Diplomski rad
1. Zaštita energetskih transformatora Za zašt zaštititu u ener energe gets tski kih h tran transf sfor orma mato tora ra pren prenos osno nog g odno odnosa sa 35/1 35/10 0 kV, kV, naznačene snage 8 MVA, koristi se: Osnovna zaštita od unutrašnjih kvarova, Rezervna zaštita, Zaštita od preopterećenja, Zaštita od prenapona. • • • •
Osnovna zaštita ET-a služi za brzo i selektivno isključenje ET-a kod pojave unutrašnjih kvarova (kratak spoj, zemljospoj itd. ). Osnovnu zaštitu sačinjavaju : Buholcova zaštita, Zemljospojna zaštita (zaštita kućišta ET-a). • •
Za ET-e 35/10 kV ne n e koristi se diferencijalna zaštita.
1.1. Buholcova zaštita Buholcova zaštita ET-a se izvodi pomoću gasnog relea sa dva plovka. Rele se nalazi u spojnoj cevi između transformatorskog suda i konzervatora. Prvi plovak relea zatvara svoj kontakt i daje signal u slučaju pojave gasova u transformatorskom sudu. Drugi plovak relea zatvara svoj kontakt preko koga se odmah isključuju prekidači u oba trafo polja u slučaju naglog porasta pritiska ulja, pojave gasova ili opadanje nivoda ulja ispod dozvoljenog. Svaki Svaki preskok preskok u transf transform ormato atoru, ru, kao i svako svako zagreva zagrevanj nje e bilo bilo zbog zbog proboj proboja a izolacije voda i proticanja struje kvara, bilo zbog oštećenja izolacije među lim limovim ovima, a, izaz izazva vaće će ispar spara avanj vanje, e, odnos dnosno no preg pregre reva vanj nje e ulj ulja u kot kotlu transformatora. Gasovi se podižu prema poklopcu transformatora i struje kroz cev koja spaja kotao sa konzervatorom (sl.1).
Sl. 1 1
Diplomski rad
Kako bi gas iz kotla stigao do spojne cevi što pre i što neposrednije, treba kotao transformatora postaviti u nagnut položaj (nagib poklopca 1 – 2%) da najviše mesto na poklopcu bude baš na mestu gde izlazi cev iz kotla. Buholcov rele postavljen u spojnu cev između kotla i konzervatora omogućuje kontrolu razvijanja gasova u kotlu, a na taj način i zaštitu od proširenja već nastalog kvara. Buholcov rele ima dva dv a plovka i pločicu (sl.2), čiji položaj zavisi z avisi od koločine gasa sakupljenog u kućištu relea i od strujanja gasova i ulja skoz rele. U slučaju većeg luka u transformatoru ili većeg oštećenja uz naglo razvijanje razvijanje toplote, nastaće intezivno intezivno strujanje strujanje gasova i ulja , čije će strujanje strujanje delovati na lopaticu, pa će se njenim pokretanjem zatvoriti kontakti živine sklopke koja se nalazi u releu. Ako dođe do manjeg oštećenja razviće se i male koločine gasova koje će se skupljati u gornjem delu kućišta relea, što će izazvati smanjenje nivoa ulja u releu, pa će se i gornji plovak spuštati, što dovodi do zatvaranja kontakata gruge živine sklopke. Ako ulje počne da nestaje iz kotla jer je npr. kotao počeo da propušta, nivo ulja opada, pa se prvo spušta prvi plovak, a posle toga i grugi, koji takođe zatvara kontakte iste živine sklopke na koju deluje i lopatica. Kontakti donjeg plovka i lopatice zatvaraju strujni krug za isključenje transformatora, dok strujni krug koji se zatvara kontaktima gornjeg plovka deluje na signalizaciju.
Sl. 2 Primer šeme spoja Buholcovog relea prikazan je na slici 3. Kont Kontak aktt (1) (1) Buho Buholc lcovo ovog g rele relea a (B), (B), na koji koji delu deluje je lopa lopatitica ca i donj donjii plov plovak ak,, pobuđuje se pomoćni rele PR1, koji zatvara strujni krug za okidanje sklopki sa obe strane strane transf transform ormato atora. ra. Zatvar Zatvaranj anjem em kontakat kontakata a (2) gornje gornjeg g plovka plovka pobu pobuđu đujje se pmoć pmoćni ni rel rele PR2, R2, čij čiji radn radnii kont kontak aktt uklj uključ učuj uje e trub trubu u (T). (T). Zatvaranjem Zatvaranjem kontakta kontakta (2) uključuje uključuje se signalna signalna lampica (b). Kad se kvar uoči može se isključiti truba okretanjem preklopke (S), čime se pali druga lampica (a), koja pokazuje da je kontakt (2) još zatvoren. Opisana šema prikladna je za manje trafostanice, dok se u većim stanicama signalizacija Buholcovog relea kombinuje sa ostalom signalizacijom. 2
Diplomski rad
Sl. 3 Gornji plovak može se spustiti i onda kad ne postoji kvar u transformatoru, ako je transformator stavljen u pogon neposredno nakon filtriranja ili dolivanje ulja, jer sa uljem tada dolazi u transformator u vazduh koji se postepeno skuplja u releu. Zbog toga je predviđena mogućnost kontrole gasa koji se skupio u gornjem delu relea. Otvaranjem pipka na vrhu relea gas se ispušta i pokušava zapaliti. Ako gas gori, sigurno je da se radi o kvaru u transformat transformatoru, oru, a ako ne gori, potrebno potrebno je tražiti tražiti razlog prodiranja vazduha u kotao.
1.2. Zemljospojna zaštita Zemljospojna zaštita ET-a se izvodi kao zaštita kućišta (transformatorskog suda suda)) – ZK. ZK. Ov Ovom om zašt zaštititom om su obuh obuhva vaće ćeni ni kvaro varovi vi prem rema masi asi na namotajima ET-a kao i preskoci sa provodnih izolatora na masu. Tran Transsform format ator orsk skii sud sud treb treba a da bude bude izol zolovan van u odno odnosu su na temel emeljj, a komandno signalni kablovi na ET-u (za Buholc rele, termostat, kontaktni termometar) treba da budu bez metalnog plašta i armature. Betonski temelj ET-a ET-a ima ima dovo dovoljljno no veli veliku ku prel prelaz aznu nu otpo otporn rnos ostt u odno odnosu su na uzem uzemljljen enje je postrojenja i nije potrebno preduzimanje dodatnih mera izolacije temelja. Merni rele zemljospojne zaštite kučišta ZK je za naznačenu struju 5 A, najm najman anje jeg g opse opsega ga pode podeša šava vanj nja a (1-3 (1-3)) A. Rele Rele se pril prilju jučuj čuje e na seku sekunda ndar r strujnog transformatora 150/5 A, 1 kV, preko čijeg primara se transformatorski sud ET-a priljučuje na uzemljivač postrojenja. Zaštita kućišta ZK deluje bez vremenske zadrške.
3
Diplomski rad
1.2.1. Zemljospojni član Zaštita od zemljospoja je kontinualno podesiva u opsegu od 0,1 In do 0,5 In. Delovanje zemljospojnog relea zavisi od podešenog vremena u granicama (0,2 – 0,6) s. Podr Područ učje je pode podeša šava vanj nja a je u zavi zavisn snos ostiti od seku sekund ndar arne ne stru struje je mern mernog og transformatora: za: za:
In = 1 A In = 5 A
0,1 do 0,5 A 0,5 do 2,5 A
Gore navedene zaštite mogu se po zahtevu raditi i po drugim opsezima podešavanja struja i vremena. Relei tipa MI napajaju se preko modula napajanja MN – 3 i kartica ulaznih transformatora MTR. Na šemi je prikazano priključenje relea sa označenim ulaznim pinovima na štampanoj kartici.
1.3. Rezervna zaštita Rezervna zaštita ET-a služi za isključenje ET-a pri otkazivanju rada osnovne zapštite, kao i u slučaju otkazivanja rada ra da pojedinih zaštita vodova ili sabirnica. 4
Diplomski rad
Koristi se : Rezervna prekostrujna zaštita RI1>, Rezervna kratkospojna zaštita – kratkospojna zaštita sabirnica ZS i zaštita od otkazivanja rada prekidača ZOP, Rezervna zemljospojna zaštita RI0>. • •
•
1.3.1. Rezervna 1.3.1. Rezervna prekostru prekostrujna jna zaštit zaštita a RI1> je trofazna maksimalna strujna vremenski nezavisna zaštita i nalazi se na primarnoj (35 kV) strani.Merni rele I1> ove zaštite je naznačene struje 5 A i najmanjeg opsega podešavanja (515)A 15)A.. Zašt Zaštiita del deluje uje sa vrem vreme ensko nskom m zad zadrško rškom m najm ajmanj anjeg opseg psega a podešavanja 0,2 – 3 s. Merni relei ove zaštite priključuju se na strujne trasformatore u trafo polju 35 kV. ima i funk funkci cijju reze rezerv rvn ne 1.3. 1.3.2. 2. Krat Kratko kosp spoj ojna na za zašštita tita sa sabi birn rnic icaa ZS ima krat kratko kosp spoj ojne ne zašt zaštitite e ET-a ET-a .Del .Deluj uje e na iskl isklju juče čenj nje e ET-a ET-a sa vrem vremen ensk skom om zadr zadršk škom om 0,1 – 0,2 0,2 s pri pri krat ratkom kom spoj spoju u na sabir abirni nica cam ma 10 kV ili ili pri pri otkazivanju rada kratkospojne zaštite I » vodova 10 kV. U slučaju da pri kratkom kratkom spoju na nekom vodu dodje do otkazivanj otkazivanja a rada prekidača prekidača na vodu, treba da deluje zaštita od otkazivanja otkazivanja rada prekidača ZOP i da isključi isključi ET sa vremenskom zadrškom do 0,5 s.
