Transcript Provjera usklađenosti djelovanja električnih zaštita generatora, dalekovoda i sabirnica pri poremećajima u visokonaponskoj mreži na području PrP Zagreb (OPS - Zagreb) Pred.

Provjera usklađenosti djelovanja električnih
zaštita generatora, dalekovoda i sabirnica pri
poremećajima u visokonaponskoj mreži na
području PrP Zagreb (OPS - Zagreb)
Pred. Željko Zlatar, dipl.ing.
Prof.dr. Sejid Tešnjak
Prof.dr. Ivica Pavić
Davor Klarin, ing.
Podloge za provjeru selektivnosti zaštite
 Provedeni su proračuni za maksimalni i minimalni tropolni, dvopolni i
jednopolni kratki spoj u prijenosnoj mreži sjeverozapadne Hrvatske prema
standardu IEC 60909.
 Za proračun minimalnog kratkog spoja pretpostavljeno da je istovremeno u
pogonu 50 % svih generatora (otprilike polovica agregata u svakoj elektrani)
 Mjesta kratkog spoja:
- sabirnice generatora
- VN strana blok-transformatora
- sabirnice prijenosnih vodova vezanih na elektranu
- obje strane mrežnog transformatora 220/110 kV (TE Sisak)
- obje strane transformatora 110/30 kV (EL-TO Zagreb)
 Izračunate vrijednosti:
- naponi na generatorskim sabirnicama i na sabirnicama elektrane
- direktne i inverzne komponente struja k.s. na generatorskim sabirnicama
- direktne, inverzne i nulte komponente struja k.s. na sabirnicama elektrane
- nulta struja u zvjezdištima blok-transformatora gdje postoji zaštita
(npr. TE SISAK);
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
2
Pregled ugrađene zaštite









Nadstrujna zaštita GEN i BT sa ili bez vremenskog zatezanja (>I,>>I)
Nadstrujna zaštita GEN s podnaponskim pridržavanjem (>I,<U)
Nadstrujna zaštita pri nesimetričnom opterećenju (>I2)
Podimpedantna zaštita (<Z)
Zemljospojna zaštita generatora (>U0)
Diferencijalna zaštita GEN i BT (ΔIG,ΔIbt)
Zaštita BT od povišenja uzbude (preuzbuda) (U/f)
Zaštita generatora pri ispadu iz koraka
Podfrekventna zaštita
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
3
Nadstrujna zaštita GEN i BT
 Uvjet djelovanja: ks Ipogmax  Iud  Ikmin/ks
 U elektranama su ugrađeni releji različitih proizvođača i principa
djelovanja
 Rezultati provedenih analiza:
- zaštite su u većini slučajeva osjetljive na kvarove u prijenosnoj
mreži (razlog je mali ks – oko 1,2)
- neosjetljive su na kvarove na krajevima duljih vodova (većinom
na 1pKS)
- ističe se EL-TO Zagreb (zbog TR 110/30 kV)
 Vremensko stupnjevanje s nadstrujnom i distantnom zaštitom
mreže
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
4
Zaštita pri nesimetričnom opterećenju
 Dvije osnovne izvedbe:
1) nadstrujni releji s dva stupnja
(dojava trajno dopuštene struje I2 , isključenje)
Uobičajeno podešenje: I2ud =(0,8-1,0) ·I2 i I2ud =2· I2
2) Kombinacija nadstrujnog i toplinskog releja
(dojava trajno dopuštene struje I2 , isključenje zbog
zagrijavanja, isključenje zbog prevelike struje I2)
Podešenje: prema karakteristici toplinskog releja
 Rezultati provedenih analiza:
-
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
5
HE DUBRAVA
 Nadstrujne zaštite s podnaponskim poticajem u
zvjezdištima generatora G1 i G2 - RIVA 159E (I + U,
27/51) neosjetljive su na jednopolne kratke spojeve na
krajevima DV-a 110 kV Koprivnica i Prelog
 Nadstrujna zaštita pri nesimetričnim opterećenjima
generatora G1 i G2 – RIVB 132E (I2, 46)
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
6
HE ČAKOVEC
 Nadstrujne zaštite s brzim isključenjem u zvjezdištima
generatora G1 i G2 –
RIVC 148E (I + I, 51/50)
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
7
HE VARAŽDIN
 Nadstrujne zaštite u zvjezdištima generatora A i B –
7UT512 (IG, 51) osjetljive su na tropolne i dvopolne
kratke spojeve, a djelomično neosjetljive i na strani 110
kV susjednog bloka generator – transformator
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
8
EL-TO ZAGREB
 S obzirom na povezanost generatora G3 i G4 s
generatorima TG1 i TG2 preko spojnog transformatora
110/30 kV treba ukazati na:
 neosjetljivost nadstrujnih releja u zvjezdištima generatora G3 i
G4 na tropolne i dvopolne kratke spojeva na sabirnicama 30 kV
(mjesto kvara 6 na Sl. 3.15. – Studije), a time i na tropolne i
dvopolne kratke spojeve na generatorima TG1 i TG2 (mjesto
kvara 7. i 8. na Sl. 3.15. – Studije),
 neosjetljivost nadstrujnih releja u zvjezdištima generatora TG1
i TG2 na tropolne i dvopolne kratke spojeve na generatorima G3 i
G4 (mjesta kvara 2 i 3 na Sl. 3.14. – Studije)
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
9
TE-TO ZAGREB
 Nadstrujna zaštita u zvjezdištu generatora G2 (35 m)
neosjetljiva je na jednopolne kratke spojeve na krajevima DV-a
110 kV Mraclin i Sopot.
