Prijenos i distribucija - Usmeni 1. Definicija, zadatak i značaj prijenosne mreže, mreže, moguće konfiguracije prijenosne prijenosne mreže Definicija: - vodovi i postrojenja napona 110kV i više (110,220 i 400 kV). - dio sustava koji sudjeluje u optimiranju pogona sustava. adatak: - trajna opskrba kvalitetnom električnom energijom riteriji kvalitete električne energije su! 1) " # $1% 2) & # $10% ') traj trajna na rasp raspol olo oiv ivos ostt načaj: rijenosom el. energije na ve*e udaljenosti omogu*eno je! orištenje proi+vodnje ekonomični elektrana ove+ivanje elektrana i njiovo prilagoavanje potrošnji manjenje maksimalnog optere*enja /načaj prijenosne mree kao dijela -a je sudjelovanje u ostvarivanju skladnog i ekonomičnog "unkioniranja prilagoenog potrošnji. !onfiguracije mreže: a) kičma b) prsten
". Prijenos istosmjernom strujom #isokog napona $%D&, prednosti i nedostaci - temelj su postrojenja +a pretvorbu i+mjeničnog '-" napona u istosmjerni i obrnuto - pretvaračke stanie, kao pretvarači se (ispravljači+mjenjivač) koriste učinski tiristori - osnovna oprema su! tiristorski pretvarači i pretvarački trans"ormatori - prijenos veliki snaga (od 30 do nekoliko stotina 5) - pri visokom naponu (od 100kV pa na više). - nad+emnim vodovima (više od 300km) - kabelom ispod mora (nekoliko ( nekoliko 10aka km na više) Prednosti: manji troškovi konstrukije u odnosu na 67 vod manja i+olaija manji gubii(djelatni)8 manji troškovi prijenosa dui vodovi manji prijenosni stupovi +atijevaju manje trase 'edostaci: pretvaračka stania (6797 i 9767) : troškovi i+gradnje ve*i +a kra*e vodove neisplativo kod 9767 pretvorbe ve*i gubii
1
(. %rste rste s)eme s)eme prijeno prijenosa sa istosm istosmjern jernom om strujo strujom, m, b*ok b*ok s)ema s)ema i ek#i#a ek#i#a*en *entna tna s)ema s)ema za jednopo*ni i d#opo*ni prijenos prijenos %eza izme+u pret#arački) stanica ! 1. prijenos 2. prijenos lea u lea (baktočka-točka to-bak)
stosmjerni prijenos može po#ezi#ati: lektrana : tro"a+na mrea
;ro"a+na mrea : tro"a+na mrea
;ro"a+na ;ro"a+na mrea : tro"a+na mrea (paralelno s 67 prijenosom)
9vije pojne točke koje pove+uje 97 sustav mogu biti pove+ane nad+emnim vodom, kabelom ili njio njiovom vom kombin kombinai aijom jom.. ab abels elski ki prijeno prijenosni sni sustav sustavii su ve*in ve*inom om jednop jednopoln olnii sa samo samo jednim jednim metalnim vodičem koriste*i pritom +emlju ili more kao povratni put +a istosmjernu struju.
ustavi s nad+emnim vodovima su ve*inom dvopolni, tj. koriste dva strujna kruga i povratni put +emlju.
. ro/ko#i ro/ko#i prijenosa $%D& u odnosu na 0& prijenos
(. %rste rste s)eme s)eme prijeno prijenosa sa istosm istosmjern jernom om strujo strujom, m, b*ok b*ok s)ema s)ema i ek#i#a ek#i#a*en *entna tna s)ema s)ema za jednopo*ni i d#opo*ni prijenos prijenos %eza izme+u pret#arački) stanica ! 1. prijenos 2. prijenos lea u lea (baktočka-točka to-bak)
stosmjerni prijenos može po#ezi#ati: lektrana : tro"a+na mrea
;ro"a+na mrea : tro"a+na mrea
;ro"a+na ;ro"a+na mrea : tro"a+na mrea (paralelno s 67 prijenosom)
9vije pojne točke koje pove+uje 97 sustav mogu biti pove+ane nad+emnim vodom, kabelom ili njio njiovom vom kombin kombinai aijom jom.. ab abels elski ki prijeno prijenosni sni sustav sustavii su ve*in ve*inom om jednop jednopoln olnii sa samo samo jednim jednim metalnim vodičem koriste*i pritom +emlju ili more kao povratni put +a istosmjernu struju.
ustavi s nad+emnim vodovima su ve*inom dvopolni, tj. koriste dva strujna kruga i povratni put +emlju.
. ro/ko#i ro/ko#i prijenosa $%D& u odnosu na 0& prijenos
- ;rasa +a 67 vod je >0% šira od trase 97 voda istog kapaiteta sp*ati#ost $%D&-a po#eća#a se s du*jinom, a smanjuje se prijenosnim kapacitetom #oda.
