zaštita električnih postrojenja

Upload: stankodjuricic

Post on 01-Jun-2018

333 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    1/77

    Električna postrojenja

    Zaštita električnih postrojenja

    Prof. dr. sc. Slavko Krajcar

    Doc. dr. sc. Marko Delimar

    2007/2008

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    2/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    3/77

    5 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Definicije zaštita• Nastrujna zaštita - Strujna zaštita koja jeluje kaa struja, na mjestu ugranje releja,

    osegne oređenu poešenu vrijenost.• Distantna zaštita - Impeantna zaštita čije je jelovanje zavisno o ualjenosti između

    mjesta priključka (ugranje) releja i mjesta kvara.• Usporebena (iferencijalna) zaštita - Zaštita koja uspoređuje iste električne mjerne

    veličine po iznosu, smjeru i fazi na oba kraja štidenog objekta. Uspoređivanje se izvoi spomodnim voom, komunikacijskim kabelom ili telekomunikacijskim kanalom.

    • Usmjerena (učinska) zaštita - Zaštita koja jeluje kaa se smjer struje (energije) kvarapodudara s usmjerenjem releja, nezavisno ili zavisno u njenom iznosu.• Ponaponska zaštita - Naponska zaštita koja jeluje kaa napon, na mjestu ugranje

    releja, pane ispo oređene poešene vrijenosti.• Nanaponska zaštita - Naponska zaštita koja jeluje kaa napon, na mjestu ugranje

    releja, osegne oređenu poešenu vrijenost.• Pofrekvencijska zaštita - Frekvencijska zaštita koja jeluje kaa frekvencija, na mjestu

    ugranje releja, pane ispo oređene poešene vrijenosti. U novijim izvebama zaštitaprati se i brzina promjene frekvencije.• Nafrekvencijska zaštita - Frekvencijska zaštita koja jeluje kaa frekvencija, na mjestu

    ugranje releja, osegne oređenu poešenu vrijenost. U novijim izvebama zaštitaprati se i brzina promjene frekvencije.

    • Zaštita o previsoke temperature - Zaštita koja jeluje kaa temperatura štidenogobjekta poraste izna poešene vrijenosti (npr. termički relej ko transformatora).

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    4/77

    6 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nastrujna zaštita

    Nastrujna zaštita jeluje kaa struja, na mjestu ugranje releja, osegne oređenupoešenu vrijenost. Slika prikazuje smještaj tri nastrujna releja u raijalnoj mreži.

    t 1

    S1 S2

    t 2

    t 0

    S3

      t 

    R1 R2 R3

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    5/77

    7 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Distantna zaštita

    Distantna zaštita, na mjestu ugranje releja, jeluje kaa impeancija (omjer napona istruje) osegne poešenu vrijenost. Kako je jeinična impeancija voa uglavnom

    konstantna (krivulja Z), ovi releji u stvari oređuju ualjenost kvara of releja.Zbog nepreciznosti mjerenja pokrivaju dio voda (70-90%).

    S1 S2

    R1

    t I

    t II

    Z

    X

    poručjedjelovanja

    kvar

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    6/77

    8 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Diferencijalna zaštita

    Id

    S1 S2

     AB C

    Diferencijalna zaštita uspoređuje iste električne mjerne veličine po iznosu, smjeru i fazina oba kraja štidenog objekta. Uspoređivanje se izvoi s pomodnim voom,

    komunikacijskim kabelom ili telekomunikacijskim kanalom.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    7/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    8/7710 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Doatne efinicije vezane uz zaštitu• Relej (zaštitni relej) je uređaj čiji je zaatak isključiti io elektroenergetskog

    sustava ili signalizirati opasnost u slučaju pojave kvara (npr. kratkog spoja) ilismetnje u pogonu elektroenergetskog sustava.

    • Zaštitna oprema su sklopni aparati, zaštitni releji, mjerni transformatori i ostalapomodna oprema koja se koristi u sklopu zaštitnog sustava.