1.3.3. Rezervna 1.3.3. Rezervna zemljosp zemljospojna ojna zaštit zaštita a RI0> na strani 35 kV je monofazna maksimalna strujna vremenski nezavisna zaštita koja deluje sa vremenskom zadrškom najmanjeg opsega podešavanja (0,2 – 3) s. Merni rele ove zaštite je naznačene struje 5 A i najmanjeg opsega podešavanja (1 – 3) A, a priključuje se u neutralni provodnik zvezdišta koje obrazuju sekundari tri strujna strujna transformatora transformatora u trafo poilju poilju 35 kV, koji služe i za napajanje rezervne rezervne prekostrujne zaštite RI1> ET – a. Reze Rezervn rvna a zeml zemljo jospo spojn jna a zašt zaštitita a je jedn jednov ovrem remen eno o osno osnovn vna a zeml zemljo jospo spojn jna a zaštita od strujnih veza od strujnih transformatora do provodnih izolatora 35 kV na poklopcu ET-a. Funkciju rezervne zemljspojne zaštite ET-a na strani 10 kV ima rezervna zemljospoijna zaštita vodova. Ova zaštit zaštita a ima takodj takodje e i funkci funkciju ju osnovne osnovne zemlj zemljspoj spojne ne zaštit zaštite e sabirn sabirnica ica 10 kV.
1.4. Zaštita od preopterećenja ET-a Zaštita od preopterećenja ET-a treba blagovremeno da signališe pojavu nedozvoljenog opterećenja i da po potrebi izvrši rasterećenje ili isključenjeETa. Ova zaštita treba jednovremeno da omogući bolje korišćenje snage ET-a. 5
Diplomski rad
Za zaštitu od preopterećenja ET-a 35/10 kV koristi se sledeći zaštitni uredjaj: 1. Kontaktni termometar za spoljašnju montažu, sa dva kontakta. Prvim kontaktom, koji se podešava na 80, vrši se signalizacija nedozvoljenog opre oprete teće ćenj nja a ET-a ET-a,, dok dok se drug drugim im kont kontak akto tom m vrši vrši rast raster ereć ećen enje je ili ili isključenje ET-a kada temperatura ulja dostigne 95 0C. Kada Kada se, se, pod pod dejs dejstv tvom om temp temper erat ature ure menj menja a zapr zaprem emin ina a tečn tečnos ostiti u davaču, stvara se i veći pritisak u celom sistemu koji dejstvuje na spiralu spiralu ’’Bourdon’’ ’’Bourdon’’ cev kao jedini jedini elastični deo sistema sistema i ispravlja je. To kret kretan anje je spir spiral ale e pren prenos osii se na kaza kazaljljku ku koj koja je čv čvrs rsto to veza vezana na sa spiralom i nataj način može da se na skali brojčanika prati svaka temperaturna promena. cev kao jedini elastični elastični deo sistema i ispravlja je. To kretanje spirale prenosi se na kazaljku koja je čvrsto vezana sa spiralom i nataj način može da se na skali brojčanika prati svaka temp temper erat atur urna na prom promen ena. a. Prit Pritom om se dve dve kont kontak aktn tne e kazal kazaljk jke, e, crve crvena na i zelena, mogu pomoću dugmeta za podešavanje postaviti na željenu vre vrednos dnostt tempe empera ratu ture re.. Kada ada se poveć ovećav ava a tem tempera peratu tura ra radn radnog og medijuma registrujuća kazaljka pričvršćena na burdonovoj spirali prati te promene. Kod vrednosti temperature određene crevenom kazaljkom aktivira se zvični ili svetlosni alarmni uređaj. Ukoliko temperatura i dalje raste registrujuća kazaljka će noseći sa sobom crvenu kazaljku stići do vrednosti temperature odrđene zelenom kaza kazalljkom kom i pri pri kont ontaktu aktu sa njom njom,, prek preko o nek nekog rel relea isk skljljuč učiiti transformator iz pogona. Dužina mernog voda kapilarne cevi,od pokazivača do davača iznosi 4 m. Merni vod mora biti po celoj dužini zaštićen kvalitetnim mesinganim opletom. Na sl. a) dat je izgled kontaktnog termometra (tip 338 – ’’teleoptik’’ Zemun) Šema veze data je na sl. b)
a)
b) 6
Diplomski rad 2. Termostat za spoljašnu montažu, ako ga isporučilac ET-a ugradjuje kao
poiuzdaniju zaštitu od kontaktnog termometra. Sastoji se od mernog otpornika otpornika Pt 100 DIN 43760 koji pri 0 ima otpoirnost otpoirnost 100Ω, a ugradjuje se u džep termometra na poklopcu ET-a. Termostat se podešava na 950C, a treba reba da bude bude tačno ačnost stii ±10C. U ovom ovom sluč slučaj aju u kont kontak aktn tnii term termom omet etar ar služ služ sam samo za vizu vizuel elnu nu kont kontro rollu tempe empera ratu ture re ulj ulja i signalizaciju nedozvoljenog opterećenja ET-a, ali ne i za rasterećenje ET-a. 3. Za ET naznačene snage 8 MVA preporučuje se i korišćenje monofazne maksimalne struje vremenski nezavisne zaštite It>,struje 5 A, najmanjeg opsega podešavanja mernog relea 3 – 9 A. Zaštita treba da deluje na isključenje transformatora sa vremenskom zadrškom od 10 min. Ako opterećenje ET-a naraste iznad 1,6In,gde je In naznačena primarna struja na glavnom izvodu premeštača. Merni rele ove zaštite zaštite se priključuje priključuje na strujni strujni transformator transformator faze ’’B’’ ’’B’’ u traf trafo o polj polju u 35 kV i vezu vezuje je se redn redno o sa mern mernim im član članom om reze rezerv rvne ne prekostrujne zaštite. Prekos Prekostru trujna jna zaštit zaštita a It> može može da bude bude izos izosta tavl vlje jena na ako ako je funk funkci cija ja ’’preopterećenja’’ voda realizovana kroz rad SCADA sistema ili zaštite vodova. posvetiti posebnu pažnju ’’preventivnoj zaštiti’’ od 4. Treba preo preopt ptere ereće ćenj nja, a, koje koje se sast sastoj ojii u redo redovno vnom m prać praćenj enju u opte optereć rećen enja ja,, pravilnom prognoziranju opterećenja, i kao blagovremenom aktiviranju novih TS 35/10 kV.
1.5. Zaštita od prenapona Zaštita od prenapona se primenjuje u sklopu efikasnih mera koordinacije izolacije u mreži i postrojenju. Postupak Postupak koordinacij koordinacije e izolacije izolacije opreme u okviru sistema zaštite i upravljanj upravljanja a sprovodi se prema standardu JUS IEC 71. Osnovnu zaštitu ET-a od prenapona čine odvodnici prenapona. Koriste se cinkoksidni (ZnO) odvodnici (IEC 99-4) i ventilni (SiC) odvodnici (IEC 99-1) prenapona. Odvodnici prenapona se montiraju što bliže priključcima ET-a i što kraćim vezama priključuju na fazne provodnike i uzemljivač TS. Odvodnici prenapona mogu da izostanu sa priključka onog namotaja koji napaja kablovsku mrežu. Ako se krajevi namotaja 10 kV štite odvodnicima prenapona, tada treba zaštititi i neutralnu ačku ovog namotaja ako je izolovana od zemlje. Preporučuje se da se na oba naponska nivoa upotrebi isti tip odvodnika prenapona.
