Predavanje 7 TVN

TEHNIKA VISOKOG

NAPONA3+0

http://www.fer.hr/predmet/tvn_a

Nositelj: Prof. dr. sc. Ivo Uglešić, dipl.ing. D236

Izv. prof. dr. sc. Viktor Milardić, dipl.ing. D246

Suradnici: Dr. sc. Božidar Filipović-Grčić, dipl.ing. D206

Boško Milešević, dipl.ing. D206

1


Koordinacija izolacije

• Cilj je neprekidna i nesmetana opskrba potrošačaelektričnom energijom u svim pogonskim ivremenskim uvjetima.

• Izolacija opreme mora se dimenzionirati tako daizdrži naponska naprezanja uzrokovanaprenaponima. Često puta je radi toga izolacijaopreme prilično masivna, a nerijetko i skupa.

• Važan element kao “prva crta obrane” od prenaponau tome predstavlja odvodnik prenapona.


• Koordinacija izolacije podrazumijeva vrlo složene

postupke računanja i ispitivanja.

• Povijesni razvoj:

Najprije se dimenzionirala samo ispitivanjem, a ne

proračunima

Kasnije se uvodi “izolacijska razina” – Ui

• Definicija prema IEC 60071-1: Koordinacija izolacije predstavlja odabir stupnja izolacije opreme

s obzirom na prenapone koji se mogu pojaviti u mreži i

karakteristike ugrađenih zaštitnih uređaja, na način da oprema

bude zaštićena od prenapona.

Klasična metoda koordinacije izolacije

• Otpornost izolacije se ocjenjuje prema naponskim područjima:

• Naponsko područje I (od 1 do 245 kV)

podnosivim atmosferskim udarnim naponom (1,2/50 s)

podnosivim sinusoidalnim naponom industrijske frekvencije

Označavanje: 123 Si 230/550

• Naponsko područje II (viši od 245 kV)

podnosivim atmosferskim udarnim naponom (1,2/50 s)

podnosivim sklopnim impulsnim naponom (250/2500 s)

Označavanje: 420 Si 1050/1425

Udarni napon: oblik 1.2/50 μs

Udarni napon - atmosferski

Udarni napon - sklopni

Udarni napon: oblik 250/2500 μs

Udarna karakteristika: Funkcija preskočnog udarnog

napona Up u ovisnosti o vremenu potrebnom da dođe do

preskoka tp.

- 50% preskočni udarni napon izolatorskog lanca

Udarni naponi – 50% preskočnog udarnog napona

8

Standardni izolacijski nivoi za područje I (1 kV do 245 kV)

Najviši napon opreme(efektivna

vrijednost) kV

Nazivni kratkotrajni podnosivi napon industrijske frekvencije

(efektivna vrijednost) kV

Nazivni podnosivi Atmosferski udarni napon

(tjemena vrijednost) kV

3,6 10 20 40

7,2 20 40 60

12 28 60 75 95

24 50 95 125 145

38 70 145 170

123 (185) 230

450 550

245 (275) (325) 360 395 460

(650) (750) 850 950 1050

Izolacione razine

9

Standardni izolacioni nivoi za područje II Um 245 kV

Najviši napon opreme(efektivna

vrijednost) kV

Standardni sklopni impulsni podnosivi napon

Nazivni podnosivi Atmosferski udarni

napon (tjemena vrijednost)

kV

Fazni napon kV

(vršna vrijednost)

Linijski napon (omjer prema vršnoj vrijednosti faznog

napona)

420 850

950

1050

1,60

1,50

1,50

1050 1175 1175 1300 1300 1425

765 1300

1425

1550

1,70

1,70

1,60

1675 1800 1800 1950 1950 2100

Izolacione razine

10

Usklađivanje otpornosti izolacije

• Koeficijent koordinacije izolacije je određen odnosom

podnosivog udarnog napona izolacije i zaštitne razine

uređaja kojim štitimo opremu

)(.

)(

p

i

k

Uuređzaštitnograzinazaštitna

Uizolacijenaponudarnipodnosivif

Za fk se preporuča:

1,4 – za najviši pogonski napon do 24 kV;

1,2 – za najviši pogonski napon od 24 kV do 380 kV.

