Elektricna Postrojenja III

  • Upload
    -

  • View
    92

  • Download
    4

Embed Size (px)

Citation preview

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    1

    UVOD

    RAZVOJ ELEKTRIFIKACIJE

    Prva javna elektrana je izgraena u Njujorku 1882. godine i ta godina se smatra poetkom elektrifikacije. Tada se koristila klipna parna maina koja je pokretala generator jednosmerne struje i on je napajao strujom sijalice sa ugljenom niti a kasnije i motore jednosmerne struje. Taj sistem proizvodnje el. energije se uglavnom sastojao od nekoliko elektrana koje su bile meusobno izolovane i nepovezane i bio je prepun nedostataka. Do preokreta u elektrifikaciji je dolo izumom transformatora, trofazne struje i asinhronog motora 1887. godine pa je tada dolo do velikog napretka u ovoj oblasti. Kada su se javili zahtevi za veim snagama el. energije, dolo je do meusobnog povezivanja elektrana i do stvaranja velikih elektroenergetskih sistema.

    U Srbiji je prva termoelektrana izgraena 1893. godine u Beogradu.

    PROIZVODNJA I PRENOS EL. ENERGIJE

    Osnovna uloga elektroenergetskog sistema je da proizvodi el. energiju tamo gde je najekonominije i da je na najekonominiji nain prenese do potroaa gde e biti potroena. Elektroenergetski sistem sastoji se od:

    1. podsistema proizvodnje, 2. podsistema prenosa, 3. podsistema distribucije i 4. podsistema potronje. Podsistem proizvodnje sastoji se od velikog broja elektrana za proizvodnju el. energije. U savremenim

    elektroenergetskim sistemima najvie su zastupljene termoelektrane i hidroelektrane a postoje i druge (nuklearne, aero, solarne i sl.). Nominalni naponi generatora u elektranama su relativno niski (najee 15kV ili 20kV).

    Proizvedena el. energija se od elektrana do potroakih vorova prenosi preko prenosne mree i to je podsistem prenosa. Elektrane se na prenosnu mreu prikljuuju preko energetskih transformatora podizaa napona, ime se vri prenos el. energije na velike udaljenosti uz minimalne gubitke i padove napona. Nominalni naponi (efektivna vrednost meufaznog napona) prenosnih mrea u Srbiji su: 110kV, 220kV i 380kV a u svetu i 500kV, 750kV i 1150kV.

    Dalje se el. energija od potroakih vorova do potroaa prenosi preko distributivne mree i to je podsistem distribucije. Potroaki vorovi se na distributivnu mreu prkljuuju preko energetskih transformatora sputaa napona. Poseban sluaj distributivnih mrea su industrijske mree koje el. energijom snabdevaju velike industrijske potroe. Nominalni naponi (efektivna vrednost meufaznog napona) distributivnih mrea u Srbiji su: 0.4kV, 3kV i 6kV (za industrijske mree) i 10kV, 20kV i 35kV.

    ULOGA TRANSFORMATORSKIH I RAZVODNIH POSTROJENJA U PRENOSU EL. ENERGIJE

    Prenosne i distributivne mree se sastoje od vorova i grana (vodovi). U vorovima se grade razvodna postrojenja. Ova postrojenja mogu biti sa transformacijom napona ili bez nje. Njihova osnovna uloga je da:

    1. omogue spajanje vodova istog naponskog nivoa koji se stiu u voru, 2. preko energetskih transformatora poveu mree razliitih naponskih nivoa i 3. omogue prikljuak izvora (elektrane) i potroaa na mreu. S obzirom na namenu, razvodna postrojenja se mogu podeliti na razdelne i transformatorske stanice.

