NOVE MOGU ĆNOSTI PRI VO ĐENJU POGONA I UGA ĐANJA … · 2.9 UZDUŽNA DIFERENCIJALNA ZAŠTITA 35...

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

TOMISLAV SINJERI

NOVE MOGUĆNOSTI PRI VOĐENJU

POGONA I UGAĐANJA ZAŠTITE

DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA

MAGISTARSKI RAD br.

Zagreb, 2011.

Magistarski rad je izrađen na Zavodu za visoki napon i energetiku Fakulteta

elektrotehnike i računarstva, Sveučilišta u Zagrebu.

Mentor: prof. dr. sc. Ante Marušić

Magistarski rad ima 182 stranica.

Rad br.:

POVJERENSTVO ZA OCJENU U SASTAVU:

1. Prof.dr.sc. Ivica Pavić – predsjednik 2. Prof.dr.sc. Ante Marušić – mentor 3. Doc.dr.sc. Srđan Žutobradić – Hrvatska

energetska regulatorna agencija Zagreb

POVJERENSTVO ZA OBRANU U SASTAVU:

1. Prof.dr.sc. Ivica Pavić – predsjednik 2. Prof.dr.sc. Ante Marušić – mentor 3. Doc.dr.sc. Srđan Žutobradić – Hrvatska

energetska regulatorna agencija Zagreb

Datum obrane: 28.4.2011.

Sadržaj

I

POPIS TABLICA:............................................................................................................................... III

POPIS SLIKA:................................................................................................................................... IV

1 UVOD ......................................................................................................................................... 1

2 OPĆENITO O ZAŠTITI U SREDNJENAPONSKIM DISTRIBUCIJSKIM POSTROJENJIMA . 3

2.1 OPĆENITO O ZAŠTITI ......................................................................................................... 3

2.2 ZAŠTITA TRANSFORMATORA 110/X KV ............................................................................... 6

2.3 ZAŠTITA DISTRIBUCIJSKIH TRANSFORMATORA ..................................................................... 7

2.4 ZAŠTITA TRANSFORMATORA 10(20)/0,4 KV ........................................................................ 8

2.5 ZAŠTITA SREDNJENAPONSKIH VODOVA ............................................................................. 11

2.6 AUTOMATSKO PONOVNO UKLJUČENJE PREKIDAČA ............................................................ 17

2.7 ZAŠTITA SREDNJENAPONSKIH SABIRNICA .......................................................................... 18

2.8 ZAŠTITA OD OTKAZA PREKIDAČA ...................................................................................... 19

2.9 UZDUŽNA DIFERENCIJALNA ZAŠTITA 35 KV-NIH VODOVA .................................................... 20

3 POSTOJEĆA PODEŠENJA RELEJNE ZAŠTITE U 35 KV-NOJ I 10 KV-NOJ MREŽI .........22

3.1 KONCEPCIJA ZAŠTITE DISTRIBUCIJSKOG ELEKTROENERGETSKOG SUSTAVA ........................ 22

3.2 PODEŠENJA ZAŠTITNIH UREĐAJA U 35 KV-NOJ MREŽI ........................................................ 25

3.3 PODEŠENJA ZAŠTITNIH UREĐAJA U 10 KV-NOJ MREŽI ........................................................ 26

3.4 UZDUŽNA DIFERENCIJALNA ZAŠTITA 35 KV-NIH VODOVA .................................................... 29

3.5 PODEŠENJA DIFERENCIJALNE ZAŠTITE VODOVA ................................................................ 30

4 ZAHTJEVI NA PROJEKTIRANJE ZAŠTITE USLIJED RAZVOJA MREŽE ..........................32

4.1 PRORAČUNI TOKOVA SNAGA ............................................................................................ 32

4.1.1 Teorijski uvod ....................................................................................................... 32

4.1.2 Uvod u proračun tokova snaga za 35 kV mrežu .................................................. 33

4.1.3 Pojne TS 110/x kV ................................................................................................ 35

4.1.4 Mreža 35 kV i TS 35/10 kV ................................................................................... 35

4.1.5 Proračun tokova snaga za različite varijante pogona ........................................... 37

4.2 PRORAČUN KRATKOG SPOJA .................................................................................. 51

4.2.1 Teorijski uvod ....................................................................................................... 51

4.2.2 Uvod u proračun kratkog spoja ............................................................................ 53

4.2.3 Proračun kratkog spoja 35 kV mreže ................................................................... 53

4.2.4 Proračun kratkog spoja 10 kV mreže ................................................................... 56

4.3 ANALIZA REZULTATA PRORAČUNA .................................................................................... 58

5 UTJECAJ PRIKLJUČENJA GEOTERMALNE ELEKTRANE NA PODEŠENJE ZAŠTITE 10 KV MREŽE ..........................................................................................................................62

5.1 OPĆENITO O DISTRIBUIRANIM IZVORIMA ............................................................................ 62

5.2 UVOD I SISTEMATIZACIJA PROBLEMA PRED ZAŠTITOM OD POREMEĆAJA I KVAROVA .............. 62

5.3 NOVI POGONSKI UVJETI U SN MREŽI ................................................................................. 66

5.4 KVAROVI I POREMEĆAJI U DISTRIBUCIJSKOJ MREŽI S DISTRIBUIRANIM IZVORIMA .................. 67

5.5 ZNAČAJKE PONAŠANJA RAZLIČITIH VRSTA GENERATORA KOD KRATKIH SPOJEVA U MREŽI .... 69

5.6 PONAŠANJE DISTRIBUIRANOG IZVORA KOD JEDNOFAZNIH KRATKIH SPOJEVA U MREŽI .......... 71

Sadržaj

II

5.7 KLJUČNI UTJECAJI DI NA ODZIV ZAŠTITE U MREŽI............................................................... 73

5.7.1 Povećanje struje kvara ......................................................................................... 73

5.7.2 Smanjenje vrijednosti struje kvara iz nadređene mreže ....................................... 75

5.7.3 Suprotni smjer toka struje kvara kod kvara u mreži ............................................. 75

5.7.4 Problem nedovoljne razine vrijednosti za pobudu zaštite .................................... 77

5.7.5 Problem automatskog ponovnog uključenja ........................................................ 79

5.8 IZGRADNJA GEOTERMALNE ELEKTRANE KUTNJAK-LUNJKOVEC ........................................... 80

5.8.1 Proračun tokova snage......................................................................................... 83

5.8.2 Proračun kratkog spoja......................................................................................... 89

5.9 ANALIZA REZULTATA PRORAČUNA .................................................................................... 93

6 ZAKLJUČAK ...........................................................................................................................96

LITERATURA ....................................................................................................................................98

POPIS OZNAKA I KRATICA ..........................................................................................................100

ŽIVOTOPIS .....................................................................................................................................101

CURRICULUM VITAE ....................................................................................................................102

SAŽETAK ........................................................................................................................................103

SUMMARY ......................................................................................................................................104

KLJUČNE RIJEČI ...........................................................................................................................105

KEYWORDS ...................................................................................................................................106

DODATAK A ...................................................................................................................................107

DODATAK B ...................................................................................................................................161

Popis tablica

III

POPIS TABLICA:

Tablica 2.1 Uobičajene podjele relejne zaštite ................................................................................................................ 3 Tablica 3.1 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 110/35 kV KOPRIVNICA .......................................... 27 Tablica 3.2 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV RASINJA ................................................... 27 Tablica 3.3 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV DANICA .................................................... 27 Tablica 3.4 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 3 ......................................... 27 Tablica 3.5 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 2 ......................................... 27 Tablica 3.6 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 1 ......................................... 28 Tablica 3.7 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV DRNJE ...................................................... 28 Tablica 3.8 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV LEGRAD ................................................... 28 Tablica 3.9 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV NOVIGRAD ............................................... 28 Tablica 3.10 Podešenje zaštitnih uređaja na promatranoj 10 kV-noj mreži .................................................................... 28 Tablica 3.11. Napon stabilizacije i napon koljena strujnih transformatora ...................................................................... 30 Tablica 3.12 Minimalne vrijednosti podešenja diferencijalne struje ................................................................................ 31 Tablica 3.13 Podešenja uzdužne diferencijalne zaštite ................................................................................................. 31 Tablica 4.1. Instalirana snaga i vršno opterećenje TS 35/10 kV na području Elektre Koprivnica .................................... 36 Tablica 4.2. Popis vodova 35 kV na području DP Koprivnica ........................................................................................ 36 Tablica 4.3 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 110/35 kV KOPRIVNICA ................................................... 60 Tablica 4.4 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV DANICA .............................................................. 60 Tablica 4.5 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 3 .................................................. 60 Tablica 4.6 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 2 .................................................. 60 Tablica 4.7 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 1 .................................................. 60 Tablica 4.8 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV DRNJE ............................................................... 60 Tablica 4.9 Minimalne vrijednosti podešenja diferencijalne struje .................................................................................. 61 Tablica 5.1 Prednosti i nedostatci izbora spoja namotaja blok transformatora ............................................................... 72 Tablica 5.3 Podešenje zaštitnih uređaja na promatranoj 10 kV-noj mreži ...................................................................... 94 Tablica 5.4 Podešenje zaštitnih uređaja u priključnom postrojenju DI ........................................................................... 94

Popis slika

IV

POPIS SLIKA:

Slika 2.1 Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenskim stupnjevanjem ............................................ 4 Slika 2.2 Primjena strujne selektivnosti pri podešenju releja R1 ...................................................................................... 5 Slika 2.3 Uobičajena zaštita u TS 110/35(10, 20) kV ....................................................................................................... 6 Slika 2.4 Zaštita transformatora u većoj TS 110/35/10 kV ............................................................................................... 7 Slika 2.5 Zaštita transformatora 35/10(20) kV ................................................................................................................. 8 Slika 2.6 Zaštita transformatora 35/10(20) kV ................................................................................................................. 8 Slika 2.7. Shema poboljšane i zaštite u novim stanicama TS 10(20)/0,4 kV .................................................................... 9 Slika 2.8. Zaštita većeg transformatora 10(20)/0,4 kV ................................................................................................... 10 Slika 2.9. Zaštita transformatora 10(20)/0,4 kV ............................................................................................................. 11 Slika 2.10 Zaštita od zemljospoja nenormalnih naponskih stanja na SN sabirnicama ................................................... 12 Slika 2.11 Zaštita kabelskog radijalnog voda u izoliranoj mreži ..................................................................................... 12 Slika 2.12 Zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži ................................................................................... 13 Slika 2.13 Zaštita kabelskog radijalnog voda u uzemljenoj mreži .................................................................................. 13 Slika 2.14 Zaštita nadzemnog radijalnog voda u uzemljenoj mreži ................................................................................ 13 Slika 2.15 Zaštita voda u uzamčenoj uzemljenoj srednjenaponskoj mreži ..................................................................... 14 Slika 2.16 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži ................................................................. 14 Slika 2.17 Numerička zaštita kabelskog voda u uzemljenoj mreži preko otpora ............................................................ 14 Slika 2.18 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži ................................................................. 15 Slika 2.19 Numerička zaštita kabelskog voda u izoliranoj mreži .................................................................................... 15 Slika 2.20 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u uzemljenoj mreži preko otpora .......................................... 15 Slika 2.21 Numerička zaštita kabelskog voda u uzemljenoj mreži ................................................................................. 16 Slika 2.22 Zaštita nadzemnih vodova u uzemljenoj mreži ............................................................................................. 17 Slika 2.23. Zaštita sabirnica nadstrujnim relejima u susjednim postrojenjima ................................................................ 18 Slika 2.24. Nadstrujna zaštita SN sabirnica ................................................................................................................... 19 Slika 2.25 Pojednostavljena shema uzdužne diferencijalne zaštite ............................................................................... 20 Slika 2.26 Karakteristika diferencijalnog releja .............................................................................................................. 21 Slika 3.1 Radna karakteristika vremenski neovisnog nadstrujnog releja za višepolne kvarove ...................................... 23 Slika 3.2 Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenski ovisnom karakteristikom .............................. 24 Slika 3.3 Inverzna radna karakteristika SI30X ............................................................................................................... 24 Slika 3.4 Proradna karakteristika diferencijalne zaštite MiCOM P631 ............................................................................ 31 Slika 4.1 Pojednostavljena jednopolna shema mreže ................................................................................................... 34 Slika 4.2 Proračun tokova snaga za varijantu A ............................................................................................................ 39 Slika 4.3 Jednopolna shema varijante A prezentirana iz SCADA sustava ..................................................................... 40 Slika 4.4 Proračun tokova snaga za varijantu B ............................................................................................................ 41 Slika 4.5 Jednopolna shema varijante B prezentirana iz SCADA sustava ..................................................................... 42 Slika 4.6 Proračun tokova snaga za varijantu C ............................................................................................................ 43 Slika 4.7 Jednopolna shema varijante C prezentirana iz SCADA sustava ..................................................................... 44 Slika 4.8 Proračun tokova snaga za varijantu D ............................................................................................................ 46 Slika 4.9 Proračun tokova snaga za varijantu E ............................................................................................................ 47 Slika 4.10 Proračun tokova snaga za varijantu F .......................................................................................................... 48 Slika 4.11 Proračun tokova snaga za varijantu G .......................................................................................................... 49 Slika 4.12 Proračun tokova snaga za varijantu H .......................................................................................................... 50 Slika 4.13 Jednopolna shema 35 kV mreže s minimalnim vrijednostima struja kratkog spoja varijanta A ...................... 54 Slika 4.14 Jednopolna shema 35 kV mreže s maksimalnim vrijednostima struja kratkog spoja varijanta A .................... 55 Slika 4.15 Jednopolna shema 10 kV mreže s maksimalnim vrijednostima kratkog spoja ............................................... 57 Slika 5.1 Cjelovit pristup pitanjima zaštite i vođenju pogona mreže s distribuiranim izvorima ........................................ 64 Slika 5.2 Utjecaj mjesta i načina priključenja elektrane u SN mrežu na područje štićenja u elektrani i u mreži .............. 65 Slika 5.3 Sudionici SN mreže za razmatranja mjesta i uloge zaštite .............................................................................. 67

Popis slika

V

Slika 5.4 Kvarovi u elektrani (primjer sinkronog generatora), priključnom postrojenju i mreži ........................................ 68 Slika 5.5 Načelni prikaz doprinosa elektrane struji 2p i 3p kratkog spoja bez mrežnog izvora ....................................... 69 Slika 5.6 Doprinos generatora struji kratkog spoja na priključnicama ovisno o vrsti generatora ..................................... 70 Slika 5.7 Značajke spoja i uzemljenja zvjezdišta blok transformatora ............................................................................ 72 Slika 5.8 Povećanje struje kvara ................................................................................................................................... 73 Slika 5.9 Nadomjesni model za razumijevanje povečanja struje kratkog spoja .............................................................. 74 Slika 5.10 Utjecaj DI na tokove struje kvara – smanjenje udjela u struji kvara iz nadređene mreže ............................... 75 Slika 5.11 Suprotni smjer toka struje kvara i njegov utjecaj na selektivnost djelovanja zaštite ....................................... 76 Slika 5.12 Tokovi struje zemljospoja pri uvjetima izoliranog zvjezdišta u DI i neutralne točke mreže ............................. 78 Slika 5.13 Proračun tokova snage za model mreže bez DI ........................................................................................... 84 Slika 5.14 Proračun tokova snage za model mreže sa jednim generatorom .................................................................. 86 Slika 5.15 Proračun tokova snage za model mreže sa dva generatora ......................................................................... 87 Slika 5.16 Proračun tokova snage za model mreže sa tri generatora ............................................................................ 88 Slika 5.17 Proračun kratkog spoja za model mreže sa jednim generatorom .................................................................. 90 Slika 5.18 Proračun kratkog spoja za model mreže sa dva generatora ......................................................................... 91 Slika 5.19 Proračun kratkog spoja za model mreže sa tri generatora ............................................................................ 92

Uvod

1

1 UVOD

Temeljna funkcija elektroenergetskog sustava je isporuka dostatne i kvalitetne

količine električne energije potrošačima. Na pouzdanost isporuke električne

energije utječe oblik mreže, uzemljenje neutralne točke, vrste kvarova i smetnji.

Najčešći uzroci kvarova su mehanička naprezanja, električna naprezanja izolacije,

onečišćenje izolacije, premoštenje ili oštečenja izolacije, te termički i kemijski

utjecaj na izolaciju zbog kojih ona gubi svoja osnovna zaštitna svojstva [1].

Potpuno osiguranje sustava od kvarova je nemoguća, zato se u mrežu zajedno sa

osnovnim (primarnim) elementima ugrađuju i zaštitni uređaji. Zaštita EES-a

(relejna zaštita) ima zadatak otkriti poremećaj u sustavu te ovisno o njegovu

karakteru isključiti ga ili samo dojaviti. Bitno je da zaštita djeluje u čim manjem

vremenskom opsegu ograničavajući kvar na što manji dio mreže. Materijalna šteta

uzrokovana poremećajem ovisi o njegovom trajanju i jakosti struje kvara. Pojavom

kvara na mreži dolazi do drugih kvarova, zato je bitno koja zaštita će se primjeniti.

U početku su se ugrađivali elektromehanički i statički releji (elektronički zaštitni

uređaji s analognom obradom signala) dok se danas proizvode i ugrađuju digitalni,

odnosno numerički releji (elektronički zaštitni uređaji s digitalnom obradom

signala) [2]. Razvoj i primjena pojedinačnih digitalnih uređaja u elektroenergetskim

postrojenjima (npr. daljinska stanica, kronološki registrator događaja, lokator kvara

na visokonaponskom vodu, uređaji telekomunikacije) započela je prije četvrt

stoljeća, kada je mikroračunarska oprema uspješno uvedena u sustave

automatizacije procesa, sustav vođenja pogona u elektranama i sustav daljinskog

vođenja pogona elektroenergetskog sustava. EES za distribuciju električne

energije čine SN energetska postrojenja te SN i NN mreža. Tipična

elektroenergetska postrojenja napona 35 kV, 10 kV i 0,4 kV jesu transformatorske

stanice 35/10 kV, dalekovodi 35 kV, transformatorske stanice 10(20)/0,4 kV,

dalekovodi 10(20) kV i mreže niskog napona (0,4 kV). Sve navedene dijelove

sustava potrebno je na odgovarajući način zaštititi.

Priključenjem i paralelnim pogonom s mrežom novog izvora električne energije,

vođenje pogona distribucijske mreže biti će pred novim izazovom. Unutar jedne

mreže doći će do kritičnih okolnosti paralelnog pogona distribuiranih izvora s

mrežom, a to je dvosmjerni tok energije potrošnje i energije kvara. Do pojave

Uvod

2

distribuiranih izvora svi tokovi snage bili su s jednim smjerom: iz mreže prijenosa

električne energije u distribucijsku mrežu, a u njoj s VN na NN naponsku razinu

[3]. To jednostavno stanje mogli su poremetiti tek tokovi jalove kapacitivne snage.

Značajke postojećeg sustava zaštite u distribucijskoj mreži naći će se u drukčijim,

izazovnim pogonskim okolnostima jer se postojeći koncept štićenja oslanja na

jedan smjer energije kvara. S gledišta tokova snage u normalnom, poremećenom i

kvarnom stanju mreže to znači dvosmjerne tokove snage i među napajanje unutar

mreže.

Sa sve većim zahtjevom kupaca električne energije za minimalnim brojem i

trajanjem prekida, pojavila se potreba za uvođenjem uzdužne difirencijalne zaštite

u srednjenaponskoj mreži. Uzdužna diferencijalna zaštita vodova je novija zaštita

sustava za razdiobu električne energije. Tek sa razvojem numeričkih releja i

optičkih komunikacijskih sustava, diferencijalnu zaštitu srednjenaponskih vodova

moguće je izvesti u distribuciji [4]. U ovom radu, poseban naglasak biti će dan na

analizu utjecaja povećanja instalirane snage na SN mrežu štićenu uzdužnom

diferencijalnom zaštitom.

Cilj ovog rada je prezentirati postojeću izvedbu zaštite SN postrojenja i prikazati

nove mogućnosti pri projektiranju zaštite s obzirom na razvoj distribucijske mreže i

pojave novih distribuiranih izvora. U radu će se izvesti proračun podešenja i odabir

odgovarajuće zaštite za elektroenergetska postrojenja. Osim toga, ovim radom će

se prikazati okolnosti u kojima će zaštita mreže, zaštita na sučelju mreže i

elektrane i zaštita proizvodnih jedinica prepoznavati sve inačice pogonskih i

kvarnih stanja i na njih imati pravodoban i djelotvoran odziv.

Općenito o zaštiti u srednjenaponskim distribucijskim postrojenjima

3

2 OPĆENITO O ZAŠTITI U SREDNJENAPONSKIM DISTRIBUCIJSKIM POSTROJENJIMA

2.1 Općenito o zaštiti

Najčešći uzroci poremećaja (kvarova i smetnji) u sustavu za proizvodnju,

prijenos i distribuciju električne energije su mehanička naprezanja, električna

naprezanja izolacije, onečišćenje izolacije, premoštenja ili oštećenja izolacije

stranim predmetima, te termički i kemijski utjecaji na izolaciju zbog kojih ona

postepeno stari i gubi svoja osnovna svojstva [1]. Potpuno otklanjanje uzroka

kvarova je nemoguće, te se zbog toga u distribucijska postrojenja ugrađuju zaštitni

uređaji čija je svrha otkrivanje i dojava nastanka poremećaja, te brzo i selektivno

izoliranje mjesta pogođenog kvarom, od preostalog "zdravog" dijela

elektroenergetskog sustava. Može se zaključiti da je glavna zadaća sustava

relejne zaštite ograničenje poremećaja po opsegu i po vremenu na najmanju

moguću mjeru. Iz navedenog slijedi da zaštita treba djelovati dvojako, tj. potrebno

je da selektivno isključi samo kvarom zahvaćeni dio mreže, a isključenje mora biti

u što je moguće kraćem vremenu, tj. zahtijeva se brzo otkrivanje kvara, djelovanje

releja i pripadnog prekidača.

Tablica 2.1 Uobičajene podjele relejne zaštite

KRITERIJ PODJELE TIP ZAŠTITE

PREMA VRSTI POREMEĆAJA zaštita od kvara

zaštita od smetnji

PREMA ŠTIĆENOM ELEMENTU zaštita transformatora

zaštita sabirnica

zaštita voda

zaštita rotora (iznad 10kV)

zaštita VN motora

zaštita generatora

zaštita kondenzatorskih baterija

PREMA NAČINU DJELOVANJA osnovna zaštita

rezervna zaštita


4

PREMA IZVEDBI osigurači

okidači

elektromehanički releji

statički releji

numerički releji

Za pravilnu koordinaciju releja upotrebljava se metoda selektivnosti po vremenu

ili struji ili kombinacija obje. Zajednička svrha svih triju metoda je postizanje

ispravne selektivnosti. Tako se može reći, da svaka zaštita, bez obzira na način

postizanja selektivnosti, mora isključiti samo onaj dio mreže koji je u kvaru,

ostavljajući zdravi dio mreže u pogonu.

Pri primjeni vremenskog stupnjevanja odredi se odgovarajuće vrijeme

djelovanja, uz odabrani vremenski interval (∆t), svakog releja, tako da prekidač

najbliže kvaru isklopi prvi (slika 2.1). Strujni element nadstrujnog releja (51)

podešen je ispod struje kvara, pa on nema udjela pri postizanju selektivnosti. Ovi

releji se nazivaju “nadstrujni releji s nezavisno određenim vremenskim

podešenjem”, jer je vrijeme djelovanja zaštite neovisno o veličini struje kvara

(slika 2.1) [2].

t1

S1 S2

t2

t0

S3

∆ t

t

lR1 R2 R3

51 51 51

Slika 2.1 Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenskim stupnjevanjem

Strujna selektivnost (slika 2.2) zasniva se na činjenici da se struja kvara mijenja

u ovisnosti o mjestu kvara (udaljenosti kvara od izvora). Stoga na struju kvara

reagira relej najbliže mjestu kvara. Međutim, ukoliko je promjena vrijednosti struja

kvara mala, kao u ovom slučaju, tada strujna selektivnost nije praktična za

nadstrujnu zaštitu mreže.


5

U slučaju primjene samo vremenske selektivnosti, nedostatak se očituje kroz

sve dulje vrijeme isključenja kvara od kraja mreže prema izvoru napajanja. Strujna

selektivnost se, međutim, može primijeniti samo na mjestima gdje postoji znatna

impedancija između dvaju uzastopnih releja, naprimjer impedancija energetskog

transformatora .

S2 S3 S4

R2 R3

R4

I>, t (R2)

S1

R1

t (R4)

I>, t (R3)

I>, t 2(R1)

I>>, t 1(R1)

TrV1 V2

51 5150/51

87

Slika 2.2 Primjena strujne selektivnosti pri podešenju releja R1

Zbog razloga ograničenja nametnutih nezavisnom upotrebom ili strujne ili

vremenske koordinacije razvila se karakteristika vremenski ovisnog nadstrujnog

releja. Vrijeme djelovanja je obrnuto proporcionalno s iznosom struje kvara i

stvarna karakteristika je funkcija podešenja i vremena i struje. Vremenski ovisne

(inverzne) radne karakteristike releja su standardizirane IEC i ANSI propisima [5].

Za podešenje nadstrujne zaštite se često koristi vremenski neovisna radna

karakteristika releja, pri čemu se ostvaruje vremenska selektivnost zaštite. Postoji

nekoliko razloga za donošenje ovakve odluke. Prvi, i najvažniji, razlog uvjetovan je

izvedbom postojećih releja koja omogućava primjenu samo vremenski neovisne

radne karakteristike. Uz primijenjeni selektivni vremenski razmak ∆t = 0,3 do 0,4 s

može se postići relativno brzo isključenje, odnosno izoliranje mjesta kvara i na

35 kV-noj razini.


6

2.2 Zaštita transformatora 110/x kV

Prijelaz sa prijenosne na distribucijsku mrežu je na transformatoru 110/x kV. Tu,

prema nižim naponskim razinama, počinje analiza zaštite u distribucijskim

postrojenjima.