    • Zaštitni sustav je skup zaštitne opreme koji je projektiran tako a na sigurannačin brzo i selektivno isključi i/ili signalizira kvar ili smetnju na elementu

    elektroenergetskog sustava na kojem se ogoio poremedaj.Zaštitni sustav može biti skup: – eklektičnih zaštita u postrojenju (releji jeluju na promjenu neke električne veličine

    kao što je npr. struja, napon, snaga, impeancija, frekvencija), – tehnoloških zaštita u postrojenju (zaštitni uređaji jeluju na promjenu neke

    neelektrične veličine kao što je npr. tlak, temperatura, brzina vrtnje).

    • Zaštitna shema je koorinirani skup zaštitnih uređaja jenog ili više elemenataelektroenergetskog sustava. Zaštitna shema može obuhvadati više zaštitnihsustava. U velikim elektroenergetskim postrojenjima u pravilu se koristi zaštitnashema s kooriniranim funkcijama električnih i tehnoloških zaštita.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    9/7712 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Pojela zaštite

    Prema izvedbi• elektromehanička izveba

    • statička izveba - elektronička izveba releja sanalognom obradom informacija

    • igitalna (numerička) izveba - elektronička izvebareleja s digitalnom obradom informacija

    Prema vrsti

    poremedaja

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    10/7713 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Pojela zaštite pri kratkom spoju

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    11/7714 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Pojela zaštite pri zemljospoju

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    12/7715 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Pojela relejne zaštite...

    Prema načinu jelovanja

    • osnovna zaštita• rezervna zaštita

    Prema elementima elektroenergetskog sustava (štidenim objektima)

    • zaštita (sinkronih) generatora• zaštita transformatora• zaštita sabirnica• zaštita voova (mreža)• zaštita (visokonaponskih) motora

    • zaštita konenzatorskih baterija• zaštita uređaja za mrežno tonfrekventno upravljanje

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    13/7716 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    M

    1 2

    3   4

    5

    7

    6

    4 9

    9

    2

    7

    8

    8

    10

    VN

    SN

    VN

    SN

    SN

    NN

    11

    8

    8

    Poručja jelovanja zaštite

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    14/7718 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Svojstva relejne zaštite

    Svojstva zaštite slijee iz četiri temeljne činjenice:• zaštita mora otkriti poremedaj• poremedaj se prostorno ograničava jer treba isključiti samo pogođeni

    element sustava

    • poremedaj se vremenski ograničava jer je šteta koja nastaje napogođenom elementu sustava veda, što kvar ulje traje

    • zaštitni uređaji jeluju neispravno zbog kvarova u njima samima

    Prema tome svojstva zaštite su:

    • osjetljivost

    • selektivnost

    • brzina djelovanja• pouzdanost

    • rezerva

    • prilagodljivost primjene

    • ekonomičnost

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    15/7719 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Svojstva relejne zaštite...

    Osjetljivost

    • Relej je osjetljiv kaa još sigurno jeluje pri očekivanoj najmanjojvrijenosti mjerne veličine

    • Najmanje vrijenosti mjerne veličine mogu se pojaviti na primjer primalom uvrštenju generatora, smanjenom broju uzemljenih točaka, uparalelnom pogonu vodova, uslijed znatne promjene konfiguracije

    mreže, uslije otpora na mjestu kvara (otpora luka i prijelaznog otpora).

    Selektivnost

    • Relej selektivno jeluje ukoliko isključi kvar samo na upravo pogođenomelementu mreže. To znači a relej ne smije isključiti kvar na susjenimelementima elektroenergetskog sustava.

    • Selektivnost zaštite osigurava se izvebom (iferencijalni relej je uvijekselektivan ok se ko nastrujnog i istantnog releja selektivnost možepostidi vremenskim stupnjevanjem).

