2-2008 Elektroprivreda

1ELEKTROPRIVREDA, br. 2, 2008.

INFORMATI^KI MODEL ZA[TITE BLOKA

GENERATOR-TRANSFORMATOR

I SOPSTVENE POTRO[NJE

IZBOR NOMINALNOG FAKTORA SNAGE GENERATORA

I KARAKTERISTIKA NJEGOVOG BLOK-TRANSFORMATORA

ALGORITAM ZA DIGITALNU

ZEMLJOSPOJNU

ZA[TITU TRANSFORMATORA

PRORAÛN NESIMETRI^NIH TOKOVA SNAGA

DISTRIBUTIVNIH MRE@A

PLANIRANJE DISTRIBUTIVNIH MRE@A SREDNJEG NAPONA

METODOM GRANA I GRANICA

KONCEPCIJA USPOSTAVLJANJA RAÛNARSKI PODR@ANOG

INFORMACIONO-UPRAVLJA^KOG SISTEMA POVR[INSKOG

KOPA DRMNO

FAZI LOGIKA U UPRAVLJANJU KVALITETOM UGLJA

ELEKTRI^NE KARAKTERISTIKE NAPAJANJA

MONOFAZNIH KLIMA URE\AJA TIPA SPLIT SISTEM

OPTERE]ENJE NA KONZUMU

ELEKTRODISTRIBUCIJE BEOGRAD

U PERIODU OD 1970. DO 2006. GODINE

\OR\E STANOJEVI] @IVOT I DELO

(Povodom 150. godina

od ro|enja)

INFORMATICAL MODEL OF SYSTEM PROTECTION

FOR UNIT-TYPE CONNECTION SCHEMES

GENERATOR-TRANSFORMER AND STATION SERVICE

THE CHOICE OF BOTH THE GENERATOR RATED POWER

FACTOR AND ITS BLOCK-TRANSFORMER CHARACTERISTICS

AN ALGORITHM FOR THE THREE PHASE

POWER TRANSFORMERS DIGITAL PROTECTION A

GAINST EARTH FAULTS

UNBALANCED DISTRIBUTION NETWORKS

THREE-PHASE LOAD FLOW CALCULATION

MEDIUM VOLTAGE DISTRIBUTION NETWORK PLANNING

BY METHOD BRANCHES AND BOUNDS

A CONCEPT OF ESTABLISHING THE COMPUTER UPPORTED

INFORMATION-MANAGEMENT SYSTEM

AT THE "DRMNO" OPEN PIT MINE

FUZZY LOGIC IN COAL QUALITY CONTROL

CHARACTERISTICS OF ELECTRICITY SUPPLY

OF SINGLE PHASE SPLIT TYPE AIR CONDITIONERS

LOAD ON CONSUMER

ELEKTRODISTRIBUCIJA BEOGRAD

IN THE PERIOD 1970-2006

DJORDJE STANOJEVIC LIFE AND WORK

(On the occasion of the 150th anniversary

of his birth)

April-JunApril-June

GodinaYear LVV

BrojNo.

StranaPageSadràj Content

2

Sini{a Toni} i Slobodan Bjeli}

Dragan P. Popovi} i Milo{ Lj. Stojkovi}

Aleksandar R. ûkari} i Milenko B. \uri}

Vladimir C. Strezoski i Predrag M. Vidovi}

Josif V. Spiri} i Miladin R. Tanaskovi}

Slobodan B. Vuji}, Igor M. Miljanovi} i Aleksandar M. Petrovski

Igor M. Miljanovi}

@eljko R. \uri{i}, Milenko B. \uri}, Miroslav Novakovi} i Vladimir Risti}

Tomislav Milanov

Srpska akademija nauka i umetnosti, Ogranak u Novom Sadu organizuje nau~ni skup

3

3

28

35

48

58

67

74

85

94

IZDAVA^:PUBLISHER:

ZAJEDNICA JUGOSLOVENSKE ELEKTROPRIVREDEUNION OF YUGOSLAV ELECTRIC POWER INDUSTRY11 000 Beograd, Balkanska 13Telefon: 2686-633, 2643-823, 2688-092, 2687-199 (centrala)Telefaks: 2686-398Internet strana: www.eps.co.yu; www.epcg.cg.yu; Elektronska po{ta: [email protected]; [email protected]

VD DIREKTORA I GLAVNOG I ODGOVORNOG UREDNIKAACTING DIRECTOR AND CHIEF EDITORBranislav A. Bo{kovi}, dipl. ing. el.

IZDAVA^KI SAVETPUBLISHING COUNCILBranislav A. Bo{kovi}, dipl. ing. el., Zajednica jugoslovenske elektroprivrede, Beograd, predsednik; Prof. dr Jeroslav @ivani}, dipl. ing. el., Univerzitet u Kragujevcu, Tehni~ki fakultet u â~ku, ~lan;Dr Du{ko Tubi}, dipl. ing. el., JP Elektromreà Srbije, Beograd, ~lan;Dr Slobodan Ruì}, dipl. ing. el., Agencija za energetsku efikasnost, inènjering i konsalting Energy Saving Group, Beograd, ~lan;Vladimir Vujovi}, dipl. ing. el., Elektroprivreda Crne Gore AD, Nik{i}, ~lan;Dragutin Martinovi}, dipl. ing. el., Elektroprivreda Crne Gore AD, Nik{i}, ~lan;

REDAKCIONI ODBOREDITORIAL BOARDProf. dr Miroslav Beni{ek, dipl. ing. ma{., Ma{inski fakultet, Beograd, ~lan;Prof. dr Ilija Vujo{evi}, dipl. ing. el., Elektrotehni~ki fakultet, Podgorica, ~lan;Prof. dr Branislav \or|evi}, dipl. ing. gra|., Gra|evinski fakultet, Beograd, ~lan;Prof. dr Jovan Nahman, dipl. ing. el., Elektrotehni~ki fakultet, Beograd, ~lan;Prof. dr Dragan Popovi}, dipl. ing. el., Elektrotehni~ki institut Nikola Tesla, Beograd, ~lan;Prof. dr Dragutin Salamon, dipl. ing. el., Elektrotehni~ki fakultet, Beograd, ~lan;Dr Petar Vukelja, dipl. ing. el., Elektrotehni~ki institut Nikola Tesla, Beograd, ~lan;Dr Veselin Ili}, dipl. ing. el., Elektroprivreda Crne Gore, AD, Mojkovac, ~lan;Dr Branko Stojkovi}, dipl. ing. el., Elektroprivreda Crne Gore, AD, Nik{i}, ~lan;Dr Du{ko Tubi}, dipl. ing. el., JP Elektromreà Srbije, Beograd, predsednik;Dr Rade Filipovi}, dipl. ing. el., PD TENT, Beograd, ~lan;Dr Dragan Vlaisavljevi}, dipl. ing. el., JP Elektroprivreda Srbije, Beograd, ~lan;Mr Gojko Dotli}, dipl. ing. el., JP Elektromreà Srbije, Beograd, ~lan;Mr Radmilo Ivankovi}, dipl. ing. el., Beograd, ~lan;Mr Miroslav Markovi}, dipl. ing. el., Elektroprivreda Crne Gore, AD, Nik{i}, ~lan;Gojko Vlaisavljevi}, dipl. ing. el., Beograd, ~lan;Aleksandar Vlaj~i}, dipl. ing. el., zamenik direktora PD TENT, Beograd, ~lan;Mihajlo Gavri}, dipl. ing. gra|., JP Elektroprivreda Srbije, Beograd, ~lan;Milan Jakovljevi}, dipl. ing. rud., JP Elektroprivreda Srbije, Beograd, ~lan;Mladen Serventi, dipl. ek., JP Elektroprivreda Srbije, Beograd, ~lan;Vojislav [kundri}, dipl. ing. el., JP Elektroprivreda Srbije, Beograd, ~lan;Mom~ilo Gojgi}, dipl. pravnik, Zajednica jugoslovenske elektroprivrede, Beograd, ~lan;Lela Lon~ar, dipl. filolog, Beograd, ~lan.

TEHNI^KI UREDNIKTECHNICAL EDITORJovo Todorovi} dipl. teh.

LEKTOR I PREVODILACLINGUISTIC REVIEW&TRANSLATIONZlata Milinovi}, dipl. filolog

ELEKTROPRIVREDA, br. 2, 2008.2

âsopis Elektroprivreda izlazi kvartalno.The Elektroprivreda journal is issued quarterly.

Prelom teksta: Agencija Negativ, 11 070 Novi Beograd, Ismeta Mujezinovi}a 20 aLayout and design: Agencija Negativ, 11 070 Novi Beograd, Ismeta Mujezinovi}a 20 a

[tampa: BS print, 11 070 Novi Beograd, Beànijskih ilegalaca 70Printed by: BS print, 11 070 Novi Beograd, Beànijskih ilegalaca 70

Tira`: 1 000 primerakaCirculation: 1,000 copies

CIP Katalogizacija u publikacijiNarodna biblioteka Srbije, Beograd

620.9

ELEKTROPRIVREDA : ~asopis Zajednicejugoslovenske elektroprivrede / v. d. glavnog i odgovornog urednika Branislav Bo{kovi}. God. 1, br. 1 (1948) . Beograd(Balkanska 13) : Zajednica jugoslovenskeelektroprivrede, 1948 (Beograd : BS print). 28 cm

Tromese~no ISSN 0013-5755 = ElektroprivredaCOBISS.SR-ID 32023

3

Abstract:

INFORMATICAL MODEL OF SYSTEM PROTECTION FOR UNIT-TYPE CONNECTION SCHEMES GENERATOR-TRANSFORMER AND STATION SERVICE

Unit-type connection schemes generator-transformer find extensive use at modern high power genera-ting stations. The most frequent connection in a unit form is generator step up transformer and stationservice transformer. This kind of unit connection, however, requires special conditions for relay protectionimplementation.

The paper presents informatic dinamical model of a method for accurate defining the algorithm for di-stribution of functional tasks in microprocessor protection systems. Functional characteristics of alternativemicroprocessor protection system have been tested in accordance with utility and exploitation conditions.

Key words: informatics, model, protection, generator, transformer, station service

Rezime: Blok spojevi generator-transformator imaju {iroku primenu u savremenim elektranama. Naj~e{}i spoj

je jedan blok generator-transformator i transformator za sopstvenu potro{nju. Me|utim, spajanje u jedanblok nekoliko elemenata ve}e snage, traì posebne uslove za realizaciju relejne za{tite takvog sklopa.

U radu je predstavljen informati~ki dinami~ki model jedne metode za ta~no definisanje algoritma ras-podele funkcionalnih zadataka u mikroprocesorima za{titnog sistema. Funkcionalna svojstva alternativnogmikroprocesorskog za{titnog sistema su ispitivana u skladu sa namenom i uslovima eksploatacije.

Klju~ne re~e: informatika, model, za{tita, generator, transformator, sopstvena potro{nja

ELEKTROPRIVREDA, br. 2, 2008.

Sini{a Toni} i Slobodan Bjeli}

Informati~ki model za{tite bloka generator-transformator

i sopstvene potro{nje

Sini{a Toni}, dipl. ing. el. JP EPS, PD Jugoistok ogranak Elektrodistribucija Ni{, 18 000 Ni{, Bulevar dr Zorana \in|i}a 46a, [email protected]. dr Slobodan Bjeli} dipl. ing. el. Univerzitet u Pri{tini, Fakulet Tehni~kih nauka, 28 220 Kosovska Mitrovica, Kneza Milo{a 7, [email protected]

Prethodno saop{tenjeUDK: 621.316.9; 621.313; 621.316.22.27

1. UVOD

Tradicionalni tehni~ki sistem upravljanja uelektroenergetici sadrì sistem relejne za{tite i lokal-ne automatike u koje su uklju~eni lokalni analogniure|aji povezani {emama sa ~vrstom i nefleksibil-

nom strukturom. Analogni elementi imaju velike di-menzione parametre, velike zahteve u pogledu sna-ge napajanja i nizak stepen standardizacije. Ovi ele-menti nemaju ugra|ene sisteme za dijagnostiku, ne-pogodni su za bilo kakav remont i izazivaju velikegubitke u elektri~noj mreì u toku eksploatacije.

Ukazani nedostaci otklanjaju se uvo|enjem no-vih modularnih i ra~unarskih tehnologija ali ne upotpunosti uspe{no zbog centralizacije funkcional-nih zadataka i nemogu}nosti obezbe|enja potrebnepouzdanosti. Uvo|enje ta~nih algoritama modular-nih i ra~unarskih sistema, omogu}ilo je re{enje pro-blema centralizovanja zadataka i potrebne pouzda-nosti. Ali visoka cena novih modularnih i ra~unar-skih sistema donekle je usporila njihovu primenu urelejnoj za{titi, lokalnoj automatici i upravljanju.

Dostignu}a u razvoju mikroprocesorske tehnikeomogu}ila su razvoj sistema relejne za{tite i lokalneautomatike sa znatno boljim karakteristikama u po-gledu pouzdanosti, ta~nosti, osetljivosti, brzine de-lovanja i selektivnosti.