7
Diplomski rad
1.6. Odvodnici prenapona U mreži se pojavljuju prenaponi radi prelaznih pojava pri promeni stanja u mrež mrežii (krat (kratki ki spoj spojevi evi,, iskl isklju juče čenj nja a i dr.) dr.),, i radi radi atmo atmosf sfers erski kih h pražn pražnje jenj nja. a. Rasklopna postrojenja i aparati u njima građeni su tako da mogu izdržati određ određen ena a napon naponsk ska a napr naprez ezan anja ja,, ali ali je nemo nemogu guće će spreč sprečititii da se u mrež mrežii poj pojave ave pren prenap apon onii veći veći od onih onih koje koje mogu mogu izdr izdrža žatiti izol izolat ator ori,i, apar aparat atii i transformatori u rasklopnom postrojenju, što naročito važi za prenapone zbog atmosferskih pražnjenja. Da bi se sprečilo štetno delovanje tih prenapona, potrebno je sprečiti prodor opasnih prenapona do rasklopnog postrojenja, odnosno sprečiti prodor do delova postrojenja u kojima previsoki prenaponi mogu izazvati najveće štete. Potrebno je te prenapone pre ulaska u rasklopno postrojenje smanjiti toliko da ne izazovu oštećenje ili ako ih već izazovu, da do njih dođe na delovima postrojenja manje vrednosti i onih koji se lakše mogu zameniti. Da bi se to postiglo, postiglo, potrebno je provesti koordinaciju koordinaciju izolacije izolacije u rasklopnom postrojenju, koja se sastoji u izolovanju pojedinih delova opreme za različite izolacione nivoe. Prema nemačkim propisima razlikujemo tri nivoa: a) Gornji izlacioni nivo odnosi se na izolaciju od čvrstih , tečnih i gasnih
mate materi rija jala la (npr (npr.. unut unutra rašn šnjja izol izolac acijija a tran transf sfor orma mato tora ra,, kabl kablov ova a i kondezatora), kao i na sve zatvorene ili teško pristupačne preskočne staz staze e u vazd vazduh uhu, u, zati zatim m na prek prekid idna na mest mesta a rast rastav avljljač ača, a, učin učinsk skih ih rast rastav avljljač ača, a, sk sklo lopki pki,, nosač nosača a osig osigura urača ča i sl., sl., dalj dalje e na među međusob sobnu nu izolaciju odvojenih mreža; b) Donji Donji izolaci izolacioni oni nivo odnosi odnosi se na izolaci izolaciju ju između između voda voda i zemlj zemlje, e, a taj se nivo nivo odno odnosi si na potp potpor orne ne i prov provod odne ne izol izolat ator ore, e, na izol izolat ator ore e za nadz nadzem emne ne vod vodove, ove, zati atim za sk sklo lopk pke, e, rast rastav avljljač ače, e, pa u neki nekim m slučajevima i na naponske i strujne transformatore; c) Zaštit Zaštitni ni izolacio izolacioni ni nivo je najniž najnižii od tri izolac izolacion iona a nivoa, nivoa, a ostvar ostvaruje uje se upot upotre rebom bom odvo odvodni dnika ka pren prenap apon ona a koji koji ima ima zadat zadatak ak da pren prenap apon on iz mreže snizi na napon koji odgovara zaštitnom izolacionom nivou. Pema našim standardima o koordinaciji izolacije postoji jedan izolacioni nivo, to je zaštitni nivo. Izolacioni nivo definisan je podnosivim udarnim naponom za talas oblika 1,2/50 µS, a donji podnosivom udarnom naponu za odrezani talas. Da bi se postigao zaštitni izolacioni nivo upotrebljavaju se ventilni odvodnici, cevni odvodnici i zaštitna iskrišta.
8
Diplomski rad
1.7. Ventilni odvodnici Ventilni odvodnik sastoji se od iskrišta spojenog u seriju sa nelinearnim otpornikom (sl.4), a priključuje se između vodiča i zemlje. Kad napon vodiča prema zemlji postigne toliku visinu da dođe do preskoka iskrišta (probojni napon odvodnika), kroz nelinearne otpore proteći će struja čija se zavisnost od napona može prikazati relacijom i
=
k u
n
⋅
gde su: i struja kroz odvodnik, u napon koji deluje na odvodnik, k konstanta, n eksponent zavistan od svojstva otpora. Iskrište se sastoji od pojedinih iskrišta sa razmacima od 0,1 do 1,5 mm. Nelinearan otpornik sastoji se od pločica sitnozrnastog silicijumskog karbida.
Sl. 4 Porastom napona između voda i zemlje radi prenaponskog talasa, što je posl posled edic ica a atmo atmosf sfer ersk skog og praž pražnj njen enja ja,, poja pojavi viće će se luk luk izme između đu iskr iskriš ištta odvodnika, kad napon postigne visinu probojnog napona odvodnika koji zavisi od broja i razmacima iskrišta (sl.5). Radi nelinearnosti otpora naboj odlazi u zemlju preko relativno malog otpora (radi velikog napona), zbog čega će 9
Diplomski rad
napon ostati praktično na visini probojnog napona odvodnika. Na taj način mesto daljeg povišenja napona, do čega bi došlo kad ne bi bilo odvodnika prenapona, napona (preostali) ostaje na visini zaštitnog izolacionog nivoa. Nestankom prenapona na vodu porašće otpor, što će odvesi do znatnog smanjenja struje i gašenja luka u iskrištu, pa kroz odvodnik i pored delovanja pogonskog napona neće proticati struja. Ventilni odvodnik ima manji preostali napon i to sigurnije prekida struju nakon nestanka prenapona što je veći eksponent n u malopre navedenoj relaciji. To je vidljivo iz dijagrama na sl.6 u kojem je prikazana zavisnost napona od struje za linearni otpor ( n=1) i za nelinearne otpornike (n=4 i n=6). Ventilni otpornici izrađuju se danas za najmanje n=6.
Sl. 5 Nazi Nazivni vni napon napon vent ventililnog nog otpo otporni rnika ka jedn jednak ak je najv najviš išem em napo naponu nu na mest mestu u ugradnje odvodnika. Odabrani nazivni napon odvonika mora biti jednak ili veći od najviše efektivne vrednosti napona industrijske frekvencije, koja se na 10
Diplomski rad
mestu ugradnje odvodnika može pojaviti u normalnom pogonu i za vreme kvara. Da se odredi taj najviši nivo, dovoljno je odrediti napon u zdravim fazama u slučaju spoja sa zemljom jedne od faza. Koliki nazivni napon odvodn odvodnika ika treba treba odabra odabratiti zavisi zavisi od najviš najvišeg eg efekti efektivno vnog g linij linijsko skog g napona napona mreže i od najvišeg efektivnog naponan zdrave faze i zemlje za vreme spoja sa zemljom jedne od faza u bilo kojoj tački mreže, što zavisi od načina uzemljenja nultne tačke mreže. Nazivni napon odvodnika možemo odrediti tzv. koeficijentom uzemljenja, koji je definisan ommetrom između najvišeg efektivnog napona zdrave faze prem prema a zeml zemljiji za vreme vreme kv kvar ara a i najv najviš išeg eg lini linijs jskog kog napo napona na u norm normal alnom nom pogonu. U mreži se s neposredno uzemljenom nultom tačkom koeficijent uzemljenj uzemljenja a ne prelazi 0,8, što je normalno normalno ispunjeno kad je ommetar između nulte tačke i direktne reaktanse mreže veći od 0, a manji od 3. Tada nazivni napon odvodnika mora iznositi barem 80 % najvišeg linijskog napona mreže. U nekim visokonaponskim mrežama koeficijent uzemljenja ne prelazi 0,75, pa u takvim slučajevima nazivni napon sme iznositi 75 % najvišeg linijskog napo napona na.. U mrež mrežam ama a s indi indirek rekno no uzem uzemljljen enom om nult nultom om tačk tačkom om koef koefic icijijent ent uzemljenja može preći 0,8, a u mrežama sa kompezacionom strujom zemnog spoja može biti i veći od 1,00, što je slučaj sa koeficijentom uzemljenja i u mrežama sa izoliranom nultom tačkom. Nazivni napon odvodnika spojenih između faze i zemlje određen je u svim slučajevima kao preodikt koeficijenta uzemljenja i najvišeg linijskog napona.
Sl. 6 U nacrtu preporuke IEC bilo je predviđeno da nazivni napon odvodnika u zvezdištu transformatora za mreže sa izoliranom ili posredno uzemljenom nultom tačkom iznosi 60 %, a za mreže sa direktno uzemljenom nučtnom tačkom tačkom 40 % najviše najvišeg g linij linijskog skog napona napona mreže. mreže. To pitanj pitanje, e, međuti međutim, m, nije nije 11
Diplomski rad
potpuno raščišćeno, jer se mišljenje iz dosadašnjeg iskustva u pojedinim zemljama razlikuju, pa se u novijim nacrtima preporuka IEC pitanje odvodnika napona u zvezdištu transformatora i ne tretira. Drug Druga a je karak karakte teri rist stik ika a vent ventililni nih h odvo odvodn dnik ika a naziv nazivna na stru struja ja rast raster ereć ećen enja ja.. Proizvode se odvodnici za četiri nazivne struje rasterećenja: 1,5; 2,5; 5 i 10 kA. Za 10 kA razlikujemo odvodnike za normalne i za teže načine rada. Odvodnik za teže načine rada mora biti sposoban da izdrži i u slučaju da proradi pri unutrašnjim prenaponima, jer takvi prenaponi normalno duže traju od atmosferskih. Prema nemačkim propisoma odvodnik mora biti sposoban da izdrži, a da se ne ošteti, trideset uzastopnih udarnih talasa struje sa osnovnom vrednošću koja je jednaka nazivnoj struji sa trajanjem čela talasa od 10 µs i sa hrbata talasa 20 µs.