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    16/77

    20 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Selektivnost primjer 1: Diferencijalana zaštita

    Id

    S1 S2

     AB C

    Poručje jelovanja iferencijalne zaštite transformatora.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    17/77

    21 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Selektivnost primjer 2: Nastrujna zaštita

    Selektivno jelovanje nastrujne zašite postiže se vremenskim stupnjevanjem.

    t 1

    S1 S2

    t 2

    t 0

    S3

      t 

    R1 R2 R3

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    18/77

    22 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Selektivnost primjer 3: Distantna zaštita

    Selektivno jelovanje istantne zaštite postiže se vremenskim stupnjevanjem.

    t I

    S1 S2

    t II

    t III

    S3

      t t 

    R1 R2 R3

    t I   t I

    t II

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    19/77

    23 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Svojstva relejne zaštite – brzina djelovanja

    • Vrijeme djelovanje releja je vrijeme koje proteče o trenutka nastankakvara do trenutka kada se na izlaznim kontaktima releja pojavi signal zaisključenje prekiača. Relej je brz ako mu je vrijeme jelovanja krade o 50ms. Najkrade vrijeme jelovanja releja koji su anas u pogonu je 15-30 ms.Vlastito vrijeme releja je vrijeme djelovanja releja, uz pretpostavku da jevremenska ogoa (vremensko zatezanje) signala postavljena na ništicu.

    • Vrijeme trajanja kvara se oređuje tako a se vremenu jelovanja relejapribroji vrijeme jelovanja prekiača, koje iznosi 50 - 100 ms.

     – Brzi releju su: diferencijalni, distantni releji (u prvom stupnjujelovanja) i nastrujni releji s trenutnim isključenjem. Ovi releji nemajusvojstvo rezerve, tj. jeluju samo pri kvarovima u osnovnom štidenom

    poručju. – Spori releji su: nastrujni releji, istantni releji (u višim stupnjevima

    djelovanja) i svi ostali releji kombinirani s vremenskim relejem. Sporireleji imaju svojstvo rezerve, tj. djelovanja pri kvarovima i zatajenjuosnovne zaštite na susjenim elementima sustava.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    20/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    21/77

    25 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Svojstva relejne zaštite...

    Rezerva• Relej jeluje rezervno kaa isključi kvar na susjenom elementu

    elektroenergetskog sustava čija zaštita nije jelovala iz bilo kojeg razloga(naprimjer: zatajenje releja, zatajenje prekiača, nestanak pomodnognapona, neosjetljivost zaštite).

    • Rezervno jelovanje može se osigurati u istom postrojenju ili susjenompostrojenju.

    Prilagodljivost primjene je mogudnost ugranje releja na bilo koje mjesto, zazaštitu istovrsnog uređaja, u elektroenergetskom sustavu.

    Ekonomičnost releja ovisi o objektu koji zaštita štiti. Uobičajena vrijenostsustava zaštite je 2 o 5% vrijenosti štidenog objekta.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    22/77

    30 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Opdenito o relejima i zaštitnim uređajima (1)

    • zaštitni uređaj služi kao zaštita nekog ijela elektroenergetskog sustava o

    posljedica nenormalnih pogonskih prilika, sastoji se od mjernog releja i

    pomodnih naprava (mjerni transformatori, pomodni izvor struje i sl.)

    • u zaštitnom uređaju može biti jean ili više releja

    • relej je uređaj koji jelovanjem male električne ili mehaničke energije može

    utjecati ne uklapanje ili isklapanje vede snage

    • osnovni članovi složenog releja su

     – poticajni član - stavlja u pogon ostale članove releja kaa fizikalna veličina

    prijeđe ili pane ispo poešene vrijenosti

     – usporni član - opušta ili sprječava pogon ostalih članova releja ovisno o

    vremenu koje je proteklo o jelovanja poticajnog člana

     – usmjerni član - opušta ili sprječava zatvaranje ili otvaranje kontakata releja

    ovisno o smjeru energije u tzv. “štidenom poručju”