Diferencijalna zaštita transformatora 110/35 kV (slika 2.3) pokazala se kao vrlo

dobra zaštita od unutrašnjih kvarova i od proboja prema uzemljenim dijalovima

ako je zvjezdište mreže izravno uzemljeno [2]. Zbog mogućnosti pojave većih

struja neravnoteže tijekom normalnog pogona, nego pri zaštiti generatora, naročito

kod regulacijskih transformatora, diferencijalna zaštita podešava se na veću

minimalnu proradnu struju, uz veći utjecaj stabilizacije nego kod zaštite

generatora. Kod transformatora koji nisu regulacijski odabire se oko g=20 %

nazivne struje, dok je za regulacijske transformatore potrebno g=30-40 %.

Na slikama 2.3 i 2.4 je prikazan uobičajeni opseg relejne zaštite koji se

primjenjuje u transformatorskimstanicama 110/x kV.

Slika 2.3 Uobičajena zaštita u TS 110/35(10, 20) kV


7

2.3 Zaštita distribucijskih transformatora

Distribucijski transformatori 35/10(20) kV povezuju dvije naponske razine

srednjenaponske mreže, te se po svojoj snazi mogu razvrstati u veće

transformatore. Prema tome, primjenjuje se složeniji sustav njihove zaštite. Na

slikama 2.5 i 2.6 je prikazan uobičajeni opseg zaštite distribucijskih transformatora

35/10(20) kV u tzv. statičkoj, odnosno numeričkoj izvedbi. Slikom 2.5 je prikazana

zaštita distribucijskog transformatora 35/10(20) kV uz pretpostavku da su obje

mreže neuzemljene, dok je slikom 2.6 prikazana zaštita transformatora čija je

35 kV-na strana uzemljena preko malog otpornika.

Slika 2.4 Zaštita transformatora u većoj TS 110/35/10 kV


8

Slika 2.5 Zaštita transformatora 35/10(20) kV

Slika 2.6 Zaštita transformatora 35/10(20) kV

2.4 Zaštita transformatora 10(20)/0,4 kV

Distribucijski transformatori 10(20)/0,4 kV povezuju srednjenaponsku mrežu s

niskonaponskom mrežom za distribuciju električne energije, te se po svojoj snazi

mogu razvrstati u manje transformatore.

Prema tome, primjenjuje se jednostavniji sustav njihove zaštite. Zaštita

distribucijskih uljnih transformatora 10(20)/0,4 kV obično je vrlo skromna i svodi se

na zaštitu od kratkog spoja (najčešće VN i NN osiguračima), kod snaga preko


9

400 kVA plinskom (bucholz) zaštitom i zaštitom od preopterećenja

nadtemperaturnim relejem (kontaktni termometar ili termoprotektor) ili nadstrujnim

relejem. Sama zaštita od kratkog spoja nije dovoljna, ukoliko se transformator želi

ekonomično koristiti s obzirom na moguća preopterećenja u skladu s IEC

preporukama. Zbog toga je tipizacijom za TS 10(20)/0,4 kV kabelske izvedbe

propisano da se transformator štiti od štetnih preopterećenja pomoću

termoprotektora ugrađenog u džep za mjerenje temperature ulja na poklopcu

transformatora. Teorijskom analizom pokazano je da samo nadtemperaturna

zaštita termičkim protektorom nije dovoljna za zaštitu transformatora u svim

radnim uvjetima, pa zaštitu treba nadopuniti nadstrujnim relejem. Zaštita

transformatora u tipskoj TS 10(20)/0,4 kV sastoji se od SN rastavne sklopke s

okidačem i opružnim mehanizmom, tri SN visokoučinska osigurača s udarnom

iglom, termičkog protektora i NN osigurača. Poboljšanje postojeće zaštite izvodi se

zamjenom termoprotektora kontaktnim termometrom, te ugradnjom bimetalnog

nadstrujnog releja, koji se spaja na postojeće strujne mjerne transformatore, a

rješenje je predočeno slikom 2.7.

Slika 2.7. Shema poboljšane i zaštite u novim stanicama TS 10(20)/0,4 kV

Kontaktni termometar se može podesiti, ima mjernu skalu za pokazivanje

trenutne i najveće postignute temperature ulja, te ima nižu cijenu od termičkog

protektora. Ukupna cijena ovakve složene nadtemperaturne zaštite je niža od

cijene zaštite samo termičkim protektorom. Prilikom izgradnje modernih TS

10(20)/0,4 kV kabelske izvedbe zahtjevaju se male dimenzije, neosjetljivost na

utjecaje okoline, visoka ra

će zadovoljiti sve ove

postrojenjem u metalom oklopljenom ku

transformatora izvodi se pomo

termometra, koji pri poreme

mogu djelovati i druge zaštite

Slikom 2.8 predočena je shema zaštite od kratkog spoja i preoprete

nove TS 10(20)/0,4 kV

novih transformatorskih stanica.

zaštite distribucijskih transformatora 10(20)/0,4

2.8 je prikazana diferencijalna i nadstrujna zaštita distribucijskog transformatora

10(20)/0,4 kV uz pretpostavku da se štiti ve

Slika 2.8


utjecaje okoline, visoka raspoloživost i pouzdanost. Gotovo idealno rješenje, koje

zahtjeve, je izgradnja transformatorske stanice sa SN

postrojenjem u metalom oklopljenom kućištu i izolirano SF6 plinom. Zaštita

transformatora izvodi se pomoću numeričkih nadstrujnih releja i kontaktnog

koji pri poremećajima djeluju na SN prekidač . Preko istog releja

mogu djelovati i druge zaštite transformatora (naprimjer plinski relej).

čena je shema zaštite od kratkog spoja i preoprete

[2]. Isto rješenje se može primijeniti i na druge izvedbe

novih transformatorskih stanica. Na slikama 2.8 i 2.9 je prikazan uobi

zaštite distribucijskih transformatora 10(20)/0,4 kV u numeričkoj izvedbi. Slikom

na diferencijalna i nadstrujna zaštita distribucijskog transformatora

kV uz pretpostavku da se štiti veća transformatorska jedinica.

8. Zaštita većeg transformatora 10(20)/0,4

o zaštiti u srednjenaponskim distribucijskim postrojenjima

10

spoloživost i pouzdanost. Gotovo idealno rješenje, koje

zahtjeve, je izgradnja transformatorske stanice sa SN

SF6 plinom. Zaštita

rujnih releja i kontaktnog

. Preko istog releja

imjer plinski relej).

ena je shema zaštite od kratkog spoja i preopretećenja za

. Isto rješenje se može primijeniti i na druge izvedbe

je prikazan uobičajeni opseg

koj izvedbi. Slikom

na diferencijalna i nadstrujna zaštita distribucijskog transformatora

a transformatorska jedinica.

eg transformatora 10(20)/0,4 kV


11

Slika 2.9. Zaštita transformatora 10(20)/0,4 kV

2.5 Zaštita srednjenaponskih vodova

Osim kvarova, u pogonu električnih mreža javljaju se i opasna pogonska stanja

koja bi mogla izazvati velike materijalne štete ukoliko se pravovremeno ne bi

poduzele mjere za uklanjanje takvog poremećaja. Opasna pogonska stanja su:

preopterećenja vodova prilikom ispada vodova koji paralelno prenose energiju, te

zemljospoj u SN mreži s izoliranim zvjezdištem, što dovodi do povišenja napona u

zdravim fazama, te mogućeg proboja ili preskoka na izolaciji [1].

Zaštitni uređaji električnih mreža mogu se općenito podijeliti na:

zaštite sa stupnjevanom karakteristikom (osigurači, nadstrujna zaštita,

usmjerena nadstrujna zaštita),

diferencijalne zaštite (uzdužna i poprečna diferencijalna zaštita),

uzdužne zaštite s faznom usporedbom i korištenjem komunikacijskih veza.

Osigurači predstavljaju najjednostavniji oblik zaštite od struja pri kratkom spoju.

Oni predstavljaju temeljni oblik zaštite u niskonaponskim mrežama. Zaštita vodova

u SN mreži predočena je nizom primjera u statičkoj izvedbi (slike 2.10 do 2.15) i

numeričkoj izvedbi (slike 2.10 i 2.16 do 2.21).

Grupna dojava zemljospoja u izoliranoj mreži ostvaruje se nadnaponskim

relejem na nulti napon, koji se priključuje na tercijar naponskog transformatora s

namotom spojenim u otvoreni trokut (slika 2.10).


12

Nadstrujna zaštita je najjednostavnija i najčešće primjenjivana zaštita u

srednjenaponskim mrežama s radijalnim (zrakastim) napajanjem (slike 2.11 i

2.12). Selektrivnost nadstrujne zaštite sa strujno zavisnom (inverznom) ili

nezavisnom karakteristikom djelovanja postiže se vremenskim stupnjevanjem od

kraja mreže prema izvoru napajanja.

Slika 2.10 Zaštita od zemljospoja nenormalnih naponskih stanja na SN sabirnicama

Slika 2.11 Zaštita kabelskog radijalnog voda u izoliranoj mreži


13

Slika 2.12 Zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži

Slika 2.13 Zaštita kabelskog radijalnog voda u uzemljenoj mreži

Slika 2.14 Zaštita nadzemnog radijalnog voda u uzemljenoj mreži


14

Slika 2.15 Zaštita voda u uzamčenoj uzemljenoj srednjenaponskoj mreži

Slika 2.16 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži

Slika 2.17 Numerička zaštita kabelskog voda u uzemljenoj mreži preko otpora


15

Slika 2.18 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u izoliranoj mreži

Slika 2.19 Numerička zaštita kabelskog voda u izoliranoj mreži

Slika 2.20 Numerička zaštita nadzemnog radijalnog voda u uzemljenoj mreži preko otpora


16

Slika 2.21 Numerička zaštita kabelskog voda u uzemljenoj mreži

Selektivna zaštita voda u uzamčenoj uzemljenoj SN mreži moguća je jedino uz

primjenu usmjerene nadstrujne zaštite za zaštitu pri višepolnim kvarovima i

usmjerene nadstrujne zaštite pri jednopolnim kvarovima (slika 2.15).

Selektivnu zaštitu nadzemnih vodova u uzemljenoj (rasprostranjenoj)

prigradskoj mreži s velikim brojem otcjepa nije moguće lako ostvariti. Zaštitni

uređaji postoje na početku razgranate mreže (slika 2.22) u SN polju distribucijske

stanice. Oni utvrđuju kvar na određenoj grani, međutim, bez dodatnih informacija

ne mogu selektivno odrediti vod (otcjep) pogođen kvarom.

Uz pomoć indikatora kvara određuje se otcjep koji treba sekcionirati

isključenjem linijskog rastavljača u beznaponskoj pauzi. Koordinacija djelovanja

izvodi se pomoću komunikacijskog radio sustava.


17

Slika 2.22 Zaštita nadzemnih vodova u uzemljenoj mreži

2.6 Automatsko ponovno uključenje prekidača

Statistička analiza kvarova na nadzemnim vodovima, s obzirom na njihov

karakter i trajanje, daje slijedeće rezultate:

prolazni kvarovi 80%

polutrajni kvarovi 10%

trajni kvarovi 10%

Prolazni kvar je npr. površinski preskok preko izolatora koji se rješava trenutnim

isključenjem prekidača, te se po ponovnom uključivanju prekidača, nakon

podešenog vremenskog kašnjenja, kvar ne ponavlja. Polutrajni kvar je npr.

uzrokovan padom grane drveta na vod. Ovdje se uzrok kvara ne može odstraniti

trenutnim isklapanjem prekidača, ali se zato može odstraniti ponavljanjem

uklapanja prekidača sve dok se grana ne spali i na taj način kvar otkloni.

Očigledna je stoga prednost automatskog ponovnog uklopa (APU) prekidača u

vidu skraćivanja vremena prekida opskrbe potrošača električnom energijom.

Dodatna je korist mogućnost očuvanja stabilnosti sustava što svoju primjenu

nalazi na VN dijelu sustava, tj. prijenosnoj mreži.


18

2.7 Zaštita srednjenaponskih sabirnica

Sabirnice transformatorskih postrojenja su vrlo važan element

elektroenergetskog sustava. Kvarovi na sabirnicama nisu tako rijetki kao što se

obično smatra, posebno na srednjenaponskim sabirnicama. Najčešći uzroci

kvarova su proboji izolacije naponskih mjernih transformatora, preskoci na samoj

izolaciji sabirnica ili aparata priključenih na njih, visoka mehanička naprezanja,

neodgovarajući spojni materijal, te premoštenja izolacije koja izazivaju životinje

npr. ptice, glodavci, kune, mačke.

Kvarovi na sabirnicama praćeni su vrlo velikim strujama kratkog spoja koje

izazivaju teška razaranja na mjestu nastanka kvara, ukoliko se struja kvara brzo

ne prekine. Bez primjene posebne zaštite kvarovi na sabirnicama se otklanjaju

djelovanjem, naprimjer, nadstrujne zaštite u susjednim postrojenjima (slika 2.23).

Na slici 2.24 [1] je prikazana mogućnost rješenja zaštite srednjenaponskih

sabirnica pomoću nadstrujnih releja, transformatora i odvoda. Prednost ovakvog

rješenja je u jednostavnosti i korištenju postojećih zaštita. Uvjet je postojanje

nadstrujnog poticajnog člana s trenutnim djelovanjem (kontaktom) i nadstrujnog

člana s vremenskim usporenjem djelovanja, odnosno primjena numeričkih releja.

Na ovaj način se postiže relativno brza zaštita SN sabirnica. Da bi se izbjeglo

vremensko usporenje djelovanja opisanih sabirničkih zaštita, moguće je primijeniti

diferencijalnu zaštitu. Međutim, diferencijalne zaštite srednjenaponskih sabirnica

su vrlo skupe i složene zbog velikog broja dovoda i odvoda sa SN sabirnica, te

sekcioniranja i udvostručenja sabirnica. Zbog toga se ovakva vrsta zaštite koristi

samo za zaštitu visokonaponskih sabirnica.

A B C

I>,t1

I>,t2

t

I

t2

t =t +dt1 2

Slika 2.23. Zaštita sabirnica nadstrujnim relejima u susjednim postrojenjima


19

VN

TR

SN

I> I>>

Blokada

I> I>>

I> I>>

Slika 2.24. Nadstrujna zaštita SN sabirnica

2.8 Zaštita od otkaza prekidača

Zaštita od otkaza prekidača (ZZP) je zaštitna zadaća koja, u kombinaciji s

djelovanjem ostalih zaštitih funkcija numeričkog releja, djeluje pri zatajenju

prekidača. Ukoliko traje pobuda zaštite, tj. prekidač nije prekinuo struju kvara

nakon djelovanja releja za isključenje prekidača, zaštita od otkaza prekidača

djeluje nakon podešenog vremena na izlazni relej, preko kojeg se djeluje na

rezervni isklopni svitak prekidača ili na prekidač dovodnog voda.


20

2.9 Uzdužna diferencijalna zaštita 35 kV-nih vodova

Diferencijalna zaštita primjenjuje se na više elemenata elektroenergetskog

sistema, kao što su vodovi, sabirnice, generatori i transformatori. Opća blok

shema uzdužne diferencijalne zaštite data je na slici 2.25.

Slika 2.25 Pojednostavljena shema uzdužne diferencijalne zaštite

Ova zaštita štiti od kvarova unutar štićene zone dok na kvarove izvan te zone

ne smije reagirati. Štićena zona diferencijalne zaštite određena je položajem

strujnih transformatora ST1 i ST2, u ovom slučaju 35 kV vod, koji mjere struje na

oba kraja štićenog elementa.

Diferencijalna ili radna struja releja (eng. operating current, differential current)

Idif dobija se kao

''

2

''

1 III diff −= (2.1)

gdje su ''

1I i ''

2I sekundarne struje strujnih transformatora. U idealnom slučaju

kada su karakteristike strujnih transformatora ST1 i ST2 jednake prilikom

normalnog radnog stanja štićenog elementa ili kvara van štićene zone struje na

oba kraja su iste te je diferencijalna struja releja jednaka nuli. Ako se pojavi kvar

između strujnih transformatora ST1 i ST2 struje ''

1I i ''

2I su različite i javlja se

značajna diferencijalna struja koja izaziva proradu releja.

U realnim situacijama diferencijalna struja nije jednaka nuli, već i u normalnim

radnim režimima postoji neka struja disbalansa. Ona se javlja usljed nesavršenosti

strujnih transformatora i nejednakosti njihovih karakteristika, kao i niza drugih

faktora. Relej ne smije reagirati na ovu struju disbalansa, pa se postavlja prag


21

osjetljivosti, odnosno minimalna struja ispod koje relej ne reagira (Imin na slici

2.26).

Slika 2.26 Karakteristika diferencijalnog releja

Uzdužna diferencijalna zaštita vodova je novija zaštita sustava za razdiobu

električne energije jer se tek razvojem komunikacijskih sustava i numeričkih releja

pojavila mogućnost njezine upotrebe.

Zbog svoje rasprostranjenosti upravo je vjerojatnost nastanka kvara na

vodovima najveća, pa se tom problemu pristupilo vrlo ozbiljno.

U Elektri Koprivnica odlučeno je da se pređe na uzamčeni pogon dijela 35 kV-

ne mreže, te da se vodovi koji povezuju TS 110/35 kV Koprivnica, TS 35/10 kV

Koprivnica 1, TS 35/10 kV Koprivnica 2, TS 35/10 kV Koprivnica 3 i TS 35/10 kV

Podravka Danica štite uzdužnom diferencijalnom zaštitom kao temeljnom

zaštitom. Na taj način će se kvarovi na kabelima i nadzemnom vodu selektivno

isključivati u vrlo kratkom vremenu, a potrošači neće ostati bez napajanja

električnom energijom.

Postojeća podešenja relejne zaštite

22

3 POSTOJEĆA PODEŠENJA RELEJNE ZAŠTITE U 35 KV-NOJ I 10 KV-NOJ MREŽI

3.1 Koncepcija zaštite distribucijskog elektroenergetskog sustava

Proračun podešenja proveden je na temelju poznavanja podataka o najvećim

strujnim opterećenjima u normalnom pogonu elektroenergetske mreže,

dozvoljenih strujnih opterećenja transformatora, nadzemnih vodova i kabela,

nazivnih karakteristika strujnih transformatora, procijenjenih koeficijenata

sigurnosti i osjetljivosti relejne zaštite, te minimalnih struja kratkog spoja za

višepolne i jednopolne kvarove u svim segmentima distribucijske mreže. Osim

toga pri konačnoj odluci o podešenju pojedinog zaštitnog uređaja vodilo se računa

i o postojećem podešenju releja u navedenim poljima.

Podešenja releja se prvo odrede tako da kvar traje najkraće za maksimalnu

vrijednost struje i tada se provjerava da li to zadovoljava pri najmanjoj struji.

Osnovno pravilo ispravne koordinacije releja je slijedeće:

• kad god je moguće, treba upotrijebiti releje s istom karakteristikom

djelovanja,

• treba osigurati da relej najviše udaljen od izvora ima istu ili manju vrijednost

podešenja nego relej bliže izvoru.

Za pravilnu koordinaciju releja upotrebljava se metoda selektivnosti po vremenu

ili struji ili kombinacija obje. Zajednička svrha svih triju metoda je postizanje

ispravne selektivnosti. Tako se može reći, da svaka zaštita, bez obzira na način

postizanja selektivnosti, mora isključiti samo onaj dio mreže koji je u kvaru,

ostavljajući zdravi dio mreže u pogonu.

Pri primjeni vremenskog stupnjevanja odredi se odgovarajuće vrijeme

djelovanja, uz odabrani vremenski interval (∆t), svakog releja, tako da prekidač

najbliže kvaru isklopi prvi slika 2.1 [2]. Strujni element nadstrujnog releja (51)

podešen je ispod struje kvara, pa on nema udjela pri postizanju selektivnosti. Ovi

releji se nazivaju “nadstrujni releji s nezavisno određenim vremenskim

podešenjem”, jer je vrijeme djelovanja zaštite neovisno o veličini struje kvara

(slika 3.1).


23

t

0 1 2 3 4 5

1

2

3

(s)

Područje djelovanja releja

Relej ne djeluje

Područje vremenske netočnosti

Područje strujne netočnosti

t p

I p

Ipror

I povr

*Irel

I pogmax

Ikmin

k osk s

Slika 3.1 Radna karakteristika vremenski neovisnog nadstrujnog releja za višepolne

kvarove

Strujna selektivnost zasniva se na činjenici da se struja kvara mijenja u

ovisnosti o mjestu kvara (udaljenosti kvara od izvora). Stoga na struju kvara

reagira relej najbliže mjestu kvara. Međutim, ukoliko je promjena vrijednosti struja

kvara mala, kao u ovom slučaju, tada strujna selektivnost nije praktična za

nadstrujnu zaštitu mreže. Primjer strujne selektivnisti je prikazan na slici 2.2.

Obje, prethodno opisane metode imaju svoje nedostatke. U slučaju primjene

samo vremenske selektivnosti, nedostatak se očituje kroz sve dulje vrijeme

isključenja kvara od kraja mreže prema izvoru napajanja. Strujna selektivnost se,

međutim, može primijeniti samo na mjestima gdje postoji znatna impedancija

između dvaju uzastopnih releja.

Zbog razloga ograničenja nametnutih nezavisnom upotrebom ili strujne ili

vremenske koordinacije razvila se karakteristika vremenski ovisnog nadstrujnog

releja (slika 3.2). Vrijeme djelovanja je obrnuto proporcionalno s iznosom struje

kvara i stvarna karakteristika je funkcija podešenja i vremena i struje.

S1

t

R1

51

Slika 3.2 Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenski ovisn

Vremenski ovisne (inverzne) radne karakteristike releja su standardizirane IEC i

ANSI propisima. Na slici

karakteristika za različite vrijednosti vremenskog multiplikatora

karakteristika koristi se pri podešenju numeri

odabirom vrijednosti proradne struje i multiplikatora može se posti

djelovanje nadstrujne zaštite radijalne elektroenergetske mreže.

Slika


t1

S2

t2

S3

R2 R3

51 51

Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenski ovisn

karakteristikom


ANSI propisima. Na slici 3.3 predočena je standardno inverzna proradna

čite vrijednosti vremenskog multiplikatora k

karakteristika koristi se pri podešenju numeričkih nadstrujnih zaštita. Pravilnim

odabirom vrijednosti proradne struje i multiplikatora može se posti

djelovanje nadstrujne zaštite radijalne elektroenergetske mreže.

Slika 3.3 Inverzna radna karakteristika SI30X

a podešenja relejne zaštite

24

l

Selektivnost djelovanja nadstrujne zaštite ostvarena vremenski ovisnom


ena je standardno inverzna proradna

[6]. Ova proradna

kih nadstrujnih zaštita. Pravilnim

odabirom vrijednosti proradne struje i multiplikatora može se postići selektivno


25

Za podešenje nadstrujne zaštite i danas se često koristi vremenski neovisna

radna karakteristika releja, pri čemu se ostvaruje vremenska selektivnost zaštite.

Postoji nekoliko razloga za donošenje ovakve odluke. Prvi i najvažniji, razlog

uvjetovan je izvedbom postojećih releja koja omogućava primjenu samo

vremenski neovisne radne karakteristike. Uz primijenjeni selektivni vremenski

razmak ∆t = 0,3 do 0,4 s može se postići relativno brzo isključenje, odnosno

izoliranje mjesta kvara i na 35 kV-noj razini [2].

Primjena brze nadstrujne zaštite (50) otežana je zbog relativno kratkih duljina

vodova 35 kV, te samo dvije transformacije (35/10 kV i 10/0,4 kV), što utječe na

manje promjene u vrijednostima struja kratkih spojeva duž pojedinih radijalnih

krakova elektroenergetskog sustava.

Opisana strujna i vremenska podešenja nadstrujnih releja zadovoljavaju u

slučaju radijalnog pogona mreže. Međutim, u slučaju pogona 35 kV-ne mreže s

jednom ili dvije petlje opisana koncepcija zaštite ne zadovoljava kriterije

selektivnosti. Naime, u zamkastom pogonu mreže svako mjesto kvara napaja se s

dvije strane, pa je potrebno da dva releja, koja su najbliža mjestu kvara isključe

pripadne prekidače i na taj način izoliraju mjesto kvara. Selektivnost djelovanja se

ne može postići samo strujnim i vremenskim podešenjem, pa se zahtijeva

primjena usmjerene nadstrujne zaštite.

3.2 Podešenja zaštitnih uređaja u 35 kV-noj mreži

Zaštita 35 kV-ne mreže izvedena je primjenom nadstrujnih releja s mogućnošću

djelovanja pri višepolnim kvarovima (I>) te kvarovima prema zemlji (Io>). Stari

elektromehanički i statički releji imali su mogućnost primjene samo vremenski

neovisne radne karakteristike, pa je bilo uvriježeno postaviti jednake međusobne

vremenske odgode prorade releja u nizu za I> i Io> zaštite. Posljednjih desetak

godina, prilikom revitalizacija transformatorskih stanica udrađivani su numerički

nadstrujni releji s mogućnošću primjene vremenski neovisnih i vremenski ovisnih –

inverznih radnih karakteristika. Inverzne radne karakteristike nadstrujnih releja

omogućavaju kraće vrijeme djelovanja releja uz zadržavanje selektivnosti

djelovanja, pa se posljednjih godina ove karakteristike sve češće koriste pri

podešenjima releja za zaštitu distribucijske mreže.


26

U tablicama 3.1 do 3.9 uneseni su podaci o zatečenim strujnim i vremenskim

podešenjima nadstrujnih zaštita s vremenski neovisnim radnim karakteristikama te

podaci o strujnim podešenjima, vremenskom multiplikatoru i tipu odabrane

inverzne radne karakteristike (standardno inverzna – normalno inverzna SI30XDT,

prema IEC preporukama) [6].

