ees 2013

Elementi elektroenergetskih

sistema

Osnovne informacije o predmetu

Elektroenergetski sistem

(osnovni pojmovi i definicije)

Naini prenosa elektrine energije

Vrste elektroenergetskih mrea

Osnovne informacije o predmetu

Fond asova: 3h (predavanja)+ 2h (auditorne vebe)

Broj poena: 6 ESPB

Status predmeta: obavezni

Metode izvoenja nastave: predavanja, auditorne vebe, Metode izvoenja nastave: predavanja, auditorne vebe,

praktian rad, kolokvijumi, pismeni ispit

Ispit: teorijska pitanja i zadaci

Ishod predmeta: Studenti e biti osposobljeni da

proraunaju neophodne parametre za projektovanje

elemenata elektroenergetskih sistema

Sadraj predmeta

Uvodna razmatranja o elektroenergetskih sistemima (EES)

Definisan je pojam EES, obrazloeni su mogui naini prenosa elektrine energije, date su osnovne karakteristike EES Srbije

Dalekovod kao element EE mrea

- mehaniki proraun

- elektrini proraun

Transformator, generator i potroa kao element EES-a.

Osnovi analize sloenih EE mrea

Literatura

Milenko uri: "Elementi elektroenergetskih sistema",

udbenik, ETF, Beograd, 2006.

Milenko uri: "Elementi elektroenergetskih sistema",

zbirka reenih problema, ETF, Beograd, 2006.

Seminarski rad

Predaje se u papirnoj i elektronskoj formi (CD) u toku nastave (maksimalno10 poena)

Obavezan Obavezan

Na zadatu temu

Timski rad

Usmena odbrana nije obavezna (maksimalno10 poena)

Ocena znanja

Maksimalan broj poena 100

Aktivnost u toku predavanja 10

Domai rad 10

Seminarski rad 20

Zavrni ispit (pismeno) 60*

* 2 kolokvijuma u toku nastave kao delovi Probnog ispita (30+30)

* mogunost da se poloi ispit preko Probnog ispita (pre januarskog ispitnog roka)

1.1 EES

Sistem je skup pravila, elemenata i aktivnosti meusobno povezanih da definiu jedinstvenu celinu.

EES je dinamiki tehniki sistem za proizvodnju prenos i distribuciju elektrine energije.

EES pripada klasi velikih sistema jer ima sledee osobine:

- U fizikom (geografskom) smislu je veliki- U fizikom (geografskom) smislu je veliki

- U matematikom smislu je veliki

- Moe se podeliti u podsisteme (radi lakeg reavanja pojedinih problema; kada se oni ree na nivou podsistema treba ih posle ujediniti u ceo sistem = agregacija; suprotan pojam je dekompozicija = razlaganje)

- Neizvesnost u pogledu unutranjih i spoljanjih veza

- Sloena informaciona i upravljaka struktura

1.1 EES

Dekompozicija nije jednoznana, tj. moe se vriti na vie naina.

Jedna od najeih dekompozicija EES je prema smeru protoka

energije:

Proizvodnja Prenos Distribucija Potronja

Centar

upravljanja

Mreni centar

upravljanja

Distributivni

centri upravljanja

Tok energije

Upravljaka akcija

Tok iformacija

1.1 EES

Proizvodnja Obuhvata sve izvore elektrine energije (TE

na fosilna goriva, HE, NE, industrijske energane)

Prenos Obuhvata prenosnu mreu koja se sastoji od

dalekovoda, kablovskih vodova i interkonektivnih TFdalekovoda, kablovskih vodova i interkonektivnih TF

dalekovodi: 110, 220, 400 kV; mada neki 110kV mogu

biti i distributivni.

Interkonektivni TF: 400kV/110kV, 400kV/220kV

1.1 EES

Distribucija Distributivni vodovi i TF

(neki 110kV, 35, 20, 10 i 0,4kV)

Razlika izmedju prenosa i distribucije je uRazlika izmedju prenosa i distribucije je u

naponskom nivou. Distribucija radi sa niim

naponima.

Potronja Svi potroai elektrine energije

1.1 EES

Centar upravljanja (dispeerski centar) Iz koga se

upravlja proizvodnjom energije u elektranama i prenosnom

mreom.

Mreni centar upravljanja Iz koga se upravlja Mreni centar upravljanja Iz koga se upravlja

prenosnom mreom (MRC BG, Bor, Valjevo, Kruevac,

Novi Sad).

Distributivni centri upravljanja Iz kojih se upravlja

distributivnom mreom i delom potronje (MTK i RTK)

1.1 EES

Dananji EES su trofazni sistemi naizmenine

struje, uestanosti 50Hz u Evropi i 60 Hz u

Americi.

Ni jedno drugo tehniko reenje nijeNi jedno drugo tehniko reenje nije

nalo tako jedinstvenu primenu u celom svetu

kao trofazni EES.