. 'eki primjeri prijenosa prij enosa $%D&, posebice skicirati prijenos 0& i D& zajedno - taipu, 2razi*: 3(44 56 at 7344 k% D& - 9va dvopolna voda prenose el. energiju proi+vedenu u 30 ?+ idroelektrani
vi srednjenaponski vodovi i+la+e radijalno i+ ; i nisu meusobno pove+ani, pove+ani, što +nači da ne mogu jedan drugom posluiti kao re+erva. r e+erva. 6ko 6ko doe do prekida napajanja napajanja jednog voda u slučaju kvara na na istom, sve niskonaponske niskonaponske mree mree napajane preko tog voda ostaju be+ napajanja. '
/rakaste mree su, kao i na 10(20) kV-tnom naponskom nivou, radijalno napajane i+ jedne ; 110I kV, ali su mogu*e i neke sloenije i+vedbe koje omogu*avaju re+ervno napajanje dijela potrošača sa drugog vodatrans"ormatora u slučaju ispada. rimjer takve sloenije varijante +rakaste mree dan je na slii 2.=, gdje se svi potrošači sa 10 kV-tni sabirnia mogu prebaiti na jedan trans"ormator u slučaju kvara drugog trans"ormatora ili '3 kV-tnog voda.
>. Prstenasta mreža ?P-mreža@, naponske pri*ike, za/tita pouzdanost, gubici
od prstenaste mree, +rakasti i+vodi spojeni su ra+djelnom staniom (rasklopno mjesto), pri čemu vodovi predstavljaju re+ervu jedan drugom. & normalnom pogonu, rasklopno mjesto je otvoreno, tako da mrea u stvari predstavlja +rakastu mreu. 6ko doe do kvara na nekoj dionii jednog od i+voda, ta dionia se isklapa sa obje strane, a rasklopno mjesto se +atvara, tako da se dio potrošača s jednog voda (oni i+a mjesta kvara) napaja preko drugog voda. Dormalni pogon sa +atvorenim rasklopnim mjestom (dvostrano napajanje), iako je tenički mogu* i predstavlja sigurniji način napajanja, rijetko se i+vodi jer i+iskuje ve*a ulaganja u opremu (prekidače, +aštitu) i odravanje, što čini ovu i+vedbu skupom. rimjenjuje se i+u+etno +a napajanje potrošača koji su posebno osjetljivi 4
na prekide napajanja. rstenaste mree omogu*avaju dvostruko napajanje svake ; '310 kV, na način da se u slučaju kvara na glavnom vodu od ; 110'3 do ; '310, napajanje prebai preko re+ervnog voda koji pove+uje dvije ; '310 kV. & normalnom pogonu, re+ervni vod nije u pogonu (isključen je u jednoj ili obje ; '310).
A. 5reža s potpornom točkom ? i*i P-mreža@ naponske pri*ike, za/tita pouzdanost, gubici
3
14. 8inijske mreže ?8-mreža@, @ naponske pri*ike, za/tita pouzdanost, gubici
@inijske mree nastaju spajanjem +rakasti vodova koji i+la+e i+ dviju pojni stania (tra"ostania I10 kV). Dormalni pogon obično podra+umijeva otvorena rasklopna mjesta. & slučaju kvara na jednoj tra"ostanii ili vodu, vodovi se mogu napajati i+ druge ;. @inijske mree podra+umijevaju mogu*nost napajanja ; '310 kV i+ dvije ra+ličite ; 110'3 kV, u+ pretpostavku re+ervnog voda koji pove+uje dvije ; '310 kV
=
1. !ombinirane prstenaste i *inijske mreže ?P8-mreže@, naponske pri*ike, za/tita pouzdanost, gubici
@-mree nastaju od linijski mrea spajanjem dodatnim vodom u prsten (ili obratno). Da taj način osigurana je dvostruka re+erva, jedna preko voda i+ iste tra"ostanie, a jedna preko voda i+ druge tra"ostanie. 1". Distributi#ne trafostanice 9istributivne tra"ostanie su one koje pove+uju srednjenaponsku i niskonaponsku mreu (DDD) ili dvije srednjenaponske mree (DD), a u širem smislu i one koje pove+uju visokonaponsku (prijenosnu) i srednjenaponsku distributivnu mreu (VDD). ;ra"ostanie DDD mogu biti stupne (postavljene na stupu nad+emne 10(20) kV-tne mree) ili u graevinskom objektu (Ktornji*L, gradske tra"ostanie). ogu imati jedan ili više trans"ormatora 10(20)0.4 kV, te relativno jednostavan sustav +aštite. Da slii prika+ana je jedna mogu*a i+vedba ; 100.4 kV sa prekidačem na visokonaponskoj i niskonaponskoj strani, te visokoučinskim osiguračem na visokonaponskoj strani. ;rans"ormator je +ašti*en od preoptere*enja termičkom +aštitom. Diskonaponske sabirnie mogu biti sekionirane, i to najčeš*e u slučaju ve*i ; sa dva trans"ormatora, od koji svaki napaja po jednu grupu niskonaponski i+voda, a u slučaju kvara moe napajati sve niskonaponske i+voda.
