električna postrojenja
DESCRIPTION
transformatori, vodna, spojna, mijerna i trafo polja; sabirniceTRANSCRIPT
C) Naponski mjerni transformatori
Namjena naponskih mjernih transformatora (NMT) je odvajanje elemenata pomoćnog (sekundarnog) postrojenja od primarnog napona i prilagođenje
vrijednosti primarnog napona
prikladnoj vrijednosti za mjerenje, zaštitu i druge sekundarne potrebe.
Izvedbe NMT•
prema vrsti: induktivni NMT i kapacitivni
NMT
•
prema izoliranosti u odnosu na trofazni sustav: jednopolno izolirani i dvopolno izolirani
•
prema prespojivosti: sa stalnim prijenosnim omjerom (neprespojivi) i prespojivi
NMT, primarno ili sekundarno
•
prema vrsti izolacije: uljni (malouljni), izolirani epoksidnom
smolom i izolirani plinom SF6
•
prema mjestu ugradnje: za unutrašnju montažu i za vanjsku montažu
•
prema broju sekundarnih namota: s jednim ili više sekundarnih namota
Induktivni i kapacitivni NMT
2
1
2
1
nn
UU
=21
212
2
1 )(CC
CCCUU +
=
Uljni jednopolno izolirani NMT visokog napona
Uljni NMT srednjeg napona
Aralditni NMT srednjeg napona
Parametri NMT•
najviši (primarni) napon ili stupanj izolacije
•
nazivni primarni napon•
nazivni sekundarni napon, u pravilu 100 V, odnosno 100/1,73 V
•
nazivna frekvencija•
nazivni omjer transformacije Kn
= Un1
/Un2•
nazivna snaga, u voltamperima uz određeni faktor snage
•
granična snaga•
klasa točnosti, određuje granice dopuštene naponske pogreške uz primarni napon u granicama 80...120 % nazivnog napona uz opterećenje u granicama 25...100% nazivne snage uz faktor snage 0,8 (naponska pogreška: dU
= 100 * (Kn
*U2 – U1
)/U1
)
Izbor i kontrola NMT
Izbor
NMT obavlja se prema izvedbi, najvišem pogonskom naponu, broju namota i prijenosnom omjeru, te klasi točnosti i nazivnoj snazi. Kontroliraju
se ostali parametri, osobito da li je
stvarno opterećenje unutar granica dopuštenog, u odnosu na klasu (namotaj za mjerenje), odnosno ispod granične snage ako se NMT koristi kao izvor izmjeničnog napona za pomoćne potrebe. Kontrolira se i sila na vrhu NMT, od udarne struje KS.
Klase točnosti NMTKlase točnosti namota NMT za mjerenje:
•
kl.0,1 -
laboratorijska mjerenja i baždarenja•
kl.0,2 -
za obračunska mjerenja el.energije
velikih
kupaca•
kl.0,5 -
za pogonska mjerenja
•
kl.1 -
ako je potrebna veća nazivna snaga NMT i ne velika točnost.
•
kl.3 -
naponska pogreška ±3%, a fazna nije definiranaIzbor klase točnosti namota NMT za zaštitu:
•
3P -
naponska pogreška ±3%•
6P -
naponska pogreška ±3%
Ugradnja NMT
•
uljni transformatori -
vertikalni položaj pri transportu i montaži, a prije puštanja u pogon -
provjera razine ulja;
•
sekundarni (i tercijarni) namotaj mora biti na jednom kraju uzemljen što kraćim vodičem, najmanjeg presjeka 4 mm2
Cu; •
preporučuje se postavljanje osigurača u krug sekundarnog (i tercijarnog) namota radi osiguranja od kratkog spoja, tako da je
lako
utvrditi njegovu proradu: rastalni
osigurač
-
pristupačan za nadzor, automatski osigurač
-
signalizacija ispada;
•
ako je NMT priključen na sabirnice, preporučuje se postavljanje osigurača na primarnoj strani NMT;
•
ako teret mjerne jezgre nije iznad 25% nazivnog, dodati umjetno opterećenje, radi osiguranja klase mjerenja;
•
kontrolirati redoslijed spajanja na primaru, sekundaru i tercijaru (U-V, u-v, e-n), po potrebi provjeriti oznake.
Umjetno opterećenje NMT
V
Pogon i održavanje NMT
•
sekundarni (i tercijarni) namotaj NMT može u pogonu biti trajno opterećen do granične snage a smije biti i trajno neopterećen;
•
ne smije se bilo što raditi na donjoj priključnici primara kapacitivnog NMT, ili je dodirivati, prije nego što je uzemljena
•
kontrola razine ulja i brtvljenja pri redovitim obilascima;•
mjerenje otpora izolacije i kuta dielektričnih gubitaka, svake 3...4 godine;
•
utvrđivanje parcijalnih izbijanja metodom ultrazvuka, svake 1...2 godine;
•
kromatografsko
ispitivanje ulja VN-transformatora, prvi put 6 mjeseci nakon ugradnje, a potom prema nalazu;
•
najmanje jedanput godišnje mora se izvršiti revizija NMT, kao i poslije većih rekonstrukcija ili kvarova na objektu u koji je ugrađen.
Strujni mjerni transformatori
Namjena strujnih mjernih transformatora (SMT) je odvajanje elemenata pomoćnog (sekundarnog) postrojenja od primarnog napona i prilagođenje
vrijednosti primarne
struje prikladnoj vrijednosti za mjerenje, zaštitu i druge sekundarne potrebe.