U relejnoj za{titi i lokalnoj automatici, re{avajuse najsloèniji i najodgovorniji zadaci upravljanjaelektroenergetskim postrojenjem na svim tehni~kimhijerarhijskim nivoima u normalnim i havarijskimreìmima. Zato primena modularne tehnologije, ko-ja se u prvoj fazi uvo|enja odlikuje autonomijomdelovanja, omogu}ava uvo|enje mikroprocesorskihsistema koji zadatke za{titnih sistema re{avaju poop{tem postupku za re{avanje klase problema relej-ne za{tite posle kona~nog broja jednozna~nih kora-ka, odnosno prema definisanom algoritmu. U sva-kom od ovih koraka re{ava se konkretni i ograni~e-ni broj zadataka upravljanja i za{tite. Na ovakav na-~in realizuje se princip decentralizacije kao jedan odpretpostavljenih principa na kojima je zasnovan si-stem relejne za{tite. Tako je u sistemu sa visokomhijerarhijskom strukturom, uz pomo} modularnih ira~unarskih konfiguracija, jednovremeno sa~uvanapotrebna autonomnost u delovanju i mogu}nost dase ostvare svi predvi|eni informati~ki zadaci premavi{im hijerarhijskim strukturama, odnosno izvedeoptimalna raspodela funkcija izme|u hijerarhijskihnivoa.

Primena metoda za realizaciju informati~kogmodela prikazana je na primeru mikroprocesorskogsistema za{tite bloka generator-transformator snage220 MW koji ima elektrana sa dve energetske jedi-nice iste snage i zajedni~kom sopstvenom potro-{njom. Upro{}ena jednopolna {ema data je na slici1a, dok je kompletna jednopolna {ema sa ucrtanimza{titama data na slici 1b.

Za normalno funkcionisanje za{tite potreban jemodularni sistem sa 16 za{tita. Svi potrebni nazivnipodaci o za{titama su dati u tabeli 1. Prikazani blokgenerator-transformator ovakve snage je optimalnavarijanta primarnog postrojenja i zato modularni imikroprocesorski sistem za{tite name}e visoke zah-teve koji se mogu ostvariti samo pomo}u slede}eghijerarhijskog sistema na slici 1c.

Za funkcionisanje klasi~nog modularnog siste-ma potrebno je 54 ulaznih signala. Mikroprocesor-skom sistemu (MCS) koji realizuje ovakve za{tite,potrebno je dva puta manje ulaznih signala tj. 27, za-hvaljuju}i jednostrukom uvodu svakog od signala iprenosu podataka sa mesta u {emi posredstvom raz-li~itih ra~unarskih modula po unutra{njim vezama usistemu.

U tabeli 2, prikazani su upravlja~ki signali pro-jektovanog modularnog sistema [2], koji omogu}ujeda se odredi opseg upravlja~kih signala za razvijenimodularni sistem a koji nepo-sredno dejstvuju nakomutacionu opremu (znak +). U tabeli su uvede-ni signali: gasne za{tite, simetri~nih preoptere}enja idrugi signali koje poseduje modularni komplet. Kaodopunski signali uvedeni su i signali koji moraju dadeluju na informati~ko-ra~unarski sistem (IRS) vi-{eg nivoa.

Informacije iz tabela 1 i 2 su dovoljne da se od-redi broj MC (mikroprocesora) nièg nivoa. Za ovoodre|ivanje koristi}e se slede}a procedura [1].

Neka sistem izvr{i ukupno:

zadataka

Ni broj zadataka koji se odlikuje sli~nom brzinomdelovanja.Iz algoritma za njihovu realizaciju, koji proizi-

lazi iz tipa zadatka, odnosno dozvoljenih mernih ne-sigurnosti strujnih transformatora (i pretvara~a), od-re|uje se trajanje ciklusa transformacije Tpr. U naj-~e{}em broju slu~ajeva Tpr >> Tpr tj. kada je ciklustransformacije jednak ciklusu rada procesora.

Vreme Tpr se moè odrediti kao ukupno vreme,odnosno zbir :

fz vreme za ostvarenje programa funkcionalnogzadatka;

vu vreme za uvo|enje i selekciju (izvod) informa-cije i

iv vreme potrebno za re{enje dijagnosti~kog za-datka i ostvarenje razli~itih pomo}nih funkcija.Vrednosti vu i iv pre svega zavise od brzine

protoka informacije, brzine procesora i tipa ure|ajaulaz-izlaz. Vreme fz odre|uje se kao pribli`na vred-nost, a ta~no se moè odrediti samo srednje vremerealizovanja programa za svaku od q grupa funkcio-nalnih zadataka. Ako se ovo vreme ozna~i sa pq,broj mikroprocesora nièg nivoa moè se odreditipomo}u izraza :


=

=q

iiNN

1

tvvufzprT ++=

(1)

kz koeficijent rezerve koji omogu}ava da se pove-}a ta~nost rezultata.

U razmatranom sistemu postoje dve grupe za-{tita:1) brze (njihov broj je N1 = 11) i 2) spore za{tite (sa N1 = 5).

Neka su srednja vremena njihovog delovanjap1 = 0,25 s i p2 = 0,25 s. S obzirom na dozvoljenegre{ke strujnih transformatora, usvojeno je trajanjeciklusa za transformaciju: pr =1 ms i fz = 0,8 s. Podpretpostavkom da je kz = 1,2 prema izrazu (1), semo`e odrediti broj mikroprocesora ni`eg nivoa:


fz

q

ipii

z

Nkm

=

= 1

6

16

15

16

111 =+

=

fz

piipii

z

NNkm

Slika 1a. alternativna {ema bloka generator-transformator

Q2Q1

400 kV, 16 000 MVA

250 MVA

259 MVA 259 MVA

Sopstvena potro{nja

15,75 kV

Q1 Q2

250 MVA

Slika 1c. Mikroprocesorski sekundarni sistem hijerarhijskog dinami~kog sistema sa preraspodelom

funkcija i definisanom rezervom

MC1

MC2 MC3 MC4

Slika 1b. Jednopolna {ema bloka generator transformator


Broj za{tite

Tip za{tite Ulazni signalUslovna oznakaulaznog signala

Oznaka ulaznogsignala u informa-

ti~kom modelu

1.Za{tita generatora od kratkog spojau namotaju statora

Struja faze generatora na stranizvezdi{taStruja faze generatora na straniizvoda

Ia0, Ib

0, Ic0,

Ia1, Ia

1, Ia1,

A1, A2, A3, A4, A5, A6,

2.Za{tita generatora od navojnih spojeva u namotaju statora

Struja u spojnici paralelnih granageneratora

In A7

3.Za{tita od zemljospoja namotajastatora

Prisutna struja frekvencije 25 Hz. Napon nultog redosledana izvodima generatora

I25U80

A8A9

4.Za{tita od zemljospoja u jednoj ta~ki pobudnog kola

Napon izme|u polova rotora i zemlje

Up A10

5. Za{tita od gubitka pobudeStruja faze B sa strane izvoda fazni napon

Ib1

Ub

A5A11

6. Za{tita od povi{enog naponaStruje faza na strani bloka VN.Linijski napon

Ia2, Ib

2, Ic2

UabA12, A13, A14, A15,

7.Za{tita generatora od preopterece-nja strujom inverznog redosleda saintegralno zavisnim vremenom

Struje faza generatora na straniizvoda

Ia1, Ib

1, Ic1 A4, A5, A6

8.Za{tita rotora od preopterecenjastrujom pobude sa integralno zavisnom vremenskom zadr{kom

Struja rotora Ir A16

9.Za{tita od simetri~nih preoptere}e-nja generatora sa integralno zavi-snom vremenskom zadr{kom

Struja faze B generatora na strani izvoda statora

Ib1 A5

10. Za{tita energetskog transformatoraStruje faza generatora na straniizvoda. Struje faza na strani bloka VN

Ia1, Ib

1, Ic1

Ia2, Ib

2, Ic2

A4, A5, A6, A12, A13, A14

11.Izvr{ni organ gasne za{tite transformatora

Pra`njenje, imaju}i vrednosti 0/1 N A17

12.Ure|aj za kontrolu izolacije izvoda(K.I.I.) VN

Kapacitivna struja nultog redosleda u kolu obloga izvoda

Ie A19

13.Za{tita sabirni~kih spojnica VNtransformatora od vi{efaznihkratkih spojeva

Struje faza na strani bloka. Stru-ja na kraju sabirni~ke spojnice

Ia(2), Ib

(2), Ic(2)

Ia(3), Ib

(3), Ic(4)

Ia(4), Ib

(4), Ic(4)

A12, A13, A14A19, A20, A21A22, A23, A24

14.Rezervna za{tita koja obuhvatablok generator-transformator namestu sabirni~kog spoja

Struje faza generatora na stranizvezdi{ta. Struja na kraju sabirni~kog spoja

Ia(0), Ib

(0), Ic(0)

Ia(3), Ib

(3), Ic(4)

Ia(4), Ib

(4), Ic(4)

A1, A2, A3A19, A20, A21A22, A23, A24

15.Rezervna dvostepena za{tita odme|ufaznih kratkih spojeva

Struje faza generatora na stranigeneratora. Fazni naponi na izvodima statora

Ia0, Ib

0, Ic0

Ua, Ub, Uc

A1, A2, A3A25, A11, A26

16.Za{tita od spoljnih jednofaznihkratkih spojeva na strani bloka VN

Struja zvezdi{ta transformatora(neutralne ta~ke)

Int A27

Tabela 1.Komplet za{tita bloka generator-transformator i sopstvene potro{nje i njihovih ulaznih signala


Delovanje za{tite

Brojstujnog

kola

Numerisanje za{tita u skladu sa tabelom 1

1 2 3 4 6 7 8 9 10 12 13 14I II I II I II I II

Na isklju~enje dva prekida~a VN

6 + + + - + - - + + + + + + + + + + + + +

Na ga{enje polja generatora pobude osnovnog pobu|ivanja

1 + + + - + + + - + - + - + + + - - - + -

Na demagnetisanje 1 + - - - - - - - + - - - - - - - - - - -

Na ga{enje magnetnogpolja rezervne pobude

1 + + + - + + + - - - + - + + + + - - + -

Na ga{enje polja rezervnepobude

1 + + + - + - + - - - + - + + + + - - + -

Na uklju~enje {antiranih kontakata u sistemu pobude

1 - - - - - + - - - - - - - - - - - - - -

Na isklju~enje dva prekida~a transformatorasopstvene potro{nje

2 + + + - + + - - + - - - + + + + - - + -

Na pogon start nivo 1 1 + + + - + - - + + + - - + + + + + + + +Na pogon start nivo 2 1 + + + - + - - + + + - - + + + + - - + +Na zatvaranje voda VN 2 + + + - + - - + + + - - + + + + + + + +Na odvajanje sabirnica 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - + + -

Na blok relejnog forsiranja pobude

1 + + + - + + - + + + - - + + + + + + + +

Na zustavljanje bloka i naIRS-Informati~ko-ra~unarski sistem

2 + + + - - - - - - - - - + + + + - - + -

Na rastere}enja bloka odaktivne snage i na IRS

2 - - - - - + - - - - - - - - - - - - - -

Na IRS 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Na signal Gasna za{titastepen koji deluje na signal

1 - - - - - - - - - - - + - - - - - - - -

Stepen koji deluje na isklju~enje

1 - - - - - - - - - - - - + - - - - - - -

Na signal Simetri~no preoptere}enje,

1 - - - - - - - - - + - - - - - - - - - -

Preoptere}enje od I2 2 - - - - - - - + - - - - - - - - - - - -

Zemlja u jednoj ta~kikola pobude

2 - - - + - - - - - - - - - - - - - - - -

Preoptere}enje rotora 1 - - - - - - - - + - - - - - - - - - - -Gubitak pobude 1 - - - - - + - - - - - - - - - - - - - -

Rad kontrole izolacije izvoda KII

1 - - - - - - - - - - - - - + - - - - - -

Tabela 2.Pregled upravlja~kih signala odgovaraju}eg kompleta koji deluje na lokalnu automatiku

i komutacionu aparaturu

U nastavku se vr{i raspodela za{tita izme|u MCnièg nivoa prema slede}oj proceduri:

Na osnovu pretpostavke o identi~nosti odgova-raju}ih elemenata koji predstavljaju objekt za{tite(blok, generator, energetski transformator) i klasi~nepodele za{tita na osnovne i rezervne, realizuje se pr-vi korak. Pored toga, u drugom koraku, moraju sepo{tovati slede}a ograni~enja: Svaki MC realizujesamo jedan zadatak; Zbir vremena delovanja svih za{tita realizovanih

sa jednim MC, ne sme da pre|e zadato vreme; Za{tite se me|u mikroprocesorima raspore|uju

ravnomerno; Mikroprocesori ne moraju da jednovremeno

ostvare funkciju osnovne i rezervne za{tite istogelementa snage i

Broj ulaznih signala doveden na svaki mikropro-cesor ograni~en je odre|enom vredno{}u, kakonavi{e tako i naniè.

Formalizacija zadatka odvija se prema slede}ojproceduri:

B sistem za{tite, B=(A, W, Q, T) se sastoji ods mikrokontrolera, i realizuje p za{tita za L {ti}e-nih elemenata (objekata). U tom cilju se u sistemuvodi A = (A1, A2, ..., Ap) ulaznih signala ~ija obra-da omogu}ava da se ostvare funkcionalni zadaci zavreme T = (T1, T2, ..., Tp) i to uvo|enjem slede}egkoda:

2. VERIFIKACIJA METODE

Rezultat raspodele se moè na}i kao dvodimen-zionalna struktura X, ~iji element Xzm (z = 1, p; m = 1, s) odre|uje uzajamni odnos mikrokontrolerai Z-i za{tite; Xzm = 1 ako m-ti kontroler ostvaruje Z-tu za{titu, a Xzm = 0 u suprotnom slu~aju.

Hipoteza da sistem moè da realizuje sve za{ti-te formalizuje se na slede}i na~in:

(2)

U nastavku su prikazana usvojena ograni~enja.