>
ostrojenja srednjeg napona u ; VDD i DD mogu biti reali+irana na tri načina! a) sa jednostrukim sabirniama b) sa sekioniranim jednostrukim sabirniama ) sa dvostrukim sabirniama d) sa dvostrukim sabirniama i pomo*nim sabirniama
1'. B8B5B' DC;2U%'$ 5;B0 Mlavni elementi distributivni mrea su! - vodovi - trans"ormatori - potrošači - konden+atorske baterije - prigušnie %odo#i Vodovi su dijelovi električne mree koji pove+uju postrojenja istog na+ivnog napona u susjednim trans"ormatorskim staniama. 9ijele se na! - nad+emne+račne vodove - kabelske vodove. 'adzemniEzračni #odo#i Dad+emni+račni vodovi redovito se sastoje od sljede*i dijelova! - "a+ni vodiči - +aštitno ue - stupovi - u+emljivači stupova - i+olatorski lana. !abe*ski #odo#i abelski vodovi se mogu podijeliti na! - troilne kabele - jednoilne kabele. Jsnovni dijelovi kabela (slika '.B) su! - "a+ni vodiči - i+olaija - vodljivi plašt. B
1. Distributi#ni transformator kao e*ement mreže, potrebni podaci i ek#i#a*entna s)ema Da+ivni podai trans"ormatora su! &n1 : na+ivni napon primarnog namota - višenaponski namot (kV) &n2 : na+ivni napon sekundarnog namota - nienaponski namot (kV) &n' : na+ivni napon terijarnog namota (kV) n : na+ivna snaga (kV6 ili V6) uk : napon kratkog spoja (%) k : gubii snage kratkog spoja (k5), tj gubii u namotima tra"a - gubii u bakru <0 : struja pra+nog oda (% na+ivne struje) 0 : gubii snage pra+nog oda (k5), tj. gubii u je+gri tra"a uslijed istere+e i vrtloni struja gubii u elje+u
1. ;egu*acija napona kod prijenosni) i distribucijski) transformatora Cegulaija napona se vrši promjenom broja za#oja na strani #i/eg napona . zmjena broja za#oja se #r/i: a) pod naponom - 110N kV b) be+ napona - '310 i 100.4 kV Cegulaijska preklopka smještena u z#jezdi/tu i*i u fazama . Cegulaija uzdužna i*i poprečna . 0utomatska regu*acija pod naponom i+vodi se na strani višeg napona, na osnovu re"erentnog napona kojeg je potrebno odravati na strani nieg napona. Dapon se mjeri i usporeuje sa eljenim re"erentnim naponom. & slučaju odstupanja i+mjerenog i re"erentnog napona, automatika djeluje na regulaijsku preklopku na VD strani trans"ormatora.
;egu*aciju prijenosnog omjera omogu*ava posebno i+vedena primarna strana namota na "iksni i regulaijski dio. Cegulaijskom preklopkom +a čiji pomak daje nalog gore opisana automatika, odreuje se pogonski prijenosni omjer trans"ormatora kojim se odrava re"erentni napon. 110'310 kV se i+vodi - 110 $ 13 O1.3% '=.>3 10.3 kV, sa automatskom regulaijom. '310 kV se i+vode - '310.3 kV, sa be+naponskom regulaijom $2O2.3%. 100.4 kV se i+vode - 100.4 kV, sa be+naponskom regulaijom $2O2.3%. P
1. Potro/ač-tro/i*o kao e*ement mreže, potrebni podaci i ek#i#a*entna s)ema otrošač električne energije je grupa trošila koji u+imaju i+ mree potrebnu električnu energiju +a svoj rad. Mrupni potrošač predstavlja potrošač u širem smislu, kao što je grupa ku*anstva, niskonaponski i+vod, kon+um ; 100.4 kV, ; '310 kV itd. otrošači u distributivnoj mrei mogu se podijeliti na! 6) ojedinačne potrošače E) Mrupne potrošače ojedinačni potrošači mogu biti jedno"a+ni ili tro"a+ni
'azi#ni podaci potro/ača ! n : na+ivna snaga os Q : "aktor snage &n : na+ivni napon 13. Dne#ni dijagram opterećenja i karakteristične #e*ičine 9nevni dijagram optere*enja predstavlja promjenu snage nekog potrošača tijekom dana pri čemu optere*enje u pojedinom trenutku ovisi o! struktura potrošačatrošila, dobu danagodine, klimatskim uvjetima. 24
&kupna potrošena energija tijekom dana! 5#
∫ Pdt 0
9onji dio minimalna snaga, konstantna potrošnja : vršni dio Mornji dio predstavlja varijabilnu potrošnju koja se mijenja u toku dana.