Odvodv Odvodvodn odnik ik priklj priključe učen n na normaln normalnii naizme naizmenič nični ni napon napon mora mora izdržat izdržatii 20 strujnih talasa oblika 8/20 µs sa osnovnom vrednošću jednakom nazivnoj struj strujii rast raster ereć ećen enja ja (četi (četiri ri grup grupe e po pet pet tala talasa sa,, vrem vremen ensk skii razm razmak ak među među grupama 25 – 30 min, a vremenski razmak među talasima u grupi 50 – 60 s). Nakon ispitivanja probojni napon ne sme se promeniti za više od 10 %, a preostali napon za više od 8 %, u poređenju sa naponom pre ispitivanja. Ispi Ispititiva vanj nja, a, među međutitim, m, poka pokayi yiju ju da vent ventililni ni odvo odvodn dnic icii veće veće nazi nazivn vne e struj struje e rasterećenja za isti prenapon imaju manji preostali napon (sl.7), što može uticati na izbor karakteristika ventilnog odvodnika.
12
Diplomski rad
Sl. 7 Za niske napone odvodnici se izrađuju za nazivnu struju rasterećenja od 1,5 i 1,2 kA, za napone 3 do 25 kV za 2,5; 5; 10 kA za napone od 25 do 123 kV za 5 i 10 kA, dok za napone od 123 kV i više samo za nazivnu struju rast raster ereć ećen enja ja od 10 kA. kA. U SADSAD-u u uved uveden enii su pose posebn bnii nazi nazivi vi vent ventililni nih h odvodnika prema nazivnoh struji rasterećenja: station type – heavy duty type (stanički tip – tip za velike zahteve) za odvodnik nazivne struje od 10 kA, int interm ermedi ediate ate type type ( sred srednj njii tip) tip) za 5 kA, kA, dist distri ribu buttion ion type type – line ine type type (distributivni tip – linijski tip) za 2,5 kA i secondary type (sekundarni tip) za 1,5 kA. Očigle Očigledno dno se može može reći reći da efikas efikasnos nost, t, odnosn odnosno o neefik neefikasn asnost ost zaštit zaštite e od direk rektnog udara ara grom roma igra vel veliku ulogu pri izboru nazivne vne struje uje rasterećenja. Pod efikasno zaštićenim postrojenjem smatra se postrojenje u kojem su, osim njega samog, zaštićeni od direktnog udara groma i svi priključeni vodovi pomoćnih zaštitnih užeta na daljini od makar 1000 m od postrojenja. U neefikasno zaštićena postrojenja treba postaviti odvodnike s većim većim nazivn nazivnim im struja strujama ma raster rastereće ećenja nja,, jer su izložen izložena a direkt direktnim nim udarim udarima a grom groma. a. Rasp Raspo ored red sam samog pos postroj trojen enjja utič utiče e na izbor zbor nazi nazivn vne e stru strujje rasterećenja. U slučaju kad je na transformatorsku stanicu priključeno više vodova, talas – koji dolazi jednim vodom grana se i na ostale vodove pa to smanjuje struju rasterećenja. Dalje moramo pri određivanju nazivne struje rasterećenj rasterećenja a znati potrebni zaštitni zaštitni nivo izolacije, izolacije, jer kako je već spomenuto, odvodnici veće nazivne struje rasterećenja imaju manji preostali napon. Efikasnost zaštite odvodnika zavisi i od udaljenosti odvodnika od štićenog dela postrojenja. Prilikom određivanja maksimalne udaljenosti treba uzeti u obzir daljinu voda (sl.8) od mesta priključka odvodnika 13
Diplomski rad
Sl. 8 (radi delovanja refleksije talasa) i daljinu voda od mesta priključka odvodnika – uključujući i daljinu samog sa mog odvodnika do njegovog uzemljenja (radi reakcije vodiča i odvodnika). Može se predpostaviti: a) Da je strmina vala prenapona od kojeg treba štititi postrojenje 1000 kV/µs, i ako se u postrojenjima efikasno zaštićenim od direktnog udara groma ne pojavljuju talasi večih strmina od 500 kV/ µs (ta pretpostavka pretpostavka je učinjena da bi se uzeli u obzir i najnepovoljniji slučajevi), slučajevi), b) Da je odvo odvodn dnik ik izol izolat ator or sv sve e do napo napona na koj koji je jedn jednak ak prob proboj ojno nom m naponu, tako da nakon proboja ostaje konstantan preostali napon, c) Da napon indust industrijsk rijske e frekvencije frekvencije ime ime osnovnu vrednos vrednost, t, d) Da se transformator u toku prvih nekoliko µs od pojave prenapona ponaša kao kondezator, e) Da su uzem uzemljljen enja ja odvo odvodni dnika ka i štić štićen enog og tran transf sfor orma mato tora ra međus međusob obno no kratko spojena, f) Da je struja rasterećenja 5 kA.
14
Diplomski rad
1.8. Preporuke za podešavanje zaštite ET-a Osnovne zaštite ET-a: Buholc, zaštita kućišta – kotla i diferencijalna zaštita dleuju na isključenje ET-a bez vremenske zadrške. Rrezervna prkeostrujna zaštita RI na primarnoj strani ET-a se podešava na sledeći način: Strujno Strujno podešavanje podešavanje na mernom releu I na vrednost struje otpuštanja otpuštanja od 1,8 I, gde je I naznačena vrednost primarne struje na glavnom izvodu ET-a. Vreme delovanja rezervne prkeostrujne zaštite RI ET-a 35/10 kV iznosi 1,5 s. Rezervna zemljospojna zaštita na strani 35 kV ET-a 35/10 kV se podešava tako tako da mern mernii rele rele reag reaguj uje e pri pri stru strujiji zeml zemljjospo ospoja ja od 5o A, dok dok vrem vreme e delovanja ove zaštite treba da bude 0,5 s. Kratkospojna zaštita sabirnica ZS, koja ima i funkciju rezervne kratkospojne zaštite ET-a izvodi se i pdešava prema tehničkim preporukama. Funkcija rezervne zemljospoijne zaštite ET-a na niženaponskoj strani ima rezervna vna zemljospojn ojna zaštita vod vodova, va, pa se struj rujno i vremenk enkso podešavanje ove zaštite izvodi prema tehničkim preporukama. prepor ukama.
15
Diplomski rad
1.9. Primeri odabiranje relejnih kombinacija Na sl.9 dati su karakteristični primeri odabiranja uređaja za zaštitu ET-a u TS 35/10 kV. Principijal Principijalna na šema zaštite zaštite ET-a snage 8 MVA koji radi u kablovskoj mreži 35 kV i 10 kV čije su neutralne tačke uzemljene preko niskoomskih impedansi.
Sl. 9 16
Diplomski rad
2. Opis rada pojedinih složenih zaštita (relejnih kombinacija) 2.1. Zaštita sabirnica (ZS) 2.1.1. Svrha uvođenja uvođenja zaštite zaštite sabirnica sabirnica i princip princip rada Verovatnoća pojave kvara na sabirnicama transformatorskih stanica 35/10 kV (u daljem tekstu: TS VN/SN) veoma je mala. Međutim, kada do kvara dođe, posledice su teške, često praćene većim razaranjem opreme i energetskog trans ransfo form rmat ator ora a (ET (ET-a). -a). To upuć upućuj uje e na pot potrebu rebu da se krat kratak ak spoj spoj na sabi sabirn rnic icam ama a u što što je mogu moguće će krać kraćem em vrem vremen enu u elem elemin iniš iše e delo delova vanj njem em odgovarajuće zaštite. Naša industrija industrija je proiyvodila proiyvodila brzu stabilisan stabilisanu u diferencij diferencijalnu alnu zaštitu zaštitu sabirnica sabirnica (ZS). Međutim, ova zaštite je prvenstveno prilagodjena složenim zahvatima visokonaponske (VN) mreže koja radi kao zatvorena petlja, pa primena ove zašt zaštitite e za sred srednj njen enap apon onske ske (SN) (SN) sabi sabirni rnice ce u TS VN/S VN/SN N nije nije ekono ekonoms mski ki opravdana. Za proizvodnju jednostavnijih i jeftinijih rešenja ZS-a na SN strani u TS VN/SN naša industrij rija nije poka okazala interes resovanje. Zat Zato su elektroprivrednici bili prinuđeni da sami projektuju i izvode relejne kombinacije ko mbinacije koje koje imaj imaju u funk funkci ciju ju ZS-a, ZS-a, pril prilago agodi divš všii ih spec specififič ični nim m uslo uslovi vima ma rada rada SN distributivne mreže. Ova mreža, naime, radi kao radijalno (antenski) napa jana iz TS VN/SN, a to bitno olakšava zahteve koje treba da ispuni ZS. Prva uprošćena rešenja ZS-a primenjena su u ’’Elektroistoku’’ Beograd za zaštitu sabirnica 35 kV u TS 110/35 kV. Slična rešenja usvojena su u ’’Elektrodistribuciji’’ Beograd za zaštitu sabirnica 10 kV u TS 110/10 kV. U pogonu su uočeni izvesni nedostaci ovih rešenja zbog pojave neselektivnog rada, pa je šema ZS-a dalje usavršavana. Tako se došlo do rešenja koje je usvojeno kao tipsko i takvo uključeno u TP-4a1 elektrodistribucije Srbije. U daljem tekstu detaljnije ćemo objasniti princip rada i funkcionisanje ovog rešenja.
