uvoĐenje automatske regulacije
TRANSCRIPT
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE
NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO
TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U
MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag.ing.el.
HEP-ODS d.o.o., Sektor za tehničke poslove
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Uvod
• tradicionalna “pasivna” distribucijska mreža
• pad napona od napojnih TS prema kraju SN/NN voda
• automatska regulacija napona – TS 110/x kV
• ručna regulacija napona – TS 35/10 kV, TS 10(20)/0,4 kV
VN mreža
VN SN SN SN
SN mreža
SN NN
± 10 x 1,5%
SN mreža NN mreža
± 2 x 2,5%
± 2 x 2,5%
Kupac
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Uvod
• priključenje elektrana (DI) - “aktivna” distribucijska mreža
• distribucijska mreža se napaja iz dva smjera:
- iz smjera napojne trafostanice
- iz smjera elektrane
• porast napona na mjestu priključenja elektrane
G
VN mreža
VN SN SN SN
SN mreža
SN NN
± 10 x 1,5%
SN mreža NN mreža
± 2 x 2,5%
± 2 x 2,5%
Kupac s vlastitom
elektranom
GG
G
G
G
G
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Model distribucijske mreže• model distribucijske mreže sa stvarnim okolnostim u mreži HEP-ODS-a
• analizira se mogućnost priključenja elektrana (E1,E2) u 10 kV izvode TS 11
(Izvod B i Izvod D)
VN mreža
110 kV 35 kV
± 10 x 1,5% ± 2 x 2,5%
35 kV 10 kV
TS11 TS11_2TS21 TS21
± 2 x 2,5%
10 kV35 kV
Izvod A
Izvod B
Izvod D
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Op
tere
ćen
je (
p.u
.)
vrijeme [h]
TS 11 Izvod A Izvod B Izvod D
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže prije priključenja elektrana
• analizira se dva granična slučaja u sustavu:
1a) Maksimalno opterećenje bez proizvodnje (max. potrošnja kupaca u12h)
1b) Minimalno opterećenje bez proizvodnje (min. potrošnja kupaca u 3h)
• najveći pad napona na 10 kV izvodu A – oko 11%Un
• ukupna duljina 10 kV izvoda A - 14,65 km
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže prije priključenja elektrana
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
U/U
n[%
]
U(max_1a) U(min_1b)
TS11 TS11_2
35 kV 10 kV
35 kV mreža
Izvod A A1 A2 ... A10
VN SN
VN mreža
TS21 TS21
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže nakon priključenja elektrane E1
• Priključenje elektrane E1 sa priključnom snagom u smjeru proizvodnje 1000
kW i u smjeru potrošnje 100 kW.
• Elektrana se priključuje na 10 kV izvod B na 8,43 km električne udaljenosti
od napojne TS11 35/10 kV.
• S obzirom na mogućnost pojave ekstremnih napona (nedopušteno niskih ili
previsokih napona), analiziraju se tri granična slučaja:
2a) Maksimalna potrošnja kupaca dok elektrana preuzima radnu snagu
100 kW iz mreže uz cosφ=0,95(ind.)
2b) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 1000
kW u mrežu uz cosφ= 1
2c) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 1000
kW u mrežu uz cosφ= 0,85(ind.)
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže nakon priključenja elektrane E1
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
U/U
n[%
]
U(min_1b) U(max_1a) U(max_2a) U(min_2b) U(min_2c)
TS11 TS11_2
35 kV 10 kV
35 kV mreža
Izvod B B1 B2 B15... ...
G
SP1
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže nakon priključenja elektrane E2
• Priključenje elektrane E2 nakon priključenja elektrane E1 sa priključnom
snagom u smjeru proizvodnje 2500 kW i u smjeru potrošnje 200 kW
• Elektrana se priključuje na 10 kV izvod D na 13,39 km električne udaljenosti
od napojne TS11 35/10 kV.
• S obzirom na mogućnost pojave ekstremnih napona (nedopušteno niskih ili
previsokih napona), analiziraju se dva granična slučaja:
3a) Maksimalna potrošnja kupaca dok elektrana preuzima radnu snagu
200 kW iz mreže uz cosφ=0,95(ind.)
3b) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 2500
kW u mrežu uz cosφ= 1
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Analiza mreže nakon priključenja elektrane E2
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
U/U
n[%
]
Umax_1a) Umin_1b) Umax_3a) Umin_3b)
TS11
TS11_2
35 kV
10 kV
35 kV mreža
Izvod B B1 B2 B15... ...
G
SP1
Izvod D D1 D8SP2
G
D2 ...