Veličine karakteristične +a dnevni dijagram optre*enja su! Raktor optere*enja!
m=
W uk Pmax∗T
i upotrebno vrijeme
W uk T u = P max
rivulja trajanja optere*enja dobije se i+ dnevnog dijagrama slaganjem snaga po veličini
10
1=. !ompenzacija ja*o#e snage i ek#i#a*entna s)ema e*ementa ompen+aija moe biti! 1@ za pojedinačna tro/i*a "@ grupna - kompen+aija dijela mree (@ centra*na - ugradnje konden+atorske baterije, najboljenajdjelotvornije je ugraditi što blie trošilu koje u+ima i+ mree reaktivnu snagu, ugrauju se u ;, na strani nieg napona. !ompenzacijom se smanjuje: - trošak +a jalovu snagu - padovi napona u mrei - strujno optere*enje elemenata mree - gubii snage u mrei Podje*a kompenzacija: Para*e*na ?če/će se koristi@ Cerijska
!ondenzatorske baterije onden+atorske baterije slue +a kompen+aiju reaktivne snage i poboljšanje naponski prilika. pajaju se paralelno na mreu. & ovisnosti o kon+umu ra+likuje se! a) pojedinačna kompen+aija, tj. kompen+aija jalove snage pojedinačnog trošila b) grupna kompen+aija, tj. kompen+aija jalove snage grupe trošila
Prigu/nice & distributivnim mreama ra+likuju se dvije vrste prigušnia. a) serijske prigušnie : koriste se +a smanjenje struje kratkog spoja b) paralelna prigušnia : koristi se +a u+emljenje nul točke kada treba i+vesti umjetno +vje+dište 11
1A. Bk#i#a*entna s)ema akti#ne mreže #i/eg napona:
- +a proračun ekvivalentne impedanije mree direktnog redosljeda / md, potrebno je po+navati snagu tropolnog k.s.-a ( ') u mrei na mjestu 6 2
Z dm=
U n
Sk 3
- +a proračun ekvivalentne impedanije mree nultog redosljeda potrebno po+navati još i snagu jednopolnog kratkog spoja (1) na mjestu 6 0
2
Z m= U n
(
3
S k 1
2 −
Sk 3
)
12
"4. !ratki spoje#i u distributi#noj mreži, #rste:
a@ tropo*ni kratki spoj F % ; G%CG%H ; ICIG4 b@ d#opo*ni kratki spoj - % ; G% H ; IGCG4 c@ d#opo*ni kratki spoj sa zem*jom - % ; G%G4H CG4 d@ jednopo*ni kratki spoj F % G4 H ; GCG4 "1. 5etoda simetrični) komponenata komponente izrazi za struje i napone - slui +a preslikavanje nesimetrični tro"a+ni mrea u tri simetrična tro"a+na sustava. Do nesimetrični) strujno-naponski) pri*ika može doći ako: - tro"a+ni napon napajanja nije simetričan, - impedanije i admitanije "a+a nisu simetrične, - optere*enja pojedini "a+a su ra+ličita %ektor napona i*i struje nesimetričnog tro"a+nog sustava je zbroj #ektora (napona ili struje) triju simetrični sustava! nu*tog, direktnog i in#erznog susta#a .
1'
Jdnos i+meu "a+ni napona originalnog (nesimetričnog) sustava i simetrični komponenti je!
Jdnos i+meu napona simetrični komponenti i originalni "a+ni napona je!
;rans"ormaija struje identična je trans"ormaiji napona.
14
"". 5etoda simetrični) komponenata i zamjenska s)ema transformatora d, i, o
X d = X i =
2
u 100
∙
U N 1 S N
- direktna i in#erzna impedanija trans"ormatora su jednake, dok nu*ta o#isi o z#jezdi/tu - +a Gd ili 9A (; '310 kV) be+ u+emljenja +vje+dište S /0#T - +a 9An (; '310 kV) sa u+emljenim +vje+dištem sekundara preko impedanije /n - sa sekundara /0#/tU'/n - sa primara /0#T - +a 9An (; 10(20)0.4 kV) sa direktnim u+emljenjem +vje+dišta sekundara - sa sekundara /0#/d - sa primara /0#T Gd 9A 9An u+emljeno 9An direktno preko /n u+emljeno
"(. 5etoda simetrični) komponenata i zamjenska s)ema da*eko#oda d, i, o - direktna i inver+na impedanija +a vodove je jednake (jer su staionarni) - ako nulta impedanija nije +adana, moemo u+eti da je radni otpor nultog sustava +a 0.13 km ve*i od direktnog +bog povratnog puta kro+ +emlju. ". 5etoda simetrični) komponenata i zamjenska s)ema mreže #i/eg napona d, i, o - direktna i inver+na impedanija mree se računa na osnovu po+nate snage tropo*nog kratkog spoja k' (V6) i omjera ;EJ impedancije mree - +a proračun nulte impedanije potrebno je po+navati i snagu jednopo*nog kratkog spoja ! 2
Z dm=
U n
0
2
Z m= U n
Sk 3 d
X dm=
√
S k 1
Sk 3
)
Z m
0
2
R +1 X 2
2 −
0
Z m
√( )
(
3
2
Rdm = Z dm − R dm
X m =
√( )
√
R 2 +1 X 2
2
R 0m= Z 0m − R0m
13
". Direktna i nu*ta impedancija #oda bez za/titnog užeta:
Direktna i nu*ta impedancija sa za/titnim užetom:
- struja grana na dio koji prola+i kro+ +emlju i dio koji prola+i kro+ +aštitno ue. Z 0
=
E 0 I 0
1=
"3. 'ačini uzem*jenja distributi#ne mreže (, "4, 14 k%: - D mrea '3 kV u+emljena preko malog otpora, a vrši se i u+emljenje 10 kV mree preko malog otpora - mogu*a u+emljenje +vje+dišta mree '3 kV
1>
"=. ropo*ni !C u direktno uzem*jenoj mreži - ako se radi o simetričnom , samo kro+ direktnu impedaniju teče struja, simetrična komponenta napona direktnog sustava jednaka 0, pa su ste+aljke -0 kratko spojene.