Izvedbe SMT•
prema broju jezgara: SMT s jednom jezgrom i SMT s više jezgara
•
prema prespojivosti: sa stalnim prijenosnim omjerom (neprespojivi) i prespojivi
SMT,
primarno ili sekundarno •
prema vrsti izolacije: suhi, uljni (malouljni), izolirani epoksidnom
smolom i izolirani plinom
SF6•
prema mjestu ugradnje: za unutrašnju ili vanjsku montažu
•
prema obliku: potporni (s aktivnim dijelom na potencijalu zemlje ili na visokom potencijalu), provodni ili zamkasti
Uljni SMT VN, aktivni dio na potencijalu zemlje
SMT s aktivnim dijelom na VN
Aralditni SMT srednjeg napona
Provodni SMT srednjeg napona
Parametri SMT•
najviši (primarni) napon ili stupanj izolacije
•
nazivna primarna struja•
nazivna sekundarna struja, u pravilu 5A (do Um
=38kV) odnosno 1A (za Um
>38kV) •
nazivna frekvencija
•
nazivni omjer transformacije Kn
= In1
/In2•
nazivna snaga, u voltamperima uz određeni faktor snage, pri nazivnoj sekundarnoj struji
•
klasa točnosti, određuje granice dopuštene strujne pogreške uz primarnu struju u granicama 10...120% nazivne struje uz opterećenje u granicama 25...100% nazivne snage (strujna pogreška: dI
= 100 * (Kn
*I2
– I1
)/I1
)•
nazivni nadstrujni
broj (n), višekratnik primarne nazivne struje kod koje -
uz
priključen nazivni teret -
strujna pogreška iznosi –10%; taj parametar se novije vrijeme naziva faktor sigurnosti (ranije označen n<..) odnosno granični faktor točnosti (ranije označen n>..);
•
nazivna termička struja u trajanju od 1 sekunde•
nazivna dinamička struja
SMT s dvije jezgre
1
2
2
1
nn
II=
Izbor i kontrola SMT
Izbor i kontrola SMT obavlja se prema izvedbi, najvišem pogonskom naponu, prijenosnom omjeru, broju jezgara, klasi točnosti i nadstrujnom
broju. Kontroliraju se ostali
parametri, osobito da li je stvarno sekundarno opterećenje unutar granica dopuštenog, te termička i dinamička struja KS.
Klasa točnosti SMTKlasa točnosti –
ista načela kao i kod NMT!
---------------------------------------------------------------------------jezgra staro iskazivanje novo iskazivanje---------------------------------------------------------------------------za mjerenje kl.0,2; 15VA; n<5 kl.0,2; 15VA; Fs
=5kl.0,5; 30VA; n<10 kl.0,5; 30VA; Fs
=10---------------------------------------------------------------------------za zaštitu kl.5; 30VA; n>10 5P10; 30VA
kl.10; 15VA; n>30 10P30; 15VA---------------------------------------------------------------------------
Ugradnja SMT
•
uljni transformatori -
vertikalni položaj pri transportu i montaži, prije puštanja u pogon -
provjera razine ulja;
•
sekundarni namotaji moraju biti na jednom kraju uzemljeni što kraćim vodičem, najmanjeg presjeka 4 mm2
Cu; •
sekundarni namotaji moraju prije puštanja u pogon SMT imati zatvorene strujne krugove ili njihove priključnice moraju biti kratkospojene;
•
radi osiguranja klase mjerne jezgre: teret u području 25...100% nazivnoga;
•
kontrola ispravnog priključenja (K-L, k1
-ℓ1
, k2
-
ℓ2
, ...),po potrebi ustanovljavanje ispravnih oznaka priključnica;
•
pažljivo prespajanje
na željeni prijenosni omjer, ako je primarno - često se ostvaruje umetanjem/vađenjem vodljivih/izolacijskih
pločica.
Umjetno opterećenje SMT
A
Pogon i održavanje SMT
•
sekundarni namotaji SMT ne smiju biti u pogonu otvoreni; prije eventualno potrebnog otvaranja sekundarnog kruga -
sekundarne
priključnice SMT moraju se kratkospojiti;•
sekundarni namotaji SMT mogu u pogonu biti trajno opterećeni do nazivne snage;
•
kontrola razine ulja i brtvljenja pri redovitim obilascima;•
mjerenje otpora izolacije i kuta dielektričnih gubitaka, svake 3...4 godine
•
utvrđivanje parcijalnih izbijanja metodom ultrazvuka, svake 1...2 godine;
•
kromatografsko
ispitivanje ulja VN-transformatora, prvi put 6 mjeseci nakon ugradnje a potom prema nalazu;
•
najmanje jedanput godišnje mora se izvršiti revizija SMT, kao i poslije većih rekonstrukcija ili kvarova na objektu ugradnje.
Osobite izvedbe mjernih transformatora
•
Obuhvatni kabelski transformatoriOko trožilnog
kabela u sustavu trofazne struje nema magnetskog polja, ako
je zbroj trenutnih vrijednosti faznih struja jednak nuli (iR
+iS
+iT
=0). Ako to nije slučaj, zbroj struja je nulta struja (točnije trostruka vrijednost nulte struje) i ona oko neoklopljenog trožilnog
kabela uspostavlja magnetski tok.