3.3 Podešenja zaštitnih uređaja u 10 kV-noj mreži

Zaštita 10 kV-ne mreže izvedena je primjenom nadstrujnih releja s mogućnošću

djelovanja pri višepolnim kvarovima (I>) te kvarovima prema zemlji (Io>). Stari

elektromehanički i statički releji imali su mogućnost primjene samo vremenski

neovisne radne karakteristike, pa je bilo uvriježeno postaviti jednake međusobne

vremenske odgode prorade releja u nizu za I> i Io> zaštite. Posljednjih desetak

godina, prilikom revitalizacija transformatorskih stanica udrađivani su numerički

nadstrujni releji s mogućnošću primjene vremenski neovisnih i vremenski ovisnih –

inverznih radnih karakteristika. Inverzne radne karakteristike nadstrujnih releja

omogućavaju kraće vrijeme djelovanja releja uz zadržavanje selektivnosti

djelovanja, pa se posljednjih godina ove karakteristike sve češće koriste pri

podešenjima releja za zaštitu distribucijske mreže.

U tablici 3.10 uneseni su podaci o zatečenim strujnim i vremenskim

podešenjima nadstrujnih zaštita 10 kV promatrane mreže.


27

Tablica 3.1 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 110/35 kV KOPRIVNICA

Polje Naziv polja Io> Io>> Io>>> I> I>> I>>>

H04 DANICA 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 360 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H05 KOPRIVNICA 2 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 360 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H07 KOPRIVNICA 1 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 360 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H13 RASINJA 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 360 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,2 kA 0,3 s

Tablica 3.2 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV RASINJA


H05 KOPRIVNICA 110 15 A 0,7 s→ NEMA 60 A 0,4 s 360 A 0,2 SI30XDT 510 A 0,4s→ 1,5 kA 0,2 s

H02 TRAFO T1 4 MVA 15 A 0,7 s NEMA NEMA 66 A 0,1 SI30XDT 200 A 0,2s 1,5 kA 0 s

H04 TRAFO T2 4 MVA 15 A 0,7 s NEMA NEMA 66 A 0,1 SI30XDT 200 A 0,2s 1,5 kA 0 s

H01 LUDBREG 15 A 0,7 s→ NEMA 60 A 0,4 s 360 A 0,2 SI30XDT 510 A 0,4s→ 1,5 kA 0,2 s

Tablica 3.3 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV DANICA


H01 KOPRIVNICA 110 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s

H02 DRNJE 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,4s→ 510 A 0,2 s

H03 TRAFO T1 8 MVA NEMA NEMA NEMA 150 A 1 s NEMA 600 A 0,35 s



Tablica 3.4 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 3


H02 DANICA 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s






H01 KOPRIVNICA 1 15 A 0,7 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s

H02 TRAFO T28 MVA 15 A 0,4 s NEMA NEMA 132 A 0,1 SI30XDT 201 A 0,2 s 1,5 kA 0 s


H05 TRAFO T1 8 MVA 15 A 0,4 s NEMA NEMA 132 A 0,1 SI30XDT 201 A 0,2 s 1,5 kA 0 s



28




H02 KOPRIVNICA 2 15 A 0,7s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s

H03 NOVIGRAD 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,7 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s



Tablica 3.7 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV DRNJE


H03 TRAFO T1 4 MVA NEMA NEMA NEMA 75 A 1,5 s NEMA 450 A 0,5 s


H05 DANICA 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1 s 510 A 0,2s

H06 LEGRAD 15 A 0,7s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1 s→ 510 A 0,2s

Tablica 3.8 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV LEGRAD


H01 TRAFO T1 4 MVA NEMA NEMA NEMA 75 A 1 s NEMA 450 A 0 s

H04 DRNJE 0,6A 3 s NEMA NEMA 150 A 1 s NEMA 900 A 0 s

H06 TRAFO T2 4 MVA NEMA NEMA NEMA 75 A 1 s NEMA 450 A 0 s

Tablica 3.9 Podešenje zaštitnih uređaja na 35 kV-noj razini u TS 35/10 kV NOVIGRAD


H01 VIRJE 110 15 A 0,7 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s

H03 TRAFO T1 4 MVA 15 A 0,7s→ NEMA NEMA 66 A 0,2 SI30XDT 108 A 0,2s→ 900 A 0 s

H04 TRAFO T2 4 MVA 15 A 0,7s→ NEMA NEMA 66 A 0,2 SI30XDT 108 A 0,2s→ 900 A 0 s

H06 KOPRIVNICA 1 15 A 0,7s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s

Tablica 3.10 Podešenje zaštitnih uređaja na promatranoj 10 kV-noj mreži

Naziv polja Io> Io>> Io>>> I> I>> I>>>

RASINJA KUZMINEC 1 A 1 s→ NEMA NEMA 200 A 0,1 SI30XDT I>>300 A 0,2 s→ 900 A 0 s

LEGRAD OTOK 2 A 0,5 s NEMA NEMA 210 A 0,5 s I>>NEMA 900 A 0 s

SELNIK POŽGAJ 1 A 1 s→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT I>>300 A 0,2 s→ 900 A 0 s


29

3.4 Uzdužna diferencijalna zaštita 35 kV-nih vodova

Zaštita srednjenaponskih vodova (uzdužna diferencijalna) u Elektri Koprivnica

izvedena je zaštitnim relejem MiCOM P631 firme AREVA. Ovaj zaštitni uređaj je u

osnovi diferencijalni relej za zaštitu dvonamotnog energetskog transformatora, no

može se koristiti i za zaštitu motora, generatora te za uzdužnu diferencijalnu

zaštitu vodova [7]. Numerički diferencijalni relej MiCOM P631/632 predviđen je za

brzo i selektivno isključenje kvara na štićenom objektu te ima slijedeće glavne

karakteristike:

• trosistemska diferencijalne zaštita s mjerenjem struja na dva mjesta,

• filtraciju nultih struja,

• praćenje zasićenja transformatora pomoću drugog harmonika,

• zaštita od preuzbude,

• nadstrujna zaštita s vremenski neovisnom proradnom karakteristikom

(DTOC),

• nadstrujna zaštita s vremenski ovisnom proradnom karakteristikom

(IDMT),

• zaštita od preopterećenja s relativnom ili apsolutnom termičkom slikom,

• nad-/podfrekvencijska zaštita,

• nad-/podnaponska zaštita,

• nadzor prelaska podešenih pragova,

• djelovanje zaštite preko programabilne logike.

Djelovanje uzdužne diferencijalne zaštite ovisi o točnosti i karakteristikama

strujnih transformatora na oba kraja štićenog voda. Zbog toga se zahtijeva da

strujni transformatori na oba kraja voda budu identični.

Da bi kvarove u štićenom području isključili u što je moguće kraćem vremenu

potrebno je da napon koljena Vk strujnog transformatora bude najmanje 5 puta

veći od napona stabilizacije Vs.

Napon stabilizacije izračunat je za strujne transformatore prijenosnog odnosa

2x300/5/5 A koji su spojeni na 600/5/5 A, faktora sigurnosti Fs = 5 prema izrazu:

)2(1

5,0 max LST

i

KSs RRp

IV +=

(5.1)


30

gdje je: IKS max – maksimalna vrijednost struje kratkog spoja koja teče kroz

štićeni objekt (A),

pi – prijenosni odnos strujnog transformatora (A/A),

RST = 0,3 Ω – otpor namota ST,

RL = 0,08 Ω – pretpostavljena prosječna vrijednost otpora spojnih vodova.

U tablici 3.11 predočeni su rezultati proračuna napona stabilizacije i napona

koljena strujnih transformatora u postrojenjima Elektre Koprivnica koja su

obuhvaćena ovom analizom.

Tablica 3.11. Napon stabilizacije i napon koljena strujnih transformatora

Vod ST (A/A) IKS max (kA) Vs (V) Vk (V) Koprivnica 3 – Koprivnica 2 600/5 3,78 6,0 30,0 Koprivnica 3 – Danica 600/5 3,64 5,8 29,0 Koprivnica 2 – Koprivnica 110/35 600/5 4,51 7,2 36,0 Koprivnica 110/35 – Danica 600/5 4,04 6,4 32,0 Koprivnica 2 – Koprivnica 1 600/5 2,17 3,5 17,5 Koprivnica 1 – Koprivnica 110/35 600/5 4,64 7,4 37,0

3.5 Podešenja diferencijalne zaštite vodova

Opseg zaštite energetskih vodova (kabela) ovisi o očekivanim kvarovima i

smetnjama, pa je prema tome na 35 kV-noj razini ugrađena zaštita od višepolnih i

dozemnih kvarova.

Strujna osjetljivost uzdužne diferencijalne zaštite voda, odnosno osnovno

podešenje releja definirano je parametrom Idiff>. Proradna vrijednost struje mora

biti tako odabrana da bude veća od stacionarne kapacitivne struje štićenog voda.

Ako se uzmu u obzir varijacije napona i frekvencije postavlja se zahtjev da

podešene vrijednosti Idiff> budu dva do tri puta veće od kapacitivnih struja prema

tablici 3.12 Osim toga, proradna vrijednost struje ne smije biti manja od 15 %

vrijednosti nazivne pogonske struje kroz štićeni vod. Podešenje diferencijalne

zaštite mora biti isto na oba kraja štićenog voda. U tablici 3.13 predočene su

minimalne vrijednosti podešenja diferencijalne struje. (na primarnoj razini).


31

Tablica 3.12 Minimalne vrijednosti podešenja diferencijalne struje

Vod Ic (A) Min Idiff> (A) Ipog max (A) Min Idiff> (A) Idiff> (A)

Koprivnica 3 – Koprivnica 2 3,02 6,04 126,8 19,02 20

Koprivnica 3 – Danica 3,95 7,90 80,5 12,08 13

Koprivnica 2 – Koprivnica 110/35 1,71 3,42 202,8 30,42 31

Koprivnica 110/35 – Danica 0,09 0,18 216,8 32,52 33

Koprivnica 2 – Koprivnica 1 3,68 7,36 27,0 4,05 8

Koprivnica 1 – Koprivnica 110/35 4,34 8,68 91,1 13,67 14

Na slici 3.6 predočen je kvalitativni oblik proradne karakteristike diferencijalne

zaštite numeričkog releja MiCOM P631 [7].

Uzimajući u obzir sigurnosne koeficijente, te grešku strujnih transformatora

određuju se vrijednosti podešenja uzdužne diferencijalne zaštite navedenih 35 kV-

nih vodova. Podešenja uzdužne diferencijalne zaštite prikazana su u tablici 3.13.

Vrijeme djelovanja uzdužne diferencijalne zaštite treba postaviti na 0 sekundi, tj.

ne predlaže se vremensko zatezanje djelovanja diferencijalne zaštite voda [4].

Slika 3.4 Proradna karakteristika diferencijalne zaštite MiCOM P631

Tablica 3.13 Podešenja uzdužne diferencijalne zaštite

Vod Idiff> (%) m1 (-) m1 (º) m2 (-) m2 (º)

Koprivnica 3 – Koprivnica 2 25 0,30 16,7 0,65 33

Koprivnica 3 – Danica 20 0,30 16,7 0,65 33

Koprivnica 2 – Koprivnica 110/35 30 0,30 16,7 0,65 33

Koprivnica 110/35 – Danica 30 0,30 16,7 0,65 33

Koprivnica 2 – Koprivnica 1 20 0,30 16,7 0,65 33

Koprivnica 1 – Koprivnica 110/35 20 0,30 16,7 0,65 33

Zahtjevi na projektiranje zaštite uslijed razvoja mreže

3

4 ZAHTJEVI NA PROJEKTIRANJE ZAŠTITE USLIJED RAZVOJA MREŽE

4.1 Proračuni tokova snaga

4.1.1 Teorijski uvod

Proračun tokova snaga jedan je od osnovnih proračuna kojim se utvrđuju

strujne i naponske prilike za definirana uklopna i pogonska stanja mreže. U

proračunima tokova snaga čvorišta mreže se svrstavaju u tri kategorije: PQ

čvorišta (čvorišta tereta) za koja se zadaje djelatna i jalova snaga injekcija

(proizvodnja-potrošnja), PV čvorišta (generatorska čvorišta) za koja se zadaje

injekcija djelatne snage i iznos napona, regulacijsko (bilančno, referentno) čvorište

u kojem se zadaje napon po iznosu i kutu.

Problem tokova snaga se u osnovi svodi na rješavanje sustava nelinearnih

jednadžbi, budući da su u elektroenergetskom sustavu poznate snage čvorišta, a

ne struje. Jedna od najčešćih metoda za rješavanje takvog sustava jednadžbi je

iterativna Newton-Raphsonova metoda [8] .

Ukoliko se za napone i admitancije grana uvedu slijedeće oznake:

iii δVV ∠= jjj δVV ∠= (4.1)

ijijij ΘYY ∠=

(4.2)

za djelatnu i jalovu snagu u čvorištima mreže mogu se napisati slijedeći izrazi:

)δΘcos(δVYVP j

n

1j

ijijijii −−=∑=

(4.3)

)δΘsin(δVYVQ j

n

1j

ijijijii ∑=

−−=

(4.4)

Osnovna matrična jednadžba na kojoj se temelji ovaj iterativni postupak može

se napisati u sljedećem obliku:

⋅

=

∆V

∆δ

JJ

JJ

∆Q

∆P

43

21

(4.5)


33

Članovi Jacobijane dobiju se deriviranjem izraza (3.3) i (3.4) po kutu δ ,

odnosno iznosu napona V .

Obzirom da je utjecaj promjene iznosa napona čvorišta na djelatnu snagu

neznatan, a isto tako je i zanemariv utjecaj promjene kuta napona čvorišta na

jalovu snagu često se u Newton-Raphsonovom iteracijskom postupku zanemaruju

podmatrice 2J i

3J , te matrična jednadžba (3.5) prelazi u oblik (3.6). U tom

slučaju mogu se odvojeno promatrati jednadžbe utjecaja djelatne snage na kut

napona, odnosno jalove snage na iznos napona (Decoupled Newton-Raphson).

⋅

=

∆V

∆δ

J0

0J

∆Q

∆P

4

1

(4.6)

Veličina podmatrice 1J je n – 1, a veličina podmatrice

4J je 1−− PVnn pri čemu

je n ukupni broj čvorišta promatrane mreže, a PVn broj PV čvorišta.

Rezultat proračuna tokova snaga su iznosi i kutevi napona u svim čvorištima

mreže na temelju kojih se mogu odrediti i tokovi snaga po granama. Na temelju tih

rezultata moguće je odrediti proizvodnju regulacijskog čvorišta, preopterećenja

vodova i transformatora, čvorišta s naponima izvan dozvoljenih granica, te ona

proizvodna čvorišta koja zbog nedostatka ili viška jalove snage nisu u stanju

održati zadani napon na sabirnicama generatora.

4.1.2 Uvod u proračun tokova snaga za 35 kV mrežu

Za proračune tokova snaga i kratkih spojeva je korišten softverski paket “ETAP

(Electrical Transient Analyzer Program). Power Station 400” [9]. Pojednostavljena

shema razdjelne mreže s osnovnim podacima elemenata mreže predočena je na

slici 4.1 [10].

Bitno je naglasiti da je u proračun ukomponirni utjecaj 110 kV- ne prijenosne

mreže koji je preuzet iz studije “Proračun kratkog spoja u mreži Hrvatske 2005. i

2010. godine” [11] koju je izradio Institut za elektroprivredu i energetiku.


34

Slika 4.1 Pojednostavljena jednopolna shema mreže

VIR

JE II

35

35 k

VV

IRJE

I 35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

JAN

AF

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

LUD

BR

EG

35

35 k

V

SE

LNIK

35

35 k

V

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

VIR

JE 1

1011

0 kV

SE

LNIK

110

110

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

LEG

RA

D 3

535

kV

DR

NJE

10

10 k

V

DR

NJE

35

35 k

V

DA

NIC

A 1

010

kV

DA

NIC

A 3

535

kV

NO

VIG

RA

D 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VK

OP

RIV

NIC

A II

10

10 k

V

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

RA

SIN

JA 1

010

kV

NO

VIG

RA

D 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VK

OP

RIV

NIC

A II

35

35 k

V

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

TS K

OP

RIN

ICA

110

35 k

V

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

1860

MV

Asc

9.76

kA

T2

40/4

0/13

MV

A

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T7

4 M

VA

2.1

MV

A

6.1

MV

A

7.7

MV

A6

MV

A2.

7 M

VA

4 M

VA

3 M

VA

0.7

MV

A

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T10

8 M

VA

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 km

vod

9. X

HP

48

3x1x

240

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11. X

HP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

T14

40/4

0/13

MV

A

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

T17

8 M

VA

1.2

MV

A

T18

8 M

VA

vod

18. A

l/Fe3

x120

14.4

km

7.2

MV

A

T19

4 M

VA

T20

20/2

0/5

MV

A

T21

8 M

VA

3.8

MV

A

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

T22

4 M

VA

3 M

VA

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

T24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

A

5 M

VA

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15. A

l/Fe3

x120

2 km

T29

4 M

VA

T31

8 M

VA

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T56

4 M

VA

T58

8 M

VA

6.5

MV

A

TR 3

8 M

VA

SE

LNIK

10

10 k

V

TR 4

8 M

VA

10 M

W

T63

20/2

0/5

MV

A

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km


35

4.1.3 Pojne TS 110/x kV

Distribucijsko područje Elektre Koprivnica napaja se preko tri transformatorske

stanice 110/35 kV i to:

TS 110/35 kV KOPRIVNICA, instalirane snage tranformatora 2 x 40 MVA,

TS 110/35 kV VIRJE, instalirane snage tranformatora 2 x 20 MVA i

TS 110/35 kV SELNIK, instalirane snage tranformatora 2 x 20 MVA.

4.1.4 Mreža 35 kV i TS 35/10 kV

Umjesto posebnog opisa pojne mreže, za tehnički prikaz najbolje je i najsažetije

pokazati stanje na shemama i tablicama iz kojih se vidi način napajanja pojedinih

transformatorskih stanica, broj transformatora i njihova snaga te vrste i duljine

vodova.

Mreža 35 kV prikazana je shemom na slici 4.1, a detaljniji podaci o pojnim

vodovima 35 kV, putem kojih se napajaju pojedine transformatorske stanice

napona 35/10 kV, dani su u tablici 4.2. Uočljivo je da svaka transformatorska

stanica 35/10 kV ima dva transformatora. S druge strane i sustav pojnih vodova

35 kV pokazuje, kvalitativno, da većina stanica ima mogućnost dvostranog

napajanja. Trafostanice koje nemaju dvostrano napajanje, u slučaju prekida

napajanja mogu određeno kratko vrijeme biti izvan pogona, zajedno sa svom

potrošnjom koju inače napajaju. Instalirane snage TS 35/10 kV i njihova vršna

opterećenja na području Elektre Koprivnica napisani su u tablici 4.1.


36

Tablica 4.1. Instalirana snaga i vršno opterećenje TS 35/10 kV na području Elektre

Koprivnica

Br. Naziv TS 35/10 kV Instalir. snaga n x MVA)

Vršno opterećenje (kW) (% uz cos ϕ=0.95)

1. TS 35/10 kV SELNIK 2 x 8 7000 2. TS 35/10 kV LUDBREG 2 x 8 3800 3. TS 35/10 kV RASINJA 2 x 4 2100 4. TS 35/10 kV DANICA 2 x 8 8000 5. TS 35/10 kV DRNJE 2 x 4 3500 6. TS 35/10 kV LEGRAD 2 x 4 900 7. TS 35/10 kV KOPRIVNICA III 2 x 8 6000 8. TS 35/10 kV KOPRIVNICA II 2 x 8 8500 9. TS 35/10 kV KOPRIVNICA I 2 x 8 5900 10. TS 35/10 kV NOVIGRAD 2 x 4 2500 11. TS35/10/0,6 kV JANAF 2 x 4 3000 12. TS 35/10 kV CPS MOLVE 2 x 8 1200* (4000) 13. TS 35/10 kV ĐURĐEVAC 2 x 8 7200 14. TS 35/10 kV PITOMAČA 2 x 4 5000

* Opterećenje TS 35/10 kV CPS MOLVE kad su u pogonu njihovi agregati.

Tablica 4.2. Popis vodova 35 kV na području DP Koprivnica

DIONICA Duljina (km) Vrsta vodiča (mm2) SELNIK LUDBREG 3,5 Al/Fe 3 x 120 LUDBREG RASINJA 13 Al/Fe 3 x 120 KOPRIVNICA 110 RASINJA 6,8 Al/Fe 3 x 120 KOPRIVNICA 110 DANICA 3 Al/Fe 3 x 120 DANICA DRNJE 7,4 Al/Fe 3 x 120 DRNJE LEGRAD 9,35 Al/Fe 3 x 120 KOPRIVNICA 110 KOPRIVNICA II 1,3 XHP 48 3 x (1 x 240) KOPRIVNICA II KOPRIVNICA III 2,3 XHP 48 3 x (1 x 240) KOPRIVNICA III DANICA 4,3 XHP 48 3 x (1 x 240) KOPRIVNICA 110 KOPRIVNICA I 3,3 XHP 48 3 x (1 x 240) KOPRIVNICA I KOPRIVNICA II 2,8 XHP 48 3 x (1 x 240) KOPRIVNICA I NOVIGRAD 14,3 Al/Fe 3 x 120 NOVIGRAD VIRJE 6,66 Al/Fe 3 x 120 VIRJE JANAF 1,2 Al/Fe 3 x 120 JANAF CPS 2 Al/Fe 3 x 120 VIRJE CPS 3 Al/Fe 3 x 120 VIRJE ĐURĐEVAC 12,5 Al/Fe 3 x 120 ĐURĐEVAC PITOMAČA 14,4 Al/Fe 3 x 120


37

4.1.5 Proračun tokova snaga za različite varijante pogona

Za podešenje zaštite potrebno je provesti analize tokova snaga i kratkog spoja

[2]. Treba napomenuti da ove dvije analize ne čine temeljni kriterij za odabir zaštite

na pojedine elemente mreže što će biti objašnjeno u daljnjem tekstu. Analizom

tokova snaga kod normalnog pogona kao jedan od glavnih parametara se

postavljaju vršna opterećenja. Svrha ove analize jest dobivanje rezultantnih

naponskih i strujnih razina na vodovima, sabirnicama i trošilima. Po rezultatima se

postavljaju parametri po kojima se podešavaju releji za zaštitu (ovisno o tipu).

Usredotočit ćemo se na dio 35 kV mreže štićen uzdužnom diferencijalnom

zaštitom jer kako će pokazati varijanta E i F, vrijednosti struja u uzamčanom

režimu vođenja mreže, prilikom ispada pojedinih vodova, prelaze vrijednosti

podešenja zaštite voda (I>). Ispadom pojedinog voda došlo bi do „lančane

reakcije“ odnosno sve trafostanice vezane u petlju ostale bi bez napajanja. Da bi

se potvrdio model mreže nacrtan u ETAP-u odabire se dan sa manjim

opterećenjem mreže tako da se mogu isključivati pojedini vodovi, a da se

energetski sustav Elektra-e Koprivnica ne ugrozi. Razmatrat ćemo slijedeće

varijante pogona EES-a:

Varijanta A: Normalno uklopno stanje

Varijanta B: Isključenje 35 kV voda TS Koprivnica – TS Koprivnica 1

Varijanta C: Isključenje 35 kV voda TS Koprivnica 2 – TS Koprivnica 3

Varijanta D: Normalno uklopno stanje - uzima u obzir sve transformatorske

stanice sa njihovim vršnim opterećenjima.

Varijanta E: Isključenje 35 kV voda TS Koprivnica – TS Koprivnica 1

Varijanta F: Isključenje 35 kV voda TS Koprivnica – TS Danica

Varijanta G: Isključenje 35 kV voda TS Koprivnica – TS Koprivnica 2

Varijanta H: Normalno uklopno stanje – vršno opterećenje i dodatno

opterećenje od poslovne zone Ivanec od 1 MW


38

Kao rezultat proračuna tokova snaga dobiju se jednopolne shema sa

naponskim stanjima i apsolutnim iznosima struja iz programskog paketa ETAP, a

za pojedine varijante stvarne vrijednosti struja i napona iz SCADA sustava [12].

Programski paket “ETAP” kao rezultat bilo kakvih proračuna daje dokumenat

odabranog formata sadržaja u formi tabela. Prikaz rezultata proračuna tokova

snaga prikazan je u dodatku A.


39

Slika 4.2 Proračun tokova snaga za varijantu A

2 M

VA

5 M

VA

6.5

MV

A3.

8 M

VA

1.6

MV

A

4.5

MV

A2

MV

A0.

7 M

VA

1.2

MV

A

5.7

MV

A

3.3

MV

A1.

5 M

VA

3.4

MV

A

6.9

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

km

vod

12.

Al/F

e3x1

20

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

AT14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

35.9

94 k

V35.9

83

kV

10.4

29

kV

35.9

67 k

V

10.2

77 k

V

35.4

48 k

V

35.5

51 k

V

10.4

79

kV

34.4

43

kV

10.3

9 k

V34.9

1 k

V

10.2

37 k

V

35.9

81 k

V

110 k

V1

10 k

V

10.2

37 k

V

35.1

37

kV

10.4

54 k

V

35.1

95

kV

10.2

87 k

V

35.3

74 k

V

10.4

73 k

V10.2

63

kV

10.2

81 k

V

10.2

87 k

V

10.2

55

kV

35.2

41

kV

35.4

53 k

V

35.4

54

kV

35.4

02

kV

35.3

94

kV

35.5

11 k

V

110

kV

147

147

34

42

55

65

117

289

373

221

93

254

119

41

37

34

35

128

230

57

63

3

68

506

1

332

30

57

174

191

89

56

62

2

198

28

6187

26

3

30

50

12

36

55

42

37

56

59

10.3

02 k

V

403

59

442

91

26

48

12

119

87

56

161

6


40

Slika 4.3 Jednopolna shema varijante A prezentirana iz SCADA sustava


41

2 M

VA

5 M

VA

6.5

MV

A3.

8 M

VA

1.6

MV

A

4.5

MV

A2

MV

A0.

7 M

VA

1.2

MV

A

5.7

MV

A

3.3

MV

A1.