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    23/77

    31 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Opdenito o relejima i zaštitnim uređajima (2)

    • prema ulozi članove zaštitnog uređaja ijelimo na: – mjerenje (mjerni transformator)

     – obrada (relej)

     – isklapanje (okiač prekiača)

    • najčešde zaštitni uređaj jeluje na isklapanje nekog prekiača

     – u tu svrhu koristi se okiač prekiača koji kaa kroz njegov svitak

    protekne struja uklanja zapor i na taj način oslobađa energiju potrebnu

    za sklapanje kontakata prekiača

    • svitak okiača prekiača može se napajati na va načina:

     – istosmjernom strujom

     – izmjeničnom strujom

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    24/77

    32 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Napajanje svitka prekiača istosmjernom strujom (1)

    • najčešdi način okianja• primjenjuje se svugdje gdje

    postoji akumulatorska baterija izrazloga upravljanja, signalizacije,rasvjete iz nuže i sl.

    • prema slici, nakon zatvaranjakontakata releja b, svitak okiačaprekiača napaja se izistosmjernog strujnog kruga zbogčega olazi o otvaranjakontakata prekiača

    • nakon isklapanja prekiača,

    otvara se pomodni kontakt koji je mehanički vezan s osovinomprekiača – na taj se načinprekia napajanje okiačaprekiača u istosmjernomstrujnom krugu

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    25/77

    33 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Napajanje svitka prekiača istosmjernom strujom (2)

    • prednosti ove izvedbe su:

     –  jednostavna i pregledna shema

    spoja

     – lagan nadzor strujnih krugova – nema oatnog opteredenja

    mjernih transformatora (glede

    svitka okiača prekiača)

    • ovakav način okianja je pouzan,

    ali zahtijeva nadzor nad

    akumulatorskom baterijom

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    26/77

    34 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Napajanje svitka prekiača izmjeničnom strujom (1)

    • koristi se samo u postrojenjima ukojima nema pomodnog izvorastruje (mala postrojenja bezposluge)

    • svitak okiača prekiača spojen jena isti mjerni transformator kao i

    svitak releja zbog čega je snagumjernog transformatora potrebnoodabrati za dva tereta – okiač irelej

    • prema slici, u normalnompogonskom stanju sekundarna struja

    SMT-a zatvara se samo kroz svitak ikontakt releja b s obzirom da jeimpeancija svitka okiača uusporedbi s impedancijom kontaktareleja relativno velika

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    27/77

    35 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Napajanje svitka prekiača izmjeničnom strujom (2)

    • kaa struja kroz štideni elementpostigne vrijednost na koju je relejpoešen, otvara se kontakt releja bpa kroz svitak okiača protekneukupna sekundarna struja SMT-a

    • isklapanjem prekiača prekia se istruja kroz SMT, pa time i svitakokiača prekiača i releja uzaštitnom uređaju

    • kontakt releja b mora biti masivnoizveden s obzirom da kroz njega

    protekne ukupna sekundarna strujaSMT-a pri kratkom spoju

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    28/77

    36 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (1)

    • to su nastrujni releji čijevrijeme djelovanja ne ovisi oveličini struje kvara

    • usporedbe radi na slici su

    prikazane:a) karakteristika o struji neovisnog

    releja

    b) karakteristika o struji jelomičnoovisnog releja

    • selektivnost zaštitenastrujnim relejima ne možese postidi ako se ne previi ivremensko stupnjevanjeuspornih članova releja

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    29/77

    37 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (2)

    • prikazana je raijalna mreža u kojoj je zaštita

    provedena nadstrujnim relejima bez vremenskogstupnjevanja

    • na ovaj način nije mogude postidi selektivno štidenje

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    30/77

    38 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (3)

    • selektivnost u raijalnim mrežamase može postidi neovisnimnastrujnim relejima ako saržeusporne članove

    • na taj način o isklapanja

    prekiača olazi nakonoređenog vremena o trenutkanastanka kratkog spoja

    • vremensko stupnjevanje provodise na način a se relejinajudaljeniji od izvora energije

    poese na najkrade vrijemeisklapanja (npr. 0.2 s), sljeedirelej prema izvoru za vremenskistupanj dulje (0.2+0.4=0.6 s), itd.

