Prvi parcijalni Flashcards
Šta je EES?
Elektroenergetski sistem je sistem procesa proizvodnje, prenosa, distribucije i potrošnje električne energije koji se odvijaju kontinuirano.
Balans potrošnje i proizvodnje električne energije
▪ Energija se generira, transportuje i troši čim se uključi neki potrošač.
▪ Uz pomoć elektroenergetskog sistema, električna energija se kontinuirano proizvodi i distribuira, sve sa ciljem održavanja integriteta i dinamičke stabilnosti sistema.
▪ Generatori proizvode energiju onako kako to potražnja zahtijeva.
Električna energija se ne može akumulirati u velikim količinama!
Zašto se električna energija prenosi pri visokom naponu?
Zbog manjih gubitaka, odnosno većeg stepena korisnog djelovanja.
Zašto su nam potrebni energetski transformatori ?
Zato što niti proizvodnja niti potrošnja električne energije nisu mogući na dovoljno visokom naponu koji je potreban za prenos i distribuciju električne energije sa
određenim stepenom sigurnosti.!
Šta su razvodna postrojenja?
Svaka čvorna tačka ima razvodno postrojenje koje može biti sa transformacijom ili bez
transformacije napona.
▪ Od elektrane do potrošača, električna energija obično teče kroz više različitih razvodnih
postrojenja na različitim naponskim novoima.
Gdje se izgrađuju razvodna postrojenja?
Pri elektranama
pri velikim potrošačima
u mrežama
Podjela razvodnih postrojenja prema namjeni
Visokonaponska razvodna postrojenja (VNRP), s obzirom na namjenu, mogu se podijeliti na:
➢rasklopna (razdjelna) postrojenja – RP
➢transformatorska postrojenja (stanice) – TS.
▪ Rasklopno (razdjelno) postrojenje se nalazi u čvorištu vodova istog napona, te samim time
predstavlja elektroenergetski objekat bez transformacije, s rasklopnom opremom istog
naponskog nivoa. Namjena mu je da osigura raspodjelu energije na priključene vodove.
Jedino se u razvodnim postrojenjima pojedini vodovi (izvori, potrošači i sl.) mogu staviti u
pogon ili izvesti iz pogona.
▪ Transformatorsko postrojenje (stanica) pored ostale opreme posjeduje još i
transformatore, što omogućava povezivanje mreža različitih naponskih nivoa.
Podjela razvodnih postrojenja po funkciji
Prema funkciji koju imaju u EES- u, u visokonaponskim razvodnim postrojenjima se:
➢podiže napon radi prenosa električne energije na daljinu
➢spušta napon radi korištenja električne energije
➢razvodi električna energija u dva ili više pravaca
Podjela razvodnih postrojenja po naponskom nivou
Prema naponskom nivou, visokonaponska razvodna postrojenja mogu se podijeliti na:
➢srednjenaponska – SN (napon do 35 kV)
➢visokonaponska – VN (napon viši od 35 kV)
Podjela razvodnih postrojenja po prostornom smjestaju
Prema prostornom smještaju, postrojenja mogu biti montirana/postavljena kao:
➢vanjska (postrojenja na otvorenom ograđenom prostoru).
➢unutrašnja (postrojenja u zgradama, najčešće izgrađenim za tu svrhu)
▪ U unutrašnja postrojenja se najčešće smještaju Metalom Oklopljena postrojenja (MOP)
▪ Klasična (vanjska) postrojenja zauzimaju puno veću površinu od unutrašnjih postrojenja.
▪ U nekim zemljama zbog problema sa gustoćom naseljenosti zakonom je zabranjena
izgradnja vanjskih postrojenja.
Nazivni napon razvodnih postrojenja
Visokonaponska razvodna postrojenja se sastoje od velikog broja različitih djelova i
elemenata, koji imaju različite karakteristike i koji su izloženi dejstvu raznih struja i napona.
▪ Pod naponom sistema, uvijek se misli (ako nije drugačije napomenuto) na efektivnu
vrijednost linijskog napona.
▪ Nazivni napon označava napon kojim su mreža ili oprema označeni i u odnosu na koji se
daju njihove radne karakteristike.
▪ U BiH se koriste 3 prenosna naponska nivoa: 110 kV, 220 kV i 400 kV.
▪ U normalnim pogonskim uvjetima iznos napona održava se u sljedećim granicama:
▪ u mreži 400 kV: 400 – 10% +5% = 360-420 kV,
▪ u mreži 220 kV: 220 ±10% = 198-242 kV,
▪ u mreži 110 kV: 110 ±10% = 99-121 kV.
▪ U poremećenom pogonu, iznosi napona mogu biti u sljedećim granicama:
▪ u mreži 400 kV: 400 kV ±15% = 340-460 kV,
▪ u mreži 220 kV: 220 kV ±15% = 187-253 kV,
▪ u mreži 110 kV: 110 kV ±15% = 94-127 kV.