•
Kombinirani strujno/naponski mjerni transformatoriKako je potporni izolator mjernog transformatora skupocjeni njegov dio, a i radi uštede prostora zauzetog postrojenjem, izvode se i kombinirani strujno/naponski mjerni transformatori.
•
Nekonvencionalni mjerni transformatoriHallova sonda za utvrđivanje struje i/ili kondenzatorski djelitelj napona na visokom potencijalu faznog vodiča mogu se iskoristiti kao davači vrijednosti struje/napona koje vrijednosti se konvertiraju u optički signal i prenose do prijemnika na potencijalu zemlje, svjetlovodom, uloženim u šupljinu potpornog izolatora. Pomoćna energija za konvertor
i predajnik signala
uzima se iz primarnog kruga ili solarne
ćelije, dopunjene s baterijom prigrađenom uz uređaj.
Energetski transformatori
Transformatori služe za preobrazbu (transformaciju) električne energije pri jednom naponu u električnu energiju pri drugom naponu. Transformator je statički elektromagnetski uređaj.
Transformator 1500/√3 kV, 333 MVA
Transformator 400/110 kV, 300 MVA
Transformator 35/0,4 kV
Osnovne klasifikacije•
prema elektromagnetskoj izvedbi: transformator s razdvojenim namotajima (dvonamotajni, tronamotajni) i autotransformator, sa serijskim i paralelnim dijelom namota
•
prema broju faza: trofazni, jednofazni, višefazni, trofazni kao sklop tri jednofazne jedinice
•
prema spoju pojedinih namota koji čine trofazni slog: trokut, zvijezda, cik-cak, otvoreni spoj (jednofazna izvedba)
•
prema promjenjivosti prijenosnog omjera: neregulacijski transformatori (s nepromjenjivim prijenosnim omjerom i s
premjestivim
prijenosnim omjerom u beznaponskom stanju) i regulacijski transformatori (sa stupnjevitom
regulacijom prijenosnog omjera pod opterećenjem
Daljnje klasifikacije•
prema vrsti izolacije: klasa A: suhi transformatori, klasa O: uljni transformatori, najrasprostranjeniji energetski transformatori u
primjeni, klasa L: aktivni dio u praktički nezapaljivoj sintetskoj tekućini, npr.silikonsko
ulje, klasa G: aktivni dio u plinu,
npr.sumporni
heksafluorid•
prema načinu hlađenja uljnih transformatora:-ulje u transformatoru-prirodno ili prisilno strujanje-zrak oko transformatora-prirodno ili prisilno strujanje-(eventualno) voda za predaju topline okolini-prirodno ili prisilno strujanje
•
prema izvedbi priključka: priključak golim vodičima(na provodne izolatore transformatora), kabelski utični
priključak, za nisko-i
srednje-naponsku stranu i priključak izoliran plinom SF6•
prema primjeni: transformatori za elektroprivredu; distribucijski, mrežni, blok-transformatori (generatorski), industrijski, npr.za
zavarivanje, za električne peći, za ispravljače i izmjenjivače, za pokretače, transformatori za električnu vuču ili željeznički, specijalni transformatori, npr.ispitni, zaštitni.
Aktivni dio
Transformator = aktivni dio + konstrukcijski/pomoćni dijelovi.Aktivni dio: jezgra i namotaji. Namotaji gornjeg (višeg) i donjeg (nižeg) napona -
dvonamotajni
transformator, odnosno gornjeg, srednjeg i donjeg napona -
tronamotajni
transformator.
Pomoćni dijelovi (1)•
kotao transformatora s poklopcem
•
provodni izolatori, provodnici•
priključnice, stezaljke; fazne i zvjezdišta
•
vijak za uzemljenje•
premještač
za promjenu prijenosnog omjera (u
beznapon.stanju)•
regulacijska sklopka, eventualno
•
konzervator s pokazivačem razine ulja•
Buchholz-relej, plinski relej
•
radijatori, hladila, na većim i velikim transformatorima•
ventilatori za hlađenje s elektromotorima
•
pumpe za cirkulaciju ulja s elektromotorima
Pomoćni dijelovi (2)
•
džep za termometar (ispunjen uljem, prije uranjanja termometra)•
kontaktni termometar
•
sušionik
zraka sa silicagelom•
odušnik
s membranom
•
tlačni relej•
slavine za ispuštanje uzoraka ulja
•
slavina za ispuštanje ulja iz konzervatora i kotla•
otvor za dolijevanje ulja
•
transportni kotači, kuke za potezanje i dizanje, oslonci za podmještanje
•
ormarić/ormarići za razvod pomoćnih strujnih krugova•
natpisna pločica propisana sadržaja.
Uljni transformator, nacrt
Uljni transformator, tlocrt
Suhi transformator
Osnovni parametri•
nazivni naponi pojedinih namota (nazivni prijenosni omjeri)
•
stupnjevi promjene prijenosnog omjera•
nazivna snaga; kod tronamotajnih
transformatora: nazivne snage
pojedinih parova namota g.n./s.n.;g.n./d.n;s.n./d.n.•
nazivne struje pojedinih naponskih strana, iskazane linijski
•
nazivna frekvencija•
grupa spoja (npr. YNd5, Yyn0,...)
•
napon kratkog spoja•
dopušteno trajanje kratkog spoja
•
način hlađenja (npr. ONAN, ONAF, OFAF,...)•
gubici praznog hoda (=gubici u željezu)
•
gubici kratkog spoja (=gubici u bakru, gubici zbog opterećenja)•
snaga pomoćnih uređaja (ventilatora, pumpi, motora regulacijske sklopke) i njihovi pogonski nazivni naponi.