Za to su zaslune njegove

prednosti nad ostalim moguim nainima za

proizvodnju i prenos elektrine energije.

1.2 Naini prenosa elektrine

energije

Elektrina energija se moe prenositi na tri naina:

Jednosmernom strujom

(DC direct current)

Jednofaznom naizmeninom strujom Jednofaznom naizmeninom strujom

(AC alternating current)

Trofaznom naizmeninom strujom

(AC alternating current)


energije


energije1. Aktivna snaga koja

se prenosi jednim

provodnikom

UI UIcos UIcos

2. Lako dobijanje

visokog napona - + +

3. Prisustvo reaktivne + - -

3. Prisustvo reaktivne

energije + - -

4. Lako prekidanje

struje - + +

5. Naprezanje izolacije + - -

6. Lako dobijanje

obrtnog mag. polja - - +


energije

Za cos=1, za dobro kompenzovane mree na

sva tri naina se prenosi ista snaga.

Za prenos velikih snaga potrebno je smanjitiZa prenos velikih snaga potrebno je smanjiti

struje, da bi se gubici odrali na niskom nivou

jer su srazmerni kvadratu struje.

2IRP =


energije

P gubici aktivne snage;

R aktivna otpornost

- jaina jednosmerne struje ili efektivna

vrednost naizmenine struje

2I


energije

Za jednosmernu struju:

specifina otpornost materijala

S

lR =

specifina otpornost materijala

l duina provodnika

S presek provodnika


energije

Relativni gubici elektrine energije:

U

I

S

l

IU

IR

P

Pp

=

=

=

2

Il

U

Ilp

=

S

II = - gustina struje

,S = const. za odreenu vrstu materijala

I = const. za odreenu vrstu materijala i uslove hlaenja


energije

Pri porastu rastojanja ( l ) na koje se prenosi

elektrina energija, treba poveavati napon (U)

srazmerno sa porastom duine da bi se relativni

gubici odrali na istom nivou kao i pri prenosugubici odrali na istom nivou kao i pri prenosu

elektrine energije na mala rastojanja.

coscos

2

=

=

=

U

Il

IU

IR

P

Ppi


energije

Jednosmerni napon ili napon jednosmerne struje

se vrlo teko menja. Za to su potrebna skupa

tiristorska postrojenja za konverziju jednosmerne

struje u naizmeninu, a zatim ponovo u

jednosmernu na viem naponu. Napon jednosmernu na viem naponu. Napon

naizmenine struje se relativno lako transformie

uz pomo energetskih TF.

Q fenomen vezan za naizmeninu struju


energije

Prekidanje struje: Naizmenina struja se lake

prekida, jer se prekida pri prolasku sinusoide

kroz nulu, to nije mogue jednosmernom

strujom. Jednosmerna struja na mestu prekida

javlja se elektrini luk.javlja se elektrini luk.

Sa aspekta naprezanja izolacije, bolja je

jednosmerna struja, jer se izolacija kod sistema

sa naizmeninom strujom napree

UeffU = 2max


energije

Najvii napon je bitan sa aspekta

dimenzionisanja izolacije.


energije

Obrtno magnetno polje se najlake dobija

pomou trofazne naizmenine struje koje se

koristi za najjeftinije i najrobusnije trofazne

indukcione motore ( industrijski elektromotori ).

Zakljuak: Prednost je na strani 3~, a samo u

posebnim sluajevima kada je to tehniki i

ekonomski opravdano, prednost je na strani jss visokog

napona.

1.3 Vrste elektroenergetskih mrea

Mogue podele EE mree su sledee:

- jednosmerne i naizmenine ( prema vrsti struje )

- prenosne i distributivne ( prema ulozi u sistemu )

- vazdune i kablovske ( prema konstrukciji )

- gradske industrijske i seoske mree ( po mestu i karakteru potronje )

- petljaste i radijalne ( prema nainu medjusobne povezanosti )- petljaste i radijalne ( prema nainu medjusobne povezanosti )

- direktno uzemljene, indirektno uzemljene preko neke impedanse i izolovane (prema nainu uzemljenja neutralne take.

- prema propisu:

Mree se identifikuju prema nominalnom meufaznom naponu.

Po JUS-u standardizovani su sledei naponi (JUS N.A2.001, Beograd, 1988)

NN: (230)/400 ; (400)/690 ; 1000 V

VN: 10, 20, 35, 110, 220, 400 kV

1.3 Vrste elektroenergetskih mrea

Uslovno prema naponskom nivou mree se mogu

podeliti na:

niskonaponske do1000V

srednjenaponske izmedju NN i VNsrednjenaponske izmedju NN i VN

(od 30 do 100 kV); 10, 20, 35 kV (kod nas)

visokonaponske preko 100 kV

(110, 220 i 400 kV)

ees 2013

Documents