Strujna naprezanja
Pri izboru aparata i dimenzionisanju djelova postrojenja, neophodno je razlikovati sljedeće
struje:
➢nazivna struja
➢struje kratkog spoja.
▪ Nazivna struja je struja koja može neograničeno dugo vremena teći kroz aparat, uređaj ili
provodnik, a da ne dođe do njihovog oštećenja.
▪ U normalnom pogonu, za neko kratko vrijeme, kroz djelove postrojenja moguće je da teče i
veća struja od nazivne, bez opasnosti da dođe do njihovog oštećenja.
Komponente razvodnih postrojenja
Razvodna postrojenja se sastoje od:
➢aparata za uključenje (uklapanje) i isključenje (isklapanje): prekidači, rastavljači i sl.
➢uređaja za transformaciju električne energije (transformatori)
➢uređaja za zaštitu transformatora i vodova
➢uređaja za mjerenje (služe za kontrolu pogona ili za obračun energije)
➢uređaja za upravljanje uklopnim aparatima i za signalizaciju stanja pojedinih aparata…
▪ Visokonaponska razvodna postrojenja sastoje se od glavnih i pomoćnih uređaja/komponenti.
Šta su sklopni aparati i koja je njihova uloga?
Električni aparati koji služe za upravljanje tokovima električne struje nazivaju se sklopni
aparati.
▪ Sklopni aparati je zajedničko ime za električne aparate koji imaju mogućnost da neko
električno kolo:
➢ uklope (uključe, zatvore, uzemlje, …) i/ili
➢ isklope (isključe, otvore, prekinu, rastave, …).
Meh. sklopni aparati i poluprovodnicki sklopni aparati
▪ Sklopni aparat je aparat konstruisan da uklapa ili isklapa struju u jednom ili više električnih
krugova.
▪ Mehanički sklopni aparat je sklopni aparat konstruisan da uklapa ili isklapa struju u jednom ili
više električnih krugova uz pomoć rastavljivih kontakata.
➢ Napomena: Mehanički sklopni aparat se konstruiše u skladu sa medijem u kome se
njegovi kontakti otvaraju i zatvaraju (npr. vazduh, ulje, SF6
, vakum,…)
▪ Poluprovodnički sklopni aparat je sklopni aparat konstruisan da uklapa ili isklapa struju u
električnom krugu upravljanjem provodnošću poluprovodnika.
Pojava i gašenje el. luka
Najjednostavniji način da se prekine neko električno kolo je prosto razmicanje kontakata u
zraku.
▪ Razmicanje kontakata u zraku praćeno je pojavom električnog luka između elektroda.
▪ Luk se automatski gasi ako je napon izvora ispod određene vrijednosti koja odgovara
katodnom padu napona.
▪ Kod nešto većih vrijednosti napona potrebno je nastaviti razmicanje kontakata dok luk ne
dostigne dužinu kada se više ne može održavati.
▪ Međutim, ovaj princip prekidanja električnog kola ubrzo je postao neadekvatan zbog brzog
rasta nazivnih napona i struja u sistemu.
Namjene sklopnih aparata
Morale su biti razvijene razne vrste sklopnih aparata koji su u stanju da upravljaju tokovima
struje u sistemu.
▪ Potreba sklapanja strujnih krugova pod veoma različitim uslovima i stanjima dovela je do
razvoja sklopnih aparata za različite namjene:
▪ sklapanje u beznaponskom stanju (rastavljači, uzemljivači)
▪ sklapanje u normalnim pogonskim uslovima (sklopke, kontakteri)
▪ sklapanje u uslovima kratkog spoja (prekidači, brzi uzemljivači, uklopnici, osigurači, limiteri
struje)
▪ sklapanje u uslovima prenaponskih stanja (iskrišta, odvodnici prenapona)
Nabroji sklopne aparate
rastavljači ➢ uzemljivači ➢ brzi uzemljivači ➢ sklopke ➢ uklopnici ➢ kontakteri ➢ osigurači ➢ zaštitna iskrišta ➢ odvodnici prenapona ➢ limiteri struje ➢ pokretači ➢ regulatori ➢ releji ➢ prekidači
Šta su rastavljači, koja im je osnovna uloga i kada se ne smiju otvoriti?
Rastavljači su mehanički sklopni aparati koji u otvorenom
položaju osiguravaju izolaciono rastojanje.
▪ Oni se normalno ne upotrebljavaju za prekidanje struje,
osim kada se radi o vrlo malim (parazitnim) strujama koje
mogu prekidati.
▪ Rastavljači mogu trajno podnijeti nazivnu trajnu struju i
kratkotrajno nazivnu vrijednost struje kratkog spoja.
Osnovna uloga rastavljača je da vidljivo odvoje dio rasklopnog postrojenja koje nije pod
naponom, od dijela koji je pod naponom.
▪ Njihov je primarni zadatak da povećaju sigurnost osoblja koje treba da radi na dijelu
rasklopnog postrojenja.
▪ Zbog toga je važno da položaj noževa rastavljača bude vidljiv.