5 M

VA

3.4

MV

A

6.9

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

AT14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

35.9

94

kV

35.9

83

kV

10.4

29

kV

35.9

67

kV

10.2

77

kV

35.4

48

kV

35.5

51

kV

10.4

79 k

V

34.4

43 k

V

10.3

9 k

V34.9

1 k

V

10.2

37

kV

35.9

81

kV

110

kV

110 k

V

10.2

33

kV

35.1

24 k

V

10.4

5 k

V

35.1

82

kV

10.2

83

kV

35.3

61

kV

10.4

51 k

V10.2

42

kV

10.2

74 k

V

10.2

81 k

V

10.2

55 k

V

35.1

7 k

V3

5.3

81 k

V

35.4

31

kV

35.3

82

kV

35.3

92 k

V

35.5

09 k

V

110

kV

147

147

34

42

55

64

117

289

373

221

93

254

119

41

37

34

29

92

28

315

57

63

3

68

506

1

332

30

57

174

191

89

56

62

2

198

28

6187

26

3

30

50

12

36

55

42

37

56

59

10.3

02

kV

403

59

442

26

48

12

113

93

56

161

6

Slika 4.4 Proračun tokova snaga za varijantu B


42

Slika 4.5 Jednopolna shema varijante B prezentirana iz SCADA sustava


43

Slika 4.6 Proračun tokova snaga za varijantu C

2 M

VA

5 M

VA

6.5

MV

A3.

8 M

VA

1.6

MV

A

4.5

MV

A2

MV

A0.

7 M

VA

1.2

MV

A

5.7

MV

A

3.3

MV

A1.

5 M

VA

3.4

MV

A

6.9

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

AT14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

35.9

94 k

V35.9

83 k

V

10.4

29 k

V

35.9

67 k

V

10.2

77 k

V

35.4

48 k

V

35.5

51

kV

10.4

79

kV

34.4

43

kV

10.3

9 k

V34.9

1 k

V

10.2

37 k

V

35.9

81 k

V

110 k

V1

10 k

V

10.1

8 k

V

34.9

41 k

V

10.3

96

kV

34.9

99 k

V

10.2

29

kV

35.1

77

kV

10.4

74

kV

10.2

64

kV

10.2

85 k

V

10.2

kV

10.2

53 k

V

35.2

45 k

V3

5.4

56 k

V

35.4

68

kV

35.1

05

kV

35.3

84 k

V

35.5

01 k

V

110 k

V

147

147

34

42

55

65

117

289

373

221

93

255

118

41

37

34

84

22

28

131

57

63

3

68

506

1

332

30

57

174

191

89

56

62

2

198

28

6187

26

3

30

50

12

35

55

42

37

56

59

10.3

02 k

V

403

59

442

70

26

47

12

206

56

161

6


44

Slika 4.7 Jednopolna shema varijante C prezentirana iz SCADA sustava


45

Uspoređivanjem varijanata A, B, C u ETAP-u i SCADA-i može se vidjeti da

model mreže u ETAP-u odgovara stvarnom modelu jer su vrijednosti struja i

napona približno iste. Razlika je javlja radi netočnosti strujnih transformatora i

„mrtvih zona“ mjernih vrijednosti. Prema tome uzima se da je model 35 kV mreže

„dobar“ i proračuni se mogu nastaviti bez simulacije u SCADA sustavu. Dolazi se

do modela mreže sa vršnim vrijednostima opterećenja trafostanica.


46

Slika 4.8 Proračun tokova snaga za varijantu D

2.1

MV

A

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A

3.8

MV

A3

MV

A

5 M

VA

7 M

VA

5.9

MV

A

8 M

VA

2.5

MV

A8.

5 M

VA

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

km

vod

12.

Al/F

e3x1

20

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

A35.9

94

kV

35.6

6 k

V

10.2

32 k

V

35.6

27

kV

10.2

48

kV

35.3

98

kV

35.5

17

kV

10.1

38 k

V

33.5

15 k

V

10.1

56

kV

34.2

07 k

V

10.2

37

kV

35.9

81

kV

110

kV

110

kV

9.9

82 k

V

34.3

01 k

V

10.1

23

kV

34.3

75

kV

10.0

29

kV

34.6

69

kV

10.1

81

kV

10.0

1 k

V

10.0

62 k

V

10.0

76 k

V

10.0

67 k

V

34.4

69

kV

34.8

03 k

V

34.8

08

kV

34.7

31

kV

34.7

67 k

V

34.8

89 k

V

110

kV

211

211

36

51

72

100

122

346

490

341

145

461

204

52

67

36

72

84

3

325

60

90

3

68

638

9

417

45

60

184

219

176

64

88

2

289

43

6265

51

3

45

63

15

61

72

51

67

64

60

10.2

9 k

V

409

60

634

135

51

76

15

173

139

56

214

6


47

Slika 4.9 Proračun tokova snaga za varijantu E

2.1

MV

A

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A

3.8

MV

A3

MV

A

5 M

VA

7 M

VA

5.9

MV

A

8 M

VA

2.5

MV

A8.

5 M

VA

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

A3

5.9

94 k

V3

5.6

6 k

V

10.2

32 k

V

35.6

27 k

V

10.2

48 k

V

35.3

98 k

V

35.5

17

kV

10.1

38

kV

33.5

15

kV

10.1

56 k

V

34.2

07 k

V

10.2

37 k

V

35.9

81 k

V

110 k

V1

10 k

V

9.9

76

kV

34.2

81 k

V

10.1

17

kV

34.3

55 k

V

10.0

23 k

V

34.6

48 k

V

10.1

49 k

V9

.978

kV

10.0

52

kV

10.0

67

kV

10.0

66

kV

34.3

61 k

V34.6

95

kV

34.7

73 k

V

34.7

01 k

V

34.7

63

kV

34.8

85

kV

110 k

V

211

211

36

51

72

100

122

346

490

340

145

461

203

52

67

36

62

143

43

450

60

90

3

68

638

9

417

45

60

184

219

176

64

88

2

289

43

6265

51

3

45

63

15

61

72

51

67

64

60

10.2

9 k

V

409

60

634

51

76

15

164

149

56

214

6


48

Slika 4.10 Proračun tokova snaga za varijantu F

2.1

MV

A

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A

3.8

MV

A3

MV

A

5 M

VA

7 M

VA

5.9

MV

A

8 M

VA

2.5

MV

A8.

5 M

VA

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod

9. X

HP

48

3x1x

240

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

vod 4. Al/Fe3x120

3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

A3

5.9

94 k

V3

5.6

6 k

V

10.2

32 k

V

35.6

27 k

V

10.2

48 k

V

35.3

98 k

V

35.5

17

kV

10.1

38

kV

33.5

15

kV

10.1

56 k

V

34.2

07 k

V

10.2

37 k

V

35.9

81 k

V

110 k

V1

10 k

V

9.9

16

kV

34.0

77 k

V

10.0

56

kV

34.1

51 k

V

9.9

62

kV

34.4

43 k

V

10.1

73 k

V1

0.0

01 k

V

10.0

49

kV

10.0

45

kV

10.0

63

kV

34.4

39 k

V34.7

73

kV

34.7

65 k

V

34.6

26 k

V

34.7

53

kV

34.8

75

kV

110 k

V

211

211

36

51

72

100

122

346

490

341

145

463

203

52

68

36

211

16

43

440

60

90

3

68

638

9

417

45

60

184

219

176

64

88

2

289

43

6265

51

3

45

63

15

61

72

51

68

64

60

10.2

9 k

V

409

60

635

159

51

76

15

313

56

214

6


49

Slika 4.11 Proračun tokova snaga za varijantu G

2.1

MV

A

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A

3.8

MV

A3

MV

A

5 M

VA

7 M

VA

5.9

MV

A

8 M

VA

2.5

MV

A8.

5 M

VA

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

kmvo

d 12

. A

l/Fe3

x120

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

A3

5.9

94

kV

35.6

6 k

V

10.2

32

kV

35.6

27

kV

10.2

48

kV

35.3

98

kV

35.5

17

kV

10.1

38

kV

33.5

15

kV

10.1

56 k

V

34.2

07 k

V

10.2

37

kV

35.9

81 k

V

110 k

V110

kV

9.9

33

kV

34.1

34 k

V

10.0

73 k

V

34.2

08 k

V

9.9

79 k

V

34.5

kV

10.1

31 k

V9.9

6 k

V

9.9

75

kV

10.0

02

kV

10.0

62

kV

34.3

01 k

V3

4.6

34 k

V

34.5

13 k

V

34.4

77 k

V

34.7

48

kV

34.8

7 k

V

110

kV

211

211

36

51

72

100

122

346

491

340

145

463

203

52

68

36

16

234

43

60

90

3

68

638

9

417

45

60

184

219

176

64

88

2

289

43

6265

51

3

45

63

15

61

72

51

68

64

60

10.2

9 k

V

409

60

635

377

51

76

15

91

223

56

214

6


50

Razvojem poslovne zone Ivanec i zahtjevom za priključenje od 1 MW dolazimo

do konačnog proračuna toka snage za 35 kV mrežu:

Slika 4.12 Proračun tokova snaga za varijantu H

2.1

MV

A

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A

3.8

MV

A3

MV

A

5 M

VA

7 M

VA

5.9

MV

A

8 M

VA

2.5

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

10 k

V67

9.3

A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 km

vod

9. X

HP

48

3x1x

240

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

km

vod

12.

Al/F

e3x1

20

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T31

8 M

VA

T56

4 M

VA

T14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

9.5

MV

A

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T29

4 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

A3

5.9

94 k

V35.6

6 k

V

10.2

32

kV

35.6

27

kV

10.2

48 k

V

35.3

98 k

V

35.5

17

kV

10.1

38

kV

33.5

15

kV

10.1

56 k

V

34.2

07

kV

10.2

37

kV

35.9

81 k

V

110 k

V1

10 k

V

9.9

64 k

V

34.2

4 k

V

10.1

05 k

V

34.3

14

kV

10.0

11 k

V

34.6

08 k

V

10.1

63

kV

9.9

92 k

V

10.0

28

kV

10.0

58

kV

10.

05 k

V

34.4

08

kV

34.7

42

kV

34.7

45

kV

34.6

69

kV

34.7

08

kV

34.

83 k

V

110 k

V

217

217

36

51

80

100

121

346

548

341

145

461

203

52

67

36

71

643

338

60

90

3

68

638

9

417

45

60

184

219

176

64

88

2

289

43

6265

51

3

45

63

15

61

80

51

67

64

60

10.

29 k

V

409

60

651

138

51

76

15

172

140

56

214

6


51

4.2 PRORAČUN KRATKOG SPOJA

4.2.1 Teorijski uvod

Za potrebe podešenja relejne zaštite potrebno je provesti proračun struja

kratkog spoja za predvidiva uklopna i pogonska stanja razdjelne mreže. Prema

trenutno važećem međunarodnom standardu IEC 909/1988 [13] pretpostavlja se

da je mreža prije nastanka kvara neopterećena, a ovisno o naponskoj razini mreže

i vrsti kratkog spoja koji se računa (maksimalni ili minimalni) definira se naponski

faktor c, kojim se množi nazivni napon u svim čvorištima mreže. Za određivanje

maksimalnih struja kratkog spoja, navedeni faktor c iznosi 1.1 (10 % viši napon od

nazivnog) za sabirnice u mrežama nazivnog napona iznad 1 kV, a u mrežama

niskog napona (0.4 kV) taj faktor ima vrijednost 1.

Za razmatrana uklopna i pogonska stanja potrebno je provesti proračune za

početni, prijelazni i trajni kratki spoj i to za tropolni, jednopolni, dvopolni i dvopolni

kratki spoj sa zemljom. Za proračun početnog kratkog spoja generatori i VN motori

se modeliraju njihovim početnim reaktancijama, dok se u slučaju prijelaznog

kratkog spoja generatori modeliraju početnim, a VN motori prijelaznim

reaktancijama. Rezultati proračuna trajnog kratkog spoja mjerodavni su za

zagrijavanje elemenata EES-a. U tom proračunu ne uzima se u obzir utjecaj

motora, a generatori se modeliraju prijelaznim reaktancijama.

Prilikom određivanja udarne struje kratkog spoja polazi se od efektivne

vrijednosti simetrične komponente struje početnog kratkog spoja, a uz pomoć

omjera X/R uzme se u obzir utjecaj istosmjerne komponente. Ako se za simetričnu

komponentu struje početnog kratkog spoja koristi oznaka I k

" , tada se udarna

struja kratkog spoja (peak current) tj. prva tjemena vrijednost struje kratkog spoja,

dobiva prema izrazu:

"

kp II 2κ= (4.7)

Faktor κ ovisan je o omjeru X/R, a određuje se prema izrazu:

X/R..

3

980021−

+= eκ (4.8)

Za određivanje rasklopne struje kratkog spoja (breaking current) bI potrebno je,

osim omjera X/R, poznavati i vrijeme potrebno za otvaranje kontakata prekidača,


52

te omjer između udjela u struji kratkog spoja svakog generatora i njegove nazivne

struje. Svi navedeni utjecaji definirani su faktorom µ, a rasklopna struja kratkog

spoja određena je izrazom:

"

kb II µ= (4.9)

Faktor µ se definira za različita minimalna vremena otvaranja prekidača prema

izrazima:

stzae

stzae

stzae

stzae

nGkG

nGkG

nGkG

nGkG

II

II

II

II

250940560

100720620

050510710

020260840

380

320

300

260

.,..

.,..

.,..

.,..

min

/.

min

/.

min

/.

min

/.

"

"

"

"

≥+=

=+=

=+=

=+=

−

−

−

−

µ

µ

µ

µ

(4.10)

pri čemu je:

"

kGI - udio struje pojedinog generatora u ukupnoj struji kratkog spoja

nGI - nazivna struja generatora

Ovako izračunata rasklopna struja ne uzima u obzir utjecaj istosmjerne

komponente struje kratkog spoja, pa stoga bI predstavlja samo simetričnu

komponentu rasklopne struje. U izlaznim rezultatima proračuna tropolnog kratkog

spoja ta je struja označena kao bsymI . Utjecaj istosmjerne komponente određuje se

prema izrazu:

X/R"

ft

kDC eII

π2

2−

= (4.11)

pri čemu je: f – frekvencija (Hz)

t – vrijeme otvaranja kontakata prekidača (s)

Na temelju izraza za simetričnu i istosmjernu komponentu može se odrediti

efektivna vrijednost ukupne rasklopne struje kratkog spoja prema izrazu:

22DCbsymbasym III +=

(4.12)

Trajna struja kratkog spoja (steady-state current) određena je na temelju udjela

pojedinih generatora prema izrazu:

nGk II λ= (4.13)


53

pri čemu je faktor λ ovisan o omjeru nGkG II /" i sinkronoj reaktanciji generatora

(xd). Ovaj se faktor posebno zadaje za turbogeneratore i generatore s istaknutim

polovima.

4.2.2 Uvod u proračun kratkog spoja

Analize su provedene za sve varijante zamkastog pogona prema standardu IEC

909 [13]. Struje kratkog spoja je potrebno poznavati za odabir i podešenje relejne

zaštite tog dijela distribucijskog sustava. Rezultati za vrijednosti maksimalnih struja

kratkog spoja važni su kod dimenzioniranja opreme dok struje minimalnog kratkog

spoja su bitne za podešavanje zaštite [1].

Za minimalni kratki spoj provedeni su proračuni struja tropolnog, jednopolnog,

dvopolnog i dvopolnog kratkog spoja sa zemljom, a kompletni rezultati proračuna

nalaze se u dodatku B. U tablicama se, pored iznosa struja u pojedinim čvorištima

mreže, nalaze i udjeli struja kratkog spoja iz susjednih čvorišta što je potrebno za

proračun podešenja zaštite.

4.2.3 Proračun kratkog spoja 35 kV mreže

Proračun kratkog spoja 35 kV izvšit će se za varijantu normalnog uklopnog

stanja te prema podacima dobivenih iz proračuna provjeriti će se trenutno

podešenje zaštite 35 kV mreže.


54

Slika 4.13 Jednopolna shema 35 kV mreže s minimalnim vrijednostima struja kratkog

spoja varijanta A

2.5

MV

A5.

9 M

VA

8 M

VA

2.1

MV

A3.

8 M

VA

7 M

VA

8 M

VA

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

3 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A5

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

679.

3 A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

km

vod

12.

Al/F

e3x1

20

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T29

4 M

VA

T31

8 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T56

4 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

AT14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

0.3

1 k

A

0.3

0 k

A

2.9

kA

0.3

0 kA

5.3

kA

0.3

1 kA0

.31

kA

4.0

kA

0.2

8 kA

7.0

kA

0.2

9 k

A

14.

3 kA

0.3

1 kA10.

5 kA

10.

5 kA

2.6

kA

0.2

8 kA

2.8

kA0

.29

kA

11.

0 kA0.3

0 kA

2.8

kA

6.0

kA

10.6

kA

10.0

kA

3.0

kA

0.2

9 k

A0.3

0 k

A0.3

0 kA

0.3

0 k

A

0.2

9 k

A

0.3

0 kA

10.

7 kA

9

1.6

3

5

5.3

6

5.5

.294

.155

.054

.145

.247

.05

.136

.287

.165

.234

9.2

8.1

5

3.5

.278

2

1.3

.309

.299

.305

1.2

1.2

2.8

.309

.3

2.9

5

23.5

2.6

2.8

5.3

55.5

5.38

.6 k

A4.3

4.3

.301

.293

.283

.017

4.4

.29

.307


55

Slika 4.14 Jednopolna shema 35 kV mreže s maksimalnim vrijednostima struja kratkog

spoja varijanta A

2.5

MV

A5.

9 M

VA

8 M

VA

2.1

MV

A3.

8 M

VA

7 M

VA

8 M

VA

6 M

VA

3.5

MV

A0.

9 M

VA

3 M

VA

1.2

MV

A

7.2

MV

A5

MV

A

1860

MV

Asc

9.76

kA

1750

MV

Asc

9.19

kA

1900

MV

Asc

9.97

kA

10 M

W

679.

3 A

vod

3. A

l/Fe3

x120

6.8

km

vod 4. Al/Fe3x120

3 kmvo

d 9.

XH

P 4

8 3x

1x24

0

4.3

km

vod

5. A

l/Fe3

x120

7.4

km

vod

6. A

l/Fe3

x120

9.35

km

vod 8. XHP 48 3x1x240

2.3 km

vod

11.

XHP

48

3x1x

240

2.8

km

vod

12.

Al/F

e3x1

20

14.3

km

vod 10. XHP 48 3x1x240

3.3 km

vod 7. XHP 48 3x1x240

1.3 km

vod

18.

Al/F

e3x1

20

14.4

km

vod 14. Al/Fe3x120

1.2 km

vod 1. Al/Fe3x120

3.5 km

vod

2. A

l/Fe3

x120

13 k

m

vod

15.

Al/F

e3x1

20

2 km

vod

XVII

0.09

+0.

1j o

m/k

m

0.1

km

vod 13. Al/Fe3x120

6.66 km

vod 17. Al/Fe3x120

12.5 km

vod 16. Al/Fe3x120

3 km

T3

4 M

VA

T4

8 M

VA

T5

8 M

VA

T6

8 M

VA

T7

4 M

VA

T8

4 M

VA

T9

4 M

VA

T10

8 M

VA

T17

8 M

VA

T18

8 M

VA

T19

4 M

VA

T21

8 M

VA

T22

4 M

VA

T29

4 M

VA

T31

8 M

VA

T33

4 M

VA

T35

8 M

VA

T42

4 M

VA

T44

8 M

VA

T46

4 M

VA

T48

4 M

VA

T50

8 M

VA

T52

8 M

VA

T54

8 M

VA

T56

4 M

VA

T58

8 M

VA

TR 3

8 M

VA

TR 4

8 M

VA

T2

40/4

0/13

MV

AT14

40/4

0/13

MV

AT20

20/2

0/5

MV

AT24

20/2

0/5

MV

AT25

20/2

0/5

MV

AT63

20/2

0/5

MV

A

TS K

OP

RIV

NIC

A 1

1011

0 kV

TS

KO

PR

INIC

A 1

1035

kV

RA

SIN

JA 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 3

535

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 35

35 k

VN

OV

IGR

AD

35

35 k

V

RA

SIN

JA 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

III 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

II 1

010

kV

KO

PR

IVN

ICA

I 10

10 k

VN

OV

IGR

AD

10

10 k

V

DA

NIC

A 3

535

kV

DA

NIC

A 1

010

kV

DR

NJE

35

35 k

V

DR

NJE

10

10 k

V

LEG

RA

D 3

535

kV

LEG

RA

D 1

010

kV

SE

LNIK

110

110

kVV

IRJE

110

110

kV

CP

S M

OLV

E 3

535

kV

CP

S M

OLV

E 1

010

kV

ĐU

RĐ

EV

AC

35

35 k

V

ĐU

RĐ

EV

AC

10

10 k

V

PIT

OM

AC

A 3

535

kV

PIT

OM

AC

A 1

010

kV

SE

LNIK

35

35 k

V

LUD

BR

EG

35

35 k

V

LUD

BR

ER

G 1

010

kV

JAN

AF

35

35 k

V

JAN

AF

10

10 k

V

VIR

JE I

3535

kV

VIR

JE II

35

35 k

V

SE

LNIK

10

10 k

V

4.9

kA

4.2

kA

2.8

kA

3.9

kA

4.8

kA

3.5

kA

4.2

kA

3.4

kA

1.7

kA

5.8

kA

2.6

kA

12.6

kA

4.4

kA9

.7 k

A10.1

kA

2.3

kA

2.2

kA

2.7

kA3

.4 k

A

10.3

kA5.8

kA

2.6

kA

5.8

kA

9.7

kA

8.9

kA

2.8

kA

2.5

kA

6.1

kA

6.3

kA

6.0

kA

3.8

kA

6.4

kA

10.3

kA

9.8

.515

.072

2.6

.169

3.9

.257

3.9

.254

4.9

.26

1.2

2.9

74

.413

3.2

89

.074

.362

3.7

3.7

.072

2.5

1.4

2.5

4.4

12.8

.112

2.4

3

1.1

3.8

10

9.2

.623

3.1

.446

.171

2.3.2

27

1.5

1.2

.12

1.3

.138

3.7

.784

3.8

.248

.207

3.3

.177

.312

.826

.115

2.2

3.7

3.6

.069

2.6

.623

3.1

.12

1.3

.171

2.3

.022

2.3

.083

2.4

.257

3.9

.169

3.9

.362

3.7

.209

4.1

.122 7

.4 k

A3.3

.867

.122

3.3

4.3

.4.0

69

3.3

.104

.022

2.2

.98

.516

6

.51

2.1

3.1

1.2


56

4.2.4 Proračun kratkog spoja 10 kV mreže

Proračun kratkog spoja 10 kV izvšit će se za varijantu normalnog uklopnog

stanja za područje na kojem se planira izgraditi novi distribuirani izvor električne

energije - geotermalna elektrana. Prema podacima dobivenih iz proračuna

provjeriti će se trenutno podešenje zaštite 10 kV mreže, a u poglavlju 5. razmotrit

će se utjecaj geotermalne elektrane na podešenje zaštite spomenute 10 kV

mreže. U Elektra Koprivnica zvjezdišta sekundara transformatora 35/10 kV su

izolirana odnosno struju jednopolnog kratkog sačinjavaju kapacitivne struje vodova

i transformatora (red veličine nekoliko ampera do nekoliko desetaka ampera u

dijelu mreže gdje prevladavaju kabelski vodovi). Programski paket ETAP ne

računa kapacitivne struje kod izoliranog zvjezdišta transformatora pa se kod

prikaza koriste maksimalne vrijednosti kratkog spoja, a u izlaznim izvještajima

kratkog spoja prikazane su sve struje (1pks koja je nula, 2pks, 2pks sa zemljom i

3pks) [9].


57

Slika 4.15 Jednopolna shema 10 kV mreže s maksimalnim vrijednostima kratkog spoja

90 k

VA

129.

9 A

250

kVA

360.

8 A

48 k

VA

69.2

8 A

35 k

VA

50.5

2 A

250

kVA

360.

8 A

242

kVA

349.

3 A

591

kVA

853

A

600

kVA

866

A

21 k

VA

30.3

1 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

11 k

VA

15.8

8 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

27 k

VA

38.9

7 A

122.

7 A

31 k

VA

44.7

4 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

1.8

MV

A

103.

9 A

5 M

VA

288.

7 A

4 M

VA

65.9

8 A

U19

1890

MV

Asc

9.92

kA

Gen

12.

975

MW

306.

2 A

Gen

32.

975

MW

306.

2 A

Gen

42.

975

MW

306.

2 A

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

TS S

ELN

IK8

MV

A

Poz

gaj 1

630

kVA

Pec

enec

400

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ses

vete

316

0 kV

A

TS R

asin

ja4

MV

ATS

Ras

inja

(2)

4 M

VA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Ras

inja

HZP

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

AG

oric

a10

0 kV

A

Voj

vodi

nec

50 k

VA

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Kuz

min

ec 1

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

A

TS S

elni

k (2

)8

MV

A

T1

3.5

MV

AT5

3.5

MV

AT7

3.5

MV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Ho

tel

630

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Suš

ara

630

kVA

T13

20/2

0/5

MV

A

M. B

ukov

ec 1

10

M.

Buk

ovec

1 0

.4

Slju

ncar

a Jo

le 1

0

Slju

ncar

a Jo

le 0

.4M

. B

ukov

ec 2

10

M.

Buk

ovec

2 0

.4

M.

Buk

ovec

3 1

0

M.

