prenaponi u mrezama 2011 3
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
1/85
PRENAPONI U MREAMA
Prof.dr.sc. Ivo Uglei, dipl.ing.
Doc.dr.sc. Viktor Milardi, dipl.ing.
Sveuilite u ZagrebuFakultet elektrotehnike i raunarstva
Poslijediplomski doktorski studij
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
2/85
2
Prenaponska i gromobranska zatita
Zatita od prenapona
Zatita VN i SN rasklopnih postrojenja
Zatita VN i SN nadzemnih vodova Zatita na niskom naponu
Postie se:
Koordinacijom izolacije Cilj je neprekidna i nesmetana opskrba potroaa elektrinom
energijom u svim pogonskim i vremenskim uvjetima
Izolacija opreme se mora dimenzionirati tako da podnesenaponska naprezanja uzrokovana prenaponima. esto je raditoga izolacija opreme prilino masivna, a nerijetko i skupa
Vaan element kao prvu crtu obrane od prenapona u tomepredstavlja odvodnik prenapona
Ugradnjom ureaja za tienje od prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
3/85
3
Koordinacija izolacije na visokom naponu
Koordinacija izolacije podrazumijeva vrlo sloene postupkeraunanja i ispitivanja
Povijesni razvoj:
Najprije se dimenzionirala samo ispitivanjem, a ne proraunima
Razvijena je klasina i statistika metoda koordinacije izolacije
Definicija prema IEC 71-1: Koordinacija izolacije predstavlja korelaciju izolacionih svojstava
opreme s karakteristikama zatitnih sredstava na takav nain da
oprema bude zatiena od prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
4/85
4
Klasina metoda koordinacije izolacije
Otpornost izolacije se ocjenjuje prema naponskim podrujima:
Naponsko podruje I (od 1 do 245 kV)
Podnosivim atmosferskim udarnim naponom (1.2/50 s) Podnosivim sinusoidalnim naponom industrijske frekvencije Oznaavanje: 123 Si 230/550
Naponsko podruje II (vii od 245 kV)
Podnosivim atmosferskim udarnim naponom (1.2/50 s) Podnosivim sklopnim impulsnim naponom (250/2500
s)
Oznaavanje: 420 Si 1050/1425
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
5/85
5
Udarni napon: oblik 1.2/50s
Udarni napon - atmosferski
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
6/85
6
Udarni napon: oblik 250/2500s
Udarni napon - sklopni
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
7/857
Izolacione razine
Standardni izolacioni nivoi za podruje I (1 kV do 245 kV)
Najvii 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
7595
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
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
8/858
Izolacione razine
Standardni izolacioni nivoi za podruje II Um 245 kV
Najvii napon
opreme(efektivnavrijednost)
kV
Standardni sklopni impulsni
podnosivi napon
Nazivni podnosivi
Atmosferski udarninapon
(tjemena vrijednost)
kV
Fazni naponkV
(vrna vrijednost)
Linijski napon(omjer prema vrnoj
vrijednosti faznognapona)
420 850
950
1050
1,60
1,50
1,50
1050
1175
11751300
1300
1425
765 1300
1425
1550
1,70
1,70
1,60
1675
1800
18001950
1950
2100
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
9/859
Usklaivanje otpornosti izolacije
)U(.urezatitnograzinazatitna
)U(izolacijenaponudarnipodnosivi
fp
i
k =
Koeficijent koordinacije izolacijeje odreen odnosom podnosivogudarnog napona izolacije i zatitne razine ureaja kojim titimo
opremu
Za fkse preporua:1,4za najvii pogonski napon do 24 kV
1,2 za najvii pogonski napon od 24 kV do 380 kV
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
10/8510
Koordinacija izolacije
Odnos izmeu razina izolacije i zatitne razine
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
11/8511
Statistika metodom koordinacije izolacije Sluajna priroda prenapona
Sluajna priroda otpornosti izolacije
Dimenzioniranje izolacije s obzirom na prenapone
Rizik proboj
Cijena rizika
Dimenzioniranje zatitnih ureaja
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
12/8512
Statistika metodom koordinacije izolacije Vjerojatnost prenapona F(U) i funkcija gustoe vjerojatnosti f(U)
a) Pogonski prenaponi na kraju otvorenog voda
b) Atmosferski prenaponi na krajevima izolatorskog lanca na
dalekovodu
a) b)
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
13/8513
Statistika metodom koordinacije izolacije Sluajna priroda otpornosti izolacije
a) Vjerojatnost da e izolacija biti probijena kod prenapona U0b) Odabrani podnosivi statistiki napon sa 10% proboja
za regenerativnu izolaciju
a) b)
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
14/8514