▪ Za rastavljače vanjske montaže važno je da imaju što manji tlocrt i u otvorenom i u
zatvorenom položaju.
▪ Jedan od uslova dobrog funkcioniranja rastavljača je da se
ne smije otvoriti u slučaju kratkog spoja.
▪ To se postiže njegovom ispravnom konstrukcijom i
izbjegavnjem nepovoljnog priključka spojnih vodova koji bi
mogli prouzrokovati otvaranje rastavljača.
Noževi za uzemljenje kod rastavljača
U nekim slučajevima upotrebljavaju se
rastavljači koji osim glavnih noževa imaju i
noževe za uzemljenje koji služe za uzemljenje
zračnog voda ili kabla nakon isklapanja.
▪ Obično su glavni noževi i noževi za
uzemljenje međusobno tako mehanički
povezani, da se oni za uzemljenje ne mogu
uklopiti dok je rastavljač zatvoren, a da se
glavni noževi ne mogu uklopiti kada su
uklopljeni noževi za uzemljenje.
Rastavno mjesto
Rastavljači su u stanju otvoriti ili zatvoriti strujno
kolo u beznaponskom stanju ili kada kroz njih
teče zanemariva struja ili ako na priključcima pola
postoji određeni zaostali naboj.
▪ Kad se kaže zanemariva struja ima se u vidu
vrijednost <0,5 A, što obuhvata kapacitivne struje
bušinga, sabirnica, vrlo male dužine kablova, te
struje naponskih transformatora.
▪ U uslovima sklapanja ovih struja rastavljačem
(zbog sporog razmicanja kontakata) javlja se
veliki broj ponovnih paljenja što izaziva smetnje u
sekundarnim krugovima.
▪ U cilju skraćenja ove pojave rastavna mjesta se
mogu opremiti pomoćnim kontaktima koji se brzo
rastavljaju tek kad glavni dostignu razmak pri
kojem nema ponovnih paljenja.
Specijalne izvedbe rastavljaca
Prekidač sa tropolnim komandovanjem smješten je na kolica i može se izvući obavljajući na taj način funkciju rastavljača. ▪ Fiksni kontakti su dio sabirnica ▪ Dok je prekidač izvučen može se nesmetano servisirati. ▪ Postoji mogućnost potpunog izvlačenja prekidača i vrlo brze zamjene novim. ▪ Ostvaruje se znatna ušteda u prostoru.
Nazivne karakteristike rastavljaca
Rastavljači se biraju prema nazivnom naponu i maksimalnoj struji koja protiče kroz rastavljač
u normalnom pogonu, a biraju se i prema:
• udarnoj struji kratkog spoja (dinamička/mehanička naprezanja) i
• trajnoj struji kratkog spoja
▪ U cilju dokazivanja funkcionalnosti, provode se rutinska ispitivanja prema IEC62271-102
standardu, koja između ostalog obuhvataju:
• dielektrična ispitivanja
• mjerenja otpornosti glavnog strujnog kruga
• mehanička ispitivanja
▪ Nazivni napon određuje dimenzije izolacije (bira se prema nazivnom naponu mreže).
▪ Nazivna struja rastavljača bira se u odnosu na strujno opterećenje i udarnu i trajnu struju
kratkog spoja.
▪ Nazivne struje rastavljača su standardizovane i date u propisima: 1250 A, 2000A, 3150A,
4000 A…
Kompaktni sklopni modul
Jedan prekidač
➢ Dva pantografska rastavljača
➢ Dva uzemljivača
➢ Dva optička strujna pretvarača (dva nekonvencionalna
strujna transformatora)
▪ Prekidač je centralni element modula. Ostale komponente
modula mogu biti izostavljene ili zamijenjene nekim drugim
elementom (npr. jedan rastavljač može se zamijeniti
direktnim priključkom sa nekonvencionalnim naponskim
transformatorom).
Šta su uzemljivači, a šta brzi uzemljivači?
Uzemljivači su mehanički sklopni aparati za uzemljenje i kratko spajanje kola. ▪ Oni mogu kratkotrajno podnijeti nazivnu vrijednost struje kratkog spoja. ▪ Od njih se ne zahtijeva da trajno vode nazivnu trajnu struju. ▪ Veoma često se upotrebljavaju u kombinaciji sa rastavljačima. ▪ U tom slučaju rastavljači osim glavnih noževa imaju i noževe za uzemljenje.
Brzi uzemljivači su uzemljivači koji mogu uklopiti
nazivnu struju kratkog spoja.
Sklopke
Sklopke su mehanički sklopni aparati koji uklapaju, trajno vode i prekidaju struje u normalnim
pogonskim uslovima.
▪ One mogu kratkotrajno podnijeti nazivnu vrijednost struje kratkog spoja.
▪ Skopke mogu biti dizajnirane i da uklope struju kratkog spoja, pri čemu se tada nazivaju i
uklopnicima ili kratkospojnicima, te se uglavnom koriste u laboratorijama velike snage.