Buk

ovec

3 0

.4

Slju

ncar

a S

mon

tara

10

Slju

ncar

a S

mon

tara

0.4

Sel

nik

35 Sel

nik

10

Poz

gaj 1

10

Poz

gaj 1

0.4

Pec

enec

10

Pec

enec

0.4

Poz

gaj 2

10

Poz

gaj 2

0.4

Ses

vete

3 1

0

Ses

vete

3 0

.4

Ras

inja

10

Ras

inja

35

Jena

ko tr

ade

10

Jena

ko tr

ade

0.4

Ras

inja

HZP

10

Ras

inja

HZP

0.4

Grb

asev

ec 1

0

Grb

asev

ec 0

.4

Gor

ica

10

Gor

ica

0.4

Voj

vodi

nec

10

Voj

vodi

nec

0.4

Kuz

min

ec 2

10

Kuz

min

ec 2

0.4

Kuz

min

ec 1

10

Kuz

min

ec 1

0.4

Kol

edin

ec 1

0

Kol

edin

ec 0

.4

Sel

nica

10

Sel

nica

0.4

Kut

njak

2 1

0

Kut

njak

2 0

.4

Gen

1 6

.6

Gen

10

Gen

2 6

.6G

en 3

6.6

INA

Kut

njak

0.4

INA

Kut

njak

10

Hot

el 0

.4

Hot

el 1

0

Pla

sten

ici 0

.4

Pla

sten

ici 1

0

Sus

ara

0.4

Sus

ara

10

Sel

nik

110

1.8

kA

2.1

kA

2.2

kA

2.0

kA

2. 9

kA

3.3

kA

4.1

kA

5.2

kA

5. 7

kA

5.7

kA

4.8

kA

2. 5

kA

3.2

kA

2.5

kA

12

.2 k

A

6.3

kA

2.1

kA

1.8

kA

1.9

kA

1. 7

kA

1.8

kA

SR

111

2

SR

101

7S

R 1

018

SR

101

9S

R 1

020

SR

102

1

SR

102

2

25

.0 k

A

85 k

VA

17 k

VA

24.5

4 A

31 k

VA

44.7

4 A

55 k

VA

79.3

9 A

31 k

VA

44.7

4 A

35 k

VA

50.5

2 A

31 k

VA

44.7

4 A

29 k

VA

41.8

6 A

24 k

VA

34.6

4 A

45 k

VA

64.9

5 A

18 M

VA

296.

9 A

3 M

VA

173.

2 A

0.5

MV

A

28.8

7 A

U17

1860

MV

Asc

9.76

kA

Sel

nica

160

kVA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Zabl

atje

100

kVA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Mal

i Oto

k10

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 3

400

kVA

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec 1

0

Ant

olov

ec 0

.4

Kut

njak

1

10

Kut

njak

1 0

.4

Zabl

atje

10

Zabl

atje

0.4

Imbr

iove

c 1

10

Imbr

iove

c 1

0.4

Imbr

iove

c 2

10

Imbr

iove

c 2

0.4

Mal

i oto

k 10

Mal

i oto

0.4

V. o

tok

2 10

V. o

tok

2 0.

4

V. o

tok

1 10

V. o

tok

1 0.

4

V. o

tok

3 10

V. o

tok

3 0.

4

Legr

ad 1

0

Legr

ad 3

5

Drn

je 3

5

Drn

je 1

0

Dan

ica

35

Dan

ica

10

Kop

rivni

ca

110

Kop

rivni

ca 3

5

3.4

kA

4. 5

kA

3.1

kA

2.4

kA

2.2

kA

1.6

kA

1.2

kA

1.2

kA

1.3

kA

0.6

9 k

A

0.9

0 k

A

0.8

6 k

A

0. 7

3 k

A

FLA

931

5

SR

900

9

SR

914

4LR

941

0LR

941

3S

R 9

078

SR

913

7LR

940

6 SR

913

6

5.3

kA

9.4

kA

24

.6 k

A

10

.9 k

A

6 M

VA

346.

4 A


58

4.3 Analiza rezultata proračuna

Za uspješno provođenje izbora i pravilnog podešenja zaštitnih uređaja

neophodno je odrediti vrijednosti struja kvara u mreži srednjeg napona, te

vrijednosti struja u normalnom pogonu. U poglavlju 4.1. provedeni su tokovi snaga,

a tablični prikaz rezultata dan je u dodatku A. U poglavlju 4.2. provedeni su

proračuni kratkog spoja, a tablični prikaz rezultata dan je u dodatku B. Oba

proračuna provedena su za zadana različita pogonska stanja mreže. Obuhvaćene

su petlje mreže 35 kV u kojima su uključene transformatorske stanice

TS 110/35 kV Koprivnica, TS 35/10 kV Koprivnica 1, TS 35/10 kV Koprivnica 2,

TS 35/10 kV Koprivnica 3 i TS 35/10 kV Podravka Danica.

Iz razmotrenih karakterističnih pogonskih stanja i dobivenih rezultata izabiru se

tzv. “najnepovoljniji”, a to su maksimalna struja pri normalnom pogonu i minimalna

struja kratkog spoja koja će poteći u određenoj situaciji u razmatranom dijelu

postrojenja.

Za proračun podešenja zaštite cijelog distribucijskog elektroenergetskog

sustava situacija je složenija zbog toga što se osim podataka dobivenih

rezultatima proračuna za karakteristična pogonska stanja, u obzir moraju uzeti i

trenutna podešenja zaštite u transformatorskim stanicama te tzv. povijest

djelovanja uređaja relejne zaštite. Pod pojmom povijest djelovanja smatraju se

opisi poremećaja te svi postojeći zapisi o radu nekog zaštitnog uređaja od dana

kada je prvi put pušten u pogon do dana kada se obavlja analiza i proračun

podešenja.

Svrha izvedenih proračuna kratkog spoja u predmetnom sustavu je postizanje

selektivnosti relejne zaštite. Pod selektivnošću se podrazumijeva automatsko

isključivanje samo dijela elektroenergetskog sustava u kvaru, tj. odvajanje

najmanjeg mogućeg dijela elemenata mreže oko mjesta kvara od ostatka

elektroenergetskog sustava.

Zbog relativno malih promjena vrijednosti struje kratkog spoja kroz

elektroenergetsku mrežu, selektivno djelovanje se izuzetno teško može postići

strujnim podešenjem nadstrujnih zaštita, pa je za ostvarenje selektivnosti zaštite

korišteno vremensko stupnjevanje djelovanja pojedinih releja. Relej najbliži mjestu


59

kvara prorađuje prvi, a svi ostali releji od mjesta kvara prema izvoru napajanja

slijedom sporije.

Proračunom tokova snaga za varijantu E (simulacija ispada 35 kV voda

Koprivnica – Koprivnica 1) uočava se da struja na 35 kV vodu TS 110/35 kV

Koprivnica – TS 35/10 kV Koprivnica 2 prelazi podešenu vrijednost struje I> u TS

110/35 kV Koprivnica na polju prema TS 35/10 kV Koprivnica 2 od 360 A

0,2SI30xDT [14].

Proračunom tokova snaga za varijantu F (simulacija ispada 35 kV voda

Koprivnica – Danica) uočava se da struja na 35 kV vodu TS 110/35 kV Koprivnica

– TS 35/10 kV Koprivnica 2 prelazi podešenu vrijednost struje I> u TS 110/35 kV

Koprivnica na polju prema TS 35/10 kV Koprivnica 2 od 360 A 0,2SI30xDT [14].

Proračunom tokova snaga za varijantu G (simulacija ispada 35 kV voda

Koprivnica – Koprivnica 2) uočava se da struja na 35 kV vodu TS 110/35 kV

Koprivnica – TS 35/10 kV Koprivnica 1 prelazi podešenu vrijednost struje I> u TS

110/35 kV Koprivnica na polju prema TS 35/10 kV Koprivnica 1 od 360 A

0,2SI30xDT [14].

Razvojem distribucijske mreže odnosno povećanjem angažirane snage na

lokaciji koju napaja TS 35/10 kV Koprivnica 2 i provedbom proračuna tokova

snage dolazi se do zaključka da dosadašnje podešenje zaštite I> na vodovima od

TS 110/35 kV Koprivnica prema TS 35/10 kV Koprivnica 1 i prema TS 35/10 kV

Koprivnica 2 ne odgovara.

Osim toga prilikom kvara na jednom vodu i obostranog isključenja kvarnog voda

potrebno je raskinuti drugu petlju kako u slučaju drugog kvara nebi cijeli konzum

ostao bez električne energije.

Za povećanje pouzdanosti opskrbe kupaca električnom energijom potrebno je

izgraditi 35 kV vod (kabelski – manji broj kvarova) između TS 110/35 kV

Koprivnica – TS 35/10 kV Podravka Danica presjeka 240 mm2 [15].

Vrijednosti iz tablica od 3.1 do 3.13. koje su podebljane i označene crvenom

bojom potrebno je promjeniti.


60

Tablica 4.3 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 110/35 kV KOPRIVNICA


H04 VP 35 kV DANICA 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 410 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H05 VP 35 kV KOPRIVNICA 2 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 570 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H07 VP 35 kV KOPRIVNICA 1 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 570 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H13 VP 35 kV RASINJA 60 A 2 s → NEMA 60 A 2,5 s 360 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,2 kA 0,3 s

Tablica 4.4 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV DANICA


H01 KOPRIVNICA 110 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 410 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H02 DRNJE 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,2 s




Tablica 4.5 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV KOPRIVNICA 3


H02 DANICA 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 570 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s






H01 KOPRIVNICA 1 15 A 0,7 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 570 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H02 TRAFO T28 MVA 15 A 0,4 s NEMA NEMA 132 A 0,1 SI30XDT 201 A 0,2 s 1,5 kA 0 s







H02 KOPRIVNICA 2 15 A 0,7s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 570 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,3 s

H03 NOVIGRAD 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,7 s 360 A 0,25 SI30XDT 510 A 0,1s→ 510 A 0,2 s



Tablica 4.8 Preporučena podešenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV DRNJE




H05 DANICA 15 A 1 s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,25 SI30XDT NEMA 1,5 kA 0,2 s

H06 LEGRAD 15 A 0,7s→ NEMA 20,25 A 0,4 s 300 A 0,1 SI30XDT NEMA 1 kA 0 s


61

Dodatno, razvojem SN mreže i povećanjem angažirane snage na lokaciji koju

opskrbljuje TS 35/10 kV Koprivnica 2 potrebno je promijeniti i podešenja uzdužne

diferencijalne zaštite jer su se promjenile vršne rijednosti pogonskih struja, a

podešena vrijednost uzdužne diferencijalne zaštite nesmije biti niža od 15 %

pogonske struje [7]. U tablici 4.9 podebljano i crveno su označena podešenja

uzdužne diferencijalne zaštite koje treba podesititi.

Tablica 4.9 Minimalne vrijednosti podešenja diferencijalne struje

Vod Ic (A) Min Idiff> (A) Ipog max (A) Min Idiff> (A) Idiff> (A) Idiff> (A)

Koprivnica 3 – Koprivnica 2 3,02 6,04 172 25,08 26 30

Koprivnica 3 – Danica 3,95 7,90 71 10,65 11 20

Koprivnica 2 – Koprivnica 110/35 1,71 3,42 338 50,07 50 50

Koprivnica 110/35 – Danica 0,09 0,18 140 21 21 30

Koprivnica 2 – Koprivnica 1 3,68 7,36 6 0,9 8 20

Koprivnica 1 – Koprivnica 110/35 4,34 8,68 138 20,7 21 30

Utjecaj priključenja geotermalne elektrane na podešenje zaštite 10 kV mreže

62

5 UTJECAJ PRIKLJUČENJA GEOTERMALNE ELEKTRANE NA PODEŠENJE ZAŠTITE 10 KV MREŽE

5.1 Općenito o distribuiranim izvorima

Priključenjem i paralelnim pogonom s mrežom većeg broja izvora električne

energije, na različitim razinama distribucijske mreže i s vrlo različitim pogonskim

značajkama, pogon distribucijske mreže nalazi se pred novim izazovima. Na

sučeljima naponskih razina i unutar jedne mreže dolazi do kritičnih okolnosti

paralelnog pogona distribuiranih izvora s mrežom, a to je dvosmjerni tok energije

potrošnje i energije kvara [16]. Do pojave distribuiranih izvora svi tokovi snage bili

su s jednim smjerom: iz mreže prijenosa električne energije u distribucijsku mrežu,

a u njoj s više na nižu naponsku razinu. Takvo jednostavno stanje mogli su

poremetiti tek tokovi jalove kapacitivne snage. Značajke postojećeg sustava

zaštite u distribucijskoj mreži našle su se u drukčijim, izazovnim pogonskim

okolnostima jer se postojeći koncept štićenja oslanja na jedan smjer energije

kvara. S gledišta tokova snage u normalnom, poremećenom i kvarnom stanju

mreže to znači dvosmjerne tokove snage i među napajanje unutar mreže.

S distribuiranim izvorima i njihovim temeljnim pogonskim značajkama, značajno

se mijenjaju okolnosti priključenja i pogona postrojenja korisnika mreže i

distribucijske mreže u odnosu na sadašnje stanje bez njih.

5.2 Uvod i sistematizacija problema pred zaštitom od poremećaja i kvarova

U vrijeme priključenja i pogona različitih vrsta elektrana u distribucijskoj mreži,

postavljaju se novi zahtjevima pred zaštitu distribucijske mreže. Pojavom različitih

distribuiranih izvora temeljni zahtjevi zaštite se nisu promijenili i od zaštite se

zahtjeva:

• selektivnost u prepoznavanju i odvajanju činitelja distribucijske mreže koji

je u kvaru,

• brzina u prepoznavanju postojanja kvara u razredu milisekundi i

odvajanju iz mreže činitelja distribucijske mreže s vremenom sukladno

planu stupnjevanja osnovne i rezervne zaštite,


63

• pouzdanost u prepoznavanju poremećaja i kvara te potom u selektivnom

djelovanju.

Dakle, zahtjevi koje postavljamo pred rad uređaja zaštite u mreži su i danas, s

distribuiranim izvorima, isti onima bez distribuiranih izvora, no drukčiji su uvjeti za

rad uređaja zaštite u mreži pa se mora primijeniti nova rješenja u štićenju

distribucijske mreže kako bi se ovi zahtjevi ostvarili. Slika 5.1. je pokušaj cjelovitog

sagledavanja uvjeta u kojima se nalazi zaštita distribucijske mreže, koja je s

distribuiranim izvorima doživjela strukturne promjene [16].

Utjecaj priklju

Slika 5.1 Cjelovit pristup pitanjima zaštite i vo

Utjecaj priključenja geotermalne elektrane na podešenje zaštite 10

Cjelovit pristup pitanjima zaštite i vođenju pogona mreže s distribuiranim

izvorima

enja geotermalne elektrane na podešenje zaštite 10 kV mreže

64

enju pogona mreže s distribuiranim


65

Slika 5.1 pruža sveobuhvatan i pristup s različitih gledišta na uvjete za zaštitu i

vođenje pogona kao i njihovu međusobnu isprepletenost. Osim što pogon

distribuiranih izvora donosi promjenu bitnih značajki pogona mreže i time utječe na

uvjete za rad zaštite, mjesto i način priključenja elektrana u mrežu također utječe

na rješenja štićenja činitelja distribucijske mreže u širem poimanju, a ne samo na

sučelju elektrane s mrežom. Na slici 5.2 prikazan je načelni prikaz uključenja

elektrane, odnosno njenog proizvodnog postrojenja na SN mrežu s područjima

štićenja zaštita pojedinih činitelja tog dijela distribucijske mreže (sjenoviti dijelovi

nacrta).

Slika 5.2 Utjecaj mjesta i načina priključenja elektrane u SN mrežu na područje štićenja u

elektrani i u mreži


66

S gledišta zaštite i vođenja pogona, okolnosti pri normalnom pogonu,

poremećaju i kvaru u SN distribucijskoj mreži s distribuiranim izvorima potpuno

povezuju mreže visokonaponske razine 110 kV s srednjenaponskom mrežom

35 (30) kV, a kod izravne transformacije i s mrežom 20(10) kV. Tome su

nedvojbeno razlog mogući uzlazni tokovi, kroz energetski transformator VN/SN,

kako struje potrošnje tako i struje kvara.

5.3 Novi pogonski uvjeti u SN mreži

U počecima priključenja novih distribuiranih izvora s obnovljivom energijom ili s

kogeneracijom u distribucijsku mrežu, operatori mreže imali su jedinstven stav:

kod svakog kvara u mreži ili kod poremećaja u paralelnom pogonu elektrane s

mrežom mora odmah uslijediti odvajanje elektrane od mreže. U takvom se

pristupu željelo izbjeći sve probleme koje donose izvori zaštiti i vođenju pogona

mreže, kao i opasnosti koje bi mreža mogla prouzročiti izvorima. Reklo bi se

„ziheraški“ pristup.

Danas, kada se ovladalo vođenjem rada elektrane u kvarnim i poremećenim

uvjetima, kad je raspoloživost energije iz obnovljivih izvora postao visoki cilj,

postavljeni su slijedeći zahtjevi:

• pogon elektrane s mrežom nastojati održati stabilnim u poremećenim i

kvarnim stanjima mreže,

• u mreži selektivno izdvojiti činitelja mreže u kvaru, prije stvaranja potrebe

za nezaobilaznim odvajanjem elektrane od mreže,

• kada su uvjeti poremećenog pogona ili kvara takvi da je neodrživa

stabilnost pogona elektrane i/ili mreže, poduzeti pothvate odvajanja

generatora ili elektrane od mreže,

• kada postoje mogućnosti održanja stabilnog pogona elektrane, ne

isključiti mogućnost otočnog pogona elektrane s dijelom mreže.

Ostvarenju ovih zahtjeva, potporu mora dati osmišljen sustav zaštite od

poremećaja i kvarova. Kako bi se osmislio za SN mrežu, treba prepoznati

značajke sudionika u mreži, njihovu povezanost, vrste poremećaja i kvarova,

područje štićenja uobičajenih zaštita, Pojednostavljeni prikaz na slici 5.3. utvrđuje

sudionike SN distribucijske mreže za polazna razmatranja.


67

To su:

• mrežni izvor (TS VN/SN ili SN/SN),

• distribuirani izvor (elektrana ili skup elektrana priključen na isti mrežni

izvor),

• vodovi koji povezuju mrežni izvor i distribuirani izvor (elektranu),

• vodovi koji povezuju mrežni izvor i potrošnju.

Slika 5.3 Sudionici SN mreže za razmatranja mjesta i uloge zaštite

Unutar prikazane SN mreže, za svako mjesto kratkog spoja možemo

pretpostaviti tok struje kratkog spoja iz mrežnog izvora i iz distribuiranog izvora.

5.4 Kvarovi i poremećaji u distribucijskoj mreži s distribuiranim izvorima

Električne prilike koje će označavati određenu vrstu kvara ovisiti će prije svega

o značajkama generatora, blok transformatora, mjestu elektrane u mreži,

uzemljenju neutralne točke mreže, impedanciji petlje kvara i otpora kvara. Moguća

je pojava različitih vrsta kvarova, posebno kada se radi o sinkronom generatoru,

kako u elektrani tako i na mjestu priključenja te u mreži (slika 5.4).


68

L1 L2 L3

sabirnice DI

blok transformatorgenerator

U

11a

1b1d 5

2a

4

2a

4

3 3

2

1

2

3

1c

3

izvod 2

izvod 1

1

Slika 5.4 Kvarovi u elektrani (primjer sinkronog generatora), priključnom postrojenju i

mreži

Razlikujemo slijedeće kvarove:

• 1–zemljospoj (jednofazni KS),

• 1a-zemljospoj statora,

• 1b-zemljospoj rotora,

• 1c-dvostruki zemljospoj voda,

• 1d-dvostruki zemljospoj rotora,

• 2- dvofazni KS bez i sa zemljospojem,

• 2a-dvofazni KS namotaja,

• 3-trofazni KS bez i sa zemljospojem,

• 4-međuzavojni KS namotaja,

• 5-ispad uzbude generatora.

I dok smo s doprinosom nadređene mreže struji kvara (kod višefaznog kratkog

spojeva), kao i s doprinosom kapaciteta zdravih faza mreže u kojoj promatramo

kvar (kod jednofaznog kvara) dobro upoznati, doprinos elektrana struji kvara kod

različitih kvarova u mreži se od sada mora dobro poznavati.


69

5.5 Značajke ponašanja različitih vrsta generatora kod kratkih spojeva u mreži

Doprinos elektrane struji trofaznog i dvofaznog kratkog spoja, kod kvara u

mreži, može biti veoma različit, a ovisiti će bitno o značajkama generatora (vrsta,

snaga i izlazni napon), blok transformatoru (napon kratkog spoja, grupa spoja),

impedanciji mreže do mjesta kvara i otporu na mjestu kvara (slika 5.5).

Slika 5.5 Načelni prikaz doprinosa elektrane struji 2p i 3p kratkog spoja bez mrežnog

izvora

i

n

g

UE

3

1,1 ×= (5.1.)

n

n

gtS

UZ

2

= (5.2.)

)()/( kmLkmzZ vv ×Ω= (5.3.)

kvgt

g

KSMGRZZ

EI

++=− )3( (5.4.)

Kod kvarova u mreži mijenjaju se uvjeti kada su u nju uključeni distribuirani

izvori, a razina utjecaja ovisi o vrsti generatora u elektrani i njegovom priključenju

na mrežu. U tom smislu u SN mrežama promatramo slijedeće skupine:

• sinkroni generator u blok spoju s transformatorom,

• asinkroni generator u blok spoju s transformatorom,

• asinkroni generator s izmjenjivačem preko transformatora,

• istosmjerni izvor s izmjenjivačem.


70

Sinkroni generatori doprinose početnoj izmjeničnoj, udarnoj i rasklopnoj

izmjeničnoj vrijednosti struje kvara, a one su znakovito veće nego li je trajna struja

kratkog spoja ili struja maksimalnog opterećenja. Izvjesni tipovi sinkronih

generatora izgubit će tijekom trajanja kvara, pod određenim okolnostima, napon za

svoju uzbudu, a time će se smanjiti i sposobnost generatora za doprinos struji

kvara.

Asinkroni generatori doprinose početnoj izmjeničnoj, udarnoj i rasklopnoj

izmjeničnoj vrijednosti struje kvara, a kod dvofaznih kvarova i trajnoj struji kratkog

spoja. Struja kratkog spoja asinkronog generatora s vremenom obamire, ali sporije

što je veća snaga i broj polova generatora, a kod tropolnog kratkog spoja do niže

trajne vrijednosti nego li kod dvofaznog kvara. U usporedbi sa sinkronim

generatorom opadanje vrijednosti struje kvara je bitno brže kod asinkronog

generatora.

Izmjenjivači, oni vođeni mrežom ili samovođeni, vrlo se različito ponašaju glede

doprinosa struji kratkog spoja. Kod izmjenjivača koji su vođeni mrežom, kod

kratkog spoja izmjenjivač u mrežu daje istosmjernu struju koja podržava udarnu

struju kratkog spoja, ali ukupno gledajući taj se učinak može zanemariti. Kod

izmjenjivača koji su pak samovođeni, u mrežu pri kratkom spoju izmjenjivač daje

izmjeničnu struju te time doprinosi iznosu kako početne izmjenične tako i udarne

struje kratkog spoja. Pogon izmjenjivača se pri tome može promatrati kao pogon

asinkronog motora sa smanjenom strujom zaleta (propisi preporučuju uzeti

parametre motora u zaletu s kratko spojenim rotorom: R/X=1 i I“k/Inm=1,5 do 3).

Doprinos struji kratkog spoja elektrane ovisan od vrste generatora je istražen,

pa se za grube provjere koristi karakterističan omjer (slika 5.6) početne izmjenične

struje trofaznog kratkog spoja (Ik”) i nazivne struje generatora (Ing).

Slika 5.6 Doprinos generatora struji kratkog spoja na priključnicama ovisno o vrsti

generatora


71

Kako će se doprinos određene vrste generatora prenijeti u doprinos elektrane

struji kratkog spoja u mreži, ovisi o pojedinačnoj snazi i broju generatora u

elektrani, njihovom izlaznom naponu, kao i značajkama blok transformatora

(napon kratkog spoja i prijenosni omjer).

Kako kazuju podaci na slici 5.6, kod kvara u mreži doprinos struji kratkog spoja

elektrane s klasičnim sinkronim generatorima (primjerice elektrana s

termoenergetskim postrojenjima sa sinkronim generatorom) je puno veći.

5.6 Ponašanje distribuiranog izvora kod jednofaznih kratkih spojeva u mreži

Distribuirani izvori se na SN mrežu priključuju preko energetskog

transformatora. Razmotriti će se kako utječe uzemljenje zvjezdišta generatora,

grupe spoja transformatora i uzemljenja zvjezdišta transformatora na uvjete

pogona u stanjima s jednofaznim kvarom u mreži.

S gledišta toka struje jednofaznog kvara imamo složene prilike. Doprinos

elektrane struji jednofaznog kratkog spoja (zemljospoja) u mreži biti će značajno

manji od udjela mreže, a ovisiti će bitno o značajkama generatora, grupi spoja blok

transformatora, uzemljenosti zvjezdišta generatora i transformatora te o otporu na

mjestu kvara. Važnu ulogu ima uzemljenje zvjezdišta generatora, grupa spoja blok

transformatora i uzemljenje njegovog zvjezdišta (prema mreži i generatoru).

Operator distribucijske mreže mora imati utjecaj na izbor značajki blok

transformatora povezanih s pogonom mreže, a one su način spajanja primarnog i

sekundarnog namotaja i način uzemljenja zvjezdišta. Utjecaj prirodno proistječe iz

prava Operatora određivanja načina uzemljenja neutralne točke nadređene mreže,

iz njegove odgovornosti za selektivan rad zaštite kod kvarova u mreži, kao i o

obvezi zaštite pogona distribuiranog izvora od mogućih loših utjecaja iz mreže

(slika 5.7).


72

Slika 5.7 Značajke spoja i uzemljenja zvjezdišta blok transformatora

Uzemljenje zvjezdišta blok transformatora valja razmotriti tri skupine (označeno

na slici s: a, b i c) i uz svaku koristi i nedostatke za pogon konkretne distribucijske

mreže. U tablici 5.1 daje se prikaz spoja i uzemljenja blok transformatora sa

prednostima i manama (u ovom primjeru odabrano je uzemljenje preko djelatnog

otpora).