11

Odnos između razina izolacije i zaštitne razine odvodnika


Zaštitna razina

odvodnika

Izolacijska razina

opreme u postrojenjuIzolacijska razina

dalekovoda

Ui

Up

12

Dimenzioniranje izolacije statističkom metodom

• Slučajna priroda prenapona

• Slučajna priroda otpornosti izolacije

• Dimenzioniranje izolacije s obzirom na prenapone

• Rizik proboj

• Cijena rizika

• Dimenzioniranje zaštitnih uređaja

13

Vjerojatnost prenapona F(U) i funkcija gustoće

vjerojatnosti f(U)

a) Pogonski prenaponi na kraju otvorenog voda

b) Atmosferski prenaponi na krajevima izolatorskog lanca na

dalekovodu

14

Slučajna priroda otpornosti izolacije

a) Vjerojatnost da će izolacija biti probijena kod prenapona U0

b) Odabrani podnosivi statistički napon sa 10% proboja

za regenerativnu izolaciju

15

Proračun rizika proboja izolacije

16Dimenzioniranje štićene izolacije


17

Funkcije i veličine statističke koordinacije izolacije

• Funkcija vjerojatnosti pojave prenapona F(U)

• Funkcija gustoće vjerojatnosti pojave prenapona f(U) = dF(U)/dU

• Vjerojatnost proboja pri nekom naponu U0: P(U0)= n/N

• n - broj proboja koji se dogodio

• N – ukupni broj pokusa

• Rizik proboja

• Cijena rizika = Rizik proboja x Cijena posljedice proboja

0

)()( dUUfUPR

18

Ispitivanje izolacijskih zaštitnih sredstava

• Laboratorij visokog napona FER-a je od 31. srpnja 2004. godine

akreditiran od Hrvatske akreditacijske agencije prema zahtjevima

norme HRN EN/ISO 17025 za provedbu visokonaponskih

ispitivanja električne opreme izmjeničnim naponom pogonske

frekvencije i ispitivanje (mjerenje, proračun i procjena)

elektromagnetskih polja frekvencije 50 Hz.

• Predmeti visokonaponskih ispitivanja su:

– indikatori napona,

– izolacijske motke,

– izolacijske zaštitne ploče,

– izolacijska kliješta,

– gumene rukavice za električare,

– zaštitna elektroizolacijska obuća.

• Proračun i procjena elektromagnetskih polja frekvencije 50 Hz

provodi se u fazi projektiranja elektroenergetskih objekata, a

mjerenje u početku rada sukladno pozitivnim zakonskim

propisima.

19

Ispitivanje izolacijskih zaštitnih sredstava

20

Područje akreditacije

21


22


23

EN ISO/IEC 17025

Opći zahtjevi za osposobljenost ispitnih i umjernih laboratorija (ISO/IEC

17025:2005+Cor.1:2006; EN ISO/IEC 17025:2005+AC:2006)

General requirements for the competence of testing and calibration

laboratories (ISO/IEC 17025:2005+Cor.1:2006; EN ISO/IEC

17025:2005+AC:2006)

Zahtjevi koji se odnose

na upravljanjeTehnički zahtjevi

24

Zahtjevi na sustav upravljanja

4.1 Organizacija

4.2 Sustav upravljanja

4.3 Upravljanje dokumentima

4.4 Ocjena zahtjeva, ponuda i ugovora

4.5 Podugovaranje ispitivanja i umjeravanja

4.6 Kupovanje usluga i potrepština

4.7 Usluga kupcu

4.8 Pritužbe

4.9 Upravljanje nesukladnim radom

4.10 Poboljšavanje

4.11 Popravne radnje

4.12 Preventivne radnje

4.13 Upravljanje zapisima

4.14 Unutrašnje neovisne ocjene

4.15 Upravine ocjene

25

Tehnički zahtjevi

5.1 Općenito

5.2 Osoblje

5.3 Uvjeti smještaja i okoliša

5.4 Metode ispitivanja i umjeravanja i metode vrednovanja

5.5 Oprema

5.6 Mjerna sljedivost

5.7 Uzorkovanje

5.8 Rukovanje elementima ispitivanja i umjeravanja

5.9 Osiguravanje kakvoće rezultata ispitivanja i umjeravanja

5.10 Prikazivanje rezultata

Ispitivanje indikatora napona

Ispitivanje indikatora napona

Video

../indikator.MP4

Ispitivanje izolacijskih zaštitnih ploča

Ispitivanje izolacijskih zaštitnih ploča

Video

../M4H05834.MP4

Mjerenje električnog polja i magnetske indukcije

32

Klasifikacija prema IEC 60071-1

Trajni napon pogonske frekvencije

Privremeni prenaponi

Prijelazni prenaponi:

- polaganog porasta čela

- brzog porasta čela

- vrlo brzog porasta čela

Kombinirani prenaponi

Prenaponi

33

Prenaponi

• Vrste napona i ispitivanje opreme klasificirani

prema IEC 60071-1

Klasifikacija prenapona

prema trajanju i faktoru

prenapona

Karakteristike prenapona

Faktor prenapona:U

U.

U

U MAXMAXp 2251

32

Prenaponi

TEHNIKA VISOKOG

NAPONA3+0


Nositelj: Prof. dr. sc. Ivo Uglešić, dipl.ing. D236

Izv. prof. dr. sc. Viktor Milardić, dipl.ing. D246

Suradnici: Dr. sc. Božidar Filipović-Grčić, dipl.ing. D206

Boško Milešević, dipl.ing. D206

35


Predavanje 7 TVN

Documents

Transcript of Predavanje 7 TVN