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

gde je:Tm vreme zadato projektom,p/s srednja koli~ina za{tite realizovana sa jednim

MC, konstanta ~ija je vrednost u granicama (0,1), i

definisana projektnim zadatkom kao i konstantek1 i k2 (maksimalni i minimalni broj ulaznih sig-nala koji mogu da se dovedu na MC). Dobijen izrazi mogu se svesti na oblik:

(8)

aij matrica sastavljena od vektora A, W, Q, T,bi skup koji sadrì desne delove ograni~enja izra-za od (2) do (7). Vektor y dobija se preslikavanjemdvodimenzionalne strukture {X} u jednodimenzio-nalnu (y). Svakom elementu yi dodaje se odgovara-ju}i element Xzm, gde se z i m odre|uju kao re{enjajedna~ine i = s(z-1)+m, j = p(m-1)+z.

Na taj na~in zadatak raspodele svodi se na zada-tak odre|ivanja grupe vektora yi

* (i = 1, N) koji za-dovoljavaju sistem nejedna~ina (8). Zato opseg vek-tora y* = (y1

*, y2*,..., yN

*) nazivamo skupom re{enjazadataka (8).

Poznat je ~itav niz metoda za iznalaènje re{e-nja definisanih zadatakom (8). Ovde je kori{}en me-tod koji je ve} primenjen u radu [3]. Princip re{ava-nja svodi se na proceduru razmatranja tzv. parcijal-nih l re{enja zadataka l N.

Ova re{enja su uporedni skupovi (y1, y2,..., yl)komponenti fiksiranih vrednosti (0 ili 1) koji su sa-stavljeni od po~etnih l promenljivih. Pri tome se si-stem nejedna~ina relativnih Bulovih promenljivihyl+1, yl+2,..., yN

naziva podsistemom (l+1) reda za parcijalno l tore{enje (y1, y2,..., yN). Dopuna delimi~nog l tog re-{enja zadatka (8), zadaje se u obliku proizvoljnog


=

=

piWi

,1 zatita, rezervna0

zatita osnovna1

pXs

m

p

zzm =

= =1 1

;...1

1112)2(11)1(1 =

++++ +++l

jjNNllll yabyayaya

=

++++ +++l

jMjMNMNllMllM yabyayaya

12)2(1)1( ...

smTXT mp

zzmz 1, za ;

1

==

smXQp

zzmz 1, za ; 11

1

= =

smkXAkp

zzmz 1, za ; 1

12 =

=

NjMispNbya iN

jjij ,1 ;,1 ; ;

1

====

smspXs

p p

zzm 1, za ; }//{}{

1

==

smXWp

zzmz 1, za ; 1

1

==

=generator objekat, ti1

blok objekat, ti0

ator transformobjekat, ti1

eni

eni

eni

Qi

skupa (yl+1, yl+2,..., yN) fiksiranihvrednosti 0 ili 1 krajnjih N-1 pro-menljivih ovog zadatka.

Dati odnosi prikazani su na li-sting proceduri, na slici 2, na kojoj jekonstruisan ma{inski algoritam ras-podele funkcionalnih zadataka. Tra-`ene informacije za raspodelu suformalizovane u tabeli 3.

Primetimo, da se za p = 16, s = 6,vreme obrade podataka odre|ujekao i = pi/fz, gde je pi vreme radai-tog programa (i = 1, p). Zadaju se,tako|e, desni delovi ograni~enjaprema izrazima (4),(5) i (7) gde suna primer Tm = 0,9; s = 0,3; k1 = 6;k2 = 2. Ako proizvoljno ograni~enjenije ostvareno, ono se odbacuje, i topo~ev od poslednjeg. Rezultati ras-podele za{tita me|u mikroprocesori-ma kao i funkcija rezervnog upra-vlja~kog mikroprocesora, dati su unastavku: MC1 funkcija upravljanja siste-

mom, dijagnostika, veza saoperaterom ili sistemomupravljanja vi{eg (op{teg elektroprivrednog) nivoa;

MC2 za{tita generatora od kratkog spoja u namo-taju statora. Za{tita od simetri~nih preopte-re}enja generatora;

MC3 diferencijalna za{tita transformatora. Za{titaod pove}anja napona;

MC4 za{tita generatora od preoptere}enja strujominverznog redosleda. Rezervna dvostepenaza{tita. Za{tita motora od preoptere}enja;

MC5 za{tita generatora od navojnih spojeva u na-motaju statora. Diferencijalna za{tita sabir-ni~kih spojeva. Gasna za{tita;

MC6 za{tita od zemljospojeva namotaja statora.Diferencijalna za{tita bloka G-T;

MC7 za{tita od gubitka pobude i zemljospoja ukolu pobude. Za{tita od spoljnih jednofaznihspojeva na strani bloka VN i

MC8 Funkcije za ostvarenje rezerve.

3. IZBOR ^LANOVAMODULARNOG SISTEMA

Skup modularnih za{tita odnosi se na kom-pleks elektronskih za{tita u modularnoj varijanti. Ukompleksu su: za{tita generatora, pobude, blok tran-sformatora i ogranaka sopstvene potro{nje.

Osnovna jedinica (~lan za{tite) je deo skupa ko-ji sadr`i elektronske sklopove i realizuje algoritam

9

Slika 3. Informati~ki model za{titnog sistema bloka generator-transformator sa sopstvenom potro{njom

Slika 2. Algoritam raspodele zadataka u mikroprocesoru


jedne za{tite. Pod za{titom se misli na funkciju os-novnog ~lana od ulaznog do izlaznog dela, ra~una-ju}i i rele do izlazne matice priklju~ka. Modularnakaseta je konstruktivni deo u sistemu modula. Kase-te su ozna~ene sa CASETTE. i.t.d. i podeljene pre-ma skicama na slici 3.1. i 3.2.

Na slikama 3.1 i 3.2. je predstavljen modularnisistem za{tite sme{ten u 4 ormara. Kori{}eni simbo-li u sistemu za{tite su:PPN postrojenje pomo}nog napona;IA ispitna automatika;IM izlazne jedinice;

UJ ulazne jedinice;KJ krajnje jedinice iIKIZ ispitni krajevi za ispitivanje za{tite.

U savremenim za{titnim sistemima postoji ~itavniz pokazatelja koji se primenjuju za ocenu pouzda-nosti. U njih spadaju: bezotkaznost, remontna spo-sobnost, dugotrajnost i o~uvanje sistema.

Od zna~aja elektroenergetskog objekta (bloka)zavisi i stepen pouzdanosti primenjenog mikropro-cesorskog sistema u sistemu za{tite i automatike. Saaspekta bezbednosti elektroenergetskog postrojenja,najva`nija je pouzdanost mikroprocesorskog siste-


Tabela 3.Pregled za{tite njihovih informati~kih karakteristika (ulaznih signala, vremena i informati~kih kodova)

Broj za{tite Tip za{tite Karakteristika

P1Za{tita generatora od kratkog spoja

u namotajima statoraA1,A2,A3,A4,A5,A6

W=1;Q=-1;T=0,5

P2Za{tita generatora od me|unavojnih spojeva

u namotaju statoraA7;W=1;Q=-1;T=0,2

P3Za{tita od zemljospojeva

u namotaju statoraA8;A9;

W=1;Q=-1;T=0,3

P4Za{tita od zemljospojeva jedne ta~ke

pobudnog kolaA10;

W=0;Q=-1;T=0,3

P5 Za{tita od gubitka pobudeA5;A11;

W=1;Q=-1;T=0,5

P6 Za{tita od pove}anog naponaA12;A13;A14;A15W=0;Q=-1;T=0,2

P7Za{tita generatora od preoptere}enja strujom inverznog

redosleda sa integralno zavisnom vremenskom zadr{komA4;A5;A6,

W=0; Q=-1;T=0,3

P8Za{titita rotora generatora od preoptere}enja strujom

pobude sa integralno zavisnom vremenskom zadr{komA16;

W=0;Q=-1;T=0,2

P9Za{tita od simetri~nih preoptere}enja generatora sa integralno zavisnom vremenskom zadr{kom

A5;

W=0;Q=-1;T=0,2

P10 Za{tita energetskog transformatoraA4;A5;A6;A12;A13;A14

W=1;Q=1;T=0,6

P11 Izvr{ni organ gasne za{tite transformatoraA17;

W=0;Q=1;T=0,1

P12 Ure|aj kontrole izolacije izvoda VN (KII) A18;

W=0;Q=1;T=0,1

P13Za{tita spojeva sabirnica VN transformatora

od vi{efaznih kratkih spojeva

A12;A13;A14;A15;A20;

A21;A22;A23;A24W=0;Q=0;W=0,4

P14Rezervna za{tita koja obuhvata blok

generator-transformator na mestu spajanja sabirnica

A1;A2;A3;A10;A20A21;A22;A23;A24

W=0;Q=0;T=0,4

P15Rezervna dvostepena za{tita

od me|ufaznih kratkih spojevaA25;A11;A28;A1;A2;A3;

W=0;Q=0;T=0,4

P16Za{tita od spoljnih jednofaznih kratkih spojeva

na strani bloka VNA27;

W=0;Q=0;T=0,1

ma. Spre~avanje otkaza, tako|e, u mnogome zavisiod strukture sistema i organizacije njegovog funkci-onisanja. U tom smislu, jedna od osnovnih karakte-ristika ra~unarskih sistema je vreme funkcionisanjasistema, Ti do parcijalnog otkaza i tog nivoa, kakoje to tretirano u informati~kom modelu.

Druga karakteristika takvog sistema moè dabude stacionarni koeficijent gotovosti sistema za i ti nivo sniènja efektivnosti, koji karakteri{e ve-rovatno}u da je u proizvoljnom trenutku nivo sniè-nja efektivnosti manji od i.

Poslednja karakteristika je vero-vatno}a prelaska sistema u stanje i tog parcijalnog otkaza.

Sve ovo pokazuje da je prora-~un svih pokazatelja pouzdanostimikroprocesorskog sistema, koji jeveoma sloèn i sastavljen iz k mi-kroprocesora visokog nivoa sa svo-jom hijerarhijskom strukturom, veo-ma komplikovan posao.

Analiza struktura savremenihre{enja za{titnih sistema sa aspektapouzdanosti, moè da bude predmetnarednog rada.

4. ZAKLJUÂK

Raspodela funkcionalnih zada-taka izme|u MC, omogu}ava da sekonstrui{e graf uop{tenog informa-ti~kog modela razmatranog sistema.Sve potrebne struje i naponi postajuunutra{nje informacije informati~-kog sistema i sa grafa na slici 3 tosu: V1, V2 fazne struje generatora na

strani izvoda statora;V3 fazne struje na strani bloka

VN;V4 fazne struje generatora na

strani neutralne ta~ke (zvezdi-{te);

V5 struje na krajevima spojnicesabirnica bloka;

V6 struja faze B na strani izvoda; V7 fazni napon;R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 uprav-

lja~ke, dijagnosti~ke i statisti~keinformacije i

K1, K2, K3, K4, K5, K6 informaci-je predate rezervnom mikropro-cesoru MC 8.

5. LITERATURA

[1] S. Bjeli}, V. Mladenovi}: ALGORITAM MERNOINFORMACIONOG SISTEMA ZA DIJAGNO-STIKU KVAROVA U ELEKTRI^NOJ MRE@I,TELFOR 2006.

[2] S. Toni}: Magistarska teza (radna verzija), Jedan za-{titni sistem elektrane sa dva energetska bloka, FTNKosovska Mitrovica 2007-12-21

[3] Uro{ Jak{i}, Sini{a Toni}, Slobodan Bjeli}, Vladi-mir Mladenovi}: KAPACITIVNA SPREGA KAOALTERNATIVA INDUKTIVNOJ ZA MERENJE


Slika 3.1.

Slika 3.2.

SIMETRI^NIH KOMPONENTI STRUJA UELEKTRI^NIM MRE@AMA, PES Ni{ 2007.

[4] U. Jaksic, V. Mladenovic, S. Bjelic: The voltage de-pendence of control current symetrical componentson the output of the distant currents sonde, The Fif-

teenth National Scientific and Applied Science

Conference ELECTRONICS-ET2006, 20-22

September 2006, Sozopol, Bulgaria, BOOK 4 ISBN

954-438-567-3, Paper P.3.17, page 15-20


Sini{a Toni} je diplomirao na Fakultetu tehni~kih nauka u Kosovskoj Mitrovici, Univer-

zitet u Pri{tini, na odseku za energetiku. Radi u Elektroprivredi Srbije, Elektrodistribucija

Ni{. Trenutno na magistarskim studijama na Fakultetu tehni~kih nauka u Kosovskoj Mitrovi-

ci.

Slobodan Bjeli} je diplomirao, magistrirao na ETF u Beogradu i doktorirao na Fakul-tetu tehni~kih nauka, Univerzitet u Pri{tini. Autor je velikog broja nau~nih i stru~nih radova

publikovanih i prezentovanih na skupovima od nacionalnog i me|unarodnog zna~aja. Trenut-

no radi na Fakultetu tehni~kih nauka u Kosovskoj Mitrovici kao redovni profesor i {ef je ka-

tedre za energetiku.