Tablica 5.1 Prednosti i nedostatci izbora spoja namotaja blok transformatora

Primjer Namotaj u spoju

Prednost Nedostatak Primar Sekundar

a) Y d

Zemljospoj u mreži ne može izazvati zemljospoj u DI. Mreža ne doprinosi struji zemljospoja u

DI (K3).

Zemljospoj K1 se može napajati iz neuzemljenog

izvora s malom Ic što izaziva prenapone.

b) Yn d Mreža ne doprinosi u struji

zemljospoja u DI (K3). Nema prenapona za zemljospoj K1

Pojava struje zemljospoja kod kvara K1 i K2 i time problemi „usmjerenja“zaštite u mreži.

c) Yn Yn Nema prenapona kod K1 ako je zvjezdište generatora uzemljeno preko niskoomske impedancije.

Mreža doprinosi u struji zemljospoja u DI (K3).

Uobičajeno je za rotacijske sinkrone generatore u razmatranim elektranama

pretpostaviti kako će njihovo zvjezdište biti izolirano, a ako je uzemljeno tada

preko otpora velikih vrijednosti. Izravno uzemljeno zvjezdište olakšava ostvarenje

učinkovite zaštite od zemljospoja statora, ali su tada prisutne velike struje kvara

opasne za željezo statora pa je potrebno kratko vrijeme djelovanja zaštite i


73

postupak demagnetizacije. Od bitne je dakle važnosti usklađenost značajki zaštite

od zemljospoja statora generatora s izabranim načinom uzemljenja zvjezdišta

generatora, blok transformatora i mreže. Operator distribucijske mreže ne mora

imati potpuni utjecaj u odlučivanja o uzemljenju zvjezdišta generatora, dok na spoj

namota i uzemljenje zvjezdišta blok transformatora treba imati konačnu riječ jer se

upravo preko njega usklađuje mreža s generatorom. Kada je tako, operator mora

imati i zadnju na sadržaj i način štićenja od zemljospoja u postrojenju DI, na

sučelju DI s mrežom i u mreži.

5.7 Ključni utjecaji DI na odziv zaštite u mreži

Kod razmatranja o učinkovitom sustavu zaštite od poremećaja i kvarova u nekoj

mreži, izrazito je važno gledati na temeljne utjecaje distribuiranih izvora na rad

zaštite. Ključna posljedica utjecaja promjene tokova struje kvara na djelovanje

zaštite, u uvjetima postojanja distribuiranih izvora na svim razinama distribucijske

mreže, je selektivnost djelovanja zaštite. Ukazujemo na najvažnije utjecaje [17]:

5.7.1 Povećanje struje kvara

Priključenjem distribuiranog izvora na sabirnice Sab1 (slika 5.8), u slučaju kvara

u mreži, povećat će se vrijednost struje kratkog spoja koja teče na mjesto kvara, u

odnosu na vrijednost koja pri istom kvaru teče na mjesto kvara kada nije priključen

distribuirani izvor (DI), a zbog smanjenja impedancije između mjesta kvara i izvora

struje kvara slika 5.9.

Slika 5.8 Povećanje struje kvara


74

Nadomjesni model mreže izgleda ovako:

Slika 5.9 Nadomjesni model za razumijevanje povečanja struje kratkog spoja

)1( >×= kZkZ mrezeDI (5.5.)

U pravilu odgovarajuća impedancija DI je veća od istovjetne impedancije mreže.

Izmjenična sastavnica struje kratkog spoja koju na mjesto kvara daje mreža bez

prisutnosti DI (Iks-bez DI) i izmjenična sastavnica struje kratkog spoja koja teče na

mjesto kvara kada je mreži priključen DI, određene su izrazima (5.6) i (5.7):

vodamreze

nbezDIks

ZxZ

UcI

×+×

×=−

3

''

(5.6.)

vodamreze

n

voda

DImreze

DImreze

nsDIks

Zxk

kZ

Uc

ZxZZ

ZZ

UcI

×++

××

×=

×++

××

×=−

133

''

(5.7.)

Uspoređujući dane izraze možemo uočiti kako se struje na mjestu kvara

razlikuju za član „k/(1+k)“ u nazivniku izraza (5.7) koji je pak, uz k>1, manji od „1“

[k/(1+k)<1)] i tako doprinosi povećanju struje kratkog spoja. To se može iskazati i

kao postotno povećanje s koeficijentom povećanja struje kratkog spoja (Kp Iks)

pomoću snaga kratkog spoja.

%1001%100100''

''

''

''

×+=×+

=×=−

−

−

−

mrezak

DIk

DI

DImreze

sDIks

bezDIkspIks

S

S

Z

ZZ

I

IK (5.8.)


75

5.7.2 Smanjenje vrijednosti struje kvara iz nadređene mreže

Nakon priključenja elektrane (DI) na sabirnice SAB 2 (slika 5.10), kod kratkih

spojeva u mreži koji budu iza SAB 2 (primjerice kod SAB 4), iz nadređene mreže

će na mjesto kvara pritjecati struja kvara (Iks mreža s DI) manja nego li u slučaju bez

priključene elektrane (Iks mreža bez DI). Razlog je u tome što se priključenjem

elektrane na prikazano mjesto, povećala impedancija gledajući od nadređene

mreže do mjesta kvara. Ovaj utjecaj DI na tokove struje kvara donosi problem za

podešenje razine uzbude zaštite od kratkih spojeva u TS i SAB 1.

Slika 5.10 Utjecaj DI na tokove struje kvara – smanjenje udjela u struji kvara iz nadređene

mreže

5.7.3 Suprotni smjer toka struje kvara kod kvara u mreži

Do pojave distribuiranih izvora, jedini smjer struje kvara bio je od nadređene

čvrste mreže prema mjestu kvara ili takozvani „unidirekcionalni“ smjer. S

priključenjem distribuiranih izvora pojavljuje se i suprotan smjer struje kvara čije

značajke ovise od više činitelja: mjestu DI u mreži, oblika mreže, doprinosa DI

struji kvara s gledišta vrste generatora. U takvim mrežama postoji dvostrani dotok

struje na mjesto kvara ili takozvani „bidirekcionalni“ smjer. Utjecaj ove pojave

prikazati ćemo na primjeru mreže i mjesta kvara sa slike 5.11.


76

Slika 5.11 Suprotni smjer toka struje kvara i njegov utjecaj na selektivnost djelovanja

zaštite

Uobičajeno je u SN mreži s jednim smjerom struje kratkog spoja koristiti

neusmjerenu nadstrujnu zaštitu. Takva praksa u mrežama s DI donosi probleme

koji se očituju u neselektivnim isključenjima kod kvarova u mreži ili na sabirnicama

napojnog postrojenja (TS). Naime, ako je kod kvara na izvodu 2 doprinos DI struji

kvara dovoljno velik, postoji mogućnost da se na izvodu 1. s DI pobude nadstrujne

zaštite bez kriterija smjera i isključe vodove bez postojanja kvara na njima.

Održanje selektivnosti zaštite biti će manje ovisno o značajkama nadređene

mreže, a izrazito ovisno od udaljenosti kvara na susjednom izvodu te doprinosa

DI-a struji kratkog spoja glede vrste generatora (slika 5.6). Mogući su slijedeći

odzivi i djelovanja zaštite:

• kvar je blizu sabirnica napojne TS (kvar 1)

DI napaja kvar sa strujom (Iks DI) dovoljne vrijednosti za uzbudu zaštita na

izvodu 1, prijeti neselektivno djelovanje ovih zaštita, kao i na izvodu 2 u TS.

Vrijednost napona na stezaljkama generatora (Ug <) pak ima takav propad,

da zaštita generatora trenutno ili s kratkom odgodom odvaja DI od mreže.

Time nestaje tok struje kvara od DI prema kvaru K1 i nadstrujne zaštite na

izvodu 1. više nemaju uzbudu i uvjete za neselektivno djelovanje.


77

• kvar je između mjesta s krajnjim utjecajima DI (kvar 2)

Kvar je dovoljno udaljen da ne izaziva veliki propad napona na stezaljkama

generatora pa zaštita generatora ne odvaja DI od mreže, ali DI ima još

uvijek dovoljan doprinos struji kvara da uzrokuje uzbudu i djelovanje

nadstrujnih zaštita te neselektivno isključenje izvoda 1.

• kvar je udaljen u odnosu na sabirnice napojne TS (kvar 3)

Vrijednost napona na stezaljkama generatora ima mali propad tako da

zaštita generatora nema uvjete za djelovanje na odvajanju DI od mreže, a s

druge strane DI nema doprinos struji kvara koji bi uzrokovao uzbudu zaštite

izvoda 1. Zaštite na izvodu 2. mogu potpuno selektivno djelovati.

5.7.4 Problem nedovoljne razine vrijednosti za pobudu

zaštite

U prethodnoj točki smo vidjeli kako uključenje DI u mrežu može narušiti

dotadašnji sustav selektivnog štićenja činitelja mreže, ali i kako nedostatna razina

karakterističnih veličina kvara ne dovodeći do uzbude nekih uređaja zaštite,

omogućava drugim selektivno djelovanje. Takvo stanje je oslonjeno na „sreću“, a

ne na osmišljeni sustav zaštite.

Za svaku mrežu, za svako priključenje DI na SN mrežu, prijeko je potrebno

provesti istraživanja tokova struja svih vrsta kvara, kao i ponašanje generatora

glede napona na stezaljkama i napona neutralne točke, te doprinosa struji kvara

upravo zbog postavljanja razine uzbude zaštite.

Uzbuda zaštitnog releja na kratki spoj je predvidiva, mjerljiva pa onda i savladiv

kako kroz koncepciju štićenja tako i kroz podešenje proradnih vrijednosti zaštite.

Kod zemljospoja pak, uvjeti su složeniji, a utjecajne veličine manje predvidive.

Promatrajući sustav DI – mreža s gledišta utjecaja uzemljenja zvjezdišta, može se

uvidjeti kako čak tri faktora promatranog sustava imaju značajan utjecaj. Kako

bismo naglasili važnost poznavanja uvjeta pri zemljospoju, prikazujemo (slika

5.12) tokove struje zemljospoja u primjeru DI s izoliranim zvjezdištem generatora,

mreže i blok transformatora. Transformator ima spoj namotaja Yd.


78

U0

C0

L1 L2 L3 L1 L2 L3

Sabirnice DI Sabirnice TS

U’0

C =C +C +C1 g v t

Ic DI

blok transformatorgenerator

izvod 1

izvod 2

TS VN/SN

Slika 5.12 Tokovi struje zemljospoja pri uvjetima izoliranog zvjezdišta u DI i neutralne

točke mreže

Uvažavajući polazište kako je DI na kraju jednog odvojka SN mreže i tokove

kapacitivne struje zemljospoja za pretpostavljeno mjesto zemljospoja, kritično se

pokazalo postizanje uzbude usmjerene zemljospojne zaštite na priključnom vodu

prema mreži, zaštite koja bi morala odvojiti DI od voda u kvaru. Razlog je u vrlo

maloj struji zemljospoja koju generiraju kapaciteti statorskog namotaja generatora

(Cg), spojnih vodova generator-transformator (Cv) i sekundarnog namotaja

transformatora (Ct) preko kapaciteta među namotajima blok transformatora (C0).

Istovrsna zaštita u napojnoj transformatorskoj stanici nema takav problem i ona

će isključiti vod sa zemljospojem, ali će kvar ostati pod naponom sa strane DI.

Djelovanje zaštite na sučelju DI može se osloniti na funkciju zaštite statorskog

namotaja generatora od zemljospoja kao rezervnu. Potonja se temelji na mjerenju

nultog napona (U0) kao napona zvjezdišta generatora, a koji je izravno

proporcionalan naponu zvjezdišta transformatora (U'0) (5.9.) koji je pak pod

utjecajem zemljospoja u mreži (promjenjiv duž namotaja trafa od nule do 100%

Un/√3):

)( 10

0'

0CC

CUU o

+×= (5.9.)

No time se može narušiti osjetljivost ove zaštite u osnovnoj funkciji (primjerice

pokrivati će se manje od 80% namotaja statora), pa je najbolje rješenje ovog

problema u uzemljenju zvjezdišta generatora preko otpora R ili uvođenju zaštite za


79

odvajanje na strani DI prema mreži (nadređena istovjetnoj kod generatora). Ova

se zaštita temelji na mjerenju propada i porasta vrijednosti svih faznih napona, kao

i nultog napona (U0). Ako se želi upotrijebiti ova zaštita potrebno je na sučelju DI i

mreže (na slici 5.12) ugraditi naponske mjerne transformatore.

5.7.5 Problem automatskog ponovnog uključenja

Cilj automatskog ponovnog uključenja (APU) je onemogućiti utjecaj prolaznog

uzroka kvara u mreži na nastanak trajnog kvara. Taj cilj se učinkovito ostvaruje na

onim dijelovima mreže na kojima se može pojaviti prolazni uzrok kvara (prije svih

nadzemni vodovi), a ostvaruje se kratkotrajnim isključenjem napona na štićenom

objektu kao pretpostavkom ponovne uspostave dielektrične čvrstoće izolacije na

mjestu s kvarom.

U mrežama u kojima su na vodove priključeni DI, pretpostavka za uspješni rad

APU-a, je u obostranom odvajanju mjesta kvara od napona, odnosno, kako sa

strane mrežnog izvora tako i sa strane DI.

Kako se uobičajeno u distribucijskim mrežama, postupak APU-a pokreće s

uzbudom zaštite i potom odvija kroz ciklus brzog i sporog ponovnog uključenja,

prijeko je potrebno postojanje pouzdane pobude i djelovanje zaštite i sa strane DI,

kako bi se mjesto kvara dovelo u beznaponsko stanje.

Također, u mrežama s primjenom automatskog ponovnog uključenja moguća je

pojava problema sinkronizacije napona distribuiranih izvora s naponom mrežnog

izvora i/ili s drugim izvorima jednakim sebi.


80

5.8 Izgradnja geotermalne elektrane Kutnjak-Lunjkovec

Plan izgradnje ovog postrojenja odvija se u nekoliko etapa. Prva etapa

predstavlja instalaciju snage 3,5 MVA, a kasnije se namjerava instalirati još

dodatnih 7 MVA, od kojih će svaki biti snage kao i prvi i to 3,5 MVA. Sa ukupno

10,5 MVA ovo postrojenje predstavlja distribuirani izvor, čija je zadaća opskrba

okolnih potrošača (kupaca), uz mogućnost da se višak energije koja nije

iskorištena isporučuje u mrežu višeg napona [18]. Zadaća ovog energetskog

postrojenja nije samo opskrba električne energije okolnih mjesta, već i napredak

istih. Tako se na potezu od Ludbrega do Legrada namjeravaju izgraditi i plastenici,

hotel, ribnjaci i neki drugi objekti koji će, osim električnom energijom, biti

opskrbljeni i toplinskom energijom ovog kogeneracijskog postrojenja [18]. Također

treba navesti da je u planu i izgradnja 10 kV kabelske mreže na koju će se

priključiti distribuirani izvor. Cilj ovog poglavlja je analiza priključka elektrane na

distribucijsku mrežu i utjecaji koji se mogu pojaviti nakon priključka distribuiranog

izvora na 10 kV distribucijsku mrežu. Prednost ovog postrojenje je opskrba

lokalnih potrošača zbog čega se smanjuju gubici u prijenosnoj mreži. Međutim,

zbog priključka elektrane postoji niz problema koji se moraju dodatno proučiti po

pitanju različitih pogonskih stanja distribucijske mreže.

Glavni problem koji se pojavljuje nakon priključka elektrane je višak energije

zbog toga što je lokalna potrošnja manja od snage generatora u elektrani i

promjena tokova snaga iz 10 kV u 35 kV mrežu. To može utjecati na

pogonska/uklopna stanja distribucijske mreže koji se očituju kao povećanje

gubitaka u distribucijskoj mreži, povišenja napona u distribucijskoj mreži i

preopterećenja pojedninih vodova. Poseban problem su pogonska stanja 10 kV

mreže, uslijed isklapanja vodova kao i planirana ili neplanirana isklapanja same

elektrane. Izvršit će se proračuni tokova snaga i proračuni kratkog spoja i to za

svaku etapu izgradnje i priključka novih generatora u distribuiranom izvoru.

Drugi problem je zaštita. Ona predstavlja jednu od glavnih karika, kako u zaštiti

ljudi, tako i u zaštiti sklopnih postrojenja, kao i samog generatora i njemu

pripadajućih dijelova. Projektiranje zaštite investitor mora raditi u suglasnosti sa

operatorom mreže na čiju se mrežu generator spaja. Važno je da se ne odvaja

zaštita elektrane od zaštite distribucijskog postrojenja na koje se elektrana spaja,

već da se ova dva segmenta gledaju zajedno tj. zajedno projektiraju. Slijedeće


81

zaštite proizlaze iz HEP-ova pravilnika [19] i nužna su u proizvodnim postrojenjima

koje se priključuju na SN mrežu:

• zaštita od kratkog spoja statora,

• nadstrujna zaštita od zemljospoja,

• zaštita od previsokog napona,

• zaštita od preniskog napona,

• zaštita od porasta frekvencije,

• zaštita od pada frekvencije,

• zaštita od povratne snage,

• zaštita od nesimetričnog opterećenja,

• diferencijalna zaštita.

Zaštita se također može podijeliti i spram utjecaja na rad generatora za vrijeme

rada. Pod ovime se podrazumijeva da dio zaštite odspoji elektranu sa krute mreže,

te ona nastavlja raditi u otočnom radu sve dok se ne otkloni kvar i ustanovi da je

spremna za ponovno uključivanje.

Drugi dio zaštite isključi elektranu s krute mreže, ali je i u potpunosti isključi,

odnosno stavi van pogona dok se kvar ne otkloni. U svakom slučaju veći dio

zaštite će djelovati na taj način da isključi elektranu i stavi je u otočni rad, ako je to

moguće sve do otklona kvara, dok će mali dio zaštite djelovati tako da ostavi

elektranu na mreži za vrijeme otklona kvara.


82

Zaštita koja isključuje elektranu iz pogona je u pravilu :

• diferencijalna zaštita,

• zaštita od previsokog (preniskog) napona,

• zaštita od porasta (pada) frekvencije.

Najčešće se zaštita projektira u dva ili više stupnja, pri čemu prvi stupanj djeluje

kao alarmni tj. signalizacijski, dok drugi djeluje u svrhu isklapanja elektrane sa

mreže i ako je potrebno njenu potpunu obustavu rada.

Kod složenijih postrojenja, kao što je i geotermalna elektrana Kutnjak,

preporuča se i postavljanje nekih dodatnih zaštita kao zaštita koja djeluje samo na

odvajanje elektrane s krute mreže i stavljanje u otočni način rada:

• zaštita od povišenja i previsoke temperature namotaja.

Zaštita koja djeluje na prekid pogona elektrane:

• zaštita od gubitka uzbude,

• zaštita od kvarova u uzbudnome krugu, što predstavlja zaštitu od

previsoke temperature ležajeva,

• zaštita od prevelikog (premalenog) broja okretaja,

• zaštita agregata od previsokih vibracija ili previsoke temperature

samog agregata,

• zaštita od kvarova pomoćnih sustava,

• prorada sigurnosnih sustava (požar).

Nadalje, što se tiče vođenja mreže, dispečerski centar distribucijskog poduzeća

treba zatražiti od investitora da ima dostupnost sljedećim podacima o pogonu

elektrane:

• način pogona, pri čemu se misli da li je paralelni pogon s

distribucijskom mrežom ili je otočni rad,

• stanje prekidača za odvajanje,


83

• preuzimanje električne energije iz mreže,

• provedeno sigurnosno uzemljivanje i kratko spajanje.

5.8.1 Proračun tokova snage

Proračun tokova snaga provesti će se na modelu mreže sa slike 4.15. To je

područje distribucijskog sustava gdje će se izgraditi geotermalna elektrana i za koji

smo u poglavlju 4.2. proveli proračun kratkog spoja.


84

Slika 5.13 Proračun tokova snage za model mreže bez DI

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

5

90 k

VA12914

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

14

250

kVA

358

19 Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

A

32

48 k

VA69

Mal

i Buk

ovec

310

0 kV

A

2

35 k

VA5024 Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

14

250

kVA

358

TS S

ELN

IK8

MV

A

63

Poz

gaj 1

630

kVA

14

242

kVA

348

Pec

enec

400

kVA

34

591

kVA

844

3987

34

Poz

gaj 2

1000

kV

A

34

600

kVA

859

120

Ses

vete

316

0 kV

A

1

21 k

VA3112

212

2

TS R

asin

ja4

MV

ATS

Ras

inja

(2)

4 M

VA

34

10 1 Jena

ko t

rade

100

kVA

1

22 k

VA32

Ras

inja

HZP

100

kVA

1

22 k

VA32

Grb

asev

ec10

0 kV

A

1

22 k

VA32

Gor

ica

100

kVA

1

22 k

VA32

1 Voj

vodi

nec

50 k

VA

1

11 k

VA16

1

Kuz

min

ec 2

100

kVA

1

22 k

VA

321 K

uzm

inec

110

0 kV

A

1

22 k

VA32

2

Kol

edin

ec10

0 kV

A

2

27 k

VA39

TS S

elni

k (2

)8

MV

A

63

5 2

31 k

VA

SR

111

2

SR

101

71

SR

101

81

SR

101

91

SR

102

0

SR

102

1

SR

102

2

Gen

13.

5 M

W T1

3.5

MV

AT5

3.5

MV

A

Gen

33.

5 M

WG

en4

3.5

MW T7

3.5

MV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

630

kVA

630

kVA

Hot

el63

0 kV

A

630

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

630

kVA

Suš

ara

630

kVA

1.8

MV

A

106

U19

1890

MV

Asc

63

T13

20/2

0/5

MV

A

63

191

5 M

VA30

0

4 M

VA66

0.4

05 k

V

10

.159

kV

0.4

05 k

V

10

.16 k

V

0.4

05 k

V

10

.161

kV

0.4

05 k

V

10

.162

kV

0.4

06 k

V

10

.169

kV

0.4

06 k

V

10

.172

kV

0.4

06 k

V

10

.174

kV

0.4

06 k

V

10

.18 k

V

35

.314

kV

10

.182

kV

0.4

08 k

V

10

.214

kV

0.3

97 k

V

9.9

84 k

V0.3

96 k

V

10

.065

kV

0.3

98 k

V

9.9

9 k

V

10

.396

kV

35

.031

kV

0.3

97 k

V

9.9

57 k

V

0.3

96 k

V

9.9

45 k

V

0.3

97 k

V

9.9

45 k

V0.3

96 k

V

9.9

33 k

V

0.3

97 k

V

9.9

39 k

V

11

0 k

V

7 Sel

nica

160

kVA

85 k

VA

121

FLA

931

5

SR

900

9

1 Ant

olov

ec10

0 kV

A

1

17 k

VA24

2 Kut

njak

110

0 kV

A

2

31 k

VA45

Kut

njak

210

0 kV

A

44

SR

914

4

3 Zabl

atje

100

kVA

3

55 k

VA79

LR 9

410

LR 9

413

4 Imbr

iove

c 1

100

kVA

2

31 k

VA45

2

Imbr

iove

c 2

100

kVA

2

35 k

VA50

SR

907

8

2 Mal

i Oto

k10

0 kV

A

2

31 k

VA45

SR

913

7

2

Vel

iki O

tok

210

0 kV

A

2

29 k

VA42LR

940

6 SR

913

6

1 Vel

iki O

tok

110

0 kV

A

1

24 k

VA35

3

Vel

iki O

tok

340

0 kV

A

3

45 k

VA66

24

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Legr

ad T

R2

4 M

VA

192

Drn

je T

R1

4 M

VA

26

Drn

je T

R2

4 M

VA

26

Dan

ica

TR1

8 M

VA

52

Dan

ica

TR2

8 M

VA

52

19

70

173

34

U17

1860

MV

Asc

171 K

opriv

nica

110

40/4

0/10

MV

A

171

508

18 M

VA301

354

3 M

VA17

5

0.7

MV

A

41

34

.947

kV

10

.164

kV

0.4

05 k

V

10

.137

kV

0.4

04 k

V

10

.118

kV

0.4

03 k

V

10

.105

kV

0.4

01 k

V

10

.072

kV

0.4

kV

10

.034

kV

0.4

kV

10

.035

kV

0.3

98 k

V

10

.028

kV

0.3

97 k

V

9.9

56 k

V

0.3

98 k

V

9.9

83 k

V

0.3

98 k

V

9.9

82 k

V

0.3

96 k

V

9.9

57 k

V

35

.036

kV

10

.127

kV

35

.326

kV

10

.211

kV

110 k

V

35

.454

kV

6 M

VA


85

Odabire se takvo uklopno stanje koje stvara najmanje gubitke odnosno kod

kojeg su struje kratog spoja najmanje. Prepoznajemo tri smjera električne energije:

prema TS Rasinja (10 kV Kuzminec), prema TS Selnik (10 kV vod Požgaj) i prema

TS Legrad (10 kV vod Otok). Najbliža TS 35/10 kV je TS Legrad tako da u kasnijoj

fazi (nakon priključenja drugog i trećeg generatora) proizvedenu energiju

„utiskujemo“ u 35 kV mrežu preko transformatora u TS Legrad.


86

Slika 5.14 Proračun tokova snage za model mreže sa jednim generatorom

90 k

VA

250

kVA

48 k

VA

35 k

VA

250

kVA

242

kVA

591

kVA

600

kVA

21 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

11 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

27 k

VA

31 k

VA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

1.8

MV

A

5 M

VA

4 M

VA

U19

1890

MV

Asc

Gen

12.

975

MW

Gen

32.

975

MW

Gen

42.