V R
=
VS
=
V T
I R
+
IS
+
I T
= =
0 0
">. Kednopo*ni !C u direktno uzem*jenoj mreži ojavljuje se u mreama sa u+emljenim +vje+dištem
V R I S
=
=
I T
0 =
0
"A. em*jospoj u izo*iranoj mreži, #ektorska s*ika napona i struja - spoj "a+nog vodiča sa +emljom u mrei s i+oliranim +vje+dištima energetski trans"ormatora - veličine koje odreuju i+nos struje k#ara su nu*ti kapaciteti #odo#a
1B
(4. em*jospoj u mreži uzem*jenoj preko ma*og otpora, #ektorska s*ika napona i struja
- D mree : kada je kapaitivna struja +emljospoja prevelika, u+emljuje se preko malog otpora - tako se pove*ava ukupna struja kvara, +ato što struja kvara sad prola+i kro+ +drave "a+e i kro+ +vje+dište trans"ormatora, preko malog otpora - +natno smanjenje struje +emljospoja S
T
I k 1 = I C + I C + I R
1P
(". azorski dijagram napona na dionici #oda, izraz za pad napona
ΔU =
1
U n
(∑ m
i= 1
m
Pi ' ⋅ Ri + ∑ Q i ' ⋅ X i i =1
)
ΔU =
100
U 2n
(∑ m
i =1
m
P i ' ⋅ R i + ∑ Q i ' ⋅ X i i =1
)
((. Proračun pada napona na jednostrano napojenom radija*nom #odu:
Ra+orski dijagram struja i napona i-te dionie voda <+ "a+orskog dijagrama slijedi! ΔV i= I i R i cos ϕ i + I i X i sin ϕi δV i= I i X i cos ϕ i − I i Ri sin ϕ i V i
−1
√ ( V i
=
ΔV i
+
)
2
+
δV 2i
ad napona na jednostrano napajanom vodu i+nosi! ΔU =
1
U n
(∑ m
i= 1
m
Pi ' ⋅ Ri + ∑ Qi ' ⋅ X i i =1
)
ΔU =
100
U 2n
(∑ m
i=1
m
P i ' ⋅ R i + ∑ Q i ' ⋅ X i i =1
)
(. 'iskonaponske mreže '-C i '-&, '-&-C susta# ' susta# F nu*o#ani susta# - jedna točka susta#a i+ravno spojena sa +emljom, kući/ta spojena preko +aštitnog vodiča na i+ravno u+emljenu neutralnu točku. od ;D mrea se primjenjuje! - nulovanje, naponska +aštitna sklopka, strujna +aštitna sklopka '-C susta# - ra+dvojeni neutralni i +aštitni vodič u ijeloj mrei '-& susta# - sjedinjeni +aštitni i neutralni vodič u jedan D vodič u ijeloj mrei. '-&-C susta# - neutralni i +aštitni vodiči sjedinjeni samo u dijelu mree. 20
(. 'iskonaponske mreže i susta# susta# - r a+dvojena pogonska i +aštitna u+emljenja od ;; mrea primjenjuje se! - +aštitno u+emljenje, strujna +aštitna sklopka, naponska +aštitna sklopka susta# - i+olirano +vje+dište i u+emljena ku*išta trošila, +vje+dište u+emljeno preko velike impedanije i u+emljena ku*išta trošila od <; mrea primjenjuje se! - sistem +aštitnog voda, kontrolnii i+olaije
(3. Proračun opterećenja za kućanst#a i #r/no opterećenje grupe kućansta#a ;usc-o#a formu*a Proračun opterećenja za kućanst#o moramo +nati inst i "aktor potranje " p - vršno optere*enje ku*anstva! Pv = Pinst ∙ f p Vršno optere*enje op*enito moe dosta varirati od jednog do drugog ku*anstva, a prvenstveno ovisi o! standardu, lokaiji (gradselo, klimatski uvjeti, raspoloivost ostali energenata) , posjedovanje limitatora, itd. %r/no opterećenje grupe kućansta#a ne nastupa istovremeno, računa se preko ;usco#e formu*e! Pvn = Pv 1 ( f ⋅n +( 1− f )⋅√ n ) n - broj ku*anstava " T - "aktor istodobnosti +a velik (beskonačan) broj ku*anstava. Dakon što smo i+računali vn moemo i+računati i optere*enje pojedinog ku*anstva 1
∞
∞
P1= Pvn / n
21
(=. Ldabir snage transformatora u distribucijskoj mreži - računa se na osnovu! #r/nog opterećenja s#i) potro/ača, faktora rezer#e i dopu/tenog preopterećenja trafo-a S n>
Pv m!"! p!⋅( 1− !# )⋅cos ϕ