2.2. Princip rada ZS-a Princip rada ZS-a SN u TS VN/SN je veoma jednostavan i zasnovan je na logici stanja pobudnih relea kratkospojne zaštite u trafo polju SN TS VN/SN i na SN izvodima. Pri kratkom spoju na sabirnicama (tačka K S na sl. 10) pobudiće se samo kratkospojni rele It » (jer se iz TS VN/SN vrši radijalno napajanje SN vodova)
17
Diplomski rad
ZS treba da isključi ET. Pri kratkom spoju na nekom vodu ’’k’’ (tačka K v ) pobudiće se kratkospojni relei i na tom vodu (I ») i u trafo polju SN (I t »), rele I » treba da isključi isključi vod, i da blokira rad ZS-a. Ako pri kratkom spoju na vodu otkaže rele I » na tom vodu, ostvaruje se indentična funkcija kao da je kvar na sabirnicama, pa tako ZS ima i funkciju rezervne kratkospojne zaštite SN vodova. Ako, pak, pri kratkom spoju na vodu dođe do pobuđivanja relea I » na tom vodu ali otkaže prekidač Pk , ZS ostaje blokirana. Kvar bi bio otklonjen delo delova vanj njem em rezerv rezervne ne prek prekos ostru trujn jne e zašt zaštitite e ET-a, ET-a, koja koja obic obicno no ima ima viso visoko ko vremensko podešavanje. Zato se u ovom slučaju koristi poseban vremenski rele (t2 ), a ova funkcija zaštite je nazvana ’’zaštita od otkazivanja rada prekidača’’ ZOP.
Sl. 10
2.3. Konstrukcija i opis rada ZS-a i ZOP-a U distributivnim TS VN/SN obično ima dva ET-a, koji mogu da rade paralelno ili razdvojeno preko spojnog polja. U postrojenjima većih instalisanih snaga, često se sabirnice svakog ET-a dele na sekcije. U svakom slučaju postoji mogućnost da jedan ET napaja i deo sabirnica koji u normalnom radu napaja drugi ET. Zato šema ZS-a treba da bude tako izvedena da u svim pogonskim uslovima ostvaruje svoju funkciju. Tako se analizom došlo do zakljička da se ZS reši pomoću modula, i to: Modul ZS 1 (sl. 11) služi za slučaj da se za svaki ET ili svaku sekciju sabirnica koristi posebna ZS. Međutim, modul ZS 1 služi i kao osnovni modul kada se koristi ZS zajednička za dva ili više ET-a ili sekcija sabirnica. •
18
Diplomski rad •
Modul ZS 2 je dodatni modul za svaki naredni ET ili sekciju sabirnica i priključuje se na modul ZS 1.
Sl. 11 Kombinacija ova dva modula preporučuje se za primenu u svim TS VN/SN sa dva ET-a, a posebno u postrojenjima gde se planira paralelan rad ET-a. Za napajanje ZS-a koristi se poseban strujni krug jednosmernog napona, čije oznake polova su na šemama veze date u zagradama, sa signalizacijom nestanka ovog napona. Na sl. 11 data je šema veze modula ZS 1. Na istoj slici data je i šema veze ZOP-a. Osnovne funkcije ove zaštite se ostvaruju na sledeći način: a) Kvar na SN sabirnicama (u tački Ks)
Pobuđuje se kratkospojni rele I t », zatim pomoću rele 3, preko čijih radnih kontakata 5 i 6 i mirnih kontakata 1 i 4 pomoćnog relea BPR za blokiranje rada ZS-a (ovaj rele je ostao nepobuđen jer je nepobuđen i rele I » voda) pobuđuje se vremenski rele t1 i posle podesenog vremena reda 0,1 s preko pomoćnog relea 4 isključuje ET, uz signalizaciju delovanja ZS-a.
19
Diplomski rad b) Kvar na SN vodu (u tački Kv)
Pobuđuju se kratkospojni relei I » i It ». preko kontakata relea I t » pobuđuje se pomoćni rele 3, dok se preko kontakata relea I » pobuđuje pomoćni rele 2 (BPR) koji otvara mirne kontakte 1 i 4 i tako sprečava da se pobude vremenski rele t1, čime je blokiran rad ZS-a. Jednovremeno rele BPR pređe u samo drživu vezu preko svojih kontakata 6 i 5 i kontakta 9 i 11 pomoćnog relea 3, i ova veza traje dok ne isključi prekidač P k na vodu (delovanjem I ») i otpuste relei It » i pomoćni rele 3. time se sprečava da nakon isključenja voda dođe do isključenja i ET-a, što je bio čest slučaj u ranije korišćenim šemama. Teoretski gledano vremenski rele nije ni potreban jer rele BPR otvara svoje kontakte 1 i 4 pre nego što se zatvore kontakti 9 i 11 relea 3, i tako se blokira ZS. Međut đutim, nemoguće je postići indentične čne karak rakteristike kako kratkospojnoh, tako ni pomoćnih relea, pa bi u slučaju da rele BPR ’’zakasni’’ u odnosu na rele 3 došlo do neselektivnog isključenja ET-a. Da se to spreči ubacuje se vremenski rele koji treba da ’’sačeka’’ da se rele BPR pobudi i blokira ZS. U praksi je potvrđeno da se selektivnost rada garantuje ako se na releu t1 podesi vremenska zadrška 50 ms do 100 ms, ali je najbolje da se ova vredno vrednost st prov prover erii meren merenje jem m na licu licu mest mesta. a. Da bi se post postig igla la što što manj manja a vrednost vremena delovanja ZS preporučuje se: Da relei I » i It » budu istog tipa i proizvođača, ali je poželjno da relei I » imaju kraće pobudno vreme; Da pomoćni relei budu istog tipa i proizvođača, ali je poželjno da rele BPR ima kraće pobudno vreme. •
•
Izuzetno od prethodnih preporuka, za zaštitu sabirnica 35 kV može da se kori korist stii prek prekos ostr truj ujna na zašt zaštitita a I>, I>, ako ako se ova ova zašt zaštitita a prim primen enjjuje uje umes umesto to kratkospojne zaštite I » na izvodima 35 kV. Tada se koristi ZS 35 kV tako da se blokada ove zaštite vrši preko trenutnih pobudnih kontakata rekea I>. Međutim, i u ovom slučaju u trafo polju 35 kV treba obavezno da se postave kratko kratkospo spojni jni relei relei It », jer bi postav postavlja ljanje nje prekos prekostru trujno jnog g relea It> dovelo do neselektivnog rada ZS-a i isključenja ET-a pri otkazivanju pobude relea I> na nekom izvodu 35 kV pri kratkom spoju na strani 10 kV u nekoj TS 35/10 kV. U svakom slučaju, priključenje ZS-a preko prekostrujnih relea I> povećava rizik nesele neselekti ktivno vnog g rada rada i smanju smanjuje je osetlj osetljivo ivost st ZS-a, ZS-a, pa ovakva ovakva rešenj rešenja a treba treba koristiti kao privremena.