975

MW

TS R

asin

ja4

MV

A

T5

3.5

MV

AT7

3.5

MV

A

T13

20/2

0/5

MV

A

Gor

ica

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

A

Hot

el

630

kVA

INA

Kut

njak

630

kVA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

AK

uzm

inec

110

0 kV

A

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Pec

enec

400

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Poz

gaj 1

630

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ras

inja

HZP

100

kVA

Ses

vete

316

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

Suš

ara

630

kVA

T1

3.5

MV

A

TS R

asin

ja (

2)4

MV

A

TS S

ELN

IK8

MV

ATS

Sel

nik

(2)

8 M

VA

Voj

vodi

nec

50 k

VA

9.9

32 k

V

6.3

84 k

V

0.4

04 k

V

10

.127

kV

0.4

04 k

V

10

.129

kV

0.3

96 k

V

9.9

32 k

V

0.4

04 k

V

10

.13 k

V0.4

04 k

V

10

.135

kV

0.4

04 k

V

10

.137

kV

0.4

04 k

V

10

.139

kV

0.4

05 k

V

10

.144

kV35

.188

kV

10

.146

kV

0.4

09 k

V

10

.241

kV

0.3

99 k

V

10

.039

kV

0.3

97 k

V

10

.109

kV

0.4

kV

10

.046

kV

10

.401

kV

35

.045

kV

0.4

kV

10

.025

kV

0.3

99 k

V

10

.02 k

V

0.4

kV

10

.021

kV

0.3

96 k

V

9.9

21 k

V

0.4

kV

10

.019

kV

5

130

14 357

5 32

69

2 5010

14 361

61

14 350

34 847

2573

35

35 864

107

1 31108

108

33

9 1 1

32

1 32

1

32

1 321 1 16

0 1 311 1 32

2

2 39

61

5 2

SR

111

2

SR

101

71

SR

101

81

SR

101

91

SR

102

0

SR

102

1

SR

102

2

269

269

143

0.3

87 k

V

9.9

26 k

V

35 879

35

0.3

85 k

V

8759.8

77 k

V

35

0.3

85 k

V

8769.8

83 k

V

35

0.3

87 k

V

8809.9

31 k

V

35

105

6935

75

105

11

0 k

V61 61

187

300

66

85 k

VA

17 k

VA

31 k

VA

55 k

VA

31 k

VA

35 k

VA

31 k

VA

29 k

VA

24 k

VA

45 k

VA

18 M

VA

3 M

VA

0.5

MV

A

U17

1860

MV

Asc

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Mal

i Oto

k10

0 kV

A

Sel

nica

160

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

340

0 kV

AZa

blat

je10

0 kV

A

34

.693

kV

10

.126

kV

0.4

03 k

V

10

.077

kV

0.4

01 k

V

10

.051

kV

0.4

kV

10

.033

kV

0.3

99 k

V

10

.006

kV

0.3

97 k

V

9.9

75 k

V

0.3

98 k

V

9.9

76 k

V

0.3

96 k

V

9.9

74 k

V

0.3

96 k

V

9.9

35 k

V

0.3

97 k

V

9.9

6 k

V

0.3

98 k

V

9.9

6 k

V

0.3

96 k

V

9.9

5 k

V71 12

1

FLA

931

5

SR

900

9

1 1 24

2 2 44

44

SR

914

4

3 3 79

LR 9

410

LR 9

413

4 2

44

2

2 50

SR

907

8

2 2 45

SR

913

7

2 2 42LR 9

406 S

R 9

136

1 1 35

3 3 65

67

25

74

34

.849

kV

10

.073

kV

2626

35

.19 k

V

10

.171

kV

5252

11

0 k

V

35

.327

kV

25

69

171

33

170

170

503

300

352

174

29

6 M

VA


87

Slika 5.15 Proračun tokova snage za model mreže sa dva generatora

5 M

VA

4 M

VA

21 k

VA

591

kVA

242

kVA

600

kVA

250

kVA

35 k

VA

48 k

VA

90 k

VA

250

kVA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

1.8

MV

A

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

11 k

VA

22 k

VA

27 k

VA

22 k

VA

630

kVA

31 k

VA

U19

1890

MV

Asc

Gen

12.

975

MW

Gen

32.

975

MW

Gen

42.

975

MW

TS R

asin

ja4

MV

A

T7

3.5

MV

A

T13

20/2

0/5

MV

A

Gor

ica

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

A

Hot

el63

0 kV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

AK

uzm

inec

110

0 kV

A

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Pec

enec

400

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Poz

gaj 1

630

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ras

inja

HZP

100

kVA

Ses

vete

316

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

Suš

ara

630

kVA

T1

3.5

MV

AT

53.

5 M

VA

TS R

asin

ja (

2)4

MV

A

TS S

ELN

IK8

MV

ATS

Sel

nik

(2)

8 M

VA

Voj

vodi

nec

50 k

VA

10

.596

kV

6.8

59 k

V

0.3

95 k

V

9.9

6 k

V

0.3

96 k

V

9.9

62 k

V

0.4

21 k

V

10

.594 k

V

0.3

97 k

V

9.9

64 k

V0.3

96 k

V

9.9

71 k

V

0.3

97 k

V

9.9

75 k

V

0.3

97 k

V

9.9

76 k

V

0.3

97 k

V

9.9

84 k

V

34

.804

kV

9.9

86 k

V

0.4

09 k

V

10

.259 k

V

0.4

01 k

V

10.2

24

kV

0.3

89 k

V

10.2

16

kV

0.4

04 k

V

10

.233 k

V

10.3

1 k

V

34.8

24

kV

0.4

09 k

V

10

.321 k

V

0.4

11 k

V

10

.383 k

V

0.4

12 k

V

10.3

84

kV

0.4

15 k

V

10.4

75

kV

0.4

14 k

V

10

.428 k

V

7

168

19104 468

98

43

89

3 65

92

18 462

60

18 441

41 1037

7414

43

43 1084

27 2 392828

41

10 2 2

39

2 39

2

39

2 391 1 20

0 2 422 2 39

2

2 48

60

6 2

SR

111

2

SR

101

72

SR

101

82

SR

101

92

SR

102

0

SR

102

1

SR

102

2

254

254

7.1

87 k

V28

1

281

123

3

0.4

1 k

V

10.5

87

kV

47 1165

46

0.4

07 k

V

115810.5

23

kV

46

0.4

08 k

V

115910

.531 k

V

46

0.4

1 k

V

116610.5

93

kV

47

139

9246

41

130

11

0 k

V66 66

202

372

82

85 k

VA

17 k

VA

31 k

VA

55 k

VA

35 k

VA

31 k

VA

31 k

VA

29 k

VA

24 k

VA

18 M

VA

3 M

VA

80 k

VA

0.5

MV

A

U17

1860

MV

Asc

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Mal

i Oto

k10

0 kV

A

Sel

nica

160

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

340

0 kV

AZa

blat

je10

0 kV

A

34.4

03

kV

10.2

11

kV

0.4

06 k

V

10

.206 k

V

0.4

06 k

V

10

.214 k

V

0.4

05 k

V

10.2

19

kV

0.4

06 k

V

10

.241 k

V

0.4

06 k

V

10

.257 k

V

0.4

07 k

V

10.2

59

kV

0.4

05 k

V

10.2

93

kV

0.4

2 k

V

10

.588 k

V

0.4

13 k

V

10

.42 k

V

0.4

15 k

V

10.4

2 k

V

0.4

17 k

V

10

.557 k

V33 16

0

FLA

931

5

SR

900

9

1 1 32

2 2 58

59

SR

914

4

4 4 101

LR 9

410

LR 9

413

5 2

57

2

3 64

SR

907

8

2 2 57

SR

913

7

2 2 53LR 9

406 S

R 9

136

2 2 44

6 6 146

19

12

39

34

.479

kV

10

.182

kV

3333

34

.824 k

V

10

.035 k

V

6464

11

0 k

V

34

.98 k

V

12

77

204

41

208

208

615

371

435

220

37

6 M

VA


88

Slika 5.16 Proračun tokova snage za model mreže sa tri generatora

5 M

VA

4 M

VA

21 k

VA

591

kVA

242

kVA

600

kVA

250

kVA

35 k

VA

48 k

VA

90 k

VA

250

kVA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

1.8

MV

A

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

11 k

VA

22 k

VA

27 k

VA

22 k

VA

630

kVA

31 k

VA

U19

1890

MV

Asc

TS R

asin

ja4

MV

A

T13

20/2

0/5

MV

A

Gor

ica

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

A

Hot

el63

0 kV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

AK

uzm

inec

110

0 kV

A

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Pec

enec

400

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Poz

gaj 1

630

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ras

inja

HZP

100

kVA

Ses

vete

316

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

Suš

ara

630

kVA

T1

3.5

MV

AT

53.

5 M

VA

T7

3.5

MV

A

TS R

asin

ja (

2)4

MV

A

TS S

ELN

IK8

MV

ATS

Sel

nik

(2)

8 M

VA

Voj

vodi

nec

50 k

VA

11

.514

kV

7.4

43 k

V

0.3

96 k

V

9.9

73 k

V

0.3

97 k

V

9.9

75 k

V

0.4

58 k

V

11

.513 k

V

0.3

97 k

V

9.9

76 k

V0.3

97 k

V

9.9

84 k

V

0.3

97 k

V

9.9

87 k

V

0.3

97 k

V

9.9

89 k

V

0.3

97 k

V

9.9

96 k

V

34

.848

kV

9.9

99 k

V

0.4

21 k

V

10

.567 k

V

0.4

22 k

V

10.7

83

kV

0.4

06 k

V

10.6

7 k

V

0.4

26 k

V

10

.792 k

V

10.4

41

kV

35.0

92

kV

0.4

36 k

V

10

.996 k

V

0.4

41 k

V

11

.125 k

V

0.4

42 k

V

11.1

26

kV

0.4

48 k

V

11.3

01

kV

0.4

45 k

V

11

.214 k

V

7

181

20190 505

183

43

96

3 70

177

20 492

49

19 465

43 1083

158

9746

46 1143

57

2 405760

41

10 2 2

39

2 39

2

39

2 391 1 20

0 2 452 2 39

2

2 48

49

7 3

SR

111

2

SR

101

72

SR

101

82

SR

101

92

SR

102

0

SR

102

1

SR

102

2

234

234

7.7

8 k

V7.7

8 k

V26

026

0

260

260

209

3

0.4

45 k

V

11.5

05

kV

51 1266

50

0.4

43 k

V

125811.4

35

kV

50

0.4

43 k

V

125911

.444 k

V

50

0.4

46 k

V

126711.5

12

kV

51

151

100

50

79

130

11

0 k

V59 59

181

377

83

Gen

12.

975

MW

Gen

32.

975

MW

Gen

42.

975

MW

85 k

VA

17 k

VA

31 k

VA

55 k

VA

35 k

VA

31 k

VA

31 k

VA

29 k

VA

24 k

VA

18 M

VA

3 M

VA

80 k

VA

0.5

MV

A

U17

1860

MV

Asc

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Mal

i Oto

k10

0 kV

A

Sel

nica

160

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

340

0 kV

AZa

blat

je10

0 kV

A

34.5

69

kV

10.3

2 k

V

0.4

12 k

V

10

.369 k

V

0.4

14 k

V

10

.417 k

V

0.4

15 k

V

10.4

53

kV

0.4

18 k

V

10

.551 k

V

0.4

22 k

V

10

.642 k

V

0.4

22 k

V

10.6

44

kV

0.4

23 k

V

10.7

29

kV

0.4

56 k

V

11

.496 k

V

0.4

39 k

V

11

.073 k

V

0.4

41 k

V

11.0

72

kV

0.4

51 k

V

11

.419 k

V70 17

3

FLA

931

5

SR

900

9

1 1 34

2 2 61

64

SR

914

4

4 4 105

LR 9

410

LR 9

413

5 2

59

3

3 67

SR

907

8

2 2 59

SR

913

7

2 2 54LR 9

406 S

R 9

136

2 2 45

6 6 149

46

18

76

34

.582

kV

10

.212

kV

3333

34

.877 k

V

10

.05 k

V

6464

11

0 k

V

35

.024 k

V

5

65

192

41

204

204

605

371

435

221

37

6 M

VA


89

Već kod priključenja drugog generatora uočava se problem povišenja napona

na sabirnicama generatora. Uzrok tome je prevelika proizvodnja jalove energije.

Problem je još više izražen kod priključenja trećeg generatora pa posebnu

pozornost treba posvetiti regulaciji generatora. Vrijednosti prenapona dolaze do

vrijednosti 115%, a sabirnice na kojima se pojavljuju prenaponi obojane su

crvenom bojom na slici 5.16.

5.8.2 Proračun kratkog spoja

Proračun kratkog spoja provesti će se za model mreže sa uključenim jednim,

dva ili tri generatora.Na slici 5.17 provedena je analiza proračuna kratkog spoja sa

prikazanim maksimalnim strujama kratkog spoja. Na slici 5.18 proračun KS sa

uključena dva generatora, a na 5.19 sa uključena tri generatora.


90

Slika 5.17 Proračun kratkog spoja za model mreže sa jednim generatorom

90 k

VA

129.

9 A

250

kVA

360.

8 A

48 k

VA

69.2

8 A

35 k

VA

50.5

2 A

250

kVA

360.

8 A

242

kVA

349.

3 A

591

kVA

853

A

600

kVA

866

A

21 k

VA

30.3

1 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

11 k

VA

15.8

8 A

22 k

VA

31.7

5 A

22 k

VA

31.7

5 A

27 k

VA

38.9

7 A

122.

7 A

31 k

VA

44.7

4 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

630

kVA

909.

3 A

1.8

MV

A

103.

9 A

5 M

VA

288.

7 A

4 M

VA

65.9

8 A

U19

1890

MV

Asc

9.92

kA

Gen

12.

975

MW

306.

2 A

Gen

32.

975

MW

306.

2 A

Gen

42.

975

MW

306.

2 A

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

TS S

ELN

IK8

MV

A

Poz

gaj 1

630

kVA

Pec

enec

400

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ses

vete

316

0 kV

A

TS R

asin

ja4

MV

ATS

Ras

inja

(2)

4 M

VA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Ras

inja

HZP

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

AG

oric

a10

0 kV

A

Voj

vodi

nec

50 k

VA

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Kuz

min

ec 1

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

A

TS S

elni

k (2

)8

MV

A

T1

3.5

MV

AT5

3.5

MV

AT7

3.5

MV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Hot

el

630

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Suš

ara

630

kVA

T13

20/2

0/5

MV

A

M.

Buk

ovec

1 1

0

M. B

ukov

ec 1

0.4

Slju

ncar

a Jo

le 1

0

Slju

ncar

a Jo

le 0

.4M

. Buk

ovec

2 1

0

M. B

ukov

ec 2

0.4

M.

Buk

ovec

3 1

0

M.

Buk

ovec

3 0

.4

Slju

ncar

a S

mon

tara

10

Slju

ncar

a S

mon

tara

0.4

Sel

nik

35 Sel

nik

10

Poz

gaj 1

10

Poz

gaj 1

0.4

Pec

enec

10

Pec

enec

0.4

Poz

gaj 2

10

Poz

gaj 2

0.4

Ses

vete

3 1

0

Ses

vete

3 0

.4

Ras

inja

10

Ras

inja

35

Jena

ko t

rade

10

Jena

ko t

rade

0.4

Ras

inja

HZP

10

Ras

inja

HZP

0.4

Grb

asev

ec 1

0

Grb

asev

ec 0

.4

Gor

ica

10

Gor

ica

0.4

Voj

vodi

nec

10

Voj

vodi

nec

0.4

Kuz

min

ec 2

10

Kuz

min

ec 2

0.4

Kuz

min

ec 1

10

Kuz

min

ec 1

0.4

Kol

edin

ec 1

0

Kol

edin

ec 0

.4

Sel

nica

10

Sel

nica

0.4

Kut

njak

2 1

0

Kut

njak

2 0

.4

Gen

1 6

.6

Gen

10

Gen

2 6

.6G

en 3

6.6

INA

Kut

njak

0.4

INA

Kut

njak

10

Hot

el 0

.4

Hot

el 1

0

Pla

sten

ici 0

.4

Pla

sten

ici 1

0

Sus

ara

0.4

Sus

ara

10

Sel

nik

110

3.6

kA

1.8

kA

2.1

kA

2. 7

kA

2.0

kA

2.9

kA

3.4

kA

4.1

kA

5.2

kA

5.8

kA

5.7

kA

4.8

kA

2.5

kA

3.2

kA

2.5

kA

12.2

kA

6. 3

kA

2.1

kA

1.8

kA

1.9

kA

3.0

kA

1. 8

kA

SR

111

2

SR

101

7S

R 1

018

SR

101

9S

R 1

020

SR

102

1

SR

102

2

3.5

kA

3.0

kA

3.2

kA

3.6

kA

25

.0 k

A

85 k

VA

17 k

VA

24.5

4 A

31 k

VA

44.7

4 A

55 k

VA

79.3

9 A

31 k

VA

44.7

4 A

35 k

VA

50.5

2 A

31 k

VA

44.7

4 A

29 k

VA

41.8

6 A

24 k

VA

34.6

4 A

80 k

VA

115.

5 A

18 M

VA

296.

9 A

3 M

VA

173.

2 A

0.5

MV

A

28.8

7 A

U17

1860

MV

Asc

9.76

kA

Sel

nica

160

kVA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Zabl

atje

100

kVA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Mal

i Oto

k10

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 3

400

kVA

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec 1

0

Ant

olov

ec 0

.4

Kut

njak

1

10

Kut

njak

1 0

.4

Zabl

atje

10

Zabl

atje

0.4

Imbr

iove

c 1

10

Imbr

iove

c 1

0.4

Imbr

iove

c 2

10

Imbr

iove

c 2

0.4

Mal

i oto

k 10

Mal

i oto

0.4

V. o

tok

2 10

V. o

tok

2 0.

4

V. o

tok

1 10

V. o

tok

1 0.

4

V. o

tok

3 10

V.

otok

3 0

.4

Legr

ad 1

0

Legr

ad 3

5

Drn

je 3

5

Drn

je 1

0

Dan

ica

35

Dan

ica

10

Kop

rivni

ca

110

Kop

rivni

ca 3

5

3.6

kA

5.1

kA

3.7

kA

3.0

kA

2.7

kA

2.2

kA

1.6

kA

1.7

kA

2.0

kA

3.5

kA

2. 0

kA

1.8

kA

3.1

kA

FLA

931

5

SR

900

9

SR

914

4LR

941

0LR

941

3S

R 9

078

SR

913

7LR

940

6 SR

913

6

5.5

kA

9.6

kA

24

.7 k

A

11

.1 k

A

6 M

VA

346.

4 A


91

Slika 5.18 Proračun kratkog spoja za model mreže sa dva generatora

90 k

VA

250

kVA

48 k

VA

35 k

VA

250

kVA

242

kVA

591

kVA

600

kVA

21 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

11 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

27 k

VA

31 k

VA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

1.8

MV

A

5 M

VA

4 M

VA

U19

1890

MV

Asc

9.92

kA

Gen

12.

975

MW

306.

2 A

Gen

32.

975

MW

306.

2 A

Gen

42.

975

MW

306.

2 A

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

TS S

ELN

IK8

MV

A

Poz

gaj 1

630

kVA

Pec

enec

400

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ses

vete

316

0 kV

A

TS R

asin

ja4

MV

ATS

Ras

inja

(2)

4 M

VA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Ras

inja

HZP

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

AG

oric

a10

0 kV

A

Voj

vodi

nec

50 k

VA

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Kuz

min

ec 1

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

A

TS S

elni

k (2

)8

MV

A

T1

3.5

MV

AT5

3.5

MV

AT7

3.5

MV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Ho

tel

630

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Suš

ara

630

kVA

T13

20/2

0/5

MV

A M.

Buk

ovec

1 0

.4

Slju

ncar

a Jo

le 1

0

Slju

ncar

a Jo

le 0

.4M

. Buk

ovec

2 1

0

M. B

ukov

ec 2

0.4

M.

Buk

ovec

3 1

0

M.

Buk

ovec

3 0

.4

Slju

ncar

a S

mon

tara

10

Slju

ncar

a S

mon

tara

0.4

Sel

nik

35 Sel

nik

10

Poz

gaj 1

10

Poz

gaj 1

0.4

Pec

enec

10

Pec

enec

0.4

Poz

gaj 2

10

Poz

gaj 2

0.4

Ses

vete

3 1

0

Ses

vete

3 0

.4

Ras

inja

10

Ras

inja

35

Jena

ko t

rade

10

Jena

ko t

rade

0.4

Ras

inja

HZP

10

Ras

inja

HZP

0.4

Grb

asev

ec 1

0

Grb

asev

ec 0

.4

Gor

ica

10

Gor

ica

0.4

Voj

vodi

nec

10

Voj

vodi

nec

0.4

Kuz

min

ec 2

10

Kuz

min

ec 2

0.4

Kuz

min

ec 1

10

Kuz

min

ec 1

0.4

Kol

edin

ec 1

0

Kol

edin

ec 0

.4

Sel

nica

10

Sel

nica

0.4

Kut

njak

2 1

0

Kut

njak

2 0

.4

Gen

1 6

.6

Gen

10

Gen

2 6

.6G

en 3

6.6

INA

Kut

njak

0.4

INA

Kut

njak

10

Hot

el 0

.4

Hot

el 1

0

Pla

sten

ici 0

.4

Pla

sten

ici 1

0

Sus

ara

0.4

Sus

ara

10

Sel

nik

110

3.6

kA

1. 2

kA

1.3

kA

2.5

kA

1.3

kA

1.7

kA

1.8

kA

2.1

kA

2. 3

kA

2.8

kA

2.4

kA

3.6

kA

2.8

kA

3.1

kA

3.0

kA

5.5

kA2

.6 k

A

3.0

kA

2.9

kA

3.1

kA

3.3

kA

2.1

1.1

1.1

1.9

2.9

1.2

1.7

.128

2.4

1.3

1.4

1.5

1.2

2.8

1.9

12.

6.8

6

2.4

2.3

1.3

1.3

1.2

.128

2.4

SR

111

2

SR

101

72.

1S

R 1

018

1.8

SR

101

91.

7S

R 1

020

SR

102

1

SR

102

2

1.2

1.2

2.3

.991

2.5

3.4

kA

3.42. 9

kA

3.0

kA

3. 6

kA

3.6

32.

9

.471

3.1

2.8

10

.0 k

A9.

9

.079

2.4

3.2

kA

M.

Buk

ovec

1 1

0

85 k

VA

17 k

VA

31 k

VA

55 k

VA

31 k

VA

35 k

VA

31 k

VA

29 k

VA

24 k

VA

80 k

VA

18 M

VA

3 M

VA

0.5

MV

A

50 k

VA

U17

1860

MV

Asc

9.76

kA

Sel

nica

160

kVA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Zabl

atje

100

kVA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Mal

i Oto

k10

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 3

400

kVA

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Legr

ad s

elo

100

kVA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec 1

0

Ant

olov

ec 0

.4

Kut

njak

1

10

Kut

njak

1 0

.4

Zabl

atje

10

Zabl

atje

0.4

Imbr

iove

c 1

10

Imbr

iove

c 1

0.4

Imbr

iove

c 2

10

Imbr

iove

c 2

0.4

Mal

i oto

k 10

Mal

i oto

0.4

V.

otok

2 1

0

V. o

tok

2 0.

4

V.

otok

1 1

0

V. o

tok

1 0.

4

V. o

tok

3 10

V. o

tok

3 0.

4

Legr

ad 1

0

Legr

ad 3

5

Drn

je 3

5

Drn

je 1

0

Dan

ica

35

Dan

ica

10

Kop

rivni

ca

110

Kop

rivni

ca 3

5

Legr

ad s

elo

0.4

Legr

ad s

elo

10

2.4

kA

2. 0

kA

1.8

kA

1. 7

kA

1.5

kA

1. 1

kA

1. 2

kA

1. 5

kA

3.5

kA

1.6

kA

1.5

kA

2. 9

kA

.501

FLA

931

5

SR

900

9

1.5

1.6

SR

914

4

1.5

LR 9

410

LR 9

413

1.2

1.1

SR

907

8

1.5

SR

913

7

1.7LR

940

6 SR

913

6

1.8

2

.498

2

.476

2.4

2.7

kA

3.6

kA

1.8

1.8

4.0

kA

9.8

kA

4.3

kA

.14

2.6

.137

3.9

.137

9.8

.048

4.2

2.3

kA

2.3

6 M

VA


92

Slika 5.19 Proračun kratkog spoja za model mreže sa tri generatora

90 k

VA

250

kVA

48 k

VA

35 k

VA

250

kVA

242

kVA

591

kVA

600

kVA

21 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

11 k

VA

22 k

VA

22 k

VA

27 k

VA

31 k

VA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

630

kVA

1.8

MV

A

5 M

VA

4 M

VA

U19

1890

MV

Asc

9.92

kA

Gen

12.

975

MW

306.

2 A

Gen

32.

975

MW

306.

2 A

Gen

42.

975

MW

306.

2 A

Mal

i Buk

ovec

140

0 kV

A

Slju

ncar

a Jo

le10

00 k

VA

Mal

i Buk

ovec

216

0 kV

AM

ali B

ukov

ec 3

100

kVA

Slju

ncar

a sm

onta

ra10

00 k

VA

TS S

ELN

IK8

MV

A

Poz

gaj 1

630

kVA

Pec

enec

400

kVA

Poz

gaj 2

1000

kV

A

Ses

vete

316

0 kV

A

TS R

asin

ja4

MV

ATS

Ras

inja

(2)

4 M

VA

Jena

ko t

rade

100

kVA

Ras

inja

HZP

100

kVA

Grb

asev

ec10

0 kV

AG

oric

a10

0 kV

A

Voj

vodi

nec

50 k

VA

Kuz

min

ec 2

100

kVA

Kuz

min

ec 1

100

kVA

Kol

edin

ec10

0 kV

A

TS S

elni

k (2

)8

MV

A

T1

3.5

MV

AT5

3.5

MV

AT7

3.5

MV

A

INA

Kut

njak

630

kVA

Ho

tel

630

kVA

Pla

sten

ici

630

kVA

Suš

ara

630

kVA

T13

20/2

0/5

MV

A

M.

Buk

ovec

1 1

0

M.

Buk

ovec

1 0

.4

Slju

ncar

a Jo

le 1

0

Slju

ncar

a Jo

le 0

.4M

. Buk

ovec

2 1

0

M. B

ukov

ec 2

0.4

M.

Buk

ovec

3 1

0

M.