vWmree - ukupno vršno optere*enje mree r pre - "aktor dopuštenog preoptere*enja trans"ormatora (npr. 1.4, tj. 140%) r re+ - "aktor re+erve (npr. 0.2, tj. 20% re+erve) osQ - prosječni "aktor snage
(>. Mubici snage kod transformatora Mubitke računamo kao +broj gubitaka pra+nog oda Re i gubitaka koji ovise o kvadratu struje 7u. Da osnovu date nadomjesne seme, te na+ivni podataka trans"ormatora, mogu se i+računati ukupni gubii radne snage u tra"ostanii sa D uključeni trans"ormatora! P%
ΔP = PCu + P $! =
N
( )
⋅
S Sn
2
N ⋅ P0
+
Da+ivni podai svi trans"ormatora su isti! U n1 , U n2 , S n , P k , P 0. : ukupno prividno optere*enje tra"ostanie
22
(A. Mubici energije u distribucijskoj mreži Jp*enito postoje dvije metode +a proračun gubitaka energije a@ Kednosta#na metoda proračuna pomo*u aproksimati#ni) i+ra+a - u+ima u ob+ir #r/ne gubitke snage i upotrebno #rijeme!
[
T 2u
]
W T P max W W & = a⋅m + ( 1 −a )⋅m2 ⋅T ⋅ P& max → m = P max⋅T W & = a⋅T u + ( 1−a )⋅
[
⋅ P & max → T u =
]
- +a DD distributivne mree +a proračuna gubitaka u vodovima - problem "aktora a, moe dovesti do veliki pogrešaka u re+ultatima proračuna
b@ očna metoda : po+navanje krivulje optere*enja tijekom ra+doblja ; - preko krivulje trajanja optere*enja u promatranom periodu aproksimira se odreeni broj konstantni segmenata. /a svaki segment se vrši proračun naponski) pri*ika i toko#a snaga i+ koji dobivamo ukupne gubitke. noenjem s vremenom trajanja segmenta dobiju se gubii energije +a promatrani segment, a +brajanjem gubitaka u svim segmentima dobiju se ukupni gubii +a ijeli period.
2'
- bolja i točnija metoda, i+bjegava se greška pretpostavke "aktora a - ali moramo po+navati krivulju trajanja optere*enja i vremenski je +atjevnija
4. ;egu*acija napona u mreži na radija*nom iz#odu pri min, maN i srednjem opterećenju & distributivnim mreama, praktički jedini način regulaije napona je promjenom prijenosnog omjera trans"ormatora. ;rans"ormatori promjenu prijenosnog omjera mogu vršiti pod optere*enjem (kod nas samo +a trans"ormatore 110I kV) ili u be+naponskom stanju (trans"ormatori DD ili DDD). 6utomatska regulaija prijenosnog omjera pod optere*enjem omogu*ava da se na sekundaru trans"ormatora 110I odrava eljeni napon (unutar odreeni grania), automatskim prebaivanjem regulaijske preklopke na primaru sa iljem odravanja eljenog napona na sekundaru. Da taj način se na sekundaru (odnosno pojnoj točki srednjenaponske mree) odrava uvijek isti napon, be+ ob+ira na nivo potrošnje u distributivnoj mrei. ;rans"ormatorima DD odnosno DDD, moe se mijenjati prijenosni omjer ručnim prebaivanjem preklopke na eljeni poloaj, u be+naponskom stanju. ;o se obično radi +a dulji vremenski period, budu*i da svaka promjena prijenosnog omjera +atjeva isključenje trans"ormatora. Jsnovni iljevi regulaije su odravanje srednjeg napona na potrošačima tijekom odreenog perioda što blie na+ivnom naponu, te smanjenje odstupanja od na+ivnog napona. manjenjem potrošnje naponi *e rasti u srednjenaponskoj i niskonaponskoj mrei. ;akoer jepove*anjem potrošnje naponi padati, tako da *e naponi pojedini potrošača varirati u odreenim graniama, i to najviše na najudaljenijim potrošačima. ;rans"ormator 110I i dalje dri +adani napon od 10.3 kV na sekundaru, ali dalje u mrei varijaije napona rastu.