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Uvođenja automatske regulacije napona na
transformatoru 35/10 kV
• nakon priključenja elektrane E2 u razmatranoj mreži se za slučaj
minimalne potrošnje javlja napon od 111,8%Un što je iznad
dopuštenog raspona od 110%Un, pa je za priključenje elektrane E2
potrebno stvoriti tehničke uvjete u mreži
• uobičajna tehnička rješenja (povećanje presjeka voda, prelazak
lokalne mreže s 10 kV na 20 kV) za stvaranje uvjeta u mreži za
priključenje elektrane E2 nisu djelotvorna/optimalna, pa se razmatra
uvođenje automatske regulacije napona na transformatorima 35/10
kV u TS11
• automatske regulacije napona:
- s fiksnim podešenjem napona na sekundaru (U=103%)
- sa usmjerenom strujno-zavisnom regulacijom napona
(kompaundacijska krivulja regulatora)
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Kompaundacijska krivulja regulatora napona
-28; 100
63; 105,5
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
U/U
n[%
]
I/In[%]
y
y1
y2
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Uvođenja automatske regulacije napona na
transformatoru 35/10 kV
95
97
99
101
103
105
107
109
111
113
TS11_2 N1 D1 SP2 N3 N2 D6 D7 D5 D8 N5 D2 D3
U/U
n[%
]
Umax_3a) Umax_3a)_reg Umax_3a)_SZ reg Umin_3b) Umin_3b)_reg Umin_3b)_SZ reg
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Uvođenja automatske regulacije napona na
transformatoru 35/10 kV
0
2
4
6
8
10
12
14
16
N1 D1 SP2 N3 N2 D6 D7 D5 D8 N5 D2 D3
ΔU
[%]
ΔU_bez regulacije ΔU_fiksna reg. ΔU_SZ reg.
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Zaključak
• priključenjem elektrana većih snaga na distribucijsku mrežu automatska
regulacija napona na sučelju prijenosne i distribucijske mreže više nije
dostatan za održavanje napona unutar propisanih granica u dubini
distribucijske mreže
• uvođenjem automatske regulacije napona na transformatoru 35/10 kV
(SN/SN) omogućuje se priključenje novih elektrana uz održavanje napona
unutar propisanih granica
• korištenjem usmjerene strujno-zavisne regulacije napona se najefikasnije
regulira napon u distribucijskoj mreži s distribuiranim izvorima
• djelotvornost automatske regulacije napona na transformatoru 35/10 kV je
upitna u trafopodručjima gdje je znatna razlika u karakteru naponskih profila
podređenih 10 kV izvoda
• daljnjom integracijom elektrana u distribucijsku mrežu problematika
regulacije napona unutar propisanih granica u SN i NN mreži će postati sve
izraženija
• sudjelovanje elektrana u regulaciji mrežnog napona u distribucijskoj mreži
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Pitanja za raspravu:
• Transformator 35(20)/10(20) kV, da li je gdje u upotrebi i da li je u
fazi izrade / narudžbe ?
ODG:
U mreži HEP-ODS-a trenutno nije u upotrebi transformator
35(20)/10(20) kV.
Transformatora 35(20)/10(20) kV trenutno nije u fazi izrade/naruđžbe,
ali do 2/2016 godine je izdano 15 PEES za priključak proizvođača u
kojima se za stvaranje tehničkih uvjeta u mreži uvjetuje automatska
regulacija napona u 17 postojećih TS 35/10 kV (34 transformatora), pa
u narednom razdoblju postoji mogućnost naruđžbe transformatora
35(20)/10(20) kV.
PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE
HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE
Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.
UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE
Roko Ivković, mag. ing. el.
Pitanja za raspravu:
• Da li je u pogonu i da li je ODS naručio koji transformator SN/SN s
automatskom regulacijom ili SZ regulacijom ?
ODG:
U mreži HEP-ODS-a (Elektra Zagreb) trenutno su u pogonu dva
transformatora 35/10 kV (6,3 MVA) s automatskom regulacijom napona
(±12*1,5 %).
HEP-ODS je za potrebe priključka proizvođača u fazi naruđžbe 8
transformatora 35/10(20) kV s automatskom regulacijom napona. Od
toga su 6 transformatora nazivne snage 4 MVA, a 2 transformatora
nazivne snage 2,5 MVA.
HEP-ODS (Elektra Šibenik) je u fazi naruđžbe/izrade 1 transformatora
30/10(20) kV (16 MVA) s automatskom regulacijom napona za potrebe
regulacije napon u postojećoj mreži gdje nema priključenih elektrana