hrvatski ogranak meĐunarodne ... - ho-cired.hr · pdf fileduljina niskonaponske mreže...

11
1 REGULACIJA NAPONA PO DUBINI NISKONAPONSKE MREŽE SAŽETAK Uslijed pada napona uzduž voda u slučaju dugih niskonaponskih vodova u krajnjim točkama mreže vrijednost napona u praksi može poprimiti nižu vrijednost od minimalne preporučene prema normi HRN EN 50160. Na takvim mjestima mreža je obično osjetljivija na pojave propada i treperenja napona. Za sanaciju naponskih prilika u takvim mrežama kao tehničko rješenje može se upotrijebiti regulator napona. Postoji nekoliko izvedbi regulatora napona kojima je moguće na relativno brz i učinkovit način riješiti opisano stanje. Neke od izvedbi regulatora mogu se koristiti i u slučaju povišenih napona u NN mrežama. U radu su prikazane tehnološke izvedbe tri vrste takvih uređaja te prva iskustva nakon uvođenja nekih od tih uređaja u pogon. Ključne riječi: regulator napona, sanacija naponskih prilika, nove tehnologije, niskonaponska mreža VOLTAGE REGULATION IN A LOW VOLTAGE GRID SUMMARY Voltage in low voltage grids at endpoints can be lower than minimum recommended according to HRN EN 50160 standard due to voltage drop along long low voltage distribution line. As a technical solution voltage regulator can be used to recover normal voltage conditions. There are few different constructions of voltage regulator with which is possible in relatively quick and effective way solve described condition. Some types of voltage regulators can be also used in low voltage networks in case of a voltage rise. This paper describes three technological solutions of mentioned devices same as first experiences after implementation into grid. Key words: voltage regulator, improvement of voltage circumstances, new technologies, LV distribution network Marko Šporec, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o., Elektra Zagreb [email protected] Renato Ćućić, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o. [email protected] Vinko Fabris, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o. [email protected] Krunoslav Đurašin, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o., Elektra Zagreb [email protected] SO1 - 04 4. (10.) savjetovanje Trogir/Seget Donji, 11. - 14. svibnja 2014. HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE - HO CIRED

Upload: truongliem

Post on 18-Feb-2018

238 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

1

REGULACIJA NAPONA PO DUBINI NISKONAPONSKE MREŽE

SAŽETAK

Uslijed pada napona uzduž voda u slučaju dugih niskonaponskih vodova u krajnjim točkama mreže vrijednost napona u praksi može poprimiti nižu vrijednost od minimalne preporučene prema normi HRN EN 50160. Na takvim mjestima mreža je obično osjetljivija na pojave propada i treperenja napona.

Za sanaciju naponskih prilika u takvim mrežama kao tehničko rješenje može se upotrijebiti regulator napona. Postoji nekoliko izvedbi regulatora napona kojima je moguće na relativno brz i učinkovit način riješiti opisano stanje. Neke od izvedbi regulatora mogu se koristiti i u slučaju povišenih napona u NN mrežama.

U radu su prikazane tehnološke izvedbe tri vrste takvih uređaja te prva iskustva nakon uvođenja nekih od tih uređaja u pogon.

Ključne riječi: regulator napona, sanacija naponskih prilika, nove tehnologije, niskonaponska mreža

VOLTAGE REGULATION IN A LOW VOLTAGE GRID

SUMMARY

Voltage in low voltage grids at endpoints can be lower than minimum recommended according to HRN EN 50160 standard due to voltage drop along long low voltage distribution line.

As a technical solution voltage regulator can be used to recover normal voltage conditions. There are few different constructions of voltage regulator with which is possible in relatively quick and effective way solve described condition. Some types of voltage regulators can be also used in low voltage networks in case of a voltage rise.

This paper describes three technological solutions of mentioned devices same as first experiences after implementation into grid.

Key words: voltage regulator, improvement of voltage circumstances, new technologies, LV distribution network

Marko Šporec, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o., Elektra Zagreb [email protected]

Renato Ćućić, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o. [email protected]

Vinko Fabris, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o. [email protected]

Krunoslav Đurašin, dipl.ing.el. HEP-ODS d.o.o., Elektra Zagreb [email protected]

SO1 - 04 4. (10.) savjetovanje

Trogir/Seget Donji, 11. - 14. svibnja 2014.

HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE

ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE - HO CIRED

Page 2: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

2

1. UVOD

Uslijed naglog povećanja opterećenja odnosno porasta novogradnji izvan urbanih sredina, u praksi nije uvijek moguće dovoljno promptno reagirati i time odmah osigurati kvalitetnu opskrbu električnom energijom (odnosno propisanu kvalitetu napona) svih kupaca, utvrđenu prema normi HRN EN 50160 (Naponske karakteristike električne energije iz javnog distribucijskog sustava), harmonizacijskim dokumentom HRN HD 472 S1 (Nominalni naponi za niskonaponske javne sustave napajanja električnom energijom), kao i odredbama Mrežnih pravila elektroenergetskog sustava (NN 36/2006) i Općih uvjeta za opskrbu električnom energijom (NN 14/2006).

Problem je naročito izrazit u točkama koje su prilično udaljene od napojnih transformatorskih stanica 20(10)/0,4 kV (dugi niskonaponski izvodi). Uslijed pada napona uzduž voda, u krajnjim točkama mreže vrijednost napona u praksi može poprimiti nižu vrijednost od minimalne preporučene prema normi HRN EN 50160 (-10%, odnosno 207 V). Na takvim mjestima mreža je osjetljivija na pojave propada i treperenja (flikeri) napona. Stoga je u takvim slučajevima nužna što brža sanacija naponskih prilika, kako bi se parametri kvalitete doveli unutar propisanih vrijednosti.

Do sada poznata rješenja sastojala su se prije svega od „pojačanja“ postojeće niskonaponske mreže, i to na način da se izvrši zamjena postojećih neizoliranih ili izoliranih niskonaponskih vodiča s izoliranim vodičima većeg presjeka (SKS). Najpovoljnije rješenje svakako predstavlja interpolacija nove transformatorske stanice 20(10)/0,4 kV s pripadajućim novim srednjenaponskim i rekonstruiranim niskonaponskim vodovima. Međutim različiti čimbenici, kao što su primjerice iznenadne promjene razvojnih planova, dugotrajni upravni postupci za pridobivanje dozvola, zahtjevnost investicija i slično, mogu utjecati na to da izgradnju transformatorske stanice sa raspletom nije moguće izvesti u dovoljno kratkom roku. Produžetak srednjenaponskog voda i ugradnja transformatora 20(10)/0,4 kV koji se nalazi bliže krajnjim kupcima u mreži predstavlja najkvalitetnije rješenje, a osim što može predstavljati relativno dug proces, takvo rješenje je ujedno i najskuplje. Ekonomska opravdanost takvog rješenja na udaljenim i teško dostupnim mjestima u slučaju male priključne snage i malog broja kupaca najčešće je vrlo upitna.

Kao tehničko rješenje za regulaciju napona u dubini niskonaponske mreže, odnosno za potrebe sanacije naponskih prilika u mreži, mogu se koristiti razne vrste uređaja. U ovom radu prikazane su tri izvedbe takvih uređaja:

- stabilizator napona za stabiliziranje sniženog napona

- regulator napona za regulaciju sniženog ili povišenog napona

- korektor napona za korekciju (povišenje) vrijednosti napona.

2. STABILIZATOR NAPONA

Način rada jedne od izvedbi stabilizatora napona zasniva se na elektromagnetskom principu, bez uporabe pokretnih dijelova za regulaciju, što omogućuje relativno brz odziv (približno 200 ms) na promjene stanja u niskonaponskoj mreži.

Regulacija napona vrši se pomoću promjene induktiviteta prigušnice sa željeznom (feromagnetskom) jezgrom, za koju vrijedi pojednostavljeni izraz (1).

l

ANL r 0

2 (1)

gdje je: L - induktivitet prigušnice

N - broj zavoja μ0 - permeabilnost vakuuma μr - relativna permeabilnost A - površina poprečnog presjeka prostora omeđenog zavojima žice (presjek jezgre) l - duljina srednjeg opsega silnica magnetskog toka (srednji opseg feromagnetske jezgre)

U unutrašnjosti naponskog stabilizatora prigrađena je posebna prigušnica, čiji se induktivitet mijenja promjenom relativne permeabilnosti jezgre, efektom „prividnog zračnog razmaka“ (slika 1.).

Page 3: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

3

Posebnom konstrukcijom namota postižu se dva ortogonalna (međusobno okomita) magnetska polja. Promjenom magnetskog polja upravljačkog namota mijenja se permeabilnost u smjeru magnetskog polja glavnog namota (mijenja se petlja histereze), čiji učinak je jednak kao da se mijenja zračni razmak, te se na taj način mijenja i induktivitet glavnog namota prigušnice.

Slika 1. Efekt ''prividnog zračnog raspora''

Nadomjesna shema jednofaznog naponskog stabilizatora prikazana je na slici 2. Stabilizator se sastoji od autotransformatora A sa serijskim namotom S spojenim između ulazne Lul i izlazne Lizl točke, te paralelnog namota P, postavljenog u poprečnoj grani. U seriji s paralelnim namotom ugrađena je prigušnica s promjenjivim induktivitetom. Sastavni dio uređaja je i regulacijski sklop prigušnice, koji na nadomjesnoj shemi (slika 2.) nije prikazan.

1:3

Uul

Uizl

Uprig

UP

US

A

prig.

S

P

Lul

Lizl

N N

Slika 2. Nadomjesna shema jednofaznog naponskog stabilizatora

Iz nadomjesne sheme proizlaze sljedeći izrazi:

Pprigul UUU (2)

SulSPprigizl UUUUUU (3)

Prijenosni omjer namota autotransformatora kod naponskog stabilizatora obično iznosi 1:3, dok se izlaz obično podešava na vrijednost 230 V ili 235 V.

Iz izraza (2) vidljivo je da je napon na ulazu naponskog stabilizatora Uul jednak zbroju napona na podesivoj prigušnici Uprig i napona na primarnom dijelu glavnog namota (autotransformatora) UP. Ukoliko primjerice pad napona u točki ugradnje naponskog stabilizatora iznosi 40 V, tada je napon na ulazu naponskog stabilizatora jednak 190 V. Pomoću podesivog induktiviteta u poprečnoj grani regulira se napon, na način da na izlazu uvijek dobijemo konstantnu odnosno podešenu vrijednost (230 V ili 235 V).

Page 4: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

4

Drugim riječima, u poprečnoj grani automatski se podešava induktivitet na način da na tom dijelu namota u opisanom slučaju napon iznosi 70 V, čime napon na glavnom paralelnom namotu iznosi 190 V - 70 V = 120 V. Obzirom da prijenosni omjer autotransformatora iznosi 1:3, na serijskom namotu autotransformatora dobijemo napon 40 V, što prema izrazu (3) znači, da se ta vrijednost napona zapravo pridodaje ulaznoj veličini napona, kako bi na izlazu dobili višu vrijednost, odnosno u konkretnom slučaju 190 V + 40 V = 230 V.

Stabilizator napona na izlazu može dati konstantnu (podešenu) vrijednost praktično neovisno o ulaznoj vrijednosti napona, ukoliko se ulazna vrijednost nalazi u opsegu do -20% (ili -10%) nižoj od nazivne vrijednosti napona mreže. U slučaju nižeg napona, uređaj se automatski premošćuje (by-pass). Uređaj se automatski premošćuje također u slučaju kratkog spoja u mreži. Nakon otklanjanja kvara uređaj se automatski vraća u prvobitno stanje.

Izvedba naponskog stabilizatora može biti jednofazna i trofazna. Za uporabu u niskonaponskim mrežama zanimljiva je prije svega trofazna izvedba koja omogućuje automatsku (dinamičku) regulaciju (pojačanje) svake faze zasebno, a prigrađeni tercijarni namot spojen u trokutu omogućuje izravnavanje asimetrije (nesimetrije) faznih napona, kako bi izlazni naponi svih triju faza bili jednaki.

Osnovna prednost ugradnje stabilizatora je dinamičko održavanje konstantne razine napona na njegovom izlazu prilikom svake promjene opterećenja i posljedičnoj promjeni pada napona u mreži. Osim što se u priključnoj točki napon povisi na željenu razinu, napon se u svakoj fazi posebno stabilizira. Navedeno svojstvo kupcima koji su priključeni „iza“ naponskog stabilizatora omogućuje značajno poboljšanje napajanja električnom energijom s gledišta visine priključnog napona (slika 3.). Stoga je odabir optimalne lokacije ugradnje stabilizatora od iznimnog značaja.