P P # tro"a+na aktivna snaga X5Y V 1 # napon na početku voda XkVY V 2 # napon na kraju voda XkVY X # ukupna reaktanija i+meu dva θ # kut i+meu napona & 1 i &2 XZY
=
V1V 2 X
sin q
[ MW ]
čvorišta
". Prednosti 0&C te)no*ogije, Podje*a prema načinu prik*juči#anja 0&C ure+aja Prednosti 0&C te)no*ogije: - &pravljanje tokovima snage - ove*anje opteretivosti voda do termički i dielektrični ograničenja - ove*anje sigurnosti sustava kro+ podi+anje granie prijela+ne stabilnosti, - Jgraničavanje struja kratkog spoja i preoptere*enja - Dadogradnja mree - ojačavanje postoje*i vodova - manjenje tokova jalove snage čime se omogu*ava prijenos ve*eg i+nosa snage Prema načinu prik*juči#anja 0&C ure+aji se mogu podije*iti na: - serijske komponente, - paralelne komponente, - kombinirane serijsko-serijske komponente i - kombinirane serijsko-paralelne komponente
(. Cerijski prik*jučeni 0&C, #ektorski dijagram i utjecaj serijskog ure+aja erijska kompen+aija prua slijede*e mogu*nosti! [ manjuje linijski pad napona [ &tjeaj tokova snaga u paralelnim dalekovodima [ ove*ava mogu*nost prijenosa [ manjuje prijenosni kut [ ove*ava stabilnost sustava /ada*a serijske kompen+aije je smanjenje induktiviteta dalekovoda. ;o +nači da je duljina dalekovoda \priblino] smanjena. osljedia je toga je smanjenje prijenosnog kuta, a time i pove*anje prijenosa snage be+ smanjenja stabilnosti sustava. rimjenom serijski R67; komponenta uvodi se promjenjiva serijska kompen+aiju učinkovitim upravljanjem toka snage. &pravljiva serijska kompen+aija predstavlja osnovu ra+voja R67; tenologije. 23
. Utjecaj 0&C susta#a na po#ećanje stabi*nosti prijenosa objasniti metodu po#r/ine ;eorijski, pove*anje granie stabilnosti moe biti neograničeno ako se serijska induktivna reaktanija voda u potpunosti kompen+ira. & praktičnim slučajevima, stupanj kompen+aije ne prela+i >3% od serijske induktivne reaktanije voda +bog mogu*i poteško*a u upravljanju tokovima snage te visoki struja kratkog spoja. ^esto se stupanj kompen+aije ograničava na i+nose manje od '0% +bog opasnosti od subsinkrone re+onanije.
riterij jednaki površina u primjeni serijske kompen+aije8 (a) be+ primjene i (b) s primjenom serijske kompen+aije
. Ctatički sinkroni kompenzator ?C0&L5@ s)ema i princip rada 2=
- jedna od ključni R67; naprava - +asniva se na pretvaračima naponskog ili strujnog i+vora - pre"eriraju se pretvarači s naponskim i+vorom - upravlja se i+la+nim i+mjeničnim naponom - moe djelovati kao aktivni "iltar u svru smanjenja viši armonika.
3. Utjecaj para*e*ne kompenzacije C0&L5- a na stabi*nost napona Jne mogu biti promjenjive impedanije ili elektronički i+vori napona kao i njiove kombinaije. truju mogu injektirati i promjenjiva paralelna impedanija kao posljediu promjenjivog toka struje kro+ vod. ;a struja u+rokuje da paralelna komponenta troši ili proi+vodi promjenjivu jalovu snagu, ovisno o "a+nom pomaku struje i napona čvorišta priključka. ;aj se e"ekt koristi +a poboljšanje naponski prilika pa se u slučaju mali optere*enja koriste prigušnie u paralelnim granama kako bi se sni+io napon, & slučaju visoki optere*enja u paralelnoj grani koriste se konden+atori koji podiu napon. aralelnom kompen+aijom postie se pove*anje prijenosne mo*i i +a poboljšanje naponski prilika u u staionarnim i prijela+nim stanjima
.&tjeaj paralelne kompen+aije na stabilnost napona8 (a) be+ i (b) s regulaijom napona u čvorištu Princip rada C0&L5-a 2>
romjenom serijske impedanije, ra+ina napona &1 iili &2 , odnosno kuta i+meu vektora napona moe se utjeati na tok električne energije u sustavu. 6ko se regulira &2 tako da je &2 _ &1 , tada je ` 0 i ;6;7J ima induktivni karakter tereta, a u slučaju da je &2 &1 , tada je ` _ 0 i ;6;7J ima kapaitivni karakter tereta.