Statistika metodom koordinacije izolacije Proraun rizika proboja izolacije
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
15/8515
Statistika metodom koordinacije izolacije Dimenzioniranje tiene izolacije
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
16/85
16
Funkcije i veliine statistike koordinacije izolacije
0
)()( dUUfUPR
Funkcija vjerojatnosti pojave prenapona F(U)
Funkcija gustoe vjerojatnosti f(U) = dF(U)/dU
Vjerojatnost proboja pri nekom naponu U0:P(U0)= n/Nnbroj proboja koji se dogodio
Nukupni broj pokusa
Rizik proboja
Cijena rizika= Rizik proboja x Cijena posljedice proboja
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
17/85
17
Stupnjevanje izolacije u transformatorskoj stanici od 400 kV
Koordinacija izolacije u postrojenju
Izloena izolacija Izolacija koja nije izloena
Izolacija koja nijekritina Izolacija koja je kritina
Izolacija koja nije tiena odvodnicima Izolacija tiena odvodnicima
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
18/85
18
Odvodnikom se titi
energetski transformator
Odvodnik se postavlja ispredtransformatora
Odvodnici prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
19/85
19
Odvodnikto je to?
VN odvodnici
prenapona
Od d ik j ?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
20/85
20
Odvodnik prenapona za naponesustava do 550 kV
Odvodnikto je to?
Od d ik j ?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
21/85
21
Odvodnik prenapona za napone
sustava do 800 kV
Odvodnikto je to?
Od d ik t j t ?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
22/85
22
Odvodnik prenapona za podrujes izraenom seizmikomaktivnosti
Odvodnikto je to?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
23/85
23
Odvodnici prenapona 400 kV u TS
400/110 kV Tumbri
Odvodnikto je to?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
24/85
24VN odvodnici prenapona na vodu
Odvodnikto je to?
d d ik j
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
25/85
25
SN odvodnici prenapona (za AC i DC)
Odvodnikto je to?
Od d ik j ?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
26/85
26
NN odvodnici prenapona
Odvodnikto je to?
Od d ik t j t ?
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
27/85
27
Ureaji prenaponske zatite(eng. Surge protective devices,
njem. berspannungs-Schutzgerte)
Odvodnikto je to?
M t l k id l i
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
28/85
28MO ploice (varistori) osnova odvodnika prenapona
Metal oksidne ploice
M t l k id l i
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
29/85
29
MO ploice (diskovi)
Metal oksidne ploice
M t l k id l i
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
30/85
30
Mikroskopska struktura varistora
Metal oksidne ploice
M t l k id l i
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
31/85
31
A i B - elektrode
C - intergranularni sloj
D - ZnO estice
Mikroskopska struktura varistora
Metal oksidne ploice
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
32/85
32
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
Trajni radni napon odvodnika prenapona Uc
Nazivni napon odvodnika prenapona Ur
Nazivna odvodna struja odvodnika prenapona In
Klasa odvoenja
Nazivna specifina energetska podnosivost wr
Max. preostali napon pri odvoenju struja oblika 8/20 s
Max. preostali napon pri odvoenju struja oblika 30/60 s
Tlani osigura
Vanjska izolacija (kuite)
Duljina klizne staze
Podnosivo mehaniko optereenje
Podnosiva struja oblika 4/10 s
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
33/85
33
Trajni radni naponUcodvodnika prenapona je maksimalnodozvoljena efektivna vrijednost napona nazivne frekvencije kojimoe biti trajno primijenjen izmeu prikljuaka odvodnika
Nazivni napon odvodnika prenaponaUrpredstavlja maksimalnodozvoljenu efektivnu vrijednost napona, nazivne frekvencije,ogranienog trajanja (10 s), koji se moe primijeniti izmeuprikljuaka odvodnika prenapona poto je odvodnik apsorbiraodozvoljeni (nazivni) iznos energije
Nazivna odvodna strujaodvodnika prenapona (In) je tjemenavrijednost impulsne (udarne) struje oblika 8/20 s
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
Karakteristika MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
34/85
34
U-I karakeristika MO odvodnika prenapona u direktno uzemljenoj
420 kV mrei
Karakteristika MO odvodnika prenapona
Karakteristika MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
35/85