Načini hlađenja transformatora
Transformatori, osnovni podaci
Prazni hodU1
= U1nU2
= U2nI1
= Io
(nekoliko postotaka do ispod 1% In
)P1
= Po
= PFe
... gubici praznog hoda, gubici u željezuU1
= f(I1
) ... krivulja praznog hoda (trajno dopušten: U1
=1,05.U1n
)
Nazivna snaga transformatora: Sn
= 1,73.U1n
.I1n
= 1,73.U2n
.I2n
Prazni hod (jednofaznog) trafoa
V V
PA
Pokus kratkog spoja
U1
= Uk
(Uk
< U1n
) tako da bude I1
= I1n
i I2
= I2n
P1
= Pk
= PCu
... gub.kratkog
spoja, gub.u
bakru, gub.zbog
opter.(preračunati na 75st.Celz.)
uk
= Uk
/Un
; uk
% = uk
.100 ... napon kratkog spojaVk
= In
.Zk
; Ik
= InZk
= Vk
/In
= uk
.Un
/(1,73.In
) = uk
.Un
/Sn
Zk
= uk
%.Un2/(100.Sn
)... impedancija kratkog spoja
Pokus KS (jednofaznog) trafoa
V A
PA
Preračun impedancije Zk
Preračunavanje Zk
na donjonaponsku stranu ili obrnuto (Zk
je izračunata na onoj strani čiji je nazivni napon primjenjen
u
relaciji za Zk
):Poznato Zk1 uz U1n
→ Zk2
= ? uz U2n
Zk2
= Zk1
.(U2n
/U1n
)2
Poznato Zk2 uz U2n
→ Zk1
= ? uz U1n
Zk1
= Zk2
.(U1n
/U2n
)2
Gubici pri opterećenju
S = 1,73.U.I = P/cosφ0 < S ≤
Sn
... područje opterećenjas = S/Sn
... stupanj opterećenja
Pg
= Po
+ Pk
·s2
... gubici pri stupnju opterećenja s
Ugrijanje i hlađenje•
Uz opterećenje strujom “I”
razvijena toplina u
transformatoru jeQ = 3.Rk
.I2
...Rk
= Pk
/(3.In2)•
Odvedena toplina, mora biti jednaka razvijenojQ = h.S.Θm
(h=koef.odv.topline,S=površina)•
Vremenska promjena nadtemperatureΘ
= Θm
.(1 -
exp(-t/T) •
Toplinska vremenska konstantaT = m.c/S.h
(m=masa, c=specifična
toplina)
Nadtemperatura
transformatora uz naz.opterećenje
i temp.okoline
+20oC
Nadtemperatura
transformatora uz naz.opterećenje
i temp.okoline
+40oC
Nadtemperatura
transformatora uz opterećenje 70% Sn
(0,7*0,7≈0,5)
Nadtemperatura
transformatora uz naz.opterećenje i dvostruko hlađenje
Dopušteno preopterećenje•
Ako je prethodno (dugotrajnije, ravnomjerno) opterećenje bilo S
<
Sn
tada je i postignuta Θ
< Θd
; to je osnova za predstojeće, dakako trajanjem ograničeno, preopterećenje transformatora.
•
Rezerva za preopterećenje, u nadtemperaturi, je
Θp
= (Θd
-
Θo
) + (δo
-
δs
)
Θd
= prosječno dopuštena nadtemperatura, 98-20=78st.Celz.Θo
= nadtemperatura
postignuta prethodnim opterećenjemδo
= referentna temperatura okoline, prosj.god. 20st.Celz.δs
= stvarna temperatura okoline (zimi manje od 20st.Celz.!)
•
Vrijeme u kojem se, pri preopterećenju, izjednači nadtemperatura(Θ-Θo
) i Θp
, je dopušteno trajanje preopterećenja td
.
Dopušteno preopterećenje
Paralelni radDopušten je paralelni rad transformatora uz uvjete:
•
potpuno jednaki prijenosni omjeri i približno jednaki nazivni naponi
•
jednake grupe spoja ili takve da se mogu kombinirati paralelno
•
naponi kratkog spoja da se razlikuju za najviše 10% od aritm.sredine
napona kratkog spoja svih
paralelelno
spojenih transformatora•
omjer nazivnih snaga manji ili najviše jednak 3.