20
Diplomski rad
c) Opis Opis rada rada ZOPZOP-aa Ako dođe do kvara na nekom SN vodu (u tački Kv) ZS će biti blokiranapobudom relea I » i BPR-a. Međutim, ako ne dođe do isključenja prekidača Pk aktiviraće se ZOP: preko kontakata relea I t » pobudiće se vremenski rele t2 i posle podešene vremenske zadrške, koja je za najviše0,5 s veća od vrednosti podešene vremenske zadrške kratkospojne zaštite I » na SN vodu, preko pomoćnog relea 8 isključuje ET, uz signalizaciju delovanja ZOP-a.
d) Rad ZS-a ZS-a u zatvorenoj zatvorenoj petljast petljastoj oj SN mreži mreži Iako je ZS specijalno projektovana za rad u radijalno napajanoj SN mreži, ona će korisno poslužiti i za slučaj da se preko nekog SN voda greškom ostvari trajnija galvanska veza dve susedne TS VN/SN (takva veza se normalno ostvaruje samo kratkotrajno pri manipulacijama, ili pomoću AURN-a). Ako u takvim uslovima dođe do kratkog spoja na SN sabirnicama (u tački K s, sl. ) pobudiće se relei I » i It », pa će preko relea BPR biti blokiran rad ZS-a. Međutim, kako je rele I » neusmeren, on će isključiti prekidač P k, relei I » i BPR će zatim otpustiti, pa će iza toga proraditi ZS koja će isključiti ET. Ukupno vreme delovanja ZS-a biće uvećano za vreme isključenja SN voda delovanjem I », ali je ono ipak osetno manje od vremena vremena delovanja delovanja rezervne prekostrujne zaštite ET kojom se isključuje kratak spoj na SN sabirnicama kada nema ZS-a.
3. Modul napajanja Moduli napajanja MN 3G izvedeni su na standardnom E1 formatu za montažu u red sa 32 – pinskim konektorom i prednjom pločom sa mehanizmom za učvršćivanje. Modul odul MN 3G može ože se kori korist stiiti poj pojedi edinačn načno o ili u sist sistem emu u pove poveća ćane ne pouzdanosti sa modulom MN 3R. U ovom sistemu MN 3G je glavno, a MN 3R rezervno napajanje. Oba modula poseduju svetlosnu signalizaciju rada i to MN 3G zeleni led indi indika kattor kont kontin inui uira rano no,, MN 3R crven rvenii led indik ndikat ato or trepć repćuć uće. e. Pore Pored d sign signal aliz izac acijije e rada rada reze rezerv rvni ni modu modull napa napaja janj nja a ima ima i tast taster er koji kojim m se vrši vrši uklj uključ učen enje je glavn glavnog og napa napaja janj nja. a. Bilo Bilo kaka kakavv defe defekt kt glav glavno nog g napa napaja janj nja, a, ili ili nestanak ulaznog napona imaće za posledicu automatsko isključenje glavnog modula i uključenje rezervnog. Prelaz se vrši bez prekida napojne funkcije. 21
Diplomski rad
Potrošač se potom može neograničeno vreme napajati iz rezervnog napojnog modul odula. a. Modul odulii se mogu ogu napa napajjati ati iz isto istog g izv zvor ora a ili iz razl razliičiti čitih h (dve (dve akumulatorske baterije npr.).
3.1. Karakteristike Modul odulii se odli dlikuj kuju jedno ednost stav avni nim m prin princi cipo pom m koj koji obez obezbe beđu đujje viso visokku pouzda pouzdanos nostt zatim zatim visoki visokim m koefic koeficijijent entom om korisn korisnog og dejstv dejstva a a time time i malim malim opte optereć rećen enje jem m kompo kompone nent nti.i. Pored Pored toga toga posed poseduj uju u zašt zaštititu u od pogre pogrešn šnog og polariteta ulaznog napona, zaštitu od preopterećenja strujnim limitom, zaštitu od previsokog izlaznog napona. Moduli poseduju filter za smanjenje smetnji u napo napojn jnom om vodu, vodu, a obez obezbe beđuj đuju u i potp potpun uno o galvan galvansk sko o odva odvaja janj nje e ulaz ulazni nih h i izlaznih napona, uz dobra izolaciona svojstva.
3.2. Tehnički podaci Ulazni napon: 24, 48, 60, 110, 220 V DC – 25% do +30% Izlazni naponi: ±5 V; ±12, + 15 + 24 Stabilizacija Pozitivni izlazni napon ukupno ± 1% Negativni izlazni napon ukupno ± 5% Talasnost kod In 0,1% Izlazna snaga
5 – 50 V
Vreme regulacije: Kod promene opterećenja
10% do 90%; 1 ms
Kod promene ulaznih napona -25% do +30%; 0,5 ms Stepen korisnog dejstva
0,85 kod Inom
Strujno ograničenje
kod Pn i 0,75 Un
Dozvoljen stepen nesimetrije opterećenja
50%
Izolacioni napon
2 kV 22
Diplomski rad
Temperatura okoline po zahtevu
-5 C do +40 C -10 C do +50 C
Ispitni napon (IEC 255) - VN - inpulsno - VF
2 kV, 50 Hz; 1 min 5 kV; 1,2/50 µs; 0,5 J 2,5 kV; 1 MHz; 400 imp/s; 2 s
23
Diplomski rad
4. Statički prekostrujni prekostrujni relei relei MI 4.1. Namena Prekostrujni relei tipa MI izrađeni su u statičkoj izradi u moduliranom sistemu, što omogućava ovo kombinovanje sa ostalim zaštitama. Namena im je da vrše selektivnu zaštitu vazdušnih i kablovskih vodova srednjeg i visokog napona generatora, motora većih snaga i transformatora od preopterećenja i kratkih spojeva. Prekostrujni relei MI realizovani su sa nezavisnim ili inverznim strujno – vremenskim karakteristikama. Izrađuju se u jednofaznoj, dvofaznoj ili trofaznoj izradi. Zemljospojni član upotrebljava se u sistemima sa direktno ili indirektno uzemljenim zvezdištem.
4.2. Opis rada Prek Preko o ulaz ulazno nog g stru strujn jnog og tran transf sfor orma mato tora ra i ispr ispravl avlja jača ča dobi dobija ja se napo napons nska ka veličina koja se poredi sa referentnim naponom. U trenutku kada dovedeni napon po veličini pređe referentni napon, kod prekostrujnog člana proradi pobu pobudn dnii rele rele.. Isto Istovre vreme meno no,, akti aktivi vira ra se vreme vremens nski ki član član koji koji može može biti biti sa nezavisnom ili strujno – zavisnom vremenskom karakteristikom. Posle isteka podešenog vremena proradi izlazni rele. Isto tako, kada dovedeni napon po veličini pređe referentni napon kratkospojnog člana, trenutno proradi izlazni rele. Princip rada jednofaznih i trofaznih prekostrujnih relea je isti, s tim što se kod trofaznih relea u kolu dobija napon koji je proporcionalan najvećoj od tri struje. Kada proradi pobudni ili izlazni rele aktivira se svetlosni indikator. Kvitiranje indikatora vrši se tasterom. Sličnom prekostrujnom članu radi i zemljospojni član. Princip rada je prikazan na blok šemama.
4.3. Osobine Prekost Prekostruj rujni ni relei relei tipa tipa MI rade rade za napaja napajanje nje iz posebn posebnog og izvora izvora pomoćno pomoćnog g napajanja od 24 do 220 V DC, ili sa autonomnim napajanjem iz merne struje.
24
Diplomski rad
4.4. Prekostrujni član U standardnoj izradi zaštita od preopterećenja je kontinualno podesiva u opsegu od 0,6 In do 1,8 In u odnosu na dopušteno prekoračenje ulazne nominalne nominalne struje. Delovanje Delovanje relea preopterećenja preopterećenja je zavisno zavisno od podešenog podešenog vremena u granicama od (0,2 – 6 ) s, nakon čega dolazi do aktiviranja izlaznog relea. Pod Područj ručje e podeš odeša avanj vanja a od zavi zavisn snos ostiti od seku sekund ndar arne ne stru strujje merno ernog g transformatora je: za: za:
In = 1 A In = 5 A
0,6 do 1,8 A 3 do 9 A
4.5. Kratkospojni član Zaštita od kratkog spoja je kontinualno podesiva u opsegu od 4 In do 10 In. Kad struja dostigne podešenu vrednost rele praktično trenutno deluje.
25
Diplomski rad
Područ ručje podešavan vanja u zavisnosti od sek sekundarne rne struje merno rnog transformatora je: za: za:
In = 1 A In = 5 A
4 do 10 A 20 do 50 A
26
Diplomski rad
5. TEHNIČKI PODACI ZA TS 35/10 kV 5.1. Postrojenje Postrojenje 35 kV Postrojenje 35 kV predviđeno je za unutrašnju montažu, sa jednim sistemom sabirnica, sa 6 dozidnih ćelija: - 3 dalekovodne - 2 transformatorske - 1 merna ćelija Komple Kompletno tno je opremlje opremljena na jedna transfo transforma rmators torska ka merna ćelija.
, jedna dalekov dalekovodn odna a i
Priključenje trafostanice iz pravca TS 110/35/10 je nadzemno. na dzemno.
5.2. Postrojenje 10 kV Postrojenj Postrojenje e 10 kV predviđeno predviđeno je za unutrašnju montažu montažu sa jednim sistemom sabirnica sa 8 ćelija: - 2 transformatorske, - 1 merna ćelija i ćelija kućnog transformatora, - 5 izvodnih ćelija U prvoj etapi oprema se: - 1 transformatorska, - 1 merna ćelija i ćelija kućnog transformatora, - 4 izvodne ćelije. Ćelije su tipske, tipske, dozidne, sa pristupom pristupom opremi sa prednje prednje strane. strane.