Buk

ovec

3 0

.4

Slju

ncar

a S

mon

tara

10

Slju

ncar

a S

mon

tara

0.4

Sel

nik

35 Sel

nik

10

Poz

gaj 1

10

Poz

gaj 1

0.4

Pec

enec

10

Pec

enec

0.4

Poz

gaj 2

10

Poz

gaj 2

0.4

Ses

vete

3 1

0

Ses

vete

3 0

.4

Ras

inja

10

Ras

inja

35

Jena

ko t

rade

10

Jena

ko t

rade

0.4

Ras

inja

HZP

10

Ras

inja

HZP

0.4

Grb

asev

ec 1

0

Grb

asev

ec 0

.4

Gor

ica

10

Gor

ica

0.4

Voj

vodi

nec

10

Voj

vodi

nec

0.4

Kuz

min

ec 2

10

Kuz

min

ec 2

0.4

Kuz

min

ec 1

10

Kuz

min

ec 1

0.4

Kol

edin

ec 1

0

Kol

edin

ec 0

.4

Sel

nica

10

Sel

nica

0.4

Kut

njak

2 1

0

Kut

njak

2 0

.4

Gen

1 6

.6

Gen

10

Gen

2 6

.6G

en 3

6.6

INA

Kut

njak

0.4

INA

Kut

njak

10

Hot

el 0

.4

Hot

el 1

0

Pla

sten

ici 0

.4

Pla

sten

ici 1

0

Sus

ara

0.4

Sus

ara

10

Sel

nik

110

4.8

kA

1. 2

kA

1.3

kA

3.1

kA

1.3

kA

1.7

kA

1.8

kA

2.1

kA

2. 3

kA

2.8

kA

2.4

kA

3.8

kA

3.1

kA

3.3

kA

3.2

kA

5.5

kA2

.7 k

A

3.4

kA

3.3

kA

3.7

kA

4.1

kA

3.9

kA

2.8

1.1

1.1

2.5

3.3

1.2

2.1

.14

2.4

1.3

1.7

1.5

1.4

3.1

1.9

1.22

.6.9

49

2.4

2.3

1.3

1.3

1.2

.14

2.4

SR

111

2

SR

101

72.

1S

R 1

018

1.8

SR

101

91.

7S

R 1

020

SR

102

1

SR

102

2

1.2

1.2

1.2

3.1

.991

3.1

4.5

kA

4.53. 7

kA

3.9

kA

4. 8

kA

4.8

3.9

3.7

.471

4.2

2.8

10

.0 k

A9.

9

.087

2.4

85 k

VA

17 k

VA

31 k

VA

55 k

VA

31 k

VA

35 k

VA

31 k

VA

29 k

VA

24 k

VA

80 k

VA

18 M

VA

3 M

VA

0.5

MV

A

50 k

VA

U17

1860

MV

Asc

9.76

kA

Sel

nica

160

kVA

Ant

olov

ec10

0 kV

A

Kut

njak

110

0 kV

A

Kut

njak

210

0 kV

A

Zabl

atje

100

kVA

Imbr

iove

c 1

100

kVA

Imbr

iove

c 2

100

kVA

Mal

i Oto

k10

0 kV

AV

elik

i Oto

k 2

100

kVA

Vel

iki O

tok

110

0 kV

AV

elik

i Oto

k 3

400

kVA

Legr

ad T

R1

4 M

VA

Legr

ad T

R2

4 M

VA

Drn

je T

R1

4 M

VA

Drn

je T

R2

4 M

VA

Dan

ica

TR1

8 M

VA

Dan

ica

TR2

8 M

VA

Legr

ad s

elo

100

kVA

Kop

rivni

ca 1

1040

/40/

10 M

VA

Ant

olov

ec 1

0

Ant

olov

ec 0

.4

Kut

njak

1

10

Kut

njak

1 0

.4

Zabl

atje

10

Zabl

atje

0.4

Imbr

iove

c 1

10

Imbr

iove

c 1

0.4

Imbr

iove

c 2

10

Imbr

iove

c 2

0.4

Mal

i oto

k 10

Mal

i oto

0.4

V.

otok

2 1

0

V. o

tok

2 0.

4

V.

otok

1 1

0

V. o

tok

1 0.

4

V. o

tok

3 10

V. o

tok

3 0.

4

Legr

ad 1

0

Legr

ad 3

5

Drn

je 3

5

Drn

je 1

0

Dan

ica

35

Dan

ica

10

Kop

rivni

ca

110

Kop

rivni

ca 3

5

Legr

ad s

elo

0.4

Legr

ad s

elo

10

2.4

kA

2. 1

kA

1.8

kA

1. 7

kA

1.5

kA

1. 1

kA

1. 2

kA

1. 5

kA

4.5

kA

1.7

kA

1.5

kA

3. 5

kA

.501

FLA

931

5

SR

900

9

1.5

1.7

SR

914

4

1.5

LR 9

410

LR 9

413

1.2

1.1

SR

907

8

1.5

SR

913

7

1.7LR

940

6 SR

913

6

1.8

2.1

.514

2

.476

3.1

2.7

kA

3.6

kA

1.8

1.8

4.0

kA

9.8

kA

4.3

kA

.144

2.6

.142

3.9

.141

9.8

.05

4.2

2.3

kA

2.3

6 M

VA


93

5.9 Analiza rezultata proračuna

Kao rezultat proračuna tokova snaga s uključenim jednim generatorom

(3,5 MVA) vidljiv je tok snage od generatora Kutnjak prema okolnim potrošačima

koje predstavljaju Hotel Kutnjak, plastenici Kutnjak i ostali. Ako se promatra tok

energije od transformatorskih stanica 110/35 kV Koprivnica i 110/35/10 kV Selnik

prema okolnim vodovima i potrošačima, primjećuje se da je tok snage pravilan i to

od višenaponskih prema niženaponskim razinama. Valja uočiti da je napon u svim

čvorovima unutar dozvoljenih granica, pri čemu je vidljivo da 3.5 MVA generator

Kutnjak zadovoljava potrošnju u obližnjoj mreži.

Priključenjem drugog generatora mijenja se i uklopno stanje SN mreže te se

geotermalna elektrana Kutnjak povezuje i na 10 kV vod Požgaj prema TS

11/35/10 kV Selnik. Energija iz elektrane dolazi do sabirnica u TS Legrad i

opskrbljuje dio potrošača vezanih na 10 kV sabirnice iz TS 35/10 kV Legrad.

Uočava se blago povišenje napona koje je još uvijek u dozvoljenim granicama.

Priključenjem trećeg generatora uklopno stanje SN mreže ostaje isto kao i u

prethodnom slučaju. Energija iz elektrane dolazi do 10 kV sabirnica u TS Selnik i

napaja dio konzuma TS Selnik kao i sav konzum TS Legrad te transformacijom od

10 kV prema 35 kV razini i dio konzuma u TS Drnje. Drugi problem koji se javlja

priključenjem trećeg transformatora je pojava prenapona na sabirnicama

generatora kao i okolnim trafostanicama. Problem prenapona je ozbiljan problem i

njemu treba pristupiti sa aspekta regulacije generatora.

Dodatno, kao rezultat proračuna tokova snaga preporuka je rekonstrukcija

magistralnog voda od TS 35/10 kV Legrad prema DI s vodom većeg presjeka

upravo zbog povećanih gubitaka kada su uključena sva tri generatora pa se

evakuacija viška energije najvećim dijelom prenosi preko tog dalekovoda.

Iz rezultata proračuna kratkog spoja s uključenim jednim odnosno dva ili tri

generatora vidljivo je povećanje struje 2pks i 3pks spoja u dijelu SN mreže oko DI.

To je rezultat doprinosa struje KS iz DI. Struja kvara sada ima komponentu iz

mreže i iz DI. Upravo iz tog razloga koji je detaljnije obješnjen u poglavlju 5.6 i

5.7.3. na sva podešenja zaštita 10 kV vodova koji „gledaju“ prema DI potrebno je

podesiti usmjerenje.


94

Zbog potrebe podešenja usmjerenja zaštitnih uređaja u TS 35/10 kV Legrad,

pristupilo se zamjeni sekundarne opreme. U TS 35/10 kV Selnik i Rasinja već su

ugrađeni takvi releji (GEC KCEG 142) pa ih je potrebno samo prepodesiti.

Ugradnjom nove sekundarne opreme u TS Legrad i prepodešenjem zaštitnih

uređaja u TS Selnik i TS Rasinja podešenja zaštitnih uređaja potrebno je podesiti

na slijedeći način (tablica 3.10 se mijenja – promjene su podebljane i označene

crvenom bojom):

Tablica 5.2 Podešenje zaštitnih uređaja na promatranoj 10 kV-noj mreži


RASINJA KUZMINEC 1 A 1,3 s→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s→→→→

RASINJA OSTALI IZVODI 1 A 1 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,1 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s

LEGRAD OTOK 1 A 1,3 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s→→→→

LEGRAD OSTALI IZVODI 1 A 1 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,1 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s

SELNIK POŽGAJ 1 A 1,3 s→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→ 1000 A 0 s→→→→

SELNIK OSTALI IZVODI 1 A 1 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,1 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s

Podešenja zaštitnih uređaja u priključnom postrojenju DI potrebno je postaviti

na slijedeći način (tablica 5.4):

Tablica 5.3 Podešenje zaštitnih uređaja u priključnom postrojenju DI


SUŠARA 1 A 1,3 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s→→→→

ŠLJUNČARA JOLE 1 A 1,3 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s→→→→

KUZMINEC 2 1 A 1,3 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1500 A 0 s→→→→

INA KUTNJAK 1 A 1 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT NEMA 1000 A 0 s

KUTNJAK 2 1 A 1,3 s→→→→ NEMA NEMA 200 A 0,2 SI30XDT→→→→ I>>300 A 0,3 s→→→→ 1000 A 0 s→→→→

Ovakvim podešenjem dobila se selektivnost u slučaju 2pks i 3pks kvara na

drugim vodovima iz trafostanica Legrad, Selnik, Rasinja jer će zaštita I>>> tog

izvoda imati dostatnu uzbudu i djelovat će bez vremenskog zatezanja, a zaštita

I>>> priključnog postrojenja DI neće imati dostatnu uzbudu i neće djelovati, a I>>

će izgubiti uzbudu pošto je vremenski zategnuta za 0,3 s.

Selektivnost kod 1pks ostvaruje se vremenskim zatezanjem (1,3 s) usmjerenih

članova I0> u priključnom postrojenju DI u odnosu na podešenja usmjerenih I0>

ostalih izvoda iz TS Legrad, Selnik i Rasinja (1 s).


95

Pobudu APU releja daje start I>, I>> i I0> i realizira se kroz brzi i spori ciklus

(0,4 s, 60 s). I>>> ne starta APU relej. Znači APU ciklus će startati u slučaju 2pks i

3pks (pobudu APU ciklusa starta I>> u TS) u neposrednoj blizini DI (nedostatna

uzbuda I>>>) i u slučaju 1pks za bilo koju lokaciju na vodu od napojne TS prema

DI. Pretpostavka za uspješni rad APU-a na vodovima Otok, Požgaj i Kuzminec, je

u obostranom odvajanju mjesta kvara od napona, odnosno, kako sa strane mreže

tako i sa strane DI.

Projektiranje zaštite investitor DI mora raditi u suglasnosti sa operatorom

mreže. Važno je da se ne odvaja zaštita priključnog postrojenja elektrane od

zaštite distribucijskog postrojenja.

Za kvalitetno vođenje pogona mreže dispečerski centar distribucijskog

poduzeća mora imati daljinski nadzor i upravljanje nad prekidačima u priključnom

postrojenju, uvid u stanje rastavljača i uzemljivača te uvid u mjerne veličine (struja,

napon, radna i jalova energija) na svakom izvodu.

Zaključak

96

6 ZAKLJUČAK

Projektiranje i izvedba sustava zaštite srednjenaponske distribucijske mreže

čine osnovu za ispravnu djelatnost svih elektroenergetskih distribucijskih

postrojenja nekog EES-a, tj. snabdijevanje potrošača kvalitetnom električnom

energijom sa što manjim brojem i vremenom prekida. Povećanje kvalitete,

pouzdanosti i raspoloživosti elektroenergetskih distribucijskih postrojenja postiže

se rekonstrukcijom postojećih i gradnjom novih elektroenergetskih postrojenja.

Ovo se postiže uvodeći nove tehnologije koje su primijenjene na izvedbe sustava

zaštite. Da bi se ispravno izveo proračun, podesila i odabrala odgovarajuća zaštita

neophodno je poznavati prilike u elektroenergetskoj mreži.

U radu je opisana je koncepcija zaštite razdjelnih mreža te je ukratko

obrazložen izbor uzdužne diferencijalne zaštite 35 kV-nih vodova u zamkastom

pogonu Elektre Koprivnica. Također su izneseni osnovni zahtjevi na strujne

transformatore na koje se priključuje diferencijalna zaštita srednjenaponskih

vodova. Za selektivno podešenje zaštita u razdjelnoj mreži u uvjetima uzamčenog

pogona neophodno je bilo provesti proračune struja kratkog spoja i tokova snaga.

Razvojem distribucijske mreže odnosno povećanjem angažirane snage te

provedbom proračuna tokova snaga i kratkog spoja dolazi se do zaključka da

dosadašnje podešenje nadstrujne, kratkospojne i diferencijalne zaštite pojedinih

vodova ne odgovara te su predložena nova podešenja.

Priključenje distribuiranog izvora na srednjenaponsku mrežu donosi promjene

tokova snage kako u normalnom pogonu za podmirenje potrošnje, tako i tokova

snage u poremećenim i kvarnim stanjima promatranog dijela distribucijske mreže.

Na razmjer utjecaja djeluju: značajke nadređene mreže, značajke distribucijske

mreže, mjesto priključenja distribuiranog izvora i značajke samog DI.

Priključenjem DI u mrežu i njegov utjecaj pri poremećajima i kvarovima donijeli

su tradicionalnim sustavima štićenja probleme i izazove u ostvarenju temeljnih

zahtjeva koje pred njih postavljamo. Utjecaji koji su prikazani u ovom radu najviše

ugrožavaju selektivno djelovanje zaštite. Pristup kojim se problem selektivnog

djelovanja zaštite u mreži rješava jednostavno brzim odvajanjem elektrane od

mreže i dovođenjem distribucijske mreže s gledišta zaštite u „tradicionalno“ stanje

više nije prihvatljiv. Kod kvara u mreži elektrana treba proći kroz kvarno stanje,

Zaključak

97

održati stabilnost svog pogona s mrežom, a zaštite prema i u mreži moraju

selektivno izdvojiti kvarni dio mreže, što zahtjeva utvrđivanje tipa i podešenje

zaštite.

Analiza utjecaja DI (tokovi snage i kratki spoj) provedena je ne samo na mjestu

priključenja elektrane, već i u dubini mreže povezane s elektranom preko sabirnica

napojnog postrojenja. Rad je nastojao opisati pogonske okolnosti, a u analizama

proračuna otkriti mane konkretnog DI i predložiti prepodešenje postojeće zaštite

Učinkovitoj zaštiti distribucijskog sustava s distribuiranim izvorima od

poremećaja i kvarova, potrebni su osmišljeni obrasci štićenja, prilagodljivi uređaji

zaštite i znanje inženjera.

Literatura

98

LITERATURA

[1] A. Marušić: „Zaštita elektroenergetskog sustava“, Skripta, Zagreb, 1998.

[2] A. Marušić: „Zaštita i automatika elektroenergetskog sustava“, Predavanja,

Fakultet elektrotehnike i računarstva Zagreb, ak.god.1997/98.

[3] M. Kalea: „Prijenos električne energije, što je to?“, knjiga, KIGEN, veljača,

2006.

[4] A.Marušić, I.Pavić i J.Havelka: „TS 35/10(20) kV Koprivnica 3 Izbor i

podešenje uzdužne diferencijalne zaštite 35 kV-nih kabela: Elaborat“,

Zagreb, studeni, 2005.

[5] AREVA: Types KCGG 122, 142, KCEG 112, 142, 152,242 and KCEU 142,

242 Overcurrent and Directional Overcurrent Relays Service Manual

R8551E, 2001

[6] GEC Alsthom: Service Manual K-Series Overcurrent and Directional

Overcurrent Relays, Stafford 1995

[7] Areva: MiCOM P63x Transformer Differential Protection, 2004.

[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_method, 05.12.2010.

[9] ETAP help, Power Station v 4.0.0C, 1995.

[10] B. Kozulić, I. Gregur, T. Galić: HEP DP „Elektra“ Koprivnica, 35 kV mreža –

normalno uklopno stanje, nacrt, Koprivnica, 2000.

[11] D. Nevečerel: „Proračun kratkog spoja u mreži Hrvatske 2005. i 2010.

Godine“, Institut za elektroprivredu i energetiku, ožujak, 1999.

[12] Network applications, „Network manager baseline“, ABB power systems,

Publication 2006.

[13] IEC 909, International Standard: „Short-circuit current calculation in three-

phase a.c. systems“, Publication 1988.

[14] A. Marušić i dr.: „Analiza i podešenje zaštite HEP DP Elektra Koprivnica“,

studija ETF-Zagreb, 1985.

[15] Elka: „Energetski srednjenaponski kabeli s XLPE izolacijom za napone do

36 kV“, Katalog A, Elka, Zagreb, 2004

Literatura

99

[16] D.Karavidović: „Zaštita od poremećaja i kvarova u SN mreži s distribuiranim

izvorima električne energije“, HO CIRED, svibanj, 2010.

[17] G. Oberlechner: „Schutzaspekte bei dezentralen netzgekoppelten

Energieerzeugungsanlagen“ Diplomarbeit, TU Graz, travanj, 2004.

[18] D. Tipurić: „Koncepcija i izvodljivost programa gospodarskog korištenja

geotermalne energije na lokaciji Lunjkovec-Kutnjak“, Zagreb, 2006.

[19] Bilten Vjesnika Hrvatske elektroprivrede, Bilten 66: „Odluka o utvrđivanju

tehničkih uvjeta za priključak malih elektrana na elektroenergetski sustav

Hrvatske Elektroprivrede“, Zagreb, 1995

[20] HEP ODS, HEP OPS, "NAPUTAK za primjenu važećih zakona i pravilnika

glede uspostavljanja priključka obnovljivih izvora električne energije i

kogeneracije na distribucijsku i prijenosnu mrežu“, radna verzija, travanj,

2008.

[21] Opći uvjeti za opskrbu električnom energijom, Narodne novine 14/06, 2006.

[22] Mrežna pravila elektroenergetskog sustava, Narodne novine 177/04, 2004.

[23] Zakon o energiji, Narodne novine 68/01 i 177/04, 2004.

[24] Zakon o tržištu električne energije, Narodne novine 177/04 i 76/07, 2007.

[25] Zakon o regulaciji energetskih djelatnosti, Narodne novine 177/04 i 76/07,

2007.

[26] Pravilnik o naknadi za priključenje na elektroenergetsku mrežu i za

povećanje priključne snage, Narodne novine 28/06, 2006.

Popis oznaka i kratica

100

POPIS OZNAKA I KRATICA

1pKS jednopolni kratki spoj

2pKS dvopolni kratki spoj

2pzKS dvopolnikratki spoj sa zemljom

3pKS tropolni kratki spoj

A/D (analog to digital) analogno-digitalna pretvorba

AC (alternating current) izmjenična struja (signal)

APU automatsko ponovno uključenje

DC (direct current) istosmjerna struja (signal)

DI distribuirani izvor

DP distribucijsko područje

EES elektroenergetski sustav

HEP Hrvatska elektroprivreda

HEP Hrvatska elektroprivreda

KS Kratki spoj

NMS Sustav za upravljanje mrežom (engl. Network Management System)

NN mreža Niskonaponska (0,4kV) mreža

NN Narodne novine

ODS Operator distribucijskog sustava d.o.o.

OPS Operator prijenosnog sustava d.o.o.

PPZ protupožarna zaštita

SCADA sustav za sakupljanje podataka, nadgledanje i upravljanje (engl. supervisory control and data acquisition)

SDV Sustav daljinskog vođenja

SN mreža Srednjenaponska (10, 20 i 35kV) mreža

TS transformatorska stanica

VN mreža Visokonaponska (110, 220, 400kV) mreža

ZK zaštita kotla

Životopis

101

ŽIVOTOPIS

Zovem se Tomislav Sinjeri. Rođen sam 28. prosinca 1974. godine u Koprivnici,

Republika Hrvatska. Završio sam Matematičko – informatičku gimnaziju u

Koprivnici 1993.godine. Diplomirao sam 22.11.1999. na Sveučilištu u Zagrebu,

Fakultetu elektrotehnike i računarstva, smjer Elektroenergetika. Diplomski rad

izradio sam na Zavodu za visoki napon i energetiku na temu: Relejna zaštita

sustava za distribuciju električne energije.

Od 1.12.1999. godine zaposlen sam se u HEP d.d. DP Elektra Koprivnica Odjel

za izgradnju i usluge, na poslovima projektiranja objekata niskonaponskog i

srednjeg napona pod nadzorom ovlaštenog projektanta, zatim od 2004. do 2006.

godine radim u odjelu za mjerenje i zaštitu na poslovima inženjera zaštite, a nakon

2006. godine do danas rukovoditelj sam Odjela za vođenje pogona. Položio sam

stručni ispit. Aktivno sam sudjelovao na revitalizaciji sustava daljinskog vođenja.

U 2003. upisao sam poslijediplomski znanstveni studij na Fakultetu

elektrotehnike i računarstva, Sveučilišta u Zagrebu. Autor sam i koautor nekoliko

znanstvenih radova na HO CIGRE i HO CIRED.

Curriculum vitae

102

CURRICULUM VITAE

My name is Tomislav Sinjeri. I was born on 28th December 1974 in Koprivnica,

Croatia, Republic of. I finished Mathematic- IT high school in Koprivnica 1993. I

graduated on 22.11.1999. at the Faculty of Electrical Engineering and Computer

Science, University in Zagreb, Department of Electric Power. Subject of graduate

work was: Reley protection for distribution power system.

Since 1th december 1999 I work in HEP d.d. DP Elektra Koprivnica in

Department for the construction and services, working on projects for low and

middle voltage objects under the supervision of a certified designer, then from

2004. to 2006., in department for protection and measurment and after 2006. in

department for operation menagement for power system where I am a leader. I

have passed the certification exam. I actively participated in the revitalization of

SCADA system.

In 2003 I enrolled in postgraduate studies at the Faculty of Electrical

Engineering and Computer Science, University of Zagreb. I am an author and

coauthor of several scientific papers in Croatian committee CIGRE and Croatian

committee CIRED.

Sažetak

103

SAŽETAK

NOVE MOGUĆNOSTI PRI VOĐENJU POGONA I UGAĐANJA ZAŠTITE

DISTRIBUCIJSKOG SUSTAVA

Temeljna funkcija elektroenergetskog sustava je isporuka dostatne i kvalitetne

količine električne energije potrošačima. Zaštita EES-a (relejna zaštita) ima

zadatak otkriti poremećaj u sustavu te ovisno o njegovu karakteru isključiti ga ili

samo dojaviti.

Sa sve većim zahtjevom kupaca električne energije za minimalnim brojem i

trajanjem prekida, u srednjenaponsku gradsku mrežu uvela se uzdužna

difirencijalna zaštite. U ovom radu, poseban naglasak je dan na analizu utjecaja

povećanja angažirane snage na SN mrežu štićenu uzdužnom diferencijalnom

zaštitom i predložena su podešenja nadstrujne i diferencijalne zaštite.

Priključenjem i paralelnim pogonom s mrežom, novog izvora električne energije,

vođenje pogona distribucijske mreže nalazi se pred novim izazovom.

Najznačajnija promjena paralelnog pogona elektrane i mreže je dvosmjerni tok

energije potrošnje i energije kvara. Postojeći sustav zaštite u distribucijskoj mreži

našao se drukčijim pogonskim uvjetima. U radu je provedena analiza podešenja

zaštite i predloženi su zahtjevi na relejni sustav i predložena podešenja na dijelu

mreže gdje se priključuje novi distribuirani izvor – geotermalna elektrana Kutnjak.

Summary

104

SUMMARY

NEW CAPABILITIES IN DISTRIBUTION POWER SYSTEM OPERATION AND

PROTECTION SETTINGS

The basic function of the power system is to deliver sufficient quantity and

quality of electricity to consumers. Protection of power system (protection relay)

has a duty to reveal disorder in the system and depending on his character isolate

it or just signalize it.

With the increasing demand of electricity customers for a minimum number and

duration of interruptions in the medium voltage city network, electric company

installed differential protection for feeder lines. In this paper, special emphasis is

given to the analysis of the impact of increasing power in the MV network

protected with differential protection and proposes setting overcurrent and

differential protection.

Connection and parallel operation with the system, a new source of electricity,

operation management of distribution network is facing new challenges. The most

significant change in the parallel operation in power network is two-way flow of

energy consumption and energy failure.The current system of protection is found

in different operating conditions. In this paper the analysis and protection settings

have been proposed in the relay system requirements and proposed settings on

the part of the network where it joins the new distributed source - geothermal

power plant Kutnjak.

Ključne riječi

105

KLJUČNE RIJEČI

• Relejna zaštita

• Povećanje snage

• Distribuirani izvor

• Dvosmjerni tok energije potrošnje i energije kvara

Keywords

106

KEYWORDS

• Relay protection system

• Increase power

• Distributed source

• Two-way flow of energy consumption and energy failure

Keywords

107

DODATAK A

Proračun tokova snaga za sliku 4.2







Proračun tokova snaga za sliku 4.8 vršno opterecenje







Dodatak B

161

DODATAK B

Proračun kratkog spoja za sliku 4.13





NOVE MOGU ĆNOSTI PRI VO ĐENJU POGONA I UGA ĐANJA … · 2.9 UZDUŽNA DIFERENCIJALNA ZAŠTITA 35...

Documents

Transcript of NOVE MOGU ĆNOSTI PRI VO ĐENJU POGONA I UGA ĐANJA … · 2.9 UZDUŽNA DIFERENCIJALNA ZAŠTITA 35...