Raspodjela opterećenja
T1
i T2 uz U1
= U2
= Un
: I1
/I2
= Z2
/Z1
1,73.Un
.I1
/1,73.Un
.I2
=(uk2
.Un
**2/Sn2
)/(uk1
.Un
**2/Sn1
)S1
/S2
= (Sn1
/Sn2
).(uk2
/uk1
) S2
= S1
.(Sn2
/Sn1
).(uk1
/uk2
)S = S1
+ S2
S = S1
(1 + (Sn2
/Sn1
).(uk1
/uk2
))S1
= S/(1 + (Sn2
/Sn1
).(uk1
/uk2
))S2
= S/(1 + (Sn1
/Sn2
).(uk2
/uk1
))
Maksimalna snaga uz uk1
<uk2
•
Određena je postizanjem upravo nazivnog opterećenja transformatora s manjim uk
, po pretpostavci T1S = Sn1
+ Sn1
*Sn2
/Sn1
*uk1
/uk2
= Sn1
+ Sn2
*uk1
/uk2
•
Ako je
upravo uk1
=0,9uk i uk2
=1,1uk
, gdje je uk
=aritmetička
sredina uk1 i uk2
, a Sn
nazivna snaga prvoga i drugoga transformatora, tada jeSmaks
= Sn
+ Sn
*(0,9/1,1) = 1,82 Sn
•
Dakle je Smaks
/(2*Sn
) = 91% od 2*Sn
Gubici u paralelnom radu (1)
Pri malim opterećenjima uključen samo trafo
s manjim gubicima (pretp.da
je to
trafo
1), do snage S1
pri kojoj bi njegovi gubici bili jednaki gubicima trafoa
s većim
gubicima (dakle trafoa
2):Po1
+ (S1
/Sn1
)**2.Pk1n
= Po2
+ (S1
/Sn2
)**2.Pk2n
S1
= (Po1
- Po2
)/((Pk1n
/Sn1
**2)-(Pk2n
/Sn2
**2)
Gubici u paralelnom radu (2)Pri srednjim opterećenjima: uključen samo trafo
s većim gubicima, do snage S2
pri kojoj su gubici tog trafoa
jednaki ukupnim gubicima oba trafoa
u paralelnom radu:Po2
+(S2
/Sn2
)**2.Pk2n
== Po1
+(S21
/Sn1
)**2.Pk1n
+Po2
+(S22
/Sn2
)2.Pk2nS21
= S2
/(1+(Sn2
/Sn1
).(uk1
/uk2
))S22
= S2
/(1+(Sn1
/Sn2
).(uk2
/uk1
))S2
2=Po1
/((Pk2n
/Sn2
**2)-(Pk1n
.(S21
/Sn1
) 2)--(Pk2n
.(S22
/Sn2
)**2)S2
= √(S2
**2)
Gubici u paralelnom radu (3)
Pri velikim opterećenjima, iznad opterećenja S2
: paralelni rad oba trafoa, jer će gubici biti manji od gubitaka samo drugog trafoa
u pogonu. Dakako, samo do
snage S3
pri kojoj je opterećeniji trafo (trafo
s manjim naponom kratkog spoja,
pretpostavimo da je to trafo
1) upravo postigao nazivno opterećenjeS3
= Sn1
+ Sn2
.(uk1
/uk2
)
Gubici u paralelnom radu
Transport transformatora
•
za dizanje/spuštanje koristiti isključivo ušice na transformatoru postavljene za tu svrhu
•
pri prijevozu, transformator mora biti privezan uz prijevozno sredstvo
•
za povlačenje, dizanje i učvršćenje nikako ne koristiti hladila, a osobitu pažnju posvetiti neoštećenju
provodnih izolatora
Smještaj transformatora•
opći pregled, osobito: curenje ulja -
izbjegavati
neiskusno pretjerivanje u pritezanju brtvi•
postavljanje na predviđeno mjesto, niveliranje uz neznatni uspinjući nagib prema Buchholz-releju, fiksiranje položaja
•
ustanovljenje dovoljne razine ulja pri okolnoj temperaturi•
po potrebi: dolijevanje ulja, čija je minimalna probojna čvrstoća 200 kV/cm
•
otvoriti otvor na sušioniku
zraka i utvrditi da li je silicagel suh (plave boje), ako je vlažan (svjetlocrven) -
sušiti ga
•
provjeriti da je membrana odušnika
čitava, neprobijena•
provjeriti da je u džep termometra uliveno ulje
Priključak transformatora
•
zemljovod
na vijak za uzemljenje transformatora
•
glavni priključci u pravilnom trofaznom slijedu, osobito ako će transformator raditi paralelno
s drugim transformatorom-ima
•
pomoćni priključci (Buchholz-relej, kontaktni termometar, regulacija, pumpa za hlađenje i sve ostalo)
Kontrola zaštite•
ispravnost funkcioniranja plovaka Buchholz-
releja uz aktiviranje signalizacije i isključenja prekidača transformatora
•
podešenje
kontaktnog termometra (signalizacija: 80st.Celz., isključenje: 90st.Celz.) i provjera njegovih električkih krugova
•
ispravnost priključaka, funkcionalno ispitivanje i udešenja
parametara cjelokupnog instaliranog
zaštitnog sustava transformatora (nadstrujna, diferencijalna itd), vremensko zatezanje zaštite od kratkog spoja ne veće od dopuštenog
Prije prvog puštanja u pogonPrije prvog puštanja u pogon (ili nakon duljeg stajanja)
•
ispuštanje zraka iz provodnih izolatora•
kontrola izolacije namota (megaommetrom
1 kV
za NN-
namote
i megaommetrom
2,5 kV
za VN-namote), uz prethodno brisanje provodnih izolatora od nečistoće i vlage
•
uzimanje uzorka ulja, radi utvrđivanja probojne čvrstoće od ovlaštene ustanove ili vlastitom obučenošću i opremljenošću
•
transformator ne smije u pogon prije utvrđivanja čvrstoće ulja od najmanje 80 kV/cm, za SN-transformatore; ako nije tako: pročišćavanje i sušenje ulja do 200 kV/cm
•
ustanovljavanje ispravnog položaja premještača
(ili reg.sklopke) osobito ako će transformator ići u paralelni rad
•
prvo puštanje u pogon -
uz mjerenje struje praznog hoda; u praznom hodu nekoliko sati i postupno opterećivanje uz kontrolu.