 Nadstrujna zaštita s podnaponskim pridržavanjem u zvjezdištu
generatora G3 (IUX 159) neosjetljiva je kada su jednopolni
kratki spojevi na krajevima DV-a 110 kV Botinec, Mraclin, Resnik
1 i 2 i Sopot.
 Brzi član nadstrujne zaštite s podnaponskim pridržavanjem (IUX
159) udešen je na 33600 A i neosjetljiv je na tropolne,
dvopolne i jednopolne kratke spojeve na sabirnicama 110 kV.
Struje su kratkog spoja redom 28163 A, 30089 A i 19551 A
(mjesto kvara 1 na Sl. 3.21. – Studije)
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
10
PTE JERTOVEC
 Nadstrujna zaštita s podnaponskim pridržavanjem u zvjezdištima
generatora PTG1 i PTG2 – COV 8 (I + U, 27/51) i nadstrujne
zaštite na niženaponskim stranama pripadnih blok –
transformatora CO 8 ( I, 51).
 Nadstrujni releji s podnaponskim upravljanjem COV 8 djeluju
samo kada su pri kratkim spojevima struje veće, a naponi manji
od udešenih vrijednosti.
 Međutim, releji COV 8 neće djelovati kada su i struje i naponi pri
kratkim spojevima veći od udešenih vrijednosti. Radne su
karakteristike releja COV 8 zavisne t = f(I).
 Nadstrujne releje s podnaponskim upravljanjem COV 8 treba
vremenski stupnjevati s nadstrujnim relejima CO 8 nakon što se
isti (CO 8) vremenski stupnjuju sa zavisnim nadstrujnim relejima
RXIDF na početcima DV-a 110 kV Nedeljanec, Zabok i Žerjavinec
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
11
TE SISAK
 Nadstrujne zaštite s podnaponskim upravljanjem u
zvjezdištima generatora G1 – PT 40/10 + PH 54/100 i G2
– PT 40/10 + PH 54/50 (I + U, 27/51).
 Zbog sigurnosti trebalo bi povisiti vremensko udešenje
nadstrujnog releja s podnaponskim upravljanjem generatora G2
sa (4 – 4,5 s) na (5 – 5,5 s).
 Nadstrujne zaštite nultog redosljeda u zvjezdištima blok –
transformatora generatora G1 i G2 – PT 40/06 + 3 B 132
+ 3 B 114 i PT 40/2 + 3 B 132,
PT 40/2 + 3 B
114
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
12
HE GOJAK
 Nadstrujne zaštite – RIVC 148E (I, 51) i nadstrujna
zaštita s podnaponskim podržavanjem – RIUM 159E (I +
U, 27/51) u zvjezdištima generatora G1, G2 i G3.
 Obe su zaštite gotovo neosjetljive, po generatoru, na
jednopolne kratke spojeve na krajevima DV-a 110 kV Pokuplje i
Vinodol.
 Djelovanje nadstrujnih releja RIVC 148 E i RIUM 159 E uvjetno
je selektivno u odnosu na nadstrujne releje i distantne releje na
početcima DV-a 110 kV ako su im vremenska udešenja 4,5 s i
3,5 s, a provedena vremenska udešenja nadstrujnih releja u
zvjezdištima generatora G1, G2 i G3 iznose 5 s. Uvjetno zato što
nedostaju podatci o zaštitama DV-a 110 kV Pokuplje i Vinodol
FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA
ZAVOD ZA VISOKI NAPON I ENERGETIKU
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
13