35Normalizirana strujno-naponska (U-I) karakteristika MO odvodnikaprenapona In = 10 kA
Karakteristika MO odvodnika prenapona
Karakteristika MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
36/85
36Zatitna karakteristika MO odvodnika prenapona
Karakteristika MO odvodnika prenapona
MO odvodnik prenapona u redovnom pogonu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
37/85
37
Napon i pogonska struja odvodnika prenapona prikljuenog na fazni
napon
MO odvodnik prenapona u redovnom pogonu
MO odvodnik prenapona u redovnom pogonu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
38/85
38
FFT pogonske struje odvodnika prenapona (3., 5. i vii harmonici)
MO odvodnik prenapona u redovnom pogonu
FFT* Fast
Fourierovatransform
Termika stabilnost MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
39/85
39
Energetska podnosivost pri jednom odvoenju impulsne struje
Energija apsorbirana u nekoliko mikro- ili mili-sekundi uzrokujenagla povienja temperature uz tlane i vlane sile koje djeluju nakeramike MO otpornike
Energetska podnosivost se navodi kao specifina energetskapodnosivost u kJ/kV (nazivnog napona odvodnika)
Termika stabilnost MO odvodnika prenapona
Energetska podnosivost kod trajnog pogonskog napona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
40/85
40Zagrijavanje i hlaenje MO odvodnika
Stvarna termika granicastabilnosti tipino je izmeu170oC i 200oC
Maksimalna energija koju odvodnik moe preuzeti i nakon koje semoe ponovo ohladiti pri normalnoj radnoj temperaturi
Temperatura
Stabilna pogonska
toka
Zagrijavanje
Granica termike stabilnosti
Zagrijavanje,
hlaenje
Termiki
pobjeg
Hlaenje
Energetska podnosivost kod trajnog pogonskog napona
Termika stabilnost MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
41/85
41
MO diskovi uniteni lokalnim termikim pregrijavanjem
Termika stabilnost MO odvodnika prenapona
Princip djelovanja MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
42/85
42
Odreivanja napona i struja odvodnika prenapona pri nailasku pravokutnog
naponskog vala amplitude U1
Princip djelovanja MO odvodnika prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
43/85
43
Strujni val i preostali napon na odvodniku prenapona
Up
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Prenaponski val na osciloskopu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
44/85
44Tri negativna i dva pozitivna prenaponska vala
Prenaponski val na osciloskopu
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
45/85
45
Pozitivni prenaponski val amplitude 20 kV i preostali napon na
odvodniku prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
46/85
46
Negativni prenaponski val amplitude ~20 kV i preostali napon na
odvodniku prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
47/85
47elo vala 1.2/50 s
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
48/85
48
Pozitivni prenaponski val amplitude ~20 kV i preostali napon na
odvodniku - zoom
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Djelovanje MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
49/85
49Prenaponski val 0.2/50 s i preostali napon na odvodniku
Djelovanje MO odvodnika prenapona
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
50/85
50
Trajni radni napon (prema IEC - Uc)
Napon pogonske frekvencije pri kojem odvodnik moe radititrajno bez ikakvih ogranienja
Preporuka IEC: trajni radni napon barem 5% veiod najviegdozvoljenog napona mree (harmonici)
Nazivni napon= 1.25 x trajni radni odvodnika
Odvodnik se ne smije trajno prikljuiti na nazivni napon, ve uvremenu do 10 sekundi
Neki proizvoai dozvoljavaju vrijeme do 100 sekundi
Osnovni parametri MO odvodnika prenapona
Odabir MO odvodnika prenapona prema EN 60099-5
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
51/85
51
Maksimalni pogonski
napon(Um)
Prihvatljive
granice((Uwl/Upl)- 1)x100
((Uws/Ups)- 1)x100
Odabir sljedee vee
energetske klase
Raunanje zatitnih razina
Zatitne razine odvodnika, Upl
i Upspri odreenim strujama
Podnosivi naponi opreme
(Uwl, Uws)
Odabirelektrinih
karakteristikazavren
Uzemljenje zvjezdita
Trajanje zemljospoja
Nazivni napon (Ur0)
Nazivni napon
(Ur1..m=Utov1/T1...Utovn/Tn)
[TOV krivulje]
Energija (Vod/Oprema) Energetska klasa i tip
odvodnika
Odabrani nazivni napon= maksimum (Ur0, Ur1,...Um)
Privremeni prenaponi
DA
NE
p p p
Odabir MO odvodnika prenapona prema EN 60099-5
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
52/85
52
Otpornost na kratki