5.3. Zaštita Zaštitu predvideti u skladu sa tehničkim preporukama TP-4 EPS-Direkcije za distribuciju. Zaštitu predvideti u modularnom izvođenju i smestiti je u komandnu pristoriju u slobodnostojeće komandno relejne ormane. Koma Komand ndno no relej relejne ne orma ormane ne pred predvi vide detiti sa pomo pomoćno ćnom m ploč pločom om za smeš smešta tajj razvoda jednosmernog napona i obrtnim ramom za smeštaj zaštitinih rekova. Na prednjim vratima komandno relejnog ormana predvideti slepu šemu. 27
Diplomski rad
5.4. Merenje Predvideti Predvideti merenje merenje tri fazna i tri međufazna međufazna napona napona na sabirnicama sabirnicama 10 kV pomoću pomoću jednog voltmet voltmetra ra i voltmetarsk voltmetarske e preklopke preklopke smeštene smeštene na prednjim prednjim vratima KRO. Meren erenjje stru strujje pred redvide videtti u sv sviim izvo izvodn dnim im i trafo rafo ćel ćelijam ijama a pom pomoću oću ampermetra sa trenutnom i maksimalnom kazaljkom smeštenim na prednjim vratima KRO.
5.5. Komanda i signalizacija Predvidetu komandu i signalizaciju položaja prekidača komandno potvrdnim prekidačem smeštenim na prednjim vratima KRO. Siganlizaciju položaja rastavljača izvesti indikatorima položaja na prednjim vratima KRO.
5.6. Komando-signalni kablovi Pred Predvi videt detii izra izradu du novi novih h šema šema veza veza u sk skla ladu du sa prom promen enje jeni nim m zaht zahtevi evima ma investitora. Kablovi su tipa RR00 i PP41 sa potrebnim brojem žila.
28
Diplomski rad
6. NAČIN OZNAČAVANJA U ELEKTRIČNIM ŠEMAMA Označav Ozna čavan anje je u šema šemama ma delo delova vanj nja a i šema šemama ma vezi veziva vanj nja a je u sk skla ladu du sa preporukama IEC-a i JUS-a.
6.1. OZNAČAVANJE STRUJNIH KRUGOVA Oznake strujnih krugova su urađene u skladu sa publikacijama JUS NA 9. 002/1982.god. i IEC 455/1973.god. 6.1.1. Jednosmerna struja L+ L-
pozitivni pol negativni pol
Komandne šine i komandni krugovi LA + /LA LA1 - /LA1 LA1L + /LA1L LA1D + /LA1D LA2 + /LA2 LA3 + /LA3 LA4 + /LA4 LA5 + /LA5 LC + /LC LSP + /LSP LSPL + /LSPL LSA + /LSA LSAL + /LSAL LSAD + /LSAD LST + LP + /LP LR + /LR -
Napon zaštitnih i upravljačkih kola Napon zaštitnih kola Napon za lokalno komandovanje Napon za daljinsko komandovanje Napon za zaštitu sabirnica Napon za upravljanje prekidačem snage preko rezervnog kalema Napon za automatiku regulacije napona transformatora snage Napon za zaštitu dobijen iz kondezatorskog sklopnog uređaja Napon za režim rada "lokalno-daljinski" Napon za signalizaciju položaja aparata Napon za lokalnu signalizaciju položaja aparata Napon za signalizaciju alarma Napon za lokalnu signalizaciju alarma Napon za daljinsku signalizaciju alarma Napon za signalizaciju treperavim svetlom Napon motornih pogona prekidača Napon motornih pogona rastavljača
29
Diplomski rad
6.1.2. Naizmenična struja L1 L2 L3 N PE PU PEN E
Faza 1 (faza R) Faza 2 (faza S) Faza 3 (faza T) Neutralni provodnik Zaštitni provodnik Zaštitni provodnik neuzemljen Zaštitni provodnik sa zaštitnom funkcijom Masa
Komandne šine i komandni krugovi L1A, L2A, L3A/PEN L1N, L2N, L3N/PEN L1SA, L2 L2SA, L3 L3SA/PEN L1SAL/PEN L1P, L2P, L3P/PEN L1R, L2R, L3R/PEN L1G, L2G, L3G/PEN L1U, L2U, L3U/PEN
Naponi za zaštitu i upravljanje Merni naponi sa naponskih mernih transformatora Naponi si signalizacije al alarma Naponi za lokalnu signalizaciju alarma Naponi motornih pogona prekidača Naponi motornih pogona rastavljača Naponi za grejanje Naponi za utičnice i osvetljenje
6.2. OZNAČAVANJE OPREME, UREĐAJA I ELEMENATA Oznake opreme, uređaja i elemenata date su u skladu sa JUS NA3.75/1985.god., JUS N.S3.003/1985.god. IEC 750/1983.god. i IEC 2042/1983.god. Potpuna oznaka sadrži četiri grupe znakova: - grupa 1: postrojenja - grupa 2: - grupa 3: - grupa 4:
= označava postrojenje ili deo + označava mesto ugradnje - označava pojedine elemente i funkcionalne sklopove : označava stezaljke aparata
30
Diplomski rad
6.2.1. Označavanje postrojenja =C =D =E =H =I =K =L =N
Postrojenje 400 kV Postrojenje 220 kV Postrojenje 110 kV Postrojenje 35 kV Postrojenje 20 kV Postrojenje 10 kV Postrojenje 6 kV Postrojenje 0,4 kV
6.2.2. Označavanje mesta ugradnje uređaja +ON +OJ +U +UE, +UH,+UI, + Uk +UN, + UJ + UA +W +WE, +WH, +WI, =WK +Z +ZE, +ZH, +ZI, +ZK +ZR +ZV +ZT +OM +OA +OPS +OKS +RTU +SO + JG
Orman razvoda naizmeničnog napona sopstvene potrošnje Orman razvoda jednosmernog napona sopstvene potrošnje Komandna tabla Komandna tabla; polja 110, 35, 20, 10 kV Komandna tabla - polja razvoda naizmeničnog i jednosmernog napona sopstvene potrošnje Komandna tabla - polje alarmne signalizacije Relejni orman, relejni stalak Relejni orman, stalak; polja 110, 35, 20, 10 kV Orman u polju postrojenja, orman ćelije Orman u polju, orman ćelije; deo za 110kV, 35kV, 20kV, 10 kV Orman regulacije Orman hlađenja Orman naponskih transformatora Orman merenja Orman alarma Orman prilagođenja signala Orman daljinske komande i indikacije Krajnja daljinska stanica Ormarić protivpožarne zaštite i signalizacije ulaska u objekat Ormarić pri aku bateriji 31
Diplomski rad
6.2 .3. Označavanje elemenata A
Sklop, podsklop. Pojačano magnetno pojačalo, laser,štampano kolo.
B
Pretvarači neelektričnih veličina u električne i obrnuto. Termoelektrični senzor, termoćelija, fotoćelija, zvučnik, mikrofon i sl.