Jedan od nedostataka ugradnje naponskog stabilizatora jest da isti zbog vlastite potrošnje prouzrokuje dodatni pad napona na mjestu ugradnje, što je također potrebno uzeti u obzir prilikom odabira mjesta ugradnje. Iz navedenog proizlazi da je napon u točkama tik „ispred“ naponskog stabilizatora niži nego što je to slučaj prije ugradnje naponskog stabilizatora (slika 3.).

Slika 3. Okolnosti u niskonaponskoj mreži sa i bez naponskog stabilizatora

Prilikom odabira optimalne lokacije ugradnje naponskog stabilizatora, osim osnovnog kriterija koji uzima u obzir kontrolu pada napona uzduž voda, također je potrebno računati i na odgovarajuću udaljenost od stambenih objekata. Preporučuje se ugradnja stabilizatora na udaljenosti najmanje 50 metara od stambenih objekata, radi buke koja se stvara prilikom rada stabilizatora.

Obzirom da opisani naponski stabilizator radi na principu autotransformatora i promjenjivog induktiviteta s dva ortogonalna magnetska polja, uređaj stvara dodatne više harmoničke komponente. Ovisno od stupnja regulacije (opseg regulacije do -10% ili do -20% Un), uređaj u mrežu može dodati od 1 % do čak 6 % vrijednosti faktora ukupnog harmoničkog izobličenja napona (THD). Prema normi HRN EN 50160 ukupni sadržaj viših harmonika (ukupno harmoničko izobličenje, THD) napona, koje se računa uz uzimanje u obzir svih viših harmonika do 40. višeg harmonika, ne smije prelaziti vrijednost od 8% Un.

mjesto ugradnje

20 kV

TS 20/0,4 kV

230 V

190 V

230 V

napon [V]

duljina NN izvoda [m]

bez stabilizatora

sa stabilizatorom

Page 5: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

5

Obzirom da se priključenjem naponskog stabilizatora značajno povećava vrijednost THD faktora, prije i nakon ugradnje stabilizatora potrebno je izvršiti mjerenja s ciljem da se provjeri sukladnost sa zahtjevima iz predmetne norme.

Uvođenje naponskog stabilizatora za sanaciju naponskih prilika na nekoj lokaciji NN mreže u pravilu može imati tretman samo privremenog rješenja, koje se namjerava koristiti do realizacije odgovarajućeg trajnog rješenja (primjerice izgradnja nove TS 20(10)/0,4 kV s pripadajućom mrežom). Iznimno se naponski stabilizator može koristiti kao dugotrajnije rješenje, ali samo pod uvjetom da vrijednost faktora ukupnog harmoničkog izobličenja napona (THD) i flikera ne prelazi preporučene granične vrijednosti prema normama. U praksi je ugradnja naponskog stabilizatora optimalna za područja gdje su prisutni problemi s omogućavanjem odgovarajuće visine priključnog napona i na kojima se ujedno ne predviđaju novi kupci električne energije. Najčešće takve slučajeve susrećemo u brdovitim, udaljenim krajevima s relativno slabom naseljenošću.

Slika 4. Primjer ugradnje naponskog stabilizatora u niskonaponskoj mreži (NN mreža napajana iz TS 20/0,4 kV Hajdine 1, Gorski kotar)

Zbog poboljšanja naponskih prilika postojećim kupcima naselja Presika koji se napajaju iz transformatorske stanice TS 20/0,4 kV Hajdine 1, u Gorskom kotaru je u svibnju 2012. godine ugrađen prvi naponski stabilizator u Hrvatskoj (slika 4.). Duljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže udaljenoj 800 m od napojne transformatorske stanice. Prije i nakon ugradnje stabilizatora napona provedena su mjerenja kojima su potvrđeni očekivani rezultati ugradnje predmetnog stabilizatora napona.