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    31/77

    39 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (4)

    • vremenski stupanj ∆t ovisi o točnostireleja

    • vremenskim stupnjevanjem postiže sea u raijalnoj mreži najprije jelujeonaj relej koji je od strane izvoraelektrične energije najbliži mjestu

    kvara, jer je njegovo vrijemejelovanja najkrade

    • realno de kvar registrirati i ostali relejikoji se nalaze u ijelu raijalne mrežakroz koji protječe struja kvara, ali dečekati

    • isklapanjem prekiača prestaje tedistruja kratkog spoja u raijalnoj mreži,pa de prestati i uzrok jelovanjaostalih releja (prije nego njihovusporni član a impuls za isklapanjeprekiača)

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    32/77

    40 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (5)

    • u mrežama s neposrenouzemljenom nultočkom potrebno je usve tri faze postaviti nadstrujnuzaštitu (prema slici)

    • pri tome je dovoljan jedan vremenskiusporni član za sve tri faze

    • u mrežama s izoliranom nultočkom iliuzmeljnom preko prigušnice ovoljnisu nadstrujni releji u dvije faze i jedanvremenski usporni član

    • glavni nedostatak zaštite neovisnim

    nadstrujnim relejima u radijalnimmrežama je što kratki spojevi bliskiizvoru električne energije, kaa sustruje kratkog spoja najvede, najuljetraju

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    33/77

    41 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (6)

    • uporabom dva nadstrujna releja u svakoj fazite dva vremenska usporna releja za sve tri

    faze mogude je za vedi io raijalne mrežepostidi skradenje trajanja kratkog spoja

    • da bi se postigla selektivnost koriste se

    sljeedi nastrujni releji:•  jedan brzi nadstrujni relej

     – on se podesi tako da mu proradna struja

    odgovara struji tropolnog kratkog spoja na

    80% uljine voa kojeg štiti (prema slici to

    su struje IKA za nadstrujni relej A, IKB zarelej B, itd.)

     – taj relej je brzi u smislu da djeluje u

    najkradem mogudem vremenu (npr. 0.2 sprema slici)

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    34/77

    42 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (7)

    •  jedan vremenski stupnjevan nadstrujni relej – on se podesi tako da mu je proradna

    struja za 40% veda o maksimalnepogonske struje u raijalnoj mreži

     – vrijeme djelovanja ovih releja je

    stupnjevano (kako je ved objašnjeno zaslučaj korištenja neovisnih nastrujnihreleja u raijalnoj mreži)

     – oni štite voove o 80-100% njihoveduljine

    • na ovaj se način postiže a je u 80% slučajevatropolnog kratkog spoja isklapanje prekiačau najkradem mogudem vremenu

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    35/77

    43 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nadstrujni releji (7)

    • opisana zaštita primjenjuje se u pogonskiraijalnim SN mrežama u kojima je strujakratkog spoja puno veda o maksimalne unormalnom pogonu, a napon na mjestu

    napajanja se mijenja unutar uskih granica

    • ako je mreža napajana iz va ili više smjerova,na prethono opisan način nije mogudepostidi selektivno štidenje mreže

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    36/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    37/77

    45 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nastrujni releji s usmjerenim članom (2)

