zaštita električnih postrojenja
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
t
l
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
t
Z
R1
t I
t II
Z
R
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
t
l
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
Z
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
1
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