    Razdelna stanica je svako postrojenje u kojem se stiu vodovi istog naponskog nivoa i namena mu je da obezbedi raspodelu el. energije na prikljuene vodove. Transformatorska stanica jo i vri transformaciju el.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    2

    energije sa jednog naponkog nivoa na drugi pa se pomou nje povezuju mree razliitih naponskih nivoa. U transformatorskoj stanici koja se nalazi u blizini elektrane ugrauje se i odgovarajua oprema koja omoguava prekidanje, odnosno iskljuenje pojedinih delova mree ili dalekovoda, omoguava merenje ili titi drugu opremu od raznih kvarova ili prenapona.

    Prema prostornom smetaju postrojenja mogu biti za unutranju i spoljanju montau, otvorenog ili oklopljenog tipa. Postrojenja za unutranju montau smetena su u zgradama koje se u tu svrhu grade pa su aparati i ureaji koji se upotrebljavaju kod ove vrste postrojenja zatieni od atmosferskih uticaja (vlaga, praina i sl.) i zato su jednostavnije konstrukcije. To su postrojenja za napone do 38kV (postrojenja za srednji napon) i mogu biti otvorenog ili oklopljenog tipa. U postrojenja otvorenog tipa spadaju postrojenja koja imaju pregrade, barijere i sl. ili su bez njih. Postrojenja visokog napona (110kV i vie) se rade napolju, na otvorenom.

    Glavni delovi razvodnih postrojenja su: sabirnice, transformatori, prekidai, rastavljai, ureaji za merenje i zatitu, signalizaciju, upravljanje i automatiku.

    POTROAI EL. ENERGIJE

    Potroai el. energije se grupiu na sektore i kategorije potronje. Sektori potronje su:

    1. domainstva; 2. komercijalna potronja; 3. industrija i 4. ostala potronja. Kategorije potronje se dobijaju tako to se razdvajaju srodni potroai u pojedinim sektorima i to su: 1. domainstva (celokupna potronja el. energije u individualnim stambenim objektima, stanovima,

    zgradama i poljoprivrednim domainstvima); 2. industrija, zanatstvo, trgovina (celokupna komercijalna potronja); 3. poljoprivreda (potronja poljoprivrednih preduzea i irigacionih sistema); 4. komunalna potronja (potronja javnog osvetljenja, vodovoda, kanalizacije i gradskog el. saobraaja

    (tramvaji, trolejbusi); 5. saobraaj (potronja el. lokomotiva u javnom eleznikom saobraaju); 6. ostala potronja. S obzirom na to kako se odreuje struja kratkog spoja, potroai elektrine energije se dele na: 1. aktivne (asinhroni i sinhroni motori) i 2. pasivni potroai (omski otpori, sijalice i sl.).

    ELEKTRANE

    PODELA ELEKTRANA Uloga elektrana je da u svakom trenutku zadovolje potronju elektroenergetskog sistema. Pod potronjom se podrazumevaju neto potrebe potroaa i gubici u prenosnim i distributivnim mreama. Takoe elektrane treba da obezbede i:

    - regulacionu rezervu (za pokrivanje iznenadnih promena optereenja); - havarijsku rotirajuu rezervu (za pokrivanje ispada generatora najvee snage); - remontnu rezervu (za pokrivanje generatora u remontu); - hladnu rezervu (za pokrivanje ostalih duih neplaniranih ispada generatora). Dva osnovna tipa elektrana su: 1. termoelektrane (TE) (TE na fosilna goriva (ugalj, gas) i nuklearne elektrane) i 2. hidroelektrane (HE) (klasine i reverzibilne). TE spadaju u elektrane sa neobnovljivim izvorom el. energije a elektrane sa obnovljivim izvorom el.

    energije su: hidroelektrane, aeroelektrane, elektrane koje koriste energiju morskih talasa, plime i oseke, geotermalnu energiju i sl. Danas se sve vea panja poklanja mikro (snage do 100kW) i mini (snage do 1000kW) hidroelektranama.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    3

    Osnovna karakteristika svake elektrane je njena instalisana snaga ili naznaena snaga elektrane EiS ili

    EiP koja se dobija kao aritmetiki zbir naznaenih prividnih snaga generatora gnS , odnosno =

    =n

    1kkgn,Ei SS gde je

    n broj generatora u elektrani. Maksimalna snaga elektrane EiEmah PP je najvea snaga koju elektrana moe dati ako su svi delovi

    elektrane u pogonu. Raspoloiva snaga elektrane se rauna iz izraza opremspEirasp PPPPP = gde su: spP - snaga

    sopstvene potronje elektrane; remP - snaga generatora u remontu; opP - smanjenje snage elektrane iz nekih posebnih razloga (kvar na nekom od ureaja, nedovoljan dotok vode i sl.)

    TERMOELEKTRANE

    Termoelektrane su postrojenja u kojima se hemijska energija goriva pretvara u elektrinu energiju. To pretvaranje energije nije direktno ve se obavlja u nekoliko koraka:

    - prvo se hemijska energija goriva sagorevanjem pretvara u toplotnu energiju u loitima parnih kotlova sa visokim stepenom iskorienja;

    - zatim se toplotna energija pretvara u mehaniku u sistemu parni kotao turbina sa niskim stepenom iskorienja;

    - i na kraju se mehanika energija pretvara u elektrinu u sinhronoj maini sa visokim stepenom iskorienja.

    Zavisno od toga koja pogonska maina pokree sinhroni generator, postoje tri osnovna tipa TE: 1. TE na paru sa fosilnim gorivima koja mogu biti vrsta (kameni ugalj, mrki ugalj, lignit), tena

    (mazut i nafta) i gasovita (prirodni zemni gas, gas iz visokih pei, gas iz koksnih pei) ili sa fisionim gorivima (nuklearne elektrane). Kod njih je pogonski motor parna turbina.;

    2. gasno-turbinske TE sa tenim i gasovitim fosilnim gorivima. Kod njih je pogonski motor gasna turbina.;

    3. TE ije generatore pokreu motori sa unutranjim sagorevanjem; a postoje i: 4. TE sa kombinovanim ciklusom i 5. termoelektrane-toplane.

    Turbine su maine u kojima se toplotna energija radnog fluida pretvara u mehaniku energiju pri emu se toplotna energija niti dovodi niti odvodi iz turbine.

    Termoelektrane na vrsta goriva Ove TE se sastoje od blokova gde svaki blok predstavlja nezavisnu celinu, odnosno svaki blok je nezavisna TE. Jedan blok ine kotao-turbina-generator i transformator.

    Pu je ulazna snaga goriva, Psp je snaga sopstvene potronje elektrane i Pe je korisna snaga elektrane (snaga na pragu elektrane).

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    4

    Tipina konfiguracija TE na paru je

    Ugalj se do TE doprema na dva naina. Ako je TE blizu rudnika uglja, on se doprema pokretnim

    trakama do skladita u elektrani a ako je dalje, ugalj se doprema eleznicom. Da bi se obezbedio neprekidan rad TE, potrebne su izvesne rezerve koje se nalaze u bunkerima i treba da obezbede jednomeseni rad TE u sluaju prekida dopreme uglja iz rudnika. U savremenim TE, ugalj se pre ubacivanja u loite melje i pretvara u ugljenu prainu i ona se mea sa vazduhom i tako lake sagoreva. Mlevenje, suenje i meanje uglja sa vazduhom se vri u ventilatorskim mlinovima.

    Za sagorevanje uglja u loitu potreban je vazduh. Cirkulacija vazduha kroz kotao moe biti prirodna i vetaka. Prirodna je mogua samo kod malih TE pomou visokih dimnjaka a kod savremenih velikih TE koristi se prinudna cirkulacija pomou ventilatora za sve vazduh (ubacuje ga u kotao) i ventilatora za dimne gasove (izbacuje ih iz kotla u dimnjak).

    Ureaji za preiavanje dimnih gasova mogu biti: 1. za izdvajanje vrstih estica (ciklonski otpraivai, mokri otpraivai, elektrofiltri), 2. za izdvajanje oksida sumpora koji kada se ispuste u atmosferu stvaraju kisele kie koje unitavaju

    ume (u kotao se mogu ubaciti aditivi koji vezuju okside sumpora ili ureaji za hemijsko preiavanje dimnih gasova). Oba postupka su veoma skupa.

    Parni kotao predstavlja sistem za pretvaranje hemijske energije goriva u toplotnu energiju vodene pare. Parni kotao se sastoji od sledeih elemenata: loita, zagrejaa vode, isparivaa (generatora pare), pregrejaa pare, meupregrejaa, zagrejaa vazduha, cevovoda, ventila i sl. Prema nainu strujanja vode i pare kroz ispariva, kotlovi mogu biti sa prirodnom ili prinudnom cirkulacijom (voda isparava u vie prolaza kroz cevi isparivaa) ili protoni kotlovi (voda isparava u jednom prolazu). Vodena para na izlasku iz kotla sadri odreeni procenat vlage i to je vlana para. Kada se ova para uvede u pregreva ona se dodatno zagreva, eliminie se vlaga i dobija se suva para.

    Parne turbine su osnovne pogonske maine sinhronih generatora u TE. U njima se unutranja potencijalna energija vodene pare pretvara u mehaniku energiju. Parna turbina se sastoji od:

    sprovodnog aparata (mlaznika) (moe biti jedan ili vie), lopatica obrtnog kola, diska obrtnog kola i vratila. Turbine kod kojih je izlazni pritisak nii od atmosferskog nazivaju se kondenzacione a kod kojih je vei protivpritisne. Turbine predviene za rad sa stalnom snagom se zovu bazne a sa promenljivom snagom su regulacione. U turbini

    postoje dva dela: deo sa visokim pritiskom ( VPT ) i deo sa niskim pritiskom ( NPT ). Para koja izlazi iz dela

    1. Dovodni kanal (mlaznici) 2. Radne lopatice 3. Disk 4. Osovina turbine

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    5

    turbine sa visokim pritiskom dodatno se zagreva u meupregrevau pare, da bi joj se smanjila vlanost, a zatim se dovodi u deo sa niskim pritiskom. Vodena para struji kroz mlaznike i velikom brzinom udara u lopatice rotora turbine i rotor turbine se okree a poto su osovine rotora turbine i rotora generatora mehaniki spojene okree se i rotor generatora na ijim krajevima se dobija elektrina energija.

    Izraena para koja naputa turbinu se kondenzuje u kondenzatoru tako to joj se odvodi toplota pomou rashladne vode.

    Voda koja se koristi u parnim kotlovima mora biti potpuno ista i ona se preiava u postrojenju za pripremu vode.

    U deaeratoru se iz vode odstranjuju rastvoreni gasovi (kiseonik i ugljen-dioksid) koji izazivaju koroziju cevi i ventila.

    Za normalan rad TE potrebna je velika koliina vode. Oko 93% vode koristi se za hlaenje pare u kondenzatoru a samo 7% za ostale svrhe. Sistemi vodosnabdevanja mogu biti otvoreni i zatvoreni. Otvoreni sistem se primenjuje kada je TE smetena pored neke vee reke a zatvoreni mora imati hladnjak za vodu a kao hladnjaci se koriste rashladne kule ili tornjevi visine do 100m.

    Karakteristini radni reimi TE su: 1. reim startovanja, 2. reim normalnog optereenja, 3. reim obustave rada i 4. rad u rezervi. Reim startovanja se sastoji iz sledeih faza: 1. priprema startovanja (provera svih sistema koji su bitni za rad kotla, turbine i generatora, 2. startovanje (potpala) kotla (pomou mazuta). TE moe da startuje iz hladnog (temperatura u kotlu

    manja od 150C), neohlaenog (temperatura u kotlu oko 150C) i toplog stanja (temperatura u kotlu je priblina radnoj temperaturi pare). Postoje dva naina startovanja:

    a) start sa konstantnim pritiskom (prvo se postigne potreban pritisak pare pa se onda puta turbina u rad),

    b) start sa promenljivim pritiskom (turbina se puta u rad i pre nego to se postigne potreban pritisak pare). Tako se tedi vreme pri startu.

    Obustava bloka moe biti neplanska i planska i moe biti normalna i prinudna (obavlja se brzo) ali hlaenje svih elemenata u bilo kom sluaju mora biti postepeno.

    TE moe biti u hladnoj rezervi (obustava rada i potpuno hlaenje) i toploj rezervi (kotlovi se loe mazutom i rade sa smanjenom snagom a turbine rade u praznom hodu).

    Stepen iskorienja ove TE se kree u opsegu (0.28-0.33).

    Termoelektrane na tena goriva

    To su TE sa gasnim turbinama. Malo ih ima jer koriste skupa tena ili gasovita goriva (mazut, naftu ili prirodni gas) i gasne turbine imaju nii stepen iskorienja od parnih turbina. Ove TE se sastoje od komore za sagorevanje, gasne turbine, kompresora vazduha i elektrinog generatora. Radni fluid kod njih je vreli gas koji se dobija sagorevanjem goriva pomeanog sa vazduhom. Kompresor vazduha usisava vazduh iz atmosfere, sabija ga i predaje komori za sagorevanje. Gorivo se takoe uvodi u komoru za sagorevanje kao teno ili gasovito. Topli sagoreli gasovi dovode se u gasnu turbinu, tu se ire i pokreu lopatice rotora turbine. Za pokretanje ovog postrojenja potreban je asinhroni motor za kompresor vazduha jer se samo pomou njega moe postii visok pritisak vazduha potreban za rad ove TE. Ovaj motor je na istoj osovini sa generatorom, turbinom i kompresorom.

    I ove TE se sastoje iz nezavisnih blokova. One mogu biti: 1. sa zatvorenom ciklusom (koriste teka tena goriva (mazut) a radni fluid im je vazduh i vrlo su

    retke), 2. sa otvorenim ciklusom (koriste naftu i gas a radni fluid im je vazduh).

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    6

    Tipina konfiguracija TE sa gasnom turbinom sa otvorenim ciklusom je

    Termoelektrane sa kombinovanim ciklusom

    To su TE koje koriste i gasne i parne turbine. Toplotna energija vazduha koja se ne moe iskoristiti u gasnoj turbini se koristi za proizvodnju vodene pare u rekuperacionom generatoru pare.

    Tipina konfiguracija TE sa kombinovanim ciklusom je

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    7

    Termoelektrane toplane

    One slue za kombinovanu proizvodnju elektrine i toplotne energije. Elektrina energija se dobija pomou sinhronih generatora koje pokreu gasne ili parne turbine. Toplota se dobija iz niskotemperaturne vodene pare ili tople vode pod pritiskom koja se toplovodima alje do korisnika. Tipina konfiguracija TE-toplane sa oduzimanjem toplote sa parne turbine je

    U TE-toplanama iskoriava se otpadna toplota koja bi inae bila izgubljena.

    Nuklearne elektrane

    Nuklearne elektrane su u sutini parne TE u kojima se toplotna energija dobija iz fisionih nuklearnih reaktora koji imaju ulogu kotla. Postoje dva tipa nuklearnih reaktora:

    1. reaktori sa sporim termikim neutronima, 2. reaktori sa brzim neutronima. Kao nuklearno gorivo koristi se uranijum. Uranijum se raspada usled bombardovanja neutronima i pri

    tome se osloboaju novi neutroni i nastaje lanana reakcija. Neutroni dobijeni nuklearnom reakcijom (sekundarni neutroni) imaju veliku energiju i brzinu kretanja pa je mala verovatnoa da e pogoditi neki atom uranijuma pa ih treba usporiti i tako usporeni neutroni se zovu termiki neutroni. Za usporavanje neutrona koriste se materije sa lakim atomima (voda, teka voda, grafit i sl.) i zovu se moderatori. Za odvoenje toplote iz reaktora najee se koristi veoma ista voda jer estice u vodi mogu da postanu radioaktivne ili gas ugljen-dioksid koji ne postaje radioaktivan i ne izaziva koroziju.

    Osnovni tipovi reaktora su: 1. reaktor sa vodom pod pritiskom (moderator i rashladni fluid je voda a radni fluid je voda), 2. reaktor sa kljualom vodom (moderator i rashladni fluid je voda a radni fluid je voda), 3. reaktor hlaen gasom (moderator je grafit, rashladni fluid je ugljen-dioksid a radni fluid je voda).

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    8

    Tipina konfiguracija nuklearne elektrane sa reaktorom sa vodom pod pritiskom je

    Glavni problem pri radu nuklearnih elektrana je zatita osoblja i okoline od radioaktivnosti.

    HIDROELEKTRANE Hidroelektrane su postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pretvara u mehaniku energiju preko hidraulinih turbina a zatim u elektrinu energiju pomou sinhronih generatora. Hidroelektrane mogu biti konvencionalne i reverzibilne.

    Konvencionalne hidroelektrane Konvencionalne hidroelektrane imaju smer kretanja vode od akumulacionog jezera ka turbini pa imaju samo turbinski pogon. Zavisno od smetaja mainske zgrade, mogu biti pribranske i derivacione.

    Kod pribranskih HE mainska zgrada, sa turbinama, generatorima i sl., je smetena u podnoje brane, neposredno iza akumulacionog jezera. Uglavnom se grade na dovoljno irokim rekama sa strmim obalama.

    Kod derivacionih HE mainska zgrada je, manje ili vie, udaljena od akumulacionog jezera pa se voda do turbina mora dovoditi kanalima, tunelima i cevovodima ija duina moe biti i po nekoliko kilometara.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    9

    Konvencionalne HE, zavisno od veliine akumulacije, odnosno od vremena pranjenja akumulacije, mogu biti protone i akumulacione HE. Akumulacione HE se dele na HE sa dnevnom, nedeljnom, sezonskom i godinjom akumulacijom. Vreme pranjenja akumulacije je ono vreme za koje se isprazni akumulacija ako nema dotoka vode i gubitaka vode usled poniranja, isparavanja i prelivanja. Ako to vreme iznosi do 2 sata HE je protona, od 2 do 400 sata HE je sa dnevnom ili sedminom akumulacijom a vie od 400 sati HE je sa sezonskom ili godinjom akumulacijom. Osnovni delovi HE su: brana, zahvat, dovodni tunel, vodostan (vodna komora), cevovod pod pritiskom, odvod vode, hidrauline turbine i generatori. Brana ima ulogu da obezbedi dobar zahvat, odnosno da skrene vodu sa prirodnog toka prema zahvatu i dovodu vode i da omogui vei pad vode. Moe biti mala (ako je visoka do 12m) i velika (via od 12m). Moe biti betonska ili nasuta. Betonske mogu biti: gravitacione (stabilne su zbog svoje teine), lune(stabilne su zbog lunog oblika), luno-gravitacine (kombinacija prethodnih) i olakane (sa posebnom konstrukcijom i smanjenom teinom i utedom u materijalu). Nasute brane imaju jezgro od zemlje ili nekog slinog materijala koji obezbeuje nepropustnost brane. Brana moe biti gluva (nepropusna) i vodopropusna (sa povrinskim i unutranjim otvorima za preliv vode). Zahvat ima ulogu da zaustavljenu vodu uputi od brane kroz dovod vode ka turbinama. Zahvat moe biti na povrini (kod niskih brana kada je nivo vode iza brane stalan) i ispod povrine vode (kada se nivo vode iza brane bitno menja u tku godine). Dovodni tunel slui za dovod vode od zahvata do vodostana. Moe biti gravitacioni (voda ne ispunjava ceo tunel) ili pod pritiskom (voda ispunjava ceo tunel). Vodostan se ugrauje na kraju dovoda vode, ispred turbine. Ima ulogu rezervoara u sluaju naglih promena optereenja pri naglom zatvaranju turbina. Hidraulina turbina se sastoji od: dovoda vode obrtnom kolu, obrtnog kola (rotora) i odvoda vode iz obrtnog kola. Moe biti akciona (sa slobodnim mlazom vode koji udara u lopatice rotora i skree za 180; Peltonova turbina) i reakciona (voda u rotoru se i skree i ubrzava pa se menja pritisak vode; Francisova, Kaplanova, dijagonalna i cevna turbina). Blok dijagram HE je

    Stepen iskorienja HE je (0.7-0.9).

    Reverzibilne hidroelektrane Kod reverzibilnih HE postoji gornji i donji akumulacioni bazen i pumpno-turbinsko postrojenje. U periodu manjeg optereenja voda se pumpa iz donjeg u gornji rezervoar (pumpni pogon) da bi se u periodu velikih optereenja voda iz gornjeg rezervoara proputala kroz turbine i dobijala el. energija (turbinski pogon). Takva je HE Bajina Bata.

    C-cevovod T-turbina G-generator ET-energetski transformator Ph-hidraulina snaga elektrane Psp-snaga sopstvene potronje Pe-el. snaga elektrane

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    10

    EL. UREAJI U ELEKTRANAMA U TE se koristi sinhroni generator sa valjkastim rotorom ili turbogenerator. On dobija mehaniku energiju od parne turbine ija se ekonominost poveava sa porastom brzine obrtanja. Moe biti dvoplona maina sa sinhronom brzinom obrtanja od min/ob3000n = pri uestanosti od 50Hz a kod nuklearnih elektrana moe biti etvoropolna maina sa sinhronom brzinom obrtanja od min/ob1500n = . Rotori su, zbog velike brzine obrtanja i velikih centrifugalnih sila, malih prenika (do 1.25m) i velikih duina (do 6.5m). TE se na EES prikljuuje preko energetskih transformatora podizaa napona a za napajanje sopstvene potronje koriste se transformatori sputai napona. U HE se koriste generatori sa istaknutim polovima (hidrogeneratori). Ekonomine brzine obrtanja ovih generatora su male (nekoliko desetina do nekolika stotina obrtaja u minutu). Zato su to viepolne maine sa rotorima velikih prenika (veim od 15m) i malim duinama.

    TRANSFORMATORSKA I RAZVODNA POSTROJENJA

    El. postrojenje sa jednim ili vie energetskih transformatora naziva se transformatorska stanica. U trafostanicu ulaze i izlaze vodovi (vazduni i kablovski) za napajanje raznih potroaa i same trafostanice.

    El. postrojenja se mogu postavljati u zgradama i na otvorenom (pod vedrim nebom) i mogu biti oklopljena. Vazduhom izolovana otvorena postrojenja srednjeg napona i metalom oklopljena postrojenja postavljaju se u betonske ili u zidane objekte. Visokonaponska vazduhom izolovana postrojenja postavljaju se na otvorenom. Postrojenja izolovana gasom (elgas), odnosno SF6 postrojenja imaju male dimenzije pa se mogu postavljati i u zgrade i na otvorenom. Prostorni raspored elemenata postrojenja zove se dispozicija.

    POSTROJENJA ZA UNUTRANJU MONTAU To su postrojenja za napone do 38kV. elije u ovim postrojenjima se meusobno odvajaju zidanom ili montanom pregradom. Zidana pregrada je debljine 65mm a izraena je od specijalnog nezapaljivog materijala (heraklit) koji se malterie. Montane pregrade su od lima ili od azbest-cementa debljine desetak mm a okvir im je od elinih profila. Sistemi sