-81.4 202/ 90.3 1787/-79.5 p H-SENJ 1.86 20.4 6978/-81.1 2649/-81.1 2272/-80.2 500/ 97.6 1273/-78.4 p T-PL220A 1.98 29.9 4027/-83.9 1440/-83.9 1486/-82.1 72/ 65.9 1366/-78.9 p MELINA 2.00 78.9 12256/-87.7 4333/-87.7 4273/-86.9 314/ 89.1 3646/-86.2 p MELINA 2.00 79.7 12562/-87.7 4441/-87.7 4349/-86.9 353/ 89.4 3646/-86.2 p MELI110A 1.96 28.5 3003/-83.6 1081/-83.6 1545/-84.4 404/-88.1 2352/-85.7 p MELI110A 1.97 28.5 2998/-83.6 1079/-83.6 1544/-84.4 405/-88.1 2352/-85.7 p UKUPNO 2.00 39.8 65385/-85.4 23117/-85.4 24479/-84.9 0/-88.1 24479/-84.9 3 T-RIJEKA MELI220A 2.00 33.6 23914/-84.6 8455/-84.6 7908/-83.2 735/ 86.2 6469/-80.8 p MELI220A 2.00 33.6 24697/-84.6 8732/-84.6 8167/-83.2 759/ 86.2 6681/-80.8 p T-RI020A 2.00 118.2 10534/-88.5 3724/-88.5 5287/-89.6 1493/266.2 8268/268.9 p UKUPNO 2.00 38.5 59125/-85.3 20904/-85.3 21337/-84.8 0/266.2 21337/-84.8 5 PEHLIN MELI220A 2.00 35.2 15495/-84.8 5478/-84.8 4526/-82.4 629/ 89.8 3283/-79.4 p MELI220A 2.00 35.2 15495/-84.8 5478/-84.8 4526/-82.4 629/ 89.8 3283/-79.4 p T-PL220A 2.00 33.7 6312/-84.6 2232/-84.6 2187/-82.1 76/-52.3 2320/-80.3 p DIVA220A 1.94 26.3 8544/-83.1 3111/-83.1 2704/-81.3 224/ 95.5 2257/-80.7 p PEHL110A 1.92 24.4 3017/-82.6 1111/-82.6 1745/-85.2 705/268.7 3152/-87.9 p PEHL110A 1.93 25.5 2959/-82.9 1083/-82.9 1727/-85.3 714/269.0 3152/-87.9 p UKUPNO 1.99 31.7 52115/-84.3 18491/-84.3 17411/-82.8 0/269.0 17411/-82.8 6 H-SENJ MELI220A 1.86 20.0 11582/-81.0 4410/-81.0 3346/-80.0 619/ 91.2 2131/-74.8 p BRINJE 1.82 18.2 8982/-80.1 3482/-80.1 2540/-79.5 584/ 95.5 1379/-75.2 p H-SE010C 2.00 61.0 2344/-87.0 829/-87.0 1235/-87.5 542/-87.8 2319/-87.7 p H-SE110A 2.00 34.7 5625/-84.8 1989/-84.8 2412/-85.2 660/-85.9 3733/-85.4 p UKUPNO 1.89 22.2 28618/-81.9 10701/-81.9 9518/-82.1 0/-85.9 9518/-82.1 8 BRINJE H-SENJ 1.89 22.3 14304/-81.9 5348/-81.9 4349/-80.4 368/-81.4 5084/-80.6 p KONJ220A 1.82 18.2 3541/-80.1 1373/-80.1 907/-78.7 125/101.8 656/-78.9 p MRACLIN 1.83 18.5 7374/-80.2 2849/-80.2 1897/-78.3 243/ 96.9 1414/-76.6 p UKUPNO 1.86 20.4 25206/-81.1 9569/-81.1 7152/-79.6 0/ 96.9 7152/-79.6 Legenda: p - kontrolirani prekidac, * - ugrozeni prekidac, (u odnosu na kriterij usporedbe sa ukupnim strujama pocetnog 3pKS i 1pKS)

STRUJE K.S. MREA 400 kVSlika 8. STRUJE KS U 400 KV MREZI HRVATSKE 2000.-2010.g. MELINA

KONJSKO

ERNESTIN K1-2010 T-ZATON postrojenje K3-2010 K1-2005 ZERJAVIN K3-2005 K1-2000 H-VELEBI K3-2000

BRAVAR

VELESEVE

TUMBRI 0 5000 10000 15000 20000 25000

struja Ik u A

STRUJE K.S. MREA 220 kVS li k a 9 . S TR U JE K S U 2 2 0 K V M R E Z I H R V A T S K E 2 0 0 0 .- 2 0 1 0 .g . V O D N JA N B R IN J E

H -S EN J

M E D U R IC

B IL IC E

D A K O V O

T-PL 2 2 0 A

T - S IS A K

K 1 -2 0 1 0 K 3 -2 0 1 0 K 1 -2 0 0 5 K 3 -2 0 0 5 K 1 -2 0 0 0 K 3 -2 0 0 0

postrojenje

H -O R L O V A

Z A G V O Z D

Z ER J2 2 0 A

H -Z A K U C A

PL A T

M R A C L IN

P E H L IN

V R B O 2 2 0 A

T - R IJ E K A

K O N J2 2 0 A 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 s t r u j a Ik u A 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 0 0

STRUJE K.S. MREA 110 kV, Prp OpatijaSlika 10. STRUJE KS U 110 KV MRE ZI P RP OP TIJA 2000.-2010.g. A BUJE DOLINKA GRACA C DUNA T SA P JA NE CRE S SIJA NA P AZIN NOV I V ODN110A RASA LOVRA N DUBROV A H-SE 110A V RA TA KRK ps o n o tr je je P ODVE ZIC CRIKV E NI DINA SUSA K kraljev1 silo kraljevi P LA SE OMISA LJ MA TULJI IVA NI T-P L110A H-RIJE KA H-V INODO KRASICA TURNIC ZAME T P HL110A E ME LI110A 0 5000 10000 15000 struja Ik u A 20000 25000 30000 K1-2010 K3-2010 K1-2005 K3-2005 K1-2000 K3-2000

STRUJE K.S. MREA 110 kV, Prp ZagrebSlika 13. STRUJE KS U 11 KV MREZI PRP ZAGREB 2000.-2010.g. ZE LJE-SI TRNJE-1 H-PODSUS D.SELO PRA CNO TS-PODSU TRP IMIRx P ODSUSE D V.GORICA PIEROTTI H-DRENJE T-SI110A JANKOMIR MAKSIMIR ZA P D-1 A STENJE A V p s je je o tro n E LTO-ZG SOPOT BOTINEC1 JARUN TRPIMIRO ZITNJAK SESV E TE T-JERTOV RAKITJE MA KSIMIx BOTINEC2 V OLOVCIC TRNJE-2 MRAC110A DUBE C TETO-ZG RESNIK ZERJ110A TUMB110A 0 5000 10000 15000 20000 struja Ik u A 25000 30000 35000 40000 K1-2010 K3-2010 K1-2005 K3-2005 K1-2000 K3-2000

OEKIVANE STRUJE K.S. U MREI V.N.Mrea 400 kV: 15 kA (Melina) 24 kA (Tumbri) Mrea 220 kV: 8 kA (Vodnjan) 22 kA (Konjsko) Mrea 110 kV, Prp Opatija: 7 kA (Buje) 26 kA (Melina) Mrea 110 kV, Prp Zagreb: 16 kA (Sisak) 40 kA (Tumbri) I3 > I1, osim na sabirnicama elektrana te TS

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne stuje k.s.Kontrola tropolnog k.s. na sabirnicama pojne TS (110/35 kV, TS 110/10(20) kV, TS 35/10(20) kV U pravilu se trai ogranienje struje maksimalnog k.s. na 12,5 kA (prekidna mo prekidaa) Osim opreme u pojnoj TS kritina je oprema u susjednim napajanim postrojenjima

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne struje k.s., nast.Ulazne pretpostavke: - lokacija k.s. se napaja radijalno - kvar se odvija istodobno na sve tri faze - tijekom kvara broj pogoenih faza se ne mijenja - napon koji generira struju k.s. ne mijenja se znaajno - regulacija napona na srednjem poloaju - zanemaruju se struje optereenja, pogonski kapaciteti

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne struje k.s., nast.

I=

cU 3Z

C faktor poveanja napona, 1.1 U nazivni napon mree (kV) Z impedancija u mjestu kvara ()

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne struje k.s., nast.Umr, I3mr

U

Zmr ~ Xmr

Z_TS ~ X_TS

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne struje k.s., nast.

X mr

U2 U2 = = S3mr 3 U mr I 3mr

X TS

U = uk S tr

2

PRORAUNI U MREI S.N., maksimalne struje k.s., nast.S3mr ~ 2.000-5.000 MVA (Umr = 110 kV) S3mr ~ 100-750 MVA (Umr = 35 kV) uk = 11 (20) % za trn. 110/x kV uk = 6(7) % za trn. 35/x kV Strn = 20, 40, 63 MVA (110/x kV) Strn = (2,5), 4, 8, (16) MVA Rad transformatora paralelan ili odvojen!!

PRIMJER PRORAUNA, TS 110/10 kVTS 110/10 kV, 2x20 MVA Mrea 110 kV: I3mr = 23 kA S3mr = 1,73211023 = 4.381 MVA Xmr = 102/4.381 = 0,023 Transformator 20 MVA, uk = 11 % X1TS = 0,11102/20 = 0,55 X = 0,023 + 0,55 = 0,573 I3 = 1.110/(1.7320,573) = 11,08 kA

PRIMJER PRORAUNA, TS 35/10 kVTS 35/10 kV, 2x8 MVA Mrea 35 kV: I3mr = 10 kA S3mr = 1,7323510 = 605 MVA Xmr = 102/605 = 0,165 T

View more