spoj
Podnosiva vrstoa
vanjske izolacije
Duljina klizne staze
Mehanika vrstoa
Odabir
kuita
zavren
p p p
Zatitna razina
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
53/85
53
Zatitna razina za atmosferske prenapone predstavlja napon nastezaljkama odvodnika kod protjecanja impulsne nazivne struje
odvoenja kroz odvodnik
Atmosferski strujni impuls:
vrijeme trajanja:
porasta ela 8 s
polovice hrpta 20 s
Zatitna razina
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
54/85
54
Prenaponi u VN EES-u u zavisnosti od vremena trajanja (1 p.u. = 2
U/ 3)
Preostali napon
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
55/85
55
Preostali napon odvodnika prenapona (Ur= 336 kV) nazivna
struja odvoenja (In
= 10 kA)
p
Zatita opreme MO odvodnicima
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
56/85
56
Standardni podnosivi naponizolacijeUiopreme(atmosferski,sklopni)
Preporuka (IEC 60071-2) Najvii napon koji se smije pojaviti za neobnovljivu izolaciju mora za
faktor 1.15 ostati ispod podnosivog napona
Primjer: Za 420 kV opremu Ui=1425 kV, tj. napon na njoj ne smije prijei
1239 kV
Zatitna razina za amosferskeg prenapone od 823 kV odvodnika ini
se potpuno dovoljnom zatitom (?!)
Zatitna zona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
57/85
57
Zatitna zona odvodnika prenapona
a
zi
X
UUstg 2sUUX zi
a2
s
vUUX zia
2smkVs smvskV
Nailazak prenaponskog vala na transformator
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
58/85
58
Nailazak prenaponskog vala na transformator
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
59/85
59
100
200
300
400
500600
700
800
900
1000
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
kV
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
100
100
200
200300
300400
500
423
323
400
500
400
500
423
323
400
500423
100
200
300
223
123
23
-77
-177
500
Bewley-ev mreni dijagram
p p g
Nailazak prenaponskog vala na transformator
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
60/85
60
Oscilogrami napona na odvodniku i transformatoru
p p g
Nailazak prenaponskog vala na transformator
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
61/85
61Odvodnik prenapona instaliran uz transformatoru (optimalno)
Induktivni pad napona
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
62/85
62
Prikljuakodvodnika postrojenju 420 kV
UL= L x di/dt
UL=6,5 H x 10 kA/ s
UL= 65 kV
L = 1 H/m
di/dt = 10 kA/ s
Struje vee od nazivne
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
63/85
63
Zatitna razina je preostali napon pri nazivnoj struji odvoenja
Impulsne struje viih amplitudavei preostali naponom
Impulsne struje veih strminavei preostali naponom
Faktor 1.4 (najmanje) izmeu standardnog podnosivogatmosferskog napona tiene oprema i zatitne razine odvodnika priatmosferskom prenaponu
Zatitno djelovanje odvodnika dobro je provjeriti raunalnimproraunom (EMTP)
Zatita nadzemnih vodova od atmosferskih pranjenja
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
64/85
64
Poveanje pouzdanosti i raspoloivosti nadzemnih vodova moe sepostii jednom od sljedeih mjera
Izgradnjom novog voda (esto preskupo i nepraktino)
Poveanjem izolacijske razine (poveanjem nazivnog napona iprirodne snage)
Unapreenjem sustava uzemljenja (smanjenjem otpora
uzemljenja) Instalacijom dodatnog zatitnog ueta
Zatitom izolacije voda odvodnicima prenapona
Odvodnici se postavljaju paralelno izolatorskim lancima
Koristi se termin odvodnik prenapona na vodu (engl. Line SurgeArrester - LSA)
Odvodnik prenapona na vodu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
65/85
65
Metal oksidne
ploice
Serijski
spojeno
iskite
Odvodnik s
iskritem
Odvodnik bez
iskrita
Izvedbe odvodnika prenapona na vodu
Bez iskrita
S iskritem
Odvodnik prenapona na vodu s iskritem
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
66/85
66
odvodnik
Serijski spojeniskrite
Prije postavljanja odvodnikaprenapona na vodu potrebno jeodrediti veliinu iskrita
Pomona oprema odvodnika nesmije naruiti izolaciona svojstva
Odvodnik prenapona na vodukarakteristika
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
67/85
67
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0.00001 0.001 0.1 10 1000 100000
Struja (A)
Napon
(kV)
Ires=100 A
U redovnom pogonu metal oksidni odvodnikpredstavlja velik otpor pa je struja kroz
odvodnik bez iskrita vrlo malena
Odvodnik s iskritem je odspojen od napona