    • potrebno je obratiti pažnju na: – vremensko stupnjevanje

    uspornih članova – smještaj releja s usmjernim

    članom

    •vremensko stupnjevanje provodi seu dva koraka

     – prvo se provodi vremenskostupnjevanje releja na počecimavoova (neka je početak voa slijeve, a kraj voda s desnestrane) i to kao da se radi o

     jenostrano napajanoj mreži izgeneratora GI

     – u drugom koraku se radianalogno za releje na krajevimavodova i generator GII

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    38/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    39/77

    47 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Nastrujni releji s usmjerenim članom (4)

    • primjer vostrano napajane mreže s parnim brojem voova

     – vremenskog stupnjevanje

     – smještaj usmjernih članova

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    40/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    41/77

    49 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Zaštita NN osiguračima (1)

    • kako bi se u radijalnimrazjelnim mrežama postiglaselektivnost u zaštitiosiguračima potrebno je upojedine vodova gledano odsmjera izvora premapotrošačima smještatiosigurače sve manje i manjenazivne struje

    • ukoliko struja kvara nije jakovelika onda se vremena

    taljenja pojeinih osiguračadosta razlikuju i selektivnostzaštite de biti postignuta

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    42/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    43/77

    51 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Zaštita NN prekiačima (1)

    • selektivnost zaštite prekiačimaopremljenim termičkim i brzimnadstrujnim (n-okianje) okiačimamogude je postidi ako je električnaualjenost va uzastopna prekiačaznatna

    • termički okiači su oabrani premapogonskim strujama

    • nastrujni okiači su oabrani premastrujama kratkog spoja

    • ispod jednopolne sheme radijalnemreže, prikazane su vremensko-strujne karakteristike okiača

    • mjerilo struje na apscisi je odabranotako da iznos struje odgovaravrijednosti struje kratkog spoja u jednopolnoj shemi na mjestu koje senalazi u vertikalnom smjeru iznad testruje

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    44/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    45/77

    53 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Zaštita NN prekiačima (3)

    • ukoliko je električna ualjenost između va uzastopna prekiača uraijalnoj mreži malena ili gotovo nikakva ona se selektivnost možepostidi uporabom vremenskih nastrujnih okiača (z-okidanje)

    • prema slici električna

    ualjenost izmeđuprekiača II i III jezanemariva

    • zato je prekiač IIIopremljen vremenskim

    nastrujnim okiačemčije je vrijeme proraeznatno vede ovremena prorade brzogokiača

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    46/77

    54 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Zaštita NN prekiačima (4)

    • za kvarove između prekiača II i III proraiti de vremenski nastrujni okiačprekiača III u vremenu tP

    • kaa bi prekiač III

    imao brzi nadstrujniokiač on bi proraio iu slučajevima kvarovalijevo o prekiača IIšto ne bi bila selektivnazaštita

    • ko prekiača IIpreviđen je ivremenski nadstrujniokiač – on nije nužanporai selektivnosti vedsluži kao rezerva

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    47/77

    55 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Zaštita NN prekiačima (5)

    • na slici je prikazano selektivno štidenje u raijalnoj mreži kombinacijom

    osigurača i NN prekiača s brzim nastrujnim i termičkim okiačem

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    48/77

    56 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 1 - Niskonaponski prekiači

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    49/77

    58 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 1 - Niskonaponski prekiači

    • služe za zaštitu električnih uređaja i voova o kratkog spoja ipreopteredenja ( predavanje 8)

    • u pravilu su opremljeni elektromagnetskim i termičkim(nastrujnim) okiačima

    • a može im se oati i – ponaponski okiač (koji jeluje kaa napon na mjestu

    ugranje prekiača pane na 50-80 % svoje nazivne vrijednosti) – postrujni okiač – okiač na struju greške – okiač na napon greške – isklopni okiač za aljinski isklop prekiača ili – nadstrujni relej

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    50/77

    59 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 2: Numerički zaštitni relej za SN i NN postrojenja

    Namjena releja

    • Zaštita SN voova

    • Zaštita NN voova

    • Zaštita transformatora10(20)/0,4 kV

    • Rezervna zaštita VN

    vodova• Rezervna zaštita vedih

    transformatora

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    51/77

    60 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 2: Numerički zaštitni relej za SN i NN postrojenja

    Osnovne zaštitne funkcije• Nastrujna zaštita

    (u dva stupnja)

    • Zemljospojna zaštita

    (u dva stupnja)• Usmjerena

    zemljospojna zaštita (udva stupnja)

    • Sve zaštine karakteristike mogubiti vremenski neovisne ilivremenski ovisne (inverzne)karakteristike.