3. REGULATOR NAPONA

Ovaj tip regulatora napona može se istovremeno koristiti za poboljšanje naponskih prilika na dugim niskonaponskim vodovima gdje je prisutan prevelik pad napona i na vodovima u kojima, uslijed ugradnje većeg broja postrojenja za proizvodnju električne energije, primjerice sunčanih elektrana, dolazi do pojave povišenog napona.

Regulator napona je trofazni uređaj, s mogućim rasponom snaga od 34 kVA do 300 kVA (raspoloživi su regulatori snaga 34 kVA, 69 kVA, 92 kVA, 150 kVA, 207 kVA i 300 kVA). Uređaj je

Page 6: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

6

smješten u ormaru čija je ugradnja moguća u kabelsku ili nadzemnu niskonaponsku mrežu, a ormar može biti samostojeći ili za montažu na stup (slika 5.).

Slika 5. Način montaže ormara opremljenog regulatorom napona

Pristup opremi u samostojećem ormaru izveden je dvostrano (s prednje i stražnje strane ormara), s tim da je spajanje niskonaponskog četverožilnog kabela („sistem ulaz-izlaz“) predviđeno s prednje strane ormara (slika 6. - lijevo).

Slika 6. Unutrašnjost samostojećeg ormara opremljenog regulatorom napona

S prednje strane ormara nalazi se energetski dio regulatora napona koji se sastoji od tri kaskadna regulacijska transformatora (u svakoj fazi po jedan) koji su međusobno neovisni. Svaki regulacijski transformator sastoji se od 6 transformatora. Princip rada regulatora napona sastoji se u tome, da se ovisno o veličini propada (ili porasta) napona, uključuje određeni broj transformatora. Moguće su tri varijante regulacije napona: ± 36 V, ± 48 V i ± 60 V.

Page 7: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

7

Slika 7. Jednopolna shema regulatora napona

Npr. u slučaju mogućnosti regulacije napona u rasponu ± 36 V, ugrađeno je u svaku fazu po šest transformatora prijenosnog omjera 230 V/6 V. Svaki od šest transformatora podiže ili spušta vrijednost napona za 6 V. Uključuje se istovremeno onoliko transformatora koliko je potrebno, obzirom na vrijednost ulaznog napona regulatora. Garantirana izlazna vrijednost napona ovog tipa regulatora je u rasponu od 225 V do 235 V (230 V ± 5V) te je s njim moguće regulirati napone u rasponu od Ud = 189 V (donja granica ulaznog napona regulatora) do Ug = 271 V (gornja granica ulaznog napona regulatora).

Ud = 225 V - 36 V = 189 V (donja granica ulaznog napona regulatora)

Ug = 235 V + 36 V = 271 V (gornja granica ulaznog napona regulatora)

Tablica I. Raspon regulacije napona

R.

br.

Mogućnost regulacije napona

Korak regulacije

Garantirana vrijednost izlaznog napona

regulatora

Raspon vrijednosti ulaznog napona

regulatora

1 ± 36 V ± 6 V 230 V ± 5 V 189 V - 271 V

2 ± 48 V ± 8 V 230 V ± 6 V 176 V - 284 V

3 ± 60 V ± 10 V 230 V ± 8 V 162 V - 298 V

Uključenje potrebnog stupnja regulacije obavlja se pomoću upravljačke opreme smještene u stražnjem dijelu ormara (slika 6. - desno). Mjerene veličine se putem mjernih pretvarača dovode u programabilni logički kontroler (PLC) preko kojeg se upravlja sklopnicima koji uključuju/isključuju pojedine transformatore kaskadnih regulacijskih transformatora. Vrijeme odziva regulatora napona kreće se u rasponu od 300 ms do 700 ms. U slučaju kad nema potrebe za radom regulatora napona (napon u granicama garantirane vrijednosti izlaznog napona regulatora) svi transformatori su premošteni tako da nema gubitaka praznog hoda. Ovisno o snazi regulatora napona, opterećenju strujnog kruga u kojem je regulator ugrađen te broju uključenih transformatora, gubici koje stvara regulator napona se mijenjaju i iznose maksimalno do 3% nazivne snage regulatora.