C
Kondezatori. C10C29 C30C39
Kondezatorske baterije Kondezatori i ostali kapaciteti
D
Uređaji sa memorijom, binarni elementi. Digitalna integrisana kola i uređaji, bistabilni elementi
E
Razno. Uređaji za osvetljenje, za grejanje i svi ostali koji nisu ovde obuhvaćeni Grejači
E10E19 E20 E21 F F10-F F10-F12 12 F13-F F13-F14 14 F15-F F15-F17 17 F18-F2 F18-F20 0 F21-F2 F21-F23 3 F24-F2 F24-F26 6 F27-F F27-F28 28 F29F29-F3 F30 0 F31-F F31-F32 32 F33-F F33-F34 34 F35-F F35-F36 36 F37-F3 F37-F38 8 F30-F4 F30-F40 0
Jednofazna utičnica Trofazna utičnica Zaštitni uređaji Prek Prekos ostr truj ujna na zašt zaštitita a Krat Kratkos kospo pojn jna a zašt zaštitita a Zeml Zemljo josp spoj ojna na zašt zaštitita a Prekos Prekostru trujna jna + kratk kratkospo ospojn jna a zašti zaštita ta Prekos Prekostru trujna jna + zeml zemljos jospoj pojna na zašt zaštitita a Prekos Prekostru trujna jna + kratkospo kratkospojn jna a + zemlj zemljospo ospojna jna zaštit zaštita a Dife Difere renc ncijijal alna na zašt zaštitita a Dist Distan antn tna a zašt zaštitita a Pren Prenap apons onska ka zašti zaštita ta Podn Podnapo apons nska ka zašt zaštitita a Podf Podfrek rekve vent ntna na zašt zaštitita a Tropol Tropolni ni auto automat matski ski ponovn ponovnii uklo uklop p Jednop Jednopoln olnii autom automats atski ki pono ponovni vni uklop uklop 32
Diplomski rad
F40-F4 F40-F41 1 F45 F46 F47 F48 F51-F5 F51-F54 4 F55-F6 F55-F60 0 F60-F6 F60-F69 9 F70-F F70-F85 85 F86 F87 F90F90-F9 F99 9 G G10G19 H H10H19 H20H25 H31 H32 H41 H42 H51H53 H51H99 K K10K15 K16K19 K20K39 K40K49 K50-
Jednop Jednopoln olni+t i+trop ropoln olnii automat automatski ski ponovn ponovnii uklop Buholc zaštita Kontaktni termometar Termička slika Termostat Jednop Jednopoln olnii automa automatsk tskii zaštit zaštitni ni preki prekidač dač Dvopol Dvopolni ni auto automat matski ski zašt zaštitn itnii prekid prekidač ač Tropol Tropolni ni autom automats atski ki zaštit zaštitni ni preki prekidač dač Nisko Niskona napo ponsk nskii osi osigur gurač ač Osigurač sa slepim patronom Odvodnik prenapona Osta Os tale le zašt zaštitite e Generatori. Rotacioni generator, rotacioni pretvarač frekvencije, baterija, uređaj za dobijanje struje, oscilator i sl. Aku-baterije Signalni uređaji. Optički i akustični indikatori Signalna sijalica Signalni tablo Pokazivač položaja prekidača Pokazivač položaja rastavljača Truba Zvono Brojač impulsa Ostali signalni uređaji Relejni, kontaktori. Pomoćni rele, pomoćni kontaktor, vremenski rele i sl. Kontaktor snage Pomoćni kontaktor Pomoćni rele Vremenski rele Rele za treperavo svetlo 33
Diplomski rad
K52 K53K54 K55K56 K60K69 K70K71 K90K99
Rele za trubu Rele za zvono Signalno relejna kombinacija Foto rele Ostali relei i relejne kombinacije
L
Induktiviteti L10-L1 -L15 Prig rigušnica L20L20-L2 L25 5 Indu Indukt ktiv ivni ni otpo otpor r L90L90-L9 L99 9 Os Osta talili indu indukt ktiv ivititet etii
M
Motori
N
Analogni elementi. Operaciono pojačalo, analogno digitalni uređaji
P
Merni uređaji. Merni uređaji za indikaciju,registrovanje,sat i i sl. Ampermetar
P01P15 P16P25 P26P35 P36P45 P76 P46P55 P56P65 P66P75 P77P80 P81P84
Voltmetar Vatmetar Varmetar Frekvencmetar Brojilo aktivne energije Brojilo reaktivne energije Brojilo aktivne+reaktivne energije Sumarno brojilo Uklopni sat 34
Diplomski rad
P85P86 P86P87 P90P99 Q Q00 Q000 Q004 Q008 Q01 Q11 Q12 Q13 Q21Q24 Q91Q93 Q81Q85 Q86Q89 R R10R15 R30R34 R90R99 S S01S19 S20S25 S26S30 S31S69 S90-
Instrument za merenje temperature Instrumentza pokazivawe položaja regulacione sklopke Ostali pokazni uređaji Rasklopni aparati. Prekidač, rastavljač, rastavna sklopka Prekidač Prekidač u fazi 0 Prekidač u fazi 4 Prekidač u fazi 8 Rastavljač snage Sabirnički rastavljač sistema I Sabirnički rastavljač sistema II Rastavljač po pomoćnih sa sabirnica Podužni rastavljač Izlazni rastavljač Noževi za uzemljenje Rastavljač za uzemljenje neutralne tračke transformatora Otpornici. Promenljivi otpornik, potenciometar,šant ,termistor Otpornik za uzemljenje neutralne tačke transformatora Šant za ampermetre Ostali otpornici Sklopke birači. Taster, komandno potvrdni prekidač,preklopka,brojač Taster Komandno potvrdni prekidač Voltmetarska preklopka Jednopolne i višepolne grebenaste sklopke Ostale preklopke 35
Diplomski rad
S99 T T40-T T40-T49 49 T50-T5 T50-T59 9 T10 T14 T18 T12 T13 T11 T15-T1 T15-T17 7 T20 T24 T28 T21-T2 T21-T23 3 T25-T2 T25-T27 7 T90-T T90-T99 99 U U10U19 U20U24 U25U29 U30U39 U40U49 U50U59 U60U69 U90U99 V V10V29 V90V99
Transformatori Energ Energet etsk skii transf transform ormat ator or Transf Transform ormato atorr za sopstve sopstvenu nu pot potrošn rošnju ju Strujni transformator u fazi 0 Strujni transformator u fazi 4 Strujni transformator u fazi 8 Strujni tr transformator za za ka kazansku za zaštitu Struj trujni ni tran transf sfor orm mato ator za za zašt zaštititu u otp otpor ora a za za uze uzem mljenj enje neu neuttral ralne tačke Obuhvatni kablovski transformator Ostali Ostali strujn strujnii transf transform ormato atori ri Naponski transformator u fazi 0 Naponski transformator u fazi 4 Naponski transformator u fazi 8 Naponsk Naponskii trans transfor format mator or izme izme|u |u faza faza Ostali Ostali napons naponski ki transf transform ormato atori ri Osta Os talili tran transf sform ormat ator orii Modulatori, pr pretvarači. Di Diskriminator, de demodulator,invertor, konvertor, koder. Ispravljač Pretvarač jednosmernog napona u naizmenični Pretvarač jednosmernog napona u odgovarajući jednosmerni Merni pretvarač struje Merni pretvarač struje Merni pretvarač aktivne snage Merni pretvarač reaktivne snage Ostali pretvarači Poluprovodnici, elektronske cevi. Dioda, tranzistor, tiristor, elektronska cev, gasna cev Ispravljačka dioda Ostalo 36
Diplomski rad
W
Prenosni putevi, antene, vodovi.
X X1-X9
Stezaljke, konektori. Ispitna utičnica, redna stezaljka,regleta,spojnica stezaljka, regleta, spojnica Redna letva
Y11 Y10 Y20
Mehanički uređaji na elektrišni pogon. Kočnica, kvačilo, pneumatski ventil, kalem za uključenje,kalem za isključenje Kalem za uključenje prekidača Kalem za isključenje prekidača Rezervni kalem za isključenje prekidača
Y
Z
Elementi za ograničenje, limiteri, filteri i kompenzatori
37
Diplomski rad
6.2.5. Primer označavanja =K 2 +WK1 -F17 :6 Stezaljka broj 6 Zemljospojni rele Relejni orman br.1 Polje 10kV br.2
+OPS -X1 :10
Stezaljka broj 10 Redna letva broj 10 Orman prilagođavanja signala
Kod obeležavanja uređaja pojedina grupa oznake može da izostane, ali se uvek uvek stavlj stavlja a odgo odgova varaj rajući ući znak znak (=, +, -, :) čime čime se izbe izbega gava va zabuna zabuna pri upotrebi jednakih oznaka u pojedinim grupama.
38
Diplomski rad
7. Zaključak Zaštita Zaštita transformat transformatora ora predviđena predviđena je u skladu sa tehničkim tehničkim preporukama preporukama TP – 4 EPS – Direkcije za distribuciju električne energije iz 2001 godine; TP – 5 (1997); TP – 6 (1998). Zašt Zaštitita a je pred predvi viđe đena na u modu modula larn rnom om izvo izvođe đenj nju u i ista ista će se monti ontira ratiti u ‘’REKOVE’’ koji će se smestiti na relejne stalke. Relejni stalci sa zaštitom montiraće se u komandnoj sali trafostanice 35/10 kV. Module zaštite izvesti sa odgovarajućim ‘’’VRAP’’ provodnicima. Sav materijal koji koji se ugra ugrađu đuje je mora mora odgo odgova varat ratii našim našim stan standa dardi rdima ma i biti biti prvo prvokl klas asno nog g kvaliteta.
39
Diplomski rad
Literatura:
-
PROSPEKTI I PREPORUKE ‘’MINEL’’ AUTOMATIKE PRAV PRAVIL ILNI NIK K O TEHN TEHNIČ IČKI KIM M NO NORM RMAT ATIV IVIM IMA A ZA ZA ELEK ELEKTR TROE OENE NERG RGET ET– – SKA POSTRAOJENJA NAZIVNOG NAPONA 1000 V (‘’SULŽBENI LIST SFRJ br. 4/74)
-
TEHNIČKE PREPORUKE TP-4a, TP-4b
-
VISOKONAPONSKA
RASKLOPNA
POSTROJENJA
–
HRVOJE POŽAR
-
JUS PROPISI
-
PRAVILNIK O TE T EHNIČKIM NO N ORMATIVIMA ZA ZA Z AŠTITU OBJEKTA
OD ATMOSFERSKOG PRAŽNJENJA (‘’SLUŽBENI
LIST SRJ br.11/96)
40