Nadzor pogona transformatora
•
opterećenje transformatora (mjerenjem struje)•
temperatura ulja (pregledom ugrađenog termometra ili ulaganjem)
•
razina ulja u konzervatoru, najmanje dvaput godišnje•
stanje sredstva za sušenje (plava boja silicagela!)
•
ispravni rad sustava za hlađenje, pregled propusnosti otvora za hlađenje transformatora smještenih u komore
•
nadzor sustava za prihvat iscurjelog
ulja, osobito stanja uljne jame
Pogon transformatora
•
ako je više transformatora u jednom objektu: vidljive oznake na svakome i na pripadnim transformatorskim poljima; nepridržavanje moglo bi imati fatalne posljedice
•
napon i opterećenje: unutar dopuštenih vrijednosti•
preopterećenje: isključivo prema uputama za korištenje konkretnog transformatora ili prema propisima o preopterećenju
•
u slučaju automatskog isključenja zatitom
od unutarnjeg kvara (Buchholz- relej, diferencujalni
relej), ne smije se ponovno niti jednom
pokušati
uključiti transformator, ako prethodno nije utvrđena pogreška u proradi zaštite transformatora ili protumačen i nađen uzrok prorade takav da je dopustivo ponovno stavljanje transformatora u pogon;
•
u slučaju požara
transformatora, isključenje napona sa svih strana, alarmiranje vatrogasaca, pokušaj ispuštanja ulja u uljnu jamu u početnoj fazi požara, intenzivno hlađenje svih površina vodom i korištenje pjene za gašenje, ne napuštanje požarišta dok temperatura preostaolog
materijala
nije bitnije opala i dok nije utvrđen potpuni prestanak tinjanja, hlađenje okolnih vrijednih objekata i evakuacija pokretnog a pogotovo zapaljivog materijala
Pojave u pogonu•
Struja uključenjaAmplituda struje uključenja transformatora ovisi o vrijednosti napona pojedine faze i remanentnoj
magnetskoj indukciji u jezgri
transformatora u trenutku uključenja. Može biti značajno veća od nazivne struje transformatora, ali opada s nazivnom snagom transformatora. Eksponencijalno se smanjuje s vremenom.
•
Nesimetrični fazni naponi na sekundaru transformatora neuzemljena zvjezdištaNeopterećeni transformator neuzemljena zvjezdišta: formiranje sekundarnih faznih napona u ovisnosti o imedancijama
faza-zemlja,
kapacitetima faza prema zemlji. (Otpornik u otvoreni trokut NMT!)•
PreuzbudaPojava nije povezana isključivo s uključenjem, premda realno može baš
tada najlakše nastupiti: prevelik napon na primarnoj strani (veći
od 1,05.Un
) izaziva naglašeno veću struju magnetiziranja uz povećan sadržaj njezinih viših harmonijskih članova.
Godišnja revizija transformatora•
čišćenje, osobito površina provodnih izolatora
•
pritezanje priključaka, po potrebi•
sanacija brtvenih
mjesta, po potrebi
•
ispuštanje vode s dna konzervatora•
revizija cjelokupnog sustava instalirane zaštite
•
revizija sustava za hlađenje i regulaciju transformatora•
ispitivanje probojne čvrstoće ulja; mora biti..ne niža od 80 kV/cm, za transformatore Un
≤
35 kV
..ne niža od 120 kV/cm, za transformatore 35 < Un
≤
110kV
..ne niža od 140 kV/cm, za transformatore Un
> 110kV•
ako je potrebno sušenje ulja, korištenjem centrifuge za sušenje, proces je okončan kada je postignuta čvrstoća od 200 kV/cm; naglašeno tamna boja ulja traži temeljitije kemijsko i kromatografsko ispitivanje
•
revizija eventualno ugrađenog sustava za automatsku zaštitu od požara, odnosno pregled predviđenih sredstava za zaštitu od požara uz transformator
•
najmanje svake četiri godine: mjerenja otpora izolacije namota.
Prigušnice•
Prigušnice
za ograničenje struje kratkog spoja
Takve prigušnice, izvedene kao zračne (bez željezne jezgre), uključuju se serijski u trofaznu mrežu tako da njima teče pogonska struja, a pri kratkom spoju njima teče struja KS. Kako je pogonska struja uobičajeno povoljnog faktora snage, to uzdužni pad napona na prigušnici
nije pretjeran (kakav bi
bio da je primjenjen
djelatni otpor, uz veliko R.I**2 u tom slučaju).
•
Visokofrekvencijske prigušniceSluže za sprečavanje širenja visokofrekvencijskih signala upućenih nadzemnim dalekovodom na stranu iza dalekovoda, dakle usmjeravanje prema dalekovodu. Uključuje se serijski u onu fazu po kojoj se uspostavlja VF-veza i njima teče pogonska struja (i struja KS).
•
Prigušnice
za jalovo opterećenje mrežeTo su prigušnice
izvedene kao trofazni uljni transformatori sa željeznom
jezgrom i samo primarnim namotima, spojenim u zvijezdu. Služe da na mjestu svog priključka u mreži tvore umjetno opterećenje koje se uključuje u razdobljima malih opterećenja mreže radi sniženja pogonskog napona.