Tablica II. Gubici regulatora napona (za mogućnost regulacije napona ± 36 V)

R. br.

Nazivna snaga regulatora

[kVA]

Gubici regulatora kod nazivnog opterećenja [W]

Efikasnost regulatora

napona [*100%]

1 34 580 98,3

2 69 960 98,6

3 92 1150 98,7

4 150 1600 98,9

5 207 1900 99,0

6 300 2500 99,1

Page 8: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

8

Ugradnjom regulatora napona ne mijenjaju se značajno naponske prilike prije mjesta ugradnje. Na slici 8. prikazane su naponske prilike u mreži prije ugradnje regulatora (crvena krivulja) i nakon ugradnje regulatora (plava krivulja), ovisno o karakteru opterećenja.

Slika 8. Naponske prilike u mreži prije i nakon ugradnje regulatora napona

U mreži HEP-ODS-a nema iskustava u korištenju ovog tipa regulatora napona.

4. KOREKTOR NAPONA

Korektor napona je uređaj čiji upravljački dio prati stanje električnih parametara niskonaponske mreže te na osnovu istog vrši korekciju iznosa napona. Osim navedenog, korektor napona omogućuje simetriranje opterećenja.

Korektor napona je jednofazni uređaj i za primjenu u trofaznoj niskonaponskoj mreži (za korekciju napona u sve tri faze) potrebno je ugraditi komplet od tri korektora koji se ugrađuju na stup niskonaponske nadzemne mreže. Korektor je opremljen transformatorom u suhoj izvedbi grupe spoja Dy (primarni namoti se spajaju u trokut, a sekundarni namoti se spajaju u zvijezdu). Osim transformatora, korektor sadrži upravljački dio koji regulira rad korektora u dva stupnja: osnovni stupanj (MOD 1) i regulacijski stupanj (MOD 2).

Page 9: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

9

Priključak korektora napona na niskonaponsku mrežu ostvaren je na način da se primarni vodiči priključuju na linijski napon (međufazno), a sekundarni vodiči se spajaju na fazni i neutralni vodič koji je uzemljen. Na ovaj način se ugradnjom korektora ostvaruje galvansko odvajanje dijela niskonaponskog voda prije mjesta ugradnje (dolazni NN vod) od dijela niskonaponskog voda nakon mjesta ugradnje (odlazni NN vod). Radi toga je nužno da na mjestu ugradnje korektora bude kvalitetno izvedeno

uzemljenje (čiji otpor mora biti manji od 5 ) na koje se spajaju zvjezdište sekundara transformatora (korektora napona).

Jedan komplet od tri korektora napona ugrađen je u niskonaponsku mrežu na području Elektre Zagreb, Pogon Velika Gorica, kojom se napaja ruralno područje udaljeno cca 1500 m od postojeće transformatorske stanice.

Slika 9. Korektor napona u Pogonu Velika Gorica

U tablicama III. i IV. prikazan je broj naponskih događaja iza mjesta ugradnje korektora napona u promatranom periodu prije i nakon ugradnje korektora napona. Vidljivo je smanjenje broja propada napona nakon ugradnje korektora napona uz istovremeno povećanje broja prenapona.

U tablicama III. i IV. norma HRN EN 50160 određuje mjerni period od sedam dana, odnosno 168 sati bez prestanka, a mjerni intervali unutar kojih se promatraju pojedini parametri su trajanja 10 minuta (1008 10-min intervala u tjednu), osim za frekvenciju koja se promatra u vremenskim isječcima od 10 s i napone signalizacije koji se promatraju u vremenskim isječcima od 3 s. Norma postavlja fiksno one vrijednosti kao granične, koje ne smiju biti prekoračene 95 % vremena monitoringa (za frekvenciju je to 99,5 % vremena, a za napone signalizacije 99 % vremena).

Page 10: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

10

Tablica III. Rezultati mjerenja prije ugradnje korektora napona

Tablica IV. Rezultati mjerenja nakon ugradnje korektora napona

Faze L1, L2, L3 <20 ms 20<100ms 100<500ms 0,5<1s 1<3s 3<20s 20<60s >=1min

Prenapon>10% 1 - - - - - - -

Propad<10 % - - - - - - - -

10 < 15 % 700 223 34 4 1 2 - -

15 < 30 % - 8 5 3 2 - - -

30 < 60 % - - 1 - - - - -

60 < 99 % - - - - - - - -

Prekid - - - - - - 3 -

Snimanje događaja izvan intervala –10/+10 % nominalne vrijednosti

Broj prenapona: 1

Broj propada: 983

Broj prekida: 3

Ukupno događaja i prekida: 987 > 100 Propad/prenapon je svaki prijelaz efektivne vrijednosti poluperiode napona izvan granice od 230 V ± 10 % (207-253 V). Prekid napona je pad efektivne vrijednosti poluperiode napona ispod 1 % nazivnog napona.