    Dodatne funkcije• zaštita o zatajenja

    prekiača (ZZP)• automatski ponovni uklop

    (APU)

    • mogudnost primjene uizoliranim i uzemljenimmrežama

    • komunikacija s ostalimrelejima

    • upravljanje računalom• alfanumerički ekran i

    tipkovnica na prenjoj ploči

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    52/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    53/77

    62 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

      

     

       

     I 

     I 

    k t 

    Normalno inverzna

    (prema IEC)

    α=0,02 β=0,14

    t x( )

    Z y( )

    r a( )

    s q( )

    w o( )

    l b( )

    v d( )

    1 10 1000.1

    1

    10

    100

    I/I>

    t(s)

    Inverzna vremenska karakteristika

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    54/77

    63 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    I> nastrujna zaštita o preopteredenja

    I>> brza nastrujna zaštita pri kvaru

    I>>> trenutna nastrujna zaštita za bliskekratke spojeve

    Kombinirana radna karakteristika releja

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    55/77

    64 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

     

    I> t>/k

    I>> t>>

    Io> to>/k

    Io>> to>>

    Ioφ>

    Ioφ>> 

    toφ> 

    toφ>> 

    CBFP

     AR&

    &

    1

    1

    1

    CB STATUSTRIPBLOCK

    IR

    IS

    IT

    Io

    Uo

    1

    1manual open

    manualclose

    «START»

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    TRIP

    IRF

    CBFP/START

    CLOSE

    IRFCPU

    TRIP

    Primjer 2: Shema djelovanja

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    56/77

    65 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    signalizacija LED

    EKRAN

    tipkalo GORE

    tipkalo DOLJE

    tipkalo ENTER 

    SERVICE

    TRIP

    6

    5

    4

    COM1

    RESET

    TEST

    I

    I

    1

    IRF

    >>

    >

    >

    >

    >

    >

    >

    >

    I

    I

    2

    I

    I

    30

    0

    0

    0

    AR

    AR2

    AR4

    CBFP

    AR1

    AR3

    7

    8 signalizacija LED

    tipkalo TEST

    tipkalo  RESET

    tipkalo DESNO

    Primjer 2: Prenja ploča

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    57/77

    66 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 2: Programska porška

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    58/77

    67 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    Primjer 2: Veza prema postrojenju

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    59/77

    68 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    TK koncetrator 

    Relej 1Relej 2

    Relej n

    PC inženjera

    za zaštitu

    Primjer 2: Povezivanje s ostalim uređajima u TS

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    60/77

    69 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    funkcija

    varijanta

       I  > 

       I  >  > 

       I  o  > 

       I  o  >  > 

       I  o     φ  > 

       I  o     φ  >  > 

       A   P   U

       Z   Z   P

       L   O   K   A   L   N   O 

       U   P   R   A   V   L   J   A   N   J   E

       K   O   M   U   N   I   K   A   C   I   J   A

       S   I   G   N   A   L   I   Z   A   C   I   J   A

       S   T   A   N   J   A

       A   P   A   R   A   T   A

       R   E   G   I   S   T   R   A   T   O   R

          P      O      R      E      M      E        Ć      A      J      A

    PRIL2000-R1

    PRIL2000-R2

    PRIL2000-R3

    PRIL2000-R4

    PRIL2000-R5

    Buduće funkcije 

    Postojeće funkcije 

    Primjer 2: Izvedbene varijante

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    61/77

    Električna postrojenja

    Oznake sklopnih i zaštitnih

    uređaja u postrojenjima

    Prilog I

    Kratki prikaz najčešdih oznaka prema međunaronojnormi IEC 60617 i američkom stanaru ANSI C37-2