Kratki spoj u mreži
Kratki spoj s prigušnicom
Napon na trošilima bez prigušnice
Sniženje napona prigušnicom
Visokofrekvencijska prigušnica
Spoj VF-prigušnice u vod
Prigušnica
za jalovo opterećenje mreže 123 kV, 100 Mvar
KondenzatoriPriključuju se u čvor mreže radi kompenzacije (induktivne) jalove snage potrošača (elektromotora), transformatora i opterećenih vodova. Ako je djelatno opterećenje P pri kojem se želi fazni pomak φ1
popraviti na φ2
, tada je potrebna snaga kondenzatoraQC
= P(tg
φ1
- tg φ2
)
Kondenzatori mogu pri tome biti spojeni u zvijezdu ili u trokut. Potrebni fazni slog (baterija) tvori se iz elemenata kakvi se standardno isporučuju od proizvođača, u pogledu nazivnog napona i nazivne jalove snage, serijskim i paralelnim spajanjem elemenata.
Izgled kondenzatora
Parametri kond.baterije
Osnovni parametri kodenzatorske baterije su nazivni napon (uz navođenje dopuštenog trajnog prekoračenja, obično 10%), nazivna jalova snaga, definirana uz nazivnu frekvenciju, te dopušteno prekoračenje nazivne struje (obično 30...50%). To stoga, jer priključkom na mrežu s većim udjelom viših harmonijskih članova u naponu, pojedini harmonik
struje raste s brojem
tog harmonika ν, jer kapacitivni
otpor pada s tim brojem, Xcν
=1/ων
C.
OtporniciKoriste se za ograničenje struje koja u normalnom pogonu ne teče, dakle za ograničenje struje kvara (ili struje pokretanja, u niskonaponskoj primjeni), te za pražnjenje kondenzatora. Nije prihvatljivo da njima trajno teče pogonska struja, zbog gubitaka energije i pada napona. U SN-postrojenjima uobičajena je primjena otpornika za uzemljenje zvjezdišta
transformatora, radi ograničenja
struje jednopolnog kratkog spoja. U tom slučaju, nije dopustiv ikakav rad na otporniku dok transformator nije isključen. Tada je R=U/(1,73.I1kogr
), I1kogr
=npr.300 A)Ugradnjom otpornika treba osigurati njegovo hlađenje na način kako je predviđeno konstrukcijom. Mora imati i zaštitu od predugog trajanja povećane struje.
Otpornik 35000/(√3·300)≈67Ω
Niskonaponska postrojenjaTo su postrojenja kojima je nazivni napon jednak ili manji od 1000 V. Najmanji dopušteni razmak faza-zemlja i faza-faza u tim postrojenjima je 10 mm. Ispitni naponi opreme za ta postrojenja u trajanju od 1 minute su:
nazivni napon (V)
125 400 500 750 1000------------------------------------------------------------------------isp.napon
1-min.(V) 2000 2500 2500 3000 3500
Normalno je dopušten u pogonu trajni napon 1,1.Un, a minimalni napon svojstven je korištenju; npr.15% niži od nazivnog.
Primjer NN-postrojenja
Svojstva NN-postrojenja
•
naglašena okrenutost vrlo raznolikim potrebama korištenja
•
dinamično operećenje
po vremenu, a donekle i po fazama
•
u pravilu: veći broj sklapanja •
u pravilu: veći broj kvarova u priključenim mrežama
•
masovna primjena, te rješenja moraju biti naglašeno sigurna, ali jednostavna i ekonomična.
Sličnost s VN-postrojenjima
Osim izvedbe (otvorena, oklopljena, zatvorena), NN- postrojenja karakteriziraju prvenstveno sklopni aparati
primjenjeni
u pojedinim ili svim poljima (NN-izvodima). Ostali elementi; vodiči, kabeli, izolatori, mjerni transformatori, odvodnici, prigušnice, kondenzatori i otpornici razmatraju se, izabiru i kontroliraju prema istim principima kao i u VN-postrojenjima, uz razumljive osobitosti.
Izbor vodiča NN
Zahtjevi prema NN-postrojenjima
Zahtjevi koji moraju biti ispunjeni usklađeno na svim mjestima NN-mreže, pa time i u postrojenjima je (a) selektivno, ali i (b) pouzdano isključenje dijelova u kvaru ili nedopuštenom preopterećenju. To će tražiti utvrđivanje najvećih ali i najmanih
struja kvara, kako bi
se (a) i (b) osiguralo i pri najmanjim strujama. Najveće struje kvara računaju se uz Un
a najmanje uz 0,95.Un
. Djelatni otpori elemenata ovdje se ne zanemaruju; za najveće struje kvara pretpostavlja se pogonska temperatura 20st.Celz., a za najmanje struje kvara 80st.Celz. Udarna struja kratkog spoja uglavnom se neće u NN-postrojenjima ostvarivati u punoj mogućoj vrijednosti, jer prekidači i osigurači prekidaju struje prije postizanja maksimalne vrijednosti, ako je struja KS dovoljno visoka.
Svojstva NN-sklopnih aparata
Sklopni aparati; rastavljači, sklopke, prekidači i osigurači izabiru se u NN-izvodima prvenstveno prema nazivnoj struji voda koji je priključen kao dovod ili odvod na postrojenje, a taj je izabran prema svojstvima objekta na drugom kraju voda. Ako je to potrošač
kojeg
karakteriziraju udarne struje u normalnim pogonskim stanjima (npr.uključenje), onda sklopni aparati moraju biti izabrani i kontrolirani prema svojstvima takvih potrošača.