Rad je primljen u uredni{tvo 31. 12. 2007. godine

13

Abstract:

THE CHOICE OF BOTH THE GENERATOR RATED POWER FACTOR AND ITS BLOCK-TRANSFORMER CHARACTERISTICS

This paper presents the relevant methodological aspects of choice of the best values of generator ratedpower factor and best characteristics of its block-transformer. The practical application of this methodologyis made on example of new hydro power plants, which will be connected at 110 kV voltage level of Serbiantransmission network (HPP Brodarevo, HPP Ribari}i, HPP Svo|e and HPP Arilje). Also, the existing hydropower plants, which are planned for revitalization (HPP Zvornik, Vlasinske HPP, Limske HPP, HPP Ov~arBanja and HPP Me|uvr{je), are observed.

Key words: choice, rated power factor, generator, block-transformer, characteristics

Rezime: U radu se izlaù relevantni metodolo{ki aspekti izbora najpovoljnijih vrednosti za nominalni faktor

snage generatora i najpovoljnijih karakteristika njegovog blok-transformatora. Prakti~na primena ove me-todologije je obavljena na primeru novih hidroelektrana, ~ije se priklju~enje na mreù Srbije planira na na-ponskom nivou 110 kV (HE Brodarevo, HE Ribari}i, HE Svo|e i HE Arilje). Tako|e, predmet pa`nje su ipostoje}e hidroelektrane, priklju~ene na naponskim nivoima 110 kV i 35 kV, koje su predvi|ene za revitali-zaciju (HE Zvornik, Vlasinske HE, Limske HE, HE Ov~ar Banja i HE Me|uvr{je).

Klju~ne re~i: izbor, nominalni faktor snage, generator, blok-transformator, karakteristike


Dragan P. Popovi} i Milo{ Lj. Stojkovi}

Izbor nominalnog faktora snage generatora i karakteristika

njegovog blok-transformatora

Prof. dr Dragan P. Popovi}, nau~ni savetnik Instituta Nikola Tesla, Milo{ Lj. Stojkovi}, dipl. ing. el. Elektrotehni~ki institut Nikola Tesla, 11 000 Beograd, Koste Glavini}a 8a

Stru~ni radUDK: 621.313.1; 621.313.322; 621.314.222.7

1. UVOD

Generalno gledano, kod izbora parametara sin-hronih generatora, uz uvaàvanje ekonomskih kriteri-juma, neophodno je da se postigne razumni kompro-mis izme|u cene njihovih konstrukcija, pogonskihtro{kova, kvantiteta i kvaliteta plasirane elektri~neenergije u elektroenergetski sistem (EES), odnosnoneophodno je da se uvaè i zahtevi koje neminovno

name}e EES (tzv. sistemski zahtevi). Dakle, u pitanjuje jedan veoma sloèni tehno-ekonomski problem.

Poznato je da prisutni ekonomski i tehni~ko-tehnolo{ki faktori uslovljavaju porast jedini~nihsnaga generatora, a time, po pravilu, i neminovnopogor{anje (sa aspekta zahteva EES-a) odre|enihparametara generatora. To je u prvom redu vezanoza turbogeneratore. S druge strane, izbor nominalnesnage hidrogeneratora je u prvom redu determinisan

karakteristikama energetskog izvora, pri ~emu nje-gova konstrukcija ima u potpunosti individualni ka-rakter, s obzirom da je ona uslovljena velikim bro-jem promenljivih faktora.

Iz pomenutih razloga, veoma je va`no da se raz-viju odgovaraju}e metodologije, koje }e na najracio-nalniji na~in da izvr{e izbor povoljnih vrednostiklju~nih parametara i karakteristika generatora i nji-hovih blok-transformatora. Jedna od aktivnosti naplanu izbora najpovoljnijih vrednosti parametara ge-neratora je izrada Studije [1], koja je usvojena naStru~nom savetu EPS-a, odrànom 26. decembra2007. godine. U njoj su predmet pa`nje bile nove hi-droelektrane, ~ije se priklju~enje na mreù Srbije pla-nira na naponskom nivou 110 kV (HE Brodarevo, HERibari}i, HE Svo|e i HE Arilje) [2]. Tako|e, predmetpa`nje bile su i postoje}e hidroelektrane, priklju~enena naponskim nivoima 110 kV i 35 kV, koje su pred-vi|ene za revitalizaciju (HE Zvornik, Vlasinske HE,Limske HE, HE Ov~ar Banja i HE Me|uvr{je) [3, 4].

U pomenutom kontekstu izbora povoljnih vred-nosti klju~nih parametara i karakteristika, prvi i je-dan od najzna~ajnijih, a reklo bi se i jedan od najde-likatnijih zadataka je izbor najpovoljnijih vrednostinominalnog faktora snage generatora, koji mora dase vr{i simultano sa izborom prenosnog odnosa nji-hovih blok-transformatora. Osnovni kriterijum pritome je ostvarenje èljenog (maksimalnog) iskori-{}enja pogonskih mogu}nosti generatora, saglasnozahtevima i potrebama EES-a u pogledu ostvarenjapovoljnih naponsko-reaktivnih prilika. Dakle, vred-nosti nominalnog faktora snage generatora i karak-teristike i parametri njegovog blok-transformatora,kako }e se to videti u radu, nalaze se u veoma sloè-noj me|usobnoj interaktivnoj povezanosti, koju nijemogu}e svesti na odgovaraju}e, jednostavnije i jed-nozna~ne analiti~ke forme.

Predmet pa`nje ovoga rada su najpre relevantnimetodolo{ki aspekti izbora ovih parametara i karakte-ristika. Zatim, daju se rezultati prakti~ne primene ovemetodologije na primeru pomenutih novih hidroelek-trana, ~ije se priklju~enje na mreù Srbije planira nanaponskom nivou 110 kV. Tako|e, daju se rezultatipreispitivanja ovih parametara i karakteristika kod hi-drogeneratora, predvi|enih za revitalizaciju.

2. METODOLO[KI ASPEKTI IZBORANOMINALNOG FAKTORA SNAGE GENERATORA I KARAKTERISTIKANJEGOVOG BLOK-TRANSFORMATORA

2.1. Uvodne napomene

Izbor nominalnog faktora snage perspektivnoplaniranog generatora mora da se bazira na utvr|e-

nim potrebama EES-a, u pogledu generisanja (pr-venstveno) ili apsorpcije reaktivne snage. Osnovnikriterijum za izbor najpovoljnijih vrednosti nomi-nalnog faktora snage generatora, koji mora da se vr-{i simultano sa izborom prenosnog odnosa njihovihblok-transformatora, je ostvarenje èljenog (maksi-malnog) iskori{}enja pogonskih mogu}nosti posma-tranog bloka, pri o~ekivanim naponima konkretnog~vori{ta EES-a, na koji }e elektrana biti priklju~ena,odnosno saglasno zahtevima i potrebama EES-a upogledu ostvarenja povoljnih naponsko-reaktivnihprilika.

Izme|u proizvodnog dela bloka elektrane iEES-a, nalazi se tzv. prenosni deo bloka, odnosnoblok-transformator (kao svojevrsni interfejs), sasvojim osnovnim parametrima prenosnim odno-som i naponom kratkog spoja. Sasvim je jasno dapravilnost izbora ovih parametara (daleko ve}i, od-nosno dominantni uticaj ima prenosni odnos) imaveliki prakti~ni zna~aj, jer je to od osnovnog uticajana kvalitet tzv. naponske sprege (interfejsa) elektra-ne i EES-a, odnosno uticaja na veli~inu presekaoblasti mogu}ih stanja elektrane i stanja EES-a.

Ako se taj izbor ne izvr{i na adekvatan na~in,dolazi do niza nepovoljnih posledica. Tako na pri-mer, ako se izabere nià vrednost nominalnog fakto-ra snage od one koje zahteva EES, to povla~i za so-bom neopravdano pove}anje investicija, koje je uve}oj meri uslovljeno konstrukcijom samoga gene-ratora, a manje zahtevima za odgovaraju}im, ja-~im pobudnim sistemima. S druge strane, ako jeizabrana vi{a vrednost za nominalni faktor snage odpotrebne, dolazi do pove}anih gubitaka u prenosureaktivne snage iz udaljenih delova EES-a, kao i dopove}anih investicionih tro{kova za nabavku,ugradnju i eksploataciju dodatnih izvora reaktivnesnage.

Poznato je da se plasman potrebne snage i ener-gije generatora u EES obavlja pri odgovaraju}ojvrednosti napona na pragu elektrane, u kojoj se ge-nerator nalazi. Tako|e je poznato da ta vrednost na-pona proisti~e iz niza relevantnih faktora (veli~ina,mesto, na~in priklju~ka elektrane, struktura i veli~i-na mreè u njenom okruènju, stanje i parametri ge-neratora i njihovih blok-transformatora i dr.). Dakle,za utvr|ivanje tih vrednosti neophodan je tzv. si-stemski prilaz, odnosno neophodni su prora~uni per-spektivnih stati~kih stanja EES-a, na koji se razma-trani generatori uklju~uju. Promenljivost ovih stanjaima za posledicu nastanak jednog dijapazona o~eki-vanih napona na pragu elektrane. U takvim uslovi-ma, zahteva se od generatora da nesmetano radi ubilo kojoj radnoj ta~ki svoga pogonskog dijagrama,odnosno èljene oblasti u njemu.


Imaju}i u vidu da se priroda i na~in ostvarenjabilansa reaktivnih snaga su{tinski razlikuju odostvarenja bilansa aktivnih snaga, problematika iz-bora nominalnog faktora snage generatora, uz aktu-elnost i pomenuti veliki prakti~ni zna~aj, ima i veli-ku sloènost. Dakle, bilans reaktivne snage, a u tomkontekstu, prisustvo rezerve ili deficita u reaktivnojsnazi, ostvaruje se pri strogo odre|enim nizom ra-znorodnih okolnosti i uslova. Na taj na~in, izbor no-minalnog faktora snage perspektivno planiranog ge-neratora mora da se bazira na utvr|enim potrebamaEES-a, u pogledu potreba za generisanjem ili ap-sorpcijom reaktivne snage, uzimaju}i, pri tome, uobzir slede}e osnovne, me|usobno povezane fakto-re, ~iji redosled nije prema zna~aju: poloàj elektrane u EES; njena udaljenost (elektri~na) od potro{a~kih ~vo-

rova; veli~ine reaktivne snage ovih potro{a~kih ~voro-

va; na~in povezivanja elektrane (parametri i karakteri-

stike blok-transformatora) sa EES; o~ekivana, odnosno zahtevana stanja elektrane u

pogledu proizvodnje ili apsorpcije reaktivne snage i me|usobni uticaj naponsko-reaktivnih prilika

elektrane i EES-a.Govore}i prakti~nim re~nikom, problem odre-

|ivanja najpovoljnijih vrednosti za pomenute veli~i-ne mora da se osloni na {to objektivniju procenumogu}ih reìma rada elektrane sa aspekta napon-sko-reaktivnih prilika, u sloènoj interakciji sa EES,na koji se priklju~uje. Za ispunjenje ovoga cilja po-treban je veliki broj prora~una tokova snaga i napon-skih prilika u EES, na koji se posmatrana elektranapriklju~uje, za relativno duì vremenski period po-smatranja. Pri ovome, dakle, traga se za re{enjemkoje je najpovoljnije sa tehno-ekonomskog aspekta.Da bi se te analize stati~kih stanja obavile na efika-san, racionalan i pregledan na~in, izvr{eno je una-pre|enje ra~unarske programske celine, koju, uokviru jedinstvene baze podataka, u komplementar-noj primeni, ~ine unapre|ene verzije ra~unarskihprograma UCOSFI i DEFNAPON, o kojima }eukratko biti re~i u narednom izlaganju.

2.2. Ra~unarski program UCOSFI

U referencama [5, 6, 7] je bio izloèn razvoj iprakti~na primena jedne nove metode za upravljanjetokovima reaktivnih snaga na izabranim elementi-ma, uvo|enjem kompenzacije u odgovaraju}e ~vo-rove, koji prirodno gravitiraju tome elementu. Ovametoda je bazirana na nestandardnim modelima to-kova snaga, u kojima, za razliku od klasi~nog mode-la tokova snaga, svi ~vorovi u razmatranoj interko-

nekciji imaju karakter balansnog, odnosno, u uspo-stavljanju novog kvazistacionarnog stanja kao rezul-tat uvedene kompenzacije (i nastalog poreme}aja,ako se razmatra), u~estvuju svi generatorski ~vorovi(srazmerno svojim primarnim regulacionim kon-stantama i statizmima primarne regulacije napona) isvi potro{a~ki ~vorovi (u skladu sa svojim zavisno-stima od napona i u~estanosti). Karakteristike i mo-gu}nosti razvijenog ra~unarskog programa UCOS-FI, baziranog na izloènoj metodi, utvr|ivane su iutvr|ene na primeru realne elektroenergetske inter-konekcije [5, 6, 7].

Prora~uni u primeni ra~unarskog programaUCOSFI po~inju formiranjem i sre|ivanjem svihpotrebnih ulaznih podataka razmatrane interkonek-cije. Posredstvom posebno razvijenog interfejsa,omogu}ena je komunikacija sa podacima u UCTE iPTI formatu, koji se uobi~ajeno koriste i razmenju-ju izme|u zainteresovanih EES-a u Evropi. U takvepodatke spadaju i podaci sa kojima se obavljaju teh-no-ekonomske analize opravdanosti uvedene kom-penzacije. Po sre|ivanju ulaznih podataka, vr{i seprora~un polaznog stanja, odnosno prora~un tokovasnaga i naponskih prilika primenom procedure (sa-mopokretanje), koja je detaljno opisana u [8, 9]. Zaovo polazno stanje se utvr|uju oni pokazatelji (veli-~ina i struktura gubitaka aktivne i reaktivne snage,veli~ine i struktura generisanja reaktivne snage odstrane dalekovoda i veli~ine reaktivne rezerve gene-ratora), ~ije se promene dalje prate, a koje su veomaindikativne u pogledu utvr|ivanja relevantnih teh-ni~kih efekata uvedene kompenzacije reaktivne sna-ge.