>. Ctatički kompenzatori ja*o#e snage C%&, rje/enje sa statički upra#*ji#im prigu/nicama, statički uk*opi#im prigu/nicama i statički upra#*ji#im kondenzatorskim baterijama iristorski upra#*ji#a prigu/nica ?&;@ ;7C (engl. Thyristor Controlle Re!"tor ) je podvrsta V7-a kod koje se s vremenom voenja te sa strujom prigušnie upravlja korištenjem tiristorskog sklopa. ;iristorima se upravlja putem kuta paljenja. Dačin regulaije ;7C-a ovisi o +atjevima koji se postavljaju na sam V7. "ektivna reaktanija ;7C-a je kontinuirano promjenjiva putem djelomičnog voenja tiristorskog ventila. truja ;7C-a (slika 12.) se moe kontinuirano mijenjati od 0Z do maksimalne vrijednosti 1B0Z. ut paljenja o+načava se s , a kut voenja s c. ut se moe mijenjati od 1B0Z do P0Z.
iristorski uk*opi#a prigu/nica ?C;@ ;C (engl. Thyristor S#it"he Re!"tor ) je naprava načinjena od nekoliko poprečni prigušnia koje se uključuju i isključuju tiristorskim prekidačima be+ upravljanja kutem paljenja. ;ako se postiu +atijevane skokovite promjene jalove snage koja se troši i+ sustava. orištenjem tiristorski prekidača be+ upravljanja kutem paljenja postiu se nii troškovi i gubii, ali +ato nema 2B
kontinuirane promjene. "ektivna reaktanija ;C-a je skokovita promjenjiva putem punenulte vodljivosti tiristorskog ventila. iristorski uk*opi#i kondenzator ?C&@ ;7 (engl. Thyristor S#it"he C!$!"itor ) takoer predstavlja osnovnu komponentu V7 ureaja. ;iristorski prekidači (slika 1'.) koriste se +a uključivanje i isključivanje poprečnog konden+atora, čime se omogu*uje skokovita promjena jalove snage koja se unosi u i+mjenični sustav % ada se priključi kapaitet na i+mjenični sinusni napon, protekne velika kapaitivan struja kro+ konden+ator ako je početni napon na konden+atoru ra+ličit od napona napajanja u samom trenutku uklapanja tiristora. truja kro+ konden+ator bit *e konačna ( u staionarnom stanje) ako je iniijalni napon na konden+atoru jednak naponu napajanja u trenutku uklapanja tiristora. romjene struje je vrlo visoka u odnosu na jakost struje koju mogu podnijeti sami tiristori. ako bi se ograničila ta promjena struje, nuno je postaviti dodatnu prigušniu u seriji s konden+atorom i tiristorima
A. Usporedba C0&L5- i C%& ure+aja Jvi ureaji imaju istu "unkiju, ali im je osnovni prinip rada ra+ličit. ;6;7J radi kao paralelno spojeni sinkroni i+vor napona, dok V7 djeluje kao reaktivna admitanija. /bog te ra+like ;6;7J ima bolju "unkionalnu karakteristiku, bolju i+vedbu i "leksibilnost primjene u usporedbi sa V7-om. & linearnom području djelovanja V-< karakteristike (slika) ;6;7J-a i V7-a su veoma slične. eutim, u nelinearnom području rada, ;6;7J moe kontrolirati i+la+nu vrijednost struje pove*anjem opsega kapaiteta i induktiviteta, neovisno o i+mjeničnom naponu sustava, dok se kod V7-a maksimalno ostvariva kompen+aijska struja linearno pove*ava s i+mjeničnim naponom. <+ toga slijedi da je ;6;7J e"ikasniji od V7-a u pruanju naponske podrške prilikom veliki poreme*aja sustava, gdje se krivulja napona nala+i van linearnog područja rada kompen+aije
2P
lika. &sporedba V-< karakteristika ;6;7J-a i V7-a
4. Cerijsko para*e*ni spoj i*i UP& Unified PoOer *oO &ontro* ure+aji za regu*aciju toko#a snaga i napona Jva kombinaija ima oblik ra+dvojeni paralelni i serijski komponente s kojima se koordinirano upravlja ili oblik objedinjenog regulatora tokova snaga (eng. &R7 : &ni"ied oFer RloF 7ontroller) s objedinjenim paralelnim i serijskim komponentama. & osnovi, kombinirane paralelne i serijske komponente injektiraju struju u sustav pomo*u paralelne komponente te napon u seriji s vodom pomo*u serijske komponente (slika a). ada se paralelne i serijska komponenta objedine javlja se ra+mjena djelatne snage i+meu serijske i paralelne komponente putem istosmjerne ve+e. ogu*a je i i+vedba kod koje svaki vod +atijeva posebnu serijsku komponentu (slika b), posebno ako se primjenom eli i+bje*i problem ispada voda.
ombinirane serijsko-paralelne komponente8 primjena serijske grane samo na jednom vodu (a) i na više vodova (b)
'0