Sklopni NN-aparati•
Prekidači
imaju kontaktni sistem i mehanizam s elektromagnetskim, termičkim ili elektronskim okidačem, te s ručnim ili daljinskim aktiviranjem -
naglo otvaranje kontakata i gašenje luka.
•
Ograničavač
(limitor)
je prekidač
koji sadrži nadstrujni
okidač, čije udešenje
je mjera za automatsko isključenje.
•
Motorski
prekidač
(motorsko-zaštitna sklopka)
je prekidač
koji je sposoban isključivati i uključivati struju 6..8 puta nazivna.
•
Sklopke
koriste se za sklapanja (isključenja i uključenja) do struja približno dvostruke vrijednosti nazivnih. Grebenaste sklopke su najuobičajenija masovna, okretna, izvedba NN-sklopki.
•
Sklopnik
(kontaktor)
je sklopka s elektromagnetskim postavljanjem u zatvoreni položaj, prekid uzbude dovodi do otvaranja sklopnika.
•
Rastavljač
služi za sklapanja u krugovima praktički bez struje. Trajno podnosi vođenje nazivne struje, kao -
dakako -
i svi drugi sklopni NN-aparati.•
Osigurači
prekidaju struju kvara ili preopterećenja taljenjem žice i -
po struji i trajanju prekidanja -
imaju svojstva analogna NN-prekidačima. NN-osigurači izvode se u dva tipa:-osigurači s glavom (D-osigurači); brzi i tromi ... do 200 A-visokoučinski
(NH-osigurači) ... do 6,3 kA.
Uzemljenje
Uzemljenje je sustav kojim se ostvaruje električka veza sa zemljom: zaštitno, pogonsko i uzemljenje odvodnika prenapona. Također i: gromobransko uzemljenje, ali dakako ono nije svojstveno samo rasklopnim postrojenjima. Uzemljenje tvore: uzemljivač
(dio u tlu) i
zemljovodi
(spojevi prema uzemljivaču).
Najčešći materijali koji se upotrebljavaju za uzemljivače i zmljovode su: pocinčana
čelična traka i bakreno uže.
Najmanji dopušteni presjek uzemljivača zemljovoda------------------------------------------------------------------------------------------
pocinčana
željezna traka 100mm2 50mm2
(b≥3,5mm) bakreno uže 35mm2
16mm2
------------------------------------------------------------------------------------------
Uzemljivač, bakreno uže
Zemljovod, dvostruko Cu-uže
Potreban otpor uzemljenja
Napon uzemljivača Uz
prema neutralnoj zemlji, ne smije biti veći od dopuštenog (koji je određen unutar ili izvan postrojenja, te trajanjem tz
; unutar postrojenja dopušteno je 125 V u trajanju od 1 s), što se postiže dimenzioniranjem uzemljivača.Treba se postići otpor uzemljenja
Rz
= Uz
/Iz
Otpor uzemljivačaOtpor uzemljenja za pojedine oblike uzemljivača, ako je specifični otpor tla ρ:
•
mrežasti uzemljivač: Rz
= (ρ/4).√(π/Az
)Az
= površina zauzeta mrež.uzemljivačem
...m2
•
trakasti uzemljivač: (m) 10 25 50 100(ρ=100 Ωm) Rz
(Ω) 20 10 5 3•
štapni
uzemljivač: visina (m) 1 2 3
(ρ=100 Ωm) Rz
(Ω) 70 40 30U Slavoniji i Baranji ρ
= 30...100 Ωm.
Zajednički otpor zrakasto oblikovana uzemljivača jeRz
= 1/((1/R1
)+(1/R2
)+...)
Izvođenje uzemljivača
•
polaganje na dubinu 0,5...1 metar•
vođenje po zidovima: izvan žbuke, iznimno u betonu, ali zaštićeno od korozije
•
spojevi: pouzdani vijčani ili zavarivanjem, zaštićeni od korozije (također i spojnice u tlu!)
•
rastavne mjerne spojnice: za mjerenje otpora uzemljenja•
svaki aparat treba pojedinačno povezati zemljovodom
na sabirni zemljovod,
izuzetak su metalni dijelovi čvrsto mehanički i električki povezani s uzemljenom čeličnom konstrukcijom
•
treba spriječiti iznošenje potencijala iz postrojenja metalnim cjevovodima ili plaštevima signalnih kabela
•
oblikovati treba uzemljivač
tako da je napon dodira najviše 65 V (na ogradi postrojenja) odn.125 V u postrojenju, ako je tz
≥1s•
ako nije moguće postići ograničenje napona dodira oblikovanjem uzemljivača: kraće trajnje
struje uzemljivačem (npr.za
0,2 s dopušten je
napon dodira 125 V izvan postrojenja odn.250 V u postrojenju), odnosno onemogućenje pristupa ili izolacijsko stajalište i sredstva osobne zaštite.
Korištenje i održavanje•
ne smiju
se rastavljati spojevi u sustavu
uzemljenja uz pogonsko stanje postrojenja!•
nadzorom: utvrđivati mjesta oštećenja ili povećane korozije te stanje spojeva
•
otpor uzemljenja se u pravilu mjeri U/I metodom, najmanje jednom u 2 godine, u sušnom razdoblju
•
privremena uzemljenja, radi osiguranja mjesta rada, pouzdano se priključuju na zemljovode, užetom najmanjeg presjeka 25 mm2
Cu
(ili više,
npr.ako
je termička struja KS do 11,5kA/1s - 70mm2).