Odvodnik prenapona na vodu s iskritem
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
68/85
68
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0.00001 0.001 0.1 10 1000 100000
Struja (A)
Napon
(kV)
PreskokIres=100 A
In=10 kA
Pri pojavi prenapona dolazi do preskoka na iskritu odvodnika inapon na izolatorskom lancu je ogranien preostalim naponomodvodnika, koji je nii od preskonog napona izolatora
Energija groma se apsorbira te je izolacijska oprema sigurna
Odvodnik prenapona na vodu s iskritem
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
69/85
69
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0.00001 0.001 0.1 10 1000 100000
Current (A)
Voltage(kV)
PreskokIres=100 A
In=10 kA
Preostali napon na stezaljkama odvodnika je ogranien nadoputenu razinu zbog nelinearne karakteristike
Nakon prolaska prenapona MO elementi smanjuju struju (unekoliko ms), pa dolazi do gaenja el.luka na iskritu
Nema potrebe za iskljuenjem prekidaa u postrojenju
Odvodnik prenapona na vodu s iskritem - prednosti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
70/85
70
Kompaktan oblikveliina odvodnika prenapona moe bitireducirana jer odvodnik nije trajno pod visokim naponom
Kompatibilan s kratkim izolatorskim lancima to olakava njegovopostavljanje i smanjuje cijenu koritenja
Izostanak stalnog naprezanja metaloksidnih ploica i kuita starenje je sporije, a pouzdanost rada vea
Nema naruavanja opskrbe u sluaju unitenja ZnO ploica
razmak iskrita je dovoljan za osiguravanje pogona u sluajevimapojave sklopnih ili privremenih prenapona
Energetska optimizacijaiskrite je dimenzionirano tako da nemapreskoka u sluajevima pojave sklopnih prenapona, koji mogu
predstavljati vee energetsko optereenje za odvodnik omoguava koritenje ZnO ploica klase 1 (optimizacija koritenjaenergije)
Odvodnik prenapona na vodu s iskritem - nedostatci
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
71/85
71
Mogue komplikacije pri ugradnji
Dimenzija iskrita se moe promijeniti u pogonu
Energetska raspodjela kod udara munje je nejednolika
Nuna je precizna koordinacija V-t krivulje izolatorskog lanca i
duljine iskrita
Nije mogua instalacija bez prekida napajanje
Ne pomae pri redukciji sklopnih prenapona
Postoje potekoe u nadzoru
Odvodnik prenapona na vodu bez iskrita
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
72/85
72
Odvodnici prenapona na vodu beziskrita se mogu koristiti za redukciju
kako atmosferskih tako i sklopnihprenapona na nadzemnim vodovima
Energija groma se raspodjeljuje na vieodvodnika spojenih na vodu bez
vremenskog zakanjenja
Ovo vano svojstvo je posebno vanopri viestrukim udarima munje navodove bez zatitnog ueta
Takoer, i pri sklopnim prenaponimaenergija se raspodjeljuje na vieodvodnika
Odvodnik prenapona na vodu bez iskrita - znaajke
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
73/85
73
Metalniuvriva
eljezna kuka
Stezaljka
Diskonekcijski
ureajDozemna
stezaljka
Uzemljivaki
kabel
Priguna masa spojena nadozemnu stezaljku za
smanjenje ljuljanjaDiskonekcijski
ureajUzemljivaki
kabel
Pemosnica
Odvodnik prenapona na vodu bez iskrita - prednosti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
74/85
74
Odvodnici prenapona na vodu bez iskrita se mogu koristiti zaredukciju i atmosferskih i sklopnih prenapona na vodovima
Oblik im je jednak kao i odvodnicima u postrojenjima Jednostavno se postavljaju u pogon
Energija groma se dijeli meu vie odvodnika spojenih na vodu bezvremenskog zatezanja
Mogua je vizualna provjera stanja odvodnika preko stanjadiskonekciskog ureaja
Jednostavno se nadziru
U sluaju unitenja odvodnika diskonekcijski se ureaj odvaja iiskljuuje odvodnik iz pogona
Mogue je odravanje za vrijeme pogona
Odvodnik prenapona na vodu bez iskrita - nedostatci
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
75/85
75
Diskonektor je esto krhak i moe se mehaniki otetiti
ZnO ploice su pod stalnim optereenjem napona pogonskefrekvencije te privremenih i sklopnih prenapona
Mogu se javiti problemi u radu izazvani oneienjem
Sustav za monitoring u VN postrojenju
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
76/85
76
MO odvodnikbez iskrita
Postolje
odvodnika
Sonda
polja
Uzemljenje
Strujna
sonda
LCMUreaj za monitoring
struje odvoenja
Izolatorska
podloga
IEC 60099-5: LCM koristi metode za monitoring procesa starenja i
mogueg nastanka kvara odvodnikakoje su najpouzdanije zamonitoring i testiranje u pogonu.