    2007/2008

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    62/77

    71 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    t  2 Vremenski relej s odgodom(s vremenskim zatezanjem)

    prorade

    -

    n>(ω>)

    12Zaštita o prevelike brzine vrtnje(zaštita o pobjega)

    Generator, motor

    Z< 21Poimpeantna zaštita; istantnazaštita

    Generator,

    prijenosni vod

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    63/77

    72 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    U/f (U/f>)

    24(59F)

    Zaštita o nauzbue (zaštitaV/Hz) Generator,generatorskitransformator

    25Uređaj za sinkronizaciju ili uređajza provjeru sinkronizma

    (sinkroček)

    Generator,

    prijenosni vod

    Ith(Iθ)

    (tº)

    26Termička zaštita Generator,

    transformator,

    vod, VN motor

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    64/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    65/77

    74 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    P 32(32R)

    Zaštita o povratne snage Turbina(generator),industrijski EES,

    potrošači

    P

    32FZaštita o prevelike snage (premanaprijed; u smjeru normalnog

    toka snage)

    Mreža, generator

    I< 37Postrujna zaštita Generator,

    VN motor,

    potrošači

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    66/77

    75 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    Ø<(X 46 Zaštita o nesimetričnogopteredenja (na inverznu struju) Generator

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    67/77

    76 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    U2> 47 Zaštita o nesimetričnogopteredenja (na inverzni napon) Generator

    IR> 49RNastrujna zaštita rotora pripreopteredenju

    Generator

    IS

    > 49SNastrujna zaštita statora pripreopteredenju

    Generator

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    68/77

    77 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    I>> 50 Brza (trenutna) nastrujna zaštita Transformator,mreža

    50BFZaštita o zatajenja prekiača Prekiač,

    EES

    Io

    >> 50NBrza nastrujna zaštita na nultustruju

    Transformator,

    mreža

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    69/77

    78 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    I> 51 Nastrujna zaštita (s vremenskimusporenjem djelovanja) Mreža,transformator,generator

    Io> 51NNastrujna zaštita na nultu struju(zemljospojna zaštita)

    Mreža,transformator

    IN

    > 51NNastrujna zaštita o zemnogspoja statora pomodu nulte struje

    Generator

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    70/77

    79 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    I>+U<(I>+U)

    51V(51/27)

    Nastrujna zaštita s naponskomkontrolom (s pod-naponskimpriržavanjem)

    Generator

    52Prekiač (VN ili SN) -

    cosφ> 55Zaštita o prevelike jelatnesnage

    Generator,

    industrijski EES

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    71/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    72/77

    81 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    ΔU 60 Naponska vaga Generator

    62Vremenski relej s odgodom

    otpuštanja-

    Bu 63Plinski (Buchholz) relej Transformator

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    73/77

    82 © FER-ZVNE 2008/09 - Električna postrojenja: Zaštita električnih postrojenja

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    Re<(R )

    64R(64F)

    Zaštita o zemljospoja rotora Generator

    S 64SZaštita o zemljospoja statora Generator

    I>

    67Usmjerena nastrujna zaštita Mreža

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    74/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    75/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    76/77

  • 8/9/2019 Zaštita električnih postrojenja

    77/77

    IEC ANSI Funkcija Štideni objekt

    IdT(ΔIT)

    87T Diferencijalna zaštitatransformatora Transformator

    IdU

    (ΔIU)

    (ΔIB)

    87U(87B)

    Diferencijalna zaštita blokagenerator-transformator

    Blok generator-

    transformator

    P 92 Usmjereni relej snage Mreža, generator,

    industrijski EES