U unapre|enoj verziji ovoga ra~unarskog pro-grama, do koje je do{lo tokom izrade Studije [1],omogu}eno je da se, u odnosu na dobijeno, tzv. po-lazno stacionarno stanje, izvr{e slede}e korekcije: korekcije zadatih vrednosti napona na krajevima

odabranih generatora, u okviru raspoloìvog na-ponsko-regulacionog opsega;

korekcije vrednosti prenosnog odnosa blok-tran-sformatora odabranih generatora, u okviru una-pred zadatih granica i

korekcije vrednosti napona kratkog spoja blok-transformatora odabranih generatora, u okviru uo-bi~ajenih njihovih vrednosti.

Navedene korekcije mogu da se obavljaju poje-dina~no, ili da se formira njihova raznorodna kom-binacija. Za stanje, dobijeno nakon u~injenih korek-cija, za generatore koji su predmet pa`nje, u poseb-noj datoteci, na pregledan na~in daju se slede}i po-kazatelji: angaòvana aktivna snaga (MW); angaòvana reaktivna snaga (Mvar);


odnos angaòvane i maksimalno raspoloìve reak-tivne snage, koja se stalno aùrira, saglasno nared-noj relaciji (3);

odnos aktuelne i nominalne vrednosti struje stato-ra generatora;

odnos aktuelne i nominalne vrednosti napona nakrajevima generatora;

ostvareni (radni) faktor snage generatora i vrednost napona na visokonaponskim sabirnicama

elektrane (kV).U uspostavljanju novih stanja EES-a, usled u~i-

njenih prethodno pomenutih korekcija, morajustriktno da budu zadovoljena slede}a, tzv. tvrdaograni~enja za aktivne i reaktivne snage generatora:

(1)

. (2)

U prisutnim i raspoloìvim modelima tokovasnaga u postdinami~kim kvazistacionarnim stanjima[10][15], analogno konvencionalnim modelima,generatorima se naj~e{}e specificira napon na njiho-vim krajevima, koji se odràva regulacijom pobude.Pri tome, reaktivna snaga generatora je nepoznataveli~ina, odnosno pretpostavka o konstantnom na-ponu generatora vaì sve dok je ispunjen dati uslov(2), pri ~emu su minimalna i maksimalna vrednostreaktivne snage, unapred zadate, konstantne veli~i-ne.

Me|utim, kako je maksimalno dozvoljena stru-ja rotora stvarno fizi~ko ograni~enje (tzv. tvrdoograni~enje), njoj korespondira niz vrednosti maksi-malnih vrednosti reaktivne snage QrGmax (uvedengornji indeks r-rotor), odnosno [16]:

, (3)

gde je:EQm maksimalno dozvoljena vrednost elektromo-

torne sile generatora iza sinhrone reaktanseu popre~noj osi xq, koja odgovara maksimal-no dozvoljenoj struji rotora;

V moduo napona na krajevima generatora;PG angaòvana aktivna snaga generatora ifr relativna vrednost u~estanosti.

U slu~aju generatora sa cilindri~nim rotorom(turbogeneratori), vrednost ove elektromotorne sileiznosi:

, (4)

a u slu~aju ma{ine sa istaknutim polovima (hidroge-neratori):

, (5)

gde je Eqm0 elektromotorna sila koja odgovara mak-simalno dozvoljenoj struji rotora pri nominalnoju~estanosti, p je faktor koji zavisi od tipa pobudnogsistema (na primer, p = 1, ako pobudna struja ne za-visi od brzine obrtanja), G je tzv. unutra{nji ugaogeneratora, a xd je podu`na sinhrona reaktansa.Elektromotorna sila Eqm0 odre|uje se preko slede}egizraza [16]:

, (6)

gde je If0 pobudna struja koja u praznom hodu prinominalnoj brzini obrtanja obezbe|uje nominalninapon na krajevima Vn, a Ifn je pobudna struja kojaobezbe|uje tu istu vrednost napona, pri nominalnomoptere}enju. Preko faktora m ozna~ena je mogu}-nost preoptere}enja pobudnog namotaja, koja je za-visna od vremena trajanja preoptere}enja. Prema[16], vrednost ovog faktora kre}e se od 1,05 do 2, zavreme trajanja preoptere}enja od 20 s do 3 600 s.

Dakle, pomo}u izraza (6) odre|uju se veli~ineelektromotorne sile Eqm0, a posredstvom izraza (4) i(5) veli~ina EQm, da bi se kona~no, preko izraza (3),odredila traèna maksimalno dozvoljena reaktivnasnaga koja odgovara maksimalno dozvoljenoj strujirotora, koja je stvarno fizi~ko ograni~enje. Saglasnoizrazu (3), maksimalno dozvoljena reaktivna snagaje funkcija, pre svega angaòvane aktivne snage ge-neratora i napona na krajevima generatora, koje supromenljive veli~ine.

Naravno da nije potrebno posebno da se nagla-{ava koliko ovakav prilaz utvr|ivanju grani~nih re-aktivnih snaga generatora doprinosi ta~nijem sagle-davanju najpovoljnijih vrednosti za nominalni fak-tor snage posmatranih novih generatora, kao i takvihvrednosti za prenosni odnos njihovih blok-transfor-matora. Ujedno, to omogu}uje i preciznije sagleda-vanje (ne)opravdanosti uvo|enja regulacije blok-transformatora.

Tako|e, uz prethodno re~eno, kako }e se to vi-deti u delu ovoga rada, u kome se izlaù konkretnirezultati, analiza prethodno pomenutih pokazatelja(angaòvana aktivna i reaktivna snaga, odnos anga-òvane i maksimalno raspoloìve reaktivne snage,odnos aktuelne i nominalne vrednosti struje statora inapona generatora, ostvareni (radni) faktor snagegeneratora i napon na visokonaponskim sabirnicamaelektrane) neposredno doprinose sagledavanju naj-povoljnijih vrednosti za razmatrane parametre.


min max G G GP P P

0 cos

= + dq qpQm qm r Gd d

xx xE E f V

x x

00

= fnqm nf

IE m V

I

min max G G GQ Q Q

0= =p

Qm qm qm rE E E f

( ) ( )2 2 2max

=

Qm G r qrG

r q

E V P f x VQ

f x

2.3. Ra~unarski program DEFNAPON

U radu [17] je bio izloèn razvoj i prakti~na pri-mena jedne nove metode, odnosno ra~unarskog pro-grama DEFNAPON, za brzo i dovoljno ta~no defi-nisanje naponskih referenci generatora u cilju ostva-renja povoljnih naponsko-reaktivnih stanja. Verifi-kacija predloène metode obavljena je u okviru sta-ti~kog simulacionog modela [17], koji je integralnideo pomenutog razvijenog ra~unarskog programa,na primerima ostvarenih i perspektivnih stanja pre-nosne mreè Srbije, u njenom {irokom okruènju.Tako|e, u radu [18] izvr{ena je dinami~ka verifika-cija razvijene metode, u okviru dinami~kog simula-cionog modela, za identi~na ostvarena i perspektiv-na stanja prenosne mreè Srbije.

U okviru primene ra~unarskog programa DEF-NAPON, koja se odvija komplementarno sa prime-nom ra~unarskog programa UCOSFI [19], analizepo~inju formiranjem i sre|ivanjem svih potrebnih po-dataka razmatrane interkonekcije. Posredstvom po-sebno razvijenog interfejsa, tako|e je omogu}ena ko-munikacija sa podacima u UCTE i PTI formatu. Posre|ivanju ulaznih podataka, vr{i se prora~un pola-znog stanja, odnosno prora~un tokova snaga i napon-skih prilika, primenom ve} pomenute procedure, ko-ja je detaljno opisana u [8, 9]. Za ovo polazno stanjese utvr|uju slede}i pokazatelji: veli~ina i strukturagubitaka aktivne i reaktivne snage, veli~ina i struktu-ra generisanja reaktivne snage od strane dalekovoda iveli~ine reaktivne rezerve angaòvanih generatora.Promene vrednosti ovih pokazatelja se dalje prate uokviru odvijanja ovoga ra~unarskog programa, jer suone veoma indikativne u pogledu utvr|ivanja rele-vantnih tehni~kih efekata uvedenog upravljanja napo-nima odabranih generatora. U daljem odvijanju ovogra~unarskog programa, njegovom Korisniku stoje naraspolaganju Opcije I, II i III [17].

Izborom Opcije I, po odre|ivanju tokova snagau polaznom stanju razmatrane interkonekcije, admi-tanse potro{a~a, kao i admitanse generatora koji sene nalaze u EES od interesa, sra~unate na bazi po-znatih injektiranih aktivnih i reaktivnih snaga i mo-dula napona u tim ~vorovima, dodaju se odgovara-ju}im dijagonalnim elementima matrice admitansiY. Zatim, vr{i se eliminacija (Gausova) svih potro-{a~kih ~vorova u razmatranoj interkonekciji i svihgeneratorskih, koji se ne nalaze u EES od interesa.Dalje, za to stanje, obavlja se sra~unavanje elemena-

ta matrica osetljivosti i , ~iji su elemen-

ti dati u [17].Analizom dobijenih vrednosti elemenata ovih

matrica, Korisniku se pruà prilika da najpre sagle-

da koji je i koliki uticaj varijacije naponskih referen-ci izabranih generatora na novodobijene vrednostiaktivnih i reaktivnih snaga svih angaòvanih gene-ratora. Tako|e, analizom dobijenih vrednosti, omo-gu}eno je da se sagleda koji od angaòvanih genera-tora imaju najve}i uticaj na uspostavljene naponsko-reaktivne prilike u posmatranom stanju, kao i da sedobije dobar uvid u njihovu me|upovezanost.

3. PRAKTI^NI ASPEKTI IZBORANOMINALNOG FAKTORA SNAGE GENERATORA I KARAKTERISTIKANJEGOVOG BLOK-TRANSFORMATORA

3.1. Uvodne napomene

Primenom ra~unarskih programa UCOSFI iDEFNAPON izvr{ene su veoma opse`ne analizemaksimalnih i minimalnih stati~kih stanja prenosnemreè Srbije koja se o~ekuju 2010, 2015. i 2020. go-dine, saglasno podacima i podlogama iz studija [20,21]. Rezultati ovih analiza, kako }e se to videti iz na-rednog teksta, dali su dobru osnovu za izbor najpo-voljnijih vrednosti za nominalni faktor snage razma-tranih novih hidrogeneratora (u HE Svo|e, HE Bro-darevo, HE Ribari}i i HE Arilje) i za izbor prenosnogodnosa njihovih blok-transformatora. Rezultati ovihanaliza, ujedno su dali dobru osnovu za ocenu(ne)opravdanosti uvo|enja regulacije ovih prenosnihodnosa (u praznom hodu, ili pod optere}enjem). Ta-ko|e, rezultati prethodno pomenutih analiza dali suosnovu za proveru, odnosno preispitivanje postoje-}ih vrednosti nominalnog faktora snage hidrogenera-tora, ~ija se revitalizacija planira u razmatranom vre-menskom periodu (u HE Zvornik, Vlasinske HE,Limske HE, HE Ov~ar Banja i HE Me|uvr{je), kao iza proveru postoje}ih prenosnih odnosa i karakteri-stika njihovih blok-transformatora.

3.2. Izbor nominalnih faktora snage novih hidrogeneratora i parametara blok-transformatora

U Programskom zadatku Studije [1] navedenoje, izme|u ostalog slede}e: Blok transformatoritreba da imaju regulatore napona u beznaponskomstanju (na osnovu iskustva u francuskom elektroe-nergetskom sistemu). Za blok transformatore hidro-generatora priklju~enih na mreù 110 kV, pet izvodai to: osnovni ili srednji poloàj odgovara odnosutransformacije 110/Ungen, kV/kV i + 2x2,5 % od110 kV i 2x2,5 % od 110 kV. [to se ti~e poèljnihvrednosti nominalnih faktora snage, u Programskomzadatku nije bilo posebnih zahteva, ali se u diskusi-ji tokom njegovog formiranja pominjala vrednost od


G

G

P

V

G

G

Q

V

0,80, tako|e na osnovu ranijih iskustava u francu-skom elektroenergetskom sistemu.

Ako bi se striktno respektovalo prethodno re~e-no (a u pitanju su evidentno skupa re{enja, ne samoza na{ EES), u zna~ajnoj meri bi se relaksirao posaooko izbora najpovoljnijih re{enja za predmetne pa-rametre. Ostalo bi samo da se proveri kako bi se oviparametri uklopili u zahteve EES-a. Me|utim, ob-ra|iva~i Studije [1] su svesno izabrali znatno teì iduì put, koji je zahtevao veliki broj simulacija i ve-liki broj varijacija relevantnih parametara, a sve ucilju dobijanja ekonomi~nijih re{enja od sugerisa-nih, a da pri tome budu zadovoljeni zahtevi EES-aSrbije, za posmatrani vremenski period. Te analizestati~kih stanja su obavljene na efikasan, racionalani pregledan na~in, primenom unapre|ene ra~unarskeprogramske celine, koju, u okviru jedinstvene bazepodataka, u komplementarnoj primeni, ~ine unapre-|ene verzije ra~unarskih programa UCOSFI i DEF-NAPON, o kojima je ukratko bilo re~i u prethodnomizlaganju.