Faze L1, L2, L3

<20 ms 20<100ms 100<500ms 0,5<1s 1<3s 3<20s 20<60s >=1min

Prenapon>10%

5 1 20 - - - - -

Propad<10 % - - - - - - - -

10 < 15 % 1 35 7 - - - - -

15 < 30 % - 5 - - - - - -

30 < 60 % - - 1 - - - - -

60 < 99 % - - - - - - - -

Prekid - - - - - - - 3

Snimanje događaja izvan intervala –10/+10 % nominalne vrijednosti

Broj prenapona: 26

Broj propada: 49

Broj prekida: 3

Ukupno događaja i prekida: 78 < 100 Propad/prenapon je svaki prijelaz efektivne vrijednosti poluperiode napona izvan granice od 230 V ± 10 % (207-253 V). Prekid napona je pad efektivne vrijednosti poluperiode napona ispod 1 % nazivnog napona.

Page 11: HRVATSKI OGRANAK MEĐUNARODNE ... - ho-cired.hr · PDF fileDuljina niskonaponske mreže iznosila je 1727 m. Stabilizator napona snage 30 kVA ugrađen je u točki niskonaponske mreže

11

5. ZAKLJUČAK

U brdovitim i udaljenim krajevima, u krajnjim točkama mreže vrijednost napona u praksi može poprimiti relativno niske vrijednosti. Takve okolnosti se najučinkovitije rješavaju ugradnjom nove transformatorske stanice, što može predstavljati dugotrajan i neekonomičan proces.

Interpolacijom uređaja za regulaciju napona u dubini niskonaponske mreže, moguće je na relativno brz i učinkovit način veličinu napona uzduž voda svesti unutar granica definiranih normom HRN EN 50160.

Predmetni uređaji za regulaciju napona moraju biti prilagodljivi na moguće promjene mjesta ugradnje.

Uređaji za regulaciju napona po dubini niskonaponske mreže predstavljaju zanimljiva tehnološka rješenja koja bi u sklopu nekoliko pilot projekata trebalo detaljnije istražiti, s ciljem usporedbe i preispitivanja tehničke i ekonomske opravdanosti moguće šire upotrebe u niskonaponskim mrežama.

6. LITERATURA

[1] V. Komen, A. Pavić, R. Ćućić, "Moguća tehnička rješenja za sanaciju naponskih prilika u niskonaponskim mrežama“, 2.(8.) savjetovanje HO CIRED, Umag 16.-19. svibnja 2010.

[2] M. Rošer, S. Ropoša, G. Štumberger, „Analiza delovanja napetostnega stabilizatorja za nizkonapetostna omrežja s pomočjo izračuna ortogonalnih komponent vektorja toka“, 18. mednarodno posvetovanje Komunalna energetika, Maribor, 2009.

[3] D. Lestan, D. Arh, P. Bergant, A. Primon, B. Sterle, G. Štern, "Napetostni stabilizator za NN omrežja - delovanje in rezultati“, 9. konferenca slovenskih elektroenergetikov, Kranjska Gora, 2009.

[4] J. Kladnik, „Alternativno napajanje redko naseljenih hribovitih področij z napetostjo 950 V“, 2. konferenca slovenskih elektroenergetikov, Maribor, 1995.

[5] J. Lohjala, T. Kaipia, J. Lassila, J. Partanen, „Overview to economical efficiency of 1000 V low voltage distribution systems“, NORDAC, Espo, 2004.

[6] I. Šagovac, „Izvještaj o mjerenim rezultatima - korektor napona Žužić Brdo“, Elektra Zagreb, listopad 2012.

[7] Walcher, „Voltage regulators“, http://www.walcher.com/en/products/voltage-regulators.html