Sustav nadzora rada odvodnika prenapona na vodu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
77/85
77
LSA
C
CT
SP
A
LSA Odvodnik prenapona na vodu
C Upravljaki procesor
CT Strujni transformatorSP Solarni panel
A Antena (WiFi. GPRS/EDGE)
Server
Beinakomunikacija
Sustav nadzora rada odvodnika prenapona na vodu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
78/85
78
1 odvodnikna stupu
2 odvodnika
na stupu
Odvornici prenapona na vodu StonKomolac
Nove tendencije u prenaponskoj zatiti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
79/85
79
Odvodnik prenapona na vodu i zatezni izolatorski lanac
Odvodnik prenapona integrira se u opremu i postaje njen diokombiniran u zajednikom ureaju
Nove tendencije u prenaponskoj zatiti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
80/85
80
Integrirajua zatita
Dananja praksa je zatita samo kritinih toaka
Zatitne sheme e se razvijati prema mrei irokorasprostranjene zatite
Primjena naroito u izravno uzemljenim mreama ili sustavima sbrzim prekidanjem dozemnog spoja
Nee postojati problemi Zatitnih zona - napon nikada nee prelaziti preostali napon
Duljine i naina prikljuka odvodnika
Nove tendencije u prenaponskoj zatiti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
81/85
81
Odnos izmeu standardnih podnosivih napona opreme, i zatite kojunude suvremeni odvodnici prenapona:
U osnovnaizolacijska razina
(1 pu = Um/ 3);
Umefektivnavrijednost
linijskog napona;
Zeleno - Standardni podnosivi naponi opreme
CrvenoZatitna razina odvodnika (za atmosferske prenapone)
Nove tendencije u prenaponskoj zatiti
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
82/85
82
Prijedlog izolacionih razina za dimenzioniranje dinamike izolacije
Mogu se oekivati nie izolacione razine opreme
Nedostatak integracije - ureaj s integriranim odvodnikom morao bi bitidimezioniran s obzirom na preoptereenje odvodnika
Nestajati e granica izmeu izolacije i zatite i sama e izolacija obavljatifunkciju odvodnika prenapona
Um
kV
Napon u
pogonu
1 p.u.
(vrna
vrijednost)
kV
Zatita sustava
Izolacija Odvodnici Izolacija
Dananji IECBIL
kV
Kruto
uzemljenje
UpkV
Nema
uzemljenja
kV
Novi BIL
zahtjevi
kV
12 9.8 60/75 20 34
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
83/85
83
Odvodnik integriran s
nosivim izolatorom
24-kV odvodnik (sredina-lijevo) i
provodni izolator(lijevo) integrirani u
cjelinu (sredina-desno) sa zavretkom(desno)
Filmovi
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
84/85
84
SN OP s silikonskimkuitem
OP na vodu
Seizmiki test OP
Sveuilite u Zagrebu
-
7/22/2019 Prenaponi u Mrezama 2011 3
85/85
PRENAPONI U MREAMA
Prof.dr.sc. Ivo Uglei, dipl.ing.
Doc.dr.sc. Viktor Milardi, dipl.ing.
gFakultet elektrotehnike i raunarstva
Poslijediplomski doktorski studij