U okviru ovih prora~una, varirana je vrednostnominalnog faktora snage u opsegu 0,80-0,95, a pre-nosni odnos-blok transformatora u opsegu od0,9x110/Ugn kV/kV do 1,1x110/Ugn kV/kV (na dija-gramima koji slede, te veli~ine su ozna~ene sa 0,90,odnosno 1,10), uz uvaàvanje naponsko-regulacio-nog opsega generatora od 0,95 Ugn do 1,05 Ugn. Ta-ko|e, varirana je i vrednost napona kratkog spojablok-transformatora.

Od niza dobijenih rezultata, najpre se daje tabe-la 1, koja se odnosi na maksimalno stanje 2020. go-dine. U njoj se daju rezultati za HE Brodarevo, HERibari}i, HE Svo|e i HE Arilje, za tri vrednosti no-minalnog faktora snage 0,80, 0,90 i 0,95, kada se va-rirao prenosni odnos njihovih blok-transformatora.Oznaka a) se odnosi na prenosni odnos Ugn/110kV/kV, oznaka b) na Ugn/110+5 % kV/kV i oznakac), na prenosni odnos Ugn/110+10 % kV/kV. U ovojtabeli, za tri vrednosti angaòvane aktivne snage (0,2, 0,5 i 1,0 Pn), daju se ostvarene vrednosti reak-tivnih snaga na krajevima generatora, u odnosu namaksimalno raspoloìvu reaktivnu snagu Q/Qmax(koja nije unapred zadata konstantna vrednost, ve}je odre|ivana saglasno prethodno datom izrazu (3))i ostvarene vrednosti napona na krajevima generato-ra, u odnosu na njegovu nominalnu vrednost Ug/Ugn.

Saglasno pokazateljima iz tabele 1, najpre se ja-sno uo~ava da vrednost za nominalni faktor snage uiznosu od 0,80 ne bi bila racionalno re{enje. Pri timvrednostima nominalnog faktora snage, posmatranihidrogeneratori, za maksimalnu aktivnu snagu, ne bibili u stanju da odaju svu raspoloìvu reaktivnu sna-gu pri maksimalnoj vrednosti napona na njihovimkrajevima (1,05 Ugn) i pri prenosnom odnosu njiho-

vih blok-transformatora u iznosu Ugn/110+10 %kV/kV (oznaka c u tabeli 1). Dakle, to bi bilo skupore{enje, a ne bi bilo racionalno. Me|utim, za nomi-nalne faktore snaga u iznosu 0,90 i 0,95, za maksi-malnu aktivnu snagu posmatranih hidrogeneratora iistom prenosnom odnosu blok-transformatora(Ugn/110+10 %), obezbe|en je plasman tada maksi-malno raspoloìve reaktivne snage. Ostaju}i kodovih vrednosti za nominalne faktore snaga, za pre-nosni odnos Ugn/110 + 5 % kV/kV (oznaka b u tabe-li 1) ne bi bio obezbe|en ovaj maksimalni plasmanreaktivne snage, dok bi za prenosni odnos Ugn/110kV/kV (oznaka a u tabeli 1) pojedini hidrogenerato-ri ulazili u potpobu|ena stanja (naravno, sasvim ne-potrebno).

Iz tih razloga, predmet dalje pa`nje bile su vari-jante sa vrednostima nominalnih faktora snage 0,90i 0,95, a kao rezultat toga je tabela 2, koja se odnosina maksimalno stanje 2020. godine. U njoj se dajuostvarene vrednosti radnog faktora snage generatorau HE Brodarevo, HE Ribari}i, HE Svo|e i HE Ari-lje i napona na visokonaponskim sabirnicama UVN,za dve vrednosti nominalnog faktora snage 0,90 i0,95. Za prenosni odnos njihovih blok-transformato-ra uzeta je vrednost Ugn/110+10 % kV/kV. Oznaka Ise odnosi na slu~aj kada je po~etna vrednost odnosanapona Ug/Ugn iznosila 1,00, a oznaka II , kada je tajodnos iznosio 1,05. Termin po~etna vrednost napo-na odgovara vrednosti napona generatora koja jezadata na po~etku prora~una tokova snaga, a koja nemora da bude i na kraju prora~una, zavisno od togada li je prekora~eno ograni~enje po reaktivnoj snazi.

Grafi~ka interpretacija rezultata koji su dobije-ni kada je za nominalni faktor snage posmatranih hi-drogeneratora uzeta vrednost u iznosu od 0,90, uz {i-roku varijaciju prenosnog odnosa (0,90-1,10), dajese na slikama 1-4. Ti rezultati se odnose na o~ekiva-no maksimalno stanje 2020. godine. Na ovim slika-ma se daje zavisnost odate reaktivne snage (Mvar)razmatranih novih hidrogeneratora, od vrednostiprenosnih odnosa njihovih blok-transformatora(0,90-1,10), za tri po~etne vrednosti napona na kra-jevima (0,95, 1,00 i 1,05 Ugn).

Na taj na~in, prikazani rezultati u tabelama 1 i 2i na slikama 1, 2, 3 i 4, su veoma indikativni u po-gledu dobijanja mogu}nosti izbora najpovoljnijihvrednosti nominalnog faktora snage posmatranih hi-drogeneratora i prenosnog odnosa njihovih blok-transformatora. Rezimiraju}i dobijene rezultate ana-liza maksimalnih stanja, kada su predmet pa`nje bi-li novi hidrogeneratori, konstatuje se da bi najpo-voljnije vrednosti za njihove nominalne faktore sna-ga bile 0,90, odnosno 0,95, kao ekonomi~nije re{e-nje. [to se ti~e najpovoljnije vrednosti za prenosniodnos njihovih blok-transformatora, analize su ube-


dljivo pokazale da je to fiksna vrednost u iznosuUgn/121 kV/kV.

Kao ilustracija uticaja vrednosti napona kratkogspoja na relevantne veli~ine stanja novih HE, daje setabela 3 koja je po formi analogna sa tabelom 2. Unjoj se daju ostvarene vrednosti radnog faktora sna-ge za maksimalno stanje 2020. godine, za dve vred-nosti napona kratkog spoja blok-transformatora(0,10 i 0,15). Te dve vrednosti defini{u opseg uobi-~ajenih vrednosti napona kratkog spoja. Tako|e, uovoj tabeli daju se ostvarene vrednosti napona na vi-sokonaponskim sabirnicama (UVN), kada su po~etnevrednosti napona na krajevima generatora iznosile1,05 Ugn. Analiziraju}i pokazatelje iz tabele 3, uo~a-va se da nema me|u njima bitnije razlike, vezane zavrednosti napona kratkog spoja. Me|utim, sigurnoje da se u slu~aju niìh vrednosti napona kratkogspoja postiù i niì gubici aktivne i reaktivne snageu blok-transformatorima, {to je i utvr|eno u prora-~unima. Stoga, poèljno je da vrednosti napona krat-kog spoja budu {to niè (ili u okviru svojih prirod-nih vrednosti), ali da to ne bude na u{trb nesrazmer-no vi{e cene blok-transformatora.

Da bi se pro{irila osnova za izbor najpovoljnijevrednosti prenosnog odnosa, obavljen je niz prora-~una tokova snaga za o~ekivana minimalna stanja,uz varijacije niza relevantnih parametara. Od nizadobijenih rezultata, daje se tabela 4, koja se odnosina minimalno stanje 2020. godine. U njoj se daju


Tabela 1.Ostvarene vrednosti reaktivnih snaga u odnosu na maksimalno raspoloìvu reaktivnu snagu Q/Qmax,

za maksimalno stanje 2020. godine

Rednibroj

Hidroelektrana

Aktivnasnaga

(MW)

cosn = 0,80 cosn = 0,90 cosn = 0,95

a) b) c) a) b) c) a) b) c)

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

Q/Qmax

Ug/Ugn

1. Arilje

5,2 0,223 1,050 0,611 1,050 1,000 1,046 0,282 1,050 0,773 1,050 1,001 1,025 0,330 1,050 0,904 1,050 0,999 1,012

11,7 0,208 1,050 0,616 1,050 1,002 1,045 0,272 1,050 0,800 1,050 1,000 1,021 0,326 1,050 0,957 1,050 1,000 1,007

22,4 0,246 1,050 0,741 1,050 1,000 1,028 0,374 1,050 1,011 1,044 1,000 0,995 0,530 1,050 1,000 1,023 1,002 0,973

2. Brodarevo

10,4 0,055 1,050 0,400 1,050 0,778 1,050 0,069 1,050 0,504 1,050 0,711 1,050 0,081 1,050 0,590 1,050 0,999 1,036

24,7 0,016 1,050 0,380 1,050 0,775 1,050 0,021 1,050 0,492 1,050 1,001 1,048 0,025 1,050 0,591 1,050 1,000 1,033

47,9 -0,024 1,050 0,431 1,050 0,909 1,050 -0,040 1,050 0,648 1,050 1,000 1,023 -0,050 1,050 0,965 1,050 1,001 1,001

3. Ribari}i

10,4 0,393 1,050 0,627 1,050 0,883 1,050 0,497 1,050 0,792 1,050 0,715 1,035 0,581 1,050 0,925 1,050 0,999 1,015

23,9 0,353 1,050 0,596 1,050 0,861 1,050 0,459 1,050 0,772 1,050 1,000 1,035 0,550 1,050 0,924 1,050 1,000 1,014

46,0 0,376 1,050 0,664 1,050 0,981 1,050 0,568 1,050 0,991 1,050 1,000 1,002 0,797 1,050 0,999 1,013 1,001 0,968

4. Svo|e

20,8 0,130 1,050 0,349 1,050 0,588 1,050 0,164 1,050 0,352 1,050 0,543 1,050 0,191 1,050 0,514 1,050 0,999 1,050

51,3 0,119 1,050 0,348 1,050 0,597 1,050 0,155 1,050 0,453 1,050 0,776 1,050 0,186 1,050 0,542 1,050 0,930 1,050

98,7 0,176 1,050 0,453 1,050 0,750 1,050 0,269 1,050 0,681 1,050 1,000 1,036 0,383 1,050 0,953 1,050 1,000 1,001

-

-

Slika 1. Zavisnost odate reaktivne snage generatora u HE Brodarevo, za maksimalno stanje 2020. godine,

od vrednosti prenosnih odnosa njihovih blok-transformatora

Prenosni odnos blok-transformatora0,90

U = 0,95 r.j.U = 1,00 r.j.U = 1,05 r.j.

1,00 1,05 1,100,95

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

-50R

eakt

ivna

sna

ga (

Mva

r)

Tabela 2.Ostvarene vrednosti radnog faktora snage za maksimalno stanje 2020. godine

Rednibroj

Hidroelektrana

Aktivnasnaga

(MW)

cosn = 0,90 cosn = 0,95

I II I II

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN(kV)

Ug/Ugn

1. Arilje 22,4 0,893 114,59 0,994 0,895 114,74 0,995 0,949 113,92 0,973 0,949 113,93 0,973

2. Brodarevo 47,9 0,953 117,85 1,000 0,890 118,86 1,023 0,947 117,63 1,000 0,945 117,66 1,001

3. Ribari}i 46,0 0,894 115,86 0,998 0,893 116,24 1,002 0,950 113,68 0,967 0,949 113,71 0,968

4. Svo|e 98,7 0,947 116,94 1,000 0,888 119,11 1,036 0,947 116,93 1,000 0,944 117,01 1,001

ostvarene vrednosti reaktivnih snaga na krajevimageneratora, u odnosu na maksimalno raspoloìvu re-aktivnu snagu Q/Qmax u HE Brodarevo, HE Ribari-}i, HE Svo|e i HE Arilje i ostvarene vrednosti napo-na na visokonaponskim sabirnicama UVN, za vred-nost nominalnog faktora snage 0,90. Za prenosni od-nos njihovih blok-transformatora uzeta je vrednostUgn/110+10 % kV/kV. Oznaci a) odgovara po~etna

vrednost odnosa napona Ug/Ugn u iznosu 0,95, ozna-ci b), u iznosu 1,00, a oznaci c), u iznosu 1,05. Do-bijeni rezultati evidentno su pokazali da je prenosniodnos blok-transformatora razmatranih hidrogene-ratora u fiksnom iznosu Ugn/121 kV/kV najracional-nije re{enje, jer se pri toj vrednosti, ostaju}i u okvi-rima uobi~ajenih vrednosti za naponsko-regulacioniopseg generatora u iznosu 5 % Ugn, mogu da iz-begnu potpobu|eni reìmi rada, {to je od posebnogprakti~nog interesa.

3.3. Preispitivanje nominalnih faktora snage i parametara blok-transformatora hidrogeneratora predvi|enih za revitalizaciju

Za razliku od prethodnog, cilj analiza, ~iji su re-zultati predmet narednog izlaganja, je provera valja-nosti postoje}ih vrednostih ovih parametara za hi-drogeneratore, koji su predvi|eni za revitalizaciju.Od niza dobijenih rezultata analiza maksimalnih sta-nja prenosne mreè Srbije, daje se naredna tabela 5,koja se odnosi na o~ekivano maksimalno stanje2015. godine. U njoj se daju ostvarene vrednosti re-aktivnih snaga na krajevima posmatranih generato-


Tabela 3Ostvarene vrednosti radnog faktora snage za maksimalno stanje 2020. godine,

za dve vrednosti napona kratkog spoja blok-transformatora

Slika 2. Zavisnost odate reaktivne snage generatora u HE Ribari}i, za maksimalno stanje 2020. godine,



U = 0,95 r.j.U = 1,00 r.j.U = 1,05 r.j.

1,00 1,05 1,100,95

30

20

10

0

-10

-20

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)

-

Slika 3. Zavisnost odate reaktivne snage generatora u HE Svo|e, za maksimalno stanje 2020. godine,



U = 0,95 r.j.U = 1,00 r.j.U = 1,05 r.j.

1,00 1,05 1,100,95

706050403020100

-10-20-30-40-50-60

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)

Slika 4. Zavisnost odate reaktivne snage generatora u HE Arilje, za maksimalno stanje 2020. godine,



U = 0,95 r.j.U = 1,00 r.j.U = 1,05 r.j.

1,00 1,05 1,100,95

30

20

10

0

-10

-20

-30

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)

Rednibroj

HidroelektranaAktivnasnaga

(MW)

cosn = 0,90 cosn = 0,95

uk = 0,10 uk = 0,15 uk = 0,10 uk = 0,15

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

Radnifaktorsnage

UVN

(kV)Ug/Ugn

1. Arilje 22,4 0,895 114,75 0,992 0,891 114,61 1,008 0,949 113,96 0,972 0,947 113,78 0,983

2. Brodarevo 47,9 0,890 118,83 1,026 0,887 118,61 1,041 0,945 117,65 1,003 0,944 117,39 1,013

3. Ribari}i 46,0 0,893 116,16 1,004 0,890 115,73 1,017 0,949 113,72 0,970 0,948 113,14 0,978

4. Svo|e 98,7 0,889 119,37 1,030 0,887 118,98 1,044 0,945 117,34 1,000 0,943 116,88 1,009

ra, u odnosu na maksimalno raspoloìvu reaktivnusnagu Q/Qmax i ostvarene vrednosti napona na viso-konaponskim sabirnicama UVN. Oznaci a) odgovarapo~etna vrednost odnosa napona Ug/Ugn u iznosu0,95, oznaci b), u iznosu 1,00, a oznaci c), u iznosu1,05.

U cilju pro{irenja osnove za proveru valjanostipostoje}ih vrednosti razmatranih parametara, izvr{e-na je {iroka varijacija napona na krajevima genera-tora, u okviru raspoloìvog naponsko-regulacionog

opsega. Grafi~ka interpretacija dobijenih karakteri-sti~nih rezultata, za o~ekivano maksimalno stanje2015. godine, daje se na slikama 5, 6 i 7, na kojimase daje zavisnost odate reaktivne snage (Mvar) raz-matranih hidrogeneratora, od po~etnih vrednosti na-pona na krajevima (u opsegu od 0,95 1,05 Ugn).

Pre kriti~ke analize dobijenih rezultata, trebalobi se podsetiti vremena i stanja mreè Srbije, kadasu se ove elektrane gradile i uklapale u EES Srbije.Stoga, ne bi trebalo, sa aspekta ovog i budu}eg vre-mena, previ{e pametovati da li su vrednosti zanominalni faktor snage u iznosu od 0,80 (HE Zvor-nik), a pogotovo u iznosu od 0,70 (HE Me|uvr{je iHE Ov~ar Banja), bile najsre}nije re{enje, saglasnopokazateljima iz prethodno date tabele 5 i slika 5, 6i 7. Ujedno je pokazano, da su vrednosti za nominal-ni faktor snage u iznosu od 0,90 prihvatljivo i zado-voljavaju}e re{enje za sve razmatrane generatore,koji su predvi|eni za revitalizaciju. Tako|e, analizesu pokazale da su postoje}e vrednosti prenosnih od-nosa njihovih blok-transformatora zadovoljavaju}e.

To prakti~no zna~i da HE Zvornik (postoje}inominalni faktor snage 0,80), HE Me|uvr{je (0,70),HE Ov~ar Banja (0,70) (tu treba uvrstiti i Vrlu 1AB(0,80), Vrlu 2A (0,80), Vrlu 3A (0,80) i Vrlu 4A


Slika 5. Zavisnost odate reaktivne snage posmatranihgeneratora, za maksimalno stanje 2015. godine,

od po~etnih vrednosti napona na njihovim krajevima

Napon generatora (r.j.)0,94

HE Kokin BrodHE Potpe}HE UvacHE Zvornik

1,00 1,02 1,04 1,060,96 0,98

80

70

60

50

40

30

20

10

0

-10

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)




HE Vrla 1 ABHE Vrla 1 CDHE Vrla 2 AHE Vrla 2 BHE Vrla 3 AHE Vrla 3 B

1,00 1,02 1,04 1,060,96 0,98

30

25

20

15

10

5

0

-5

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)




HE Me|uvr{je 1HE Me|uvr{je 2HE Ov~ar banja 1HE Ov~ar banja 2HE Vrla 4 AHE Vrla 4 B

1,00 1,02 1,04 1,060,96 0,98

876543210

-1-2-3

Rea

ktiv

na s

naga

(M

var)


za minimalno stanje 2020. godine

Redni broj Hidroelektrana Aktivna snaga

(MW)

2020. min

a) b) c)

Q/Qmax Ug/UgnUVN

(kV)Q/Qmax Ug/Ugn

UVN

(kV)Q/Qmax Ug/Ugn

UVN

(kV)

1. Arilje 6,4 -0,422 0,973 120,63 -0,074 1,000 121,32 0,592 1,050 122,37

2. Brodarevo 14,5 -0,506 0,968 119,81 0,013 1,000 120,80 0,773 1,050 122,21

3. Ribari}i 10,2 -0,404 0,954 118,17 0,023 1,000 120,69 0,483 1,050 123,53

4. Svo|e 6,6 -0,427 0,958 120,05 -0,065 1,000 121,71 0,369 1,050 123,70

(0,74)) mogu da imaju nominalni faktor snage u iz-nosu od 0,90, kao prihvatljivo i zadovoljavaju}e re-{enje. Ujedno, napominje se da svi ostali hidrogene-ratori, predvi|eni za revitalizaciju, ve} imaju faktorsnage u iznosu od 0,90.

U cilju pro{irenja osnove za proveru valjanostipostoje}ih vrednosti razmatranih parametara, izvr{e-na je analiza minimalnih stanja, za {iroku varijacijunapona na krajevima generatora, u okviru raspoloì-vog naponsko-regulacionog opsega. Dobijeni rezul-tati evidentno su pokazali da su postoje}e vrednostiprenosnih odnosa blok-transformatora razmatranihhidrogeneratora i dalje zadovoljavaju}e re{enje [1].Pokazano je da se pri tim postoje}im vrednostimaprenosnog odnosa, ostaju}i u okvirima raspoloìvihvrednosti za naponsko-regulacioni opseg generato-ra, mogu da izbegnu potpobu|eni reìmi rada, {to jesvakako od posebnog prakti~nog interesa.

3.4. Ekonomski aspekti izbora

Obra|iva~i Studije [1] poku{avali su da, u ne-posrednom obra}anju potencijalnim isporu~iocima,do|u do upotrebljivih podataka o cenama blok-tran-sformatora, zavisno od na~ina regulacije njihovihprenosnih odnosa. Tako|e, na isti na~in, poku{avanoje da se do|e do odnosa cena hidrogeneratora, zavi-sno od vrednosti njihovih nominalnih faktora snaga,kao i zavisno od vrednosti relevantnih elektri~nih imehani~kih parametara.

Naàlost, mada je to bilo i realno o~ekivano,odgovori nisu bili zvani~no dobijeni. Nezvani~no,re~eno je da je to poslovna tajna, ~ije otkrivanje mo-è da ugrozi pozicije potencijalnog isporu~ioca natenderskom nadmetanju. Re~eno je, tako|e nezva-ni~no, da su cene vrlo rastegljive, zavisno od kon-strukcije generatora, ali i od uposlenosti kapacitetana svetskom trì{tu danas. Odnosno, da se trenutnomoze da govori samo o procenjenim cenama jer, ka-da se nudi agregat, to je onda ne{to druga~ija situa-cija. Na primer, na bazi preliminarnih podataka pro-izvo|a~a, procenjena cena generatora 40 MVA , Un=11 kV, cos n = 0,83, 125 obr/min, pribli`no iznosi6 000 000 evra ili 150 000 evra/MVA, odnosno 124500 evra/MW.

Slede}a slika 8, neposredno preuzeta iz [22],daje zavisnost cene hidrogeneratora od nominalnogfaktora snage. Uo~ava se da je taj uticaj manji kodhidrogeneratora sa ve}im brojem pari polova. Prika-zane zavisnosti, na evidentan na~in ukazuju kolikoje va`no da se pravilno izvr{i izbor najpovoljnijihvrednosti za nominalni faktor snage generatora. Od-nosno, ako se izabere nià vrednost za nominalnifaktor snage od one koja proizilazi iz zahteva EES-a,to bi povla~ilo za sobom ne ba{ malo (neopravdano)pove}anje investicija. Tako na primer, saglasno iz-netim pokazateljima, uz sve ograde koje se vezujuza nezvani~nost i preliminarnost, u slu~aju HE Bro-darevo (3x20 MVA, 3x16,1 MW, 272,7 obr/min, od-nosno 11 pari polova) [2], ako bi se umesto 0,80




Redni broj HidroelektranaAktivna snaga

(MW)

2020. min

a) b) c)

Q/Qmax Ug/UgnUVN

(kV)Q/Qmax Ug/Ugn

UVN

(kV)Q/Qmax Ug/Ugn

UVN

(kV)

1. Kokin Brod 22,6 -0,406 0,950 117,09 0,303 1,000 119,19 1,000 1,045 120,82

2. Potpe} 51,1 -0,205 0,950 116,17 0,451 1,000 118,26 1,000 1,041 119,91

3. Uvac 36,1 0,085 0,950 116,60 0,710 1,000 118,93 1,002 1,028 120,58

4. Vrla 1 AB 22,5 0,132 0,950 113,80 0,465 1,000 117,15 0,857 1,050 120,07

5. Vrla 1 CD 28,1 0,230 0,950 113,80 0,712 1,000 117,15 1,002 1,038 120,07

6. Vrla 2 A 11,2 0,183 0,950 113,72 0,603 1,000 117,00 1,000 1,045 119,88

7. Vrla 2 B 13,1 0,197 0,950 113,72 0,623 1,000 117,00 1,000 1,043 119,88

8. Vrla 3 A 12,8 0,250 0,950 113,15 0,666 1,000 116,10 1,001 1,042 118,68

9. Vrla 3 B 15,0 0,270 0,950 113,15 0,710 1,000 116,10 1,001 1,038 118,68

10. Zvornik 93,2 0,088 0,950 114,37 0,441 1,000 117,91 0,799 1,050 121,42

11. Me|uvrje 1 2,2 -0,370 0,950 35,16 0,241 1,000 36,29 0,842 1,050 37,39

12. Me|uvrje 2 3,9 -0,322 0,950 35,16 0,228 1,000 36,29 0,772 1,050 37,39

13. Ov~ar Banja 1 2,2 -0,417 0,950 35,21 0,152 1,000 36,40 0,707 1,050 37,56

14. Ov~ar Banja 2 3,9 -0,273 0,950 35,21 0,050 1,000 36,40 0,373 1,050 37,56

15. Vrla 4 A 10,4 -0,165 0,950 35,13 0,115 1,000 36,42 0,426 1,050 37,64

16. Vrla 4 B 14,2 -0,132 0,950 35,13 0,177 1,000 36,42 0,501 1,050 37,64

usvojila vrednost za nominalni faktor snage u izno-su od 0,90, u{teda bi pribli`no iznosila oko 450 000evra.

3.5. Zaklju~ne napomene

Rezultati sprovedenih analiza maksimalnih iminimalnih stanja, za razmatrani vremenski hori-zont, ne postavljaju neke posebne zahteve od straneEES-a Srbije u pogledu razmatranih parametara no-vih i starih hidrogeneratora, u kontekstu napon-sko-reaktivnih prilika.

Kao prvo, pokazano je da je vrednost od 0,90 zanominalni faktor snage zadovoljavaju}a, kada je re~o razmatranim perspektivnim stanjima mreè Srbije.Naravno, pitanje je kako je to sada i kako je to bilou bliskoj pro{losti, kada je re~ o hidrogeneratorima,predvi|enim za revitalizaciju? Kao dobra ilustracijaza to, posluì}e podaci vezani za HE Zvornik, ~iji

generatori imaju nominali faktor snage u iznosu od0,80. Od niza podataka, koji su dobijeni od HEZvornik, u tabeli 6 navode se podaci vezani za pro-izvodnju, po mesecima, aktivne i reaktivne energijeagregata A1 (30 MVA, 24 MW) u HE Zvornik u2006. godini. Na bazi tih podataka, do{lo se i do pro-se~ne vrednosti ostvarenog faktora snage. Ma koli-ko da ova prose~na vrednost nije egzaktna veli~ina,ipak ona moè da bude veoma indikativna za posta-vljeni cilj. Naime, u mesecima veoma visoke proiz-vodnje aktivne energije, sa prakti~no maksimalnomaktivnom snagom (u mesecima mart, april, maj i ju-ni) ostvarena prose~na vrednost radnog faktora sna-ge se kretala od 0,940 7 do 0,992 6. Ovi podaci su inajmerodavniji u pogledu (ne)iskori{}enja postoje-}ih mogu}nosti u pogledu proizvodnje reaktivneenergije. Odnosno, za ovu ocenu, bitan je ostvareniradni faktor snage, za maksimalnu aktivnu snagu.

Kada su angaòvane snage manje od maksimal-ne, ostvareni radni faktor snage svakako moè dabude manji i od nominalnog (0,80), ali to nikako nezna~i da je prevazi|ena mogu}nost u proizvodnji re-aktivne energije. Kao primer za to je mesec oktobar,u kome je registrovana prose~na vrednost radnogfaktora snage u iznosu od 0,779 6, a da je pri tomeiskori{}eno svega oko 30 % od mogu}nosti proiz-vodnje reaktivne energije.

Tabela 6.Podaci o proizvodnji agregata A1 u HE Zvornik

u 2006. godini

Dalje, dobijeni rezultati {iroko sprovedenihanaliza evidentno su pokazali da je prenosni odnosblok-transformatora razmatranih hidrogeneratora ufiksnom iznosu Ugn/121 kV/kV najracionalnije re{e-nje. Kada je re~ o blok-transformatorima hidrogene-ratora koji su predvi|eni za revitalizaciju, me|u nji-ma postoje i oni, koji poseduju mogu}nost regulaci-


MesecProizvodnja aktivne

energije (MWh)

Proizvodnja reaktivneenergije (Mvarh)

Ostvareni prose~nifaktor snage

I 13 573 5 697 0,922

II 13 400 7 396 0,875

III 17 890 3 557 0,981

IV 17 457 2 129 0,993

V 17 399 6 274 0,941

VI 7 789 3 032 0,932

VII 8 399 3 687 0,916

VIII 6 806 3 590 0,884

IX 6 200 4 309 0,821

X 4 770 3 832 0,780

XI 6 528 4 473 0,825

XII 8 754 5 503 0,847

Ukupno 128 965 53 480 0,924

Slika 8. Uticaj vrednosti nominalnog faktora snage na cenu hidrogeneratora

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

1,3

1,2

1,1

1,0

8 polova

12 polova

60 polova

cos

tg

100 MW

150 MW

200 MW100 MW

50 MW20 MW

0,70,9 0,8

0,80,40 1,2

80 MW30 MW

400 MW

je prenosnog odnosa u praznom hodu (6,3/1215 % HE Vrla 1C i D i HE Vrla 2B i 3B).

Me|utim, veoma je interesantno pitanje kolikose ta mogu}nost koristila u dosada{njoj pogonskojpraksi? Takvo pitanje istovremeno moè da se po-stavi i za blok-transformatore ostalih generatora uEES Srbije, koji tako|e imaju mogu}nost regulacijeu praznom hodu (TE Nikola Tesla A5, TE NikolaTesla A6, TE Nikola Tesla B, TE Kolubara 1, 2, 3, 4i 5, TE Kostolac 2 i 3, TE Kostolac B, TE KosovoA2,3,4 i 5, TE Kosovo B, HE Bajina Ba{ta i PAP Li-sina).

Po saznanjima autora ovoga rada, takve mogu}-nosti su se veoma retko koristile, odnosno u praksije zadràna, jednom postavljena, fiksna vrednostprenosnog odnosa. A za{to ta vrednost nije menjana,u skladu sa raspoloìvim mogu}nostima? U potraziza odgovorom na ovo, sasvim umesno pitanje, prak-ti~an odgovor (tako|e umesan) je na|en u ~injenicida nije bilo posebnih zahteva za time, a da ih je i bi-lo, postavljalo bi se i pitanje kada to da se uradi, ne~ekaju}i remonte, i po kom kriterijumu?

Sada ostaje da se obrazloì za{to se ne posta-vljaju neki posebni, strogi zahtevi od strane EES-aSrbije u pogledu razmatranih parametara novih istarih hidrogeneratora, u kontekstu naponsko-re-aktivnih prilika? Glavni razlog za taj stav je povezi-vanje sa glavnim delom UCTE mreè, koje je uspe-{no obavljeno 10. oktobra 2004. godine [23]. Ovomrekonekcijom dobijen je i niz veoma korisnih efeka-ta za EES Srbije, kako je to istaknuto, obja{njeno iilustrovano u [24, 25]. U referenci [24], ovi efekti suilustrovani kroz pobolj{anje operativnih i eksploata-cionih uslova rada, naro~ito u pogledu pove}anja si-gurnosti interkonekcije, naponskog profila, smanje-nja proizvodnje reaktivne energije od strane genera-tora u EES Srbije i dr. Tako|e, prikazano je i kvan-tifikovano pove}anje mogu}nosti prekograni~ne tr-govine elektri~nom energijom, kao i pove}anje tran-zita elektri~ne energije.

Naravno, tome su u odgovaraju}oj meri dopri-neli i ugra|enih 200 Mvar na niskom naponu, sagla-sno implementaciji rezultata iz Elaborata [26], kao iaktiviranih oko 80 Mvar, saglasno rezultatima Studi-ja [27, 28, 29]. Ti razlozi su jo{ ubedljiviji u analizi-ranim maksimalnim stanjima koja se o~ekuju 2010.i 2015. godine, ne samo zbog ugradnje dodatnih, no-vih 200 Mvar (170 Mvar na niskom i 30 Mvar nasrednjem naponu) [30], ve} i zbog daljeg razvojaprenosne mreè Srbije i uvo|enja novih njenih ele-menata i novih izvora, koji je (razvoj), izme|u osta-log, utvr|ivan i utvr|en uz striktno respektovanjeosnovnog kriterijuma sigurnosti (n-1) [21]. O svemuovome {to je doprinelo uspe{nom re{avanju napon-sko-reaktivnih prilika u prenosnoj mreì Srbije, za

razmatrani vremenski period do 2015. godine, de-taljno je izloèno u Studiji [22], koja je usvojena naStru~nom savetu EPS-a, odrànom 28. septembra2007. godine.

U cilju kompletiranja slike u pogledu mesta,uloge i zna~aja razmatranih novih i starih hidroge-neratora posluì}e naredna tabela 7. U njoj se daju


Rednibroj

Elektrana

2020. max

Osetljivost

Mvar/% promene napona r.j./% promene napona

1. HE Bistrica 7,944 0,216

2. HE \erdap 2 8,332 0,092

3. HE \erdap 43,340 0,083

4. TE Kostolac B 41,107 0,087

5. HE Arilje 1,979 0,170

6. HE Bajina Bata 24,648 0,166

7. HE Brodarevo 3,856 0,149

8. HE Ribari}i 2,444 0,107

9. HE Svo|e 4,488 0,090

10. HE Kokin Brod 2,074 0,187

11. TE Kolubara A 3 6,839 0,136

12. TE Kolubara A 5 10,013 0,122

13. TE Kolubara A 6 18,063 0,127

14. TE Kostolac A 1 9,317 0,145

15. TE Kostolac A 2 16,638 0,125

16. TE Morava 9,281 0,097

17. HE Potpe} 4,407 0,154

18. RHE Bajina Bata 33,956 0,128

19. TE Kolubara B 43,848 0,115

20. TE Nikola Tesla B 72,826 0,074

21. TE Nikola Tesla A 12 34,902 0,113

22. TE Nikola Tesla A 34 41,099 0,100

23. TE Nikola Tesla A 56 51,153 0,124

24. TET Novi Sad 11,912 0,093

25. TET Subotica 13,995 0,080

26. HE Uvac 2,926 0,164

27. HE Vrla 1 AB 2,803 0,136

28. HE Vrla 1 CD 2,798 0,202

29. HE Vrla 2 A 1,497 0,180

30. HE Vrla 2 B 1,355 0,185

31. HE Vrla 3 A 1,557 0,163

32. HE Vrla 3 B 1,566 0,181

33. HE Zavoj 4,384 0,106

34. HE Zvornik 5,819 0,078

35. HE Gazivode 2,686 0,147

36. TE Kosovo B 45,836 0,069

37. TE Kosovo A 25,072 0,081

38. HE Me|uvrje 1 0,626 0,254

39. HE Me|uvrje 2 0,912 0,213

40. HE Ov~ar Banja 1 0,604 0,244

41. HE Ov~ar Banja 2 0,602 0,142

42. HE Vrla 4 A 1,410 0,147

43. HE Vrla 4 B 1,190 0,166

Tabela 7.

Dijagonalni elementi matrice osetljivosti ,


G

G

Q

V

dijagonalni elementi matrice osetljivosti , za

maksimalno stanje prenosne mreè Srbije, koje seo~ekuje 2020. godine (rezultati primene ra~unar-skog programa DEFNAPON [17]). Za tada angaò-vane generatore, vrednost dijagonalnog elementa jemera za koliko }e se promeniti reaktivna snaga ge-neratora, ako se napon na njegovim krajevima pro-meni za 1 % od svoje nominalne vrednosti. Te pro-mene se daju u apsolutnim (Mvar) i relativnim (uodnosu na maksimalno raspoloìvu reaktivnu sna-gu) vrednostima.

4. ZAKLJU^CI

U radu su izloèni relevantni metodolo{ki iprakti~ni aspekti izbora najpovoljnijih vrednosti zanominalni faktor snage generatora i parametaranjihovih blok-transformatora. Rezultati prakti~neprimene razvijene metodologije dali su dobru osno-vu za izbor najpovoljnijih vrednosti za nominalnifaktor snage razmatranih novih hidrogeneratora uHE Svo|e, HE Brodarevo, HE Ribari}i i HE Arilje iza izbor prenosnog odnosa njihovih blok-transfor-matora. Konstatovano je da bi najpovoljnija vred-nost za njihove nominalne faktore snaga bila 0,90, afiksna vrednost u iznosu Ugn/121 kV/kV, za prenosniodnos njihovih blok-transformatora.

Za hidrogeneratore, koji su planirani za revita-lizaciju, rezultati analiza nisu dali argumente za re-viziju postoje}ih vrednosti parametara njihovihblok-transformatora. Ujedno, pokazano je, da jevrednost za nominalni faktor snage u iznosu od 0,90prihvatljivo i zadovoljavaju}e re{enje za sve razma-trane generatore koji su predvi|eni za revitalizaciju.Dakle, to prakti~no zna~i da HE Zvornik (postoje}inominalni faktor snage 0,80), HE Me|uvr{je (0,70),HE Ov~ar Banja (0,70), HE Vrla 1AB (0,80), HE Vr-la 2A (0,80), HE Vrla 3A (0,80) i HE Vrla 4A (0,74),mogu da, u novim uslovima rada mreè Srbije, ima-ju nominalni faktor snage u iznosu od 0,90, kao pri-hvatljivo i zadovoljavaju}e re{enje. Ujedno, napo-minje se da svi ostali hidrogeneratori, predvi|eni zarevitalizaciju, ve} imaju faktor snage u iznosu od0.90.

Ujedno, ovo je jo{ jedna prilika da se istakneprakti~na korisnost ovakvih analiza, ~ija cena je za-nemarljiva u odnosu na ukupnu vrednost investicijai mogu}e u{tede, a dobijeni rezultati daju potrebnusigurnost u pogledu dono{enja najracionalnijih od-luka.

Na kraju, naravno, ako bi to uop{te trebalo po-sebno da se nagla{ava, analize, ~iji karakteristi~nirezultati se navode u ovom radu, su ura|ene u okvi-

ru raspoloìvih podataka i podloga. Ukoliko se, uperiodu koji je pred nama, neka od bitnih predvi|a-nja ne bi ispunjavala èljenom, odnosno planiranomdinamikom, ili ako do|e do ve}eg raskoraka izme|uprognoziranog i ostvarenog, sigurno je da bi bilapoèljna aktualizacija analiza ovakve vrste.

5. LITERATURA

[1] IZBOR I ANALIZA OPTIMALNIH PARAMETA-RA GENERATORA I BLOK-TRANSFORMATO-RA HIDROELEKTRANA PRIKLJUÊNIH NAPRENOSNU MRE@U 110 kV I 35 kV EES EPS-a,Institut Nikola Tesla, Beograd, 2007.

[2] INTERNA DOKUMENTACIJA DIREKCIJE ZASTRATEGIJE I INVESTICIJE EPS-a, vezana zanove hidroelektrane, ~ije se priklju~enje na mreùSrbije planira na naponskim nivoima 110 kV i 35 kV, kao i za postoje}e hidroelektrane, priklju~e-ne na pomenutim naponskim nivoima.

[3] PROGRAM OSTVARENJA STRATEGIJE RAZ-VOJA ENERGETIKE REPUBLIKE SRBIJE DO2015. GODINE ZA PERIOD OD 2007. DO 2012.GODINE, Dokument usvojen od strane Narodnaskup{tina Srbije u maju 2005. godine (Slu`beniglasnik RS broj 44/05)

[4] OSNOVNA TEHNI^KA DOKUMENTACIJA HEI TE U SRBIJI, JP Elektroprivrede Srbije, Direkci-ja za upravljanje i marketing, Beograd, februar1993.

[5] Popovi} D. P., JEDNA METODA UPRAVLJANJATOKOVIMA REAKTIVNIH SNAGA U NOR-MALNIM I HAVARIJSKIM STANJIMA ELEK-TROENERGETSKIH INTERKONEKCIJA, ~aso-pis Elektroprivreda, br. 1, 2006, str. 7-24

[6] Popovi} D. P., Stojkovi} M., JEDAN PRILAZ RE-[AVANJU NAPONSKO-REAKTIVNE PROBLE-MATIKE U PRENOSNIM MRE@AMA, 13 Simpo-zijum -Upravljanje i telekomunikacije u EES, Tara,29. maj-02. jun, 2006, referat C2 I 02

[7] Popovi} D.P., Stojkovi} M., RAÛNARSKI PRO-GRAM ZA UTVR\IVANJE LOKACIJE I SNAGEURE\AJA ZA KOMPENZACIJU REAKTIVNESNAGE, Me|unarodni nau~no-stru~ni simpozijumI

Documents

2-2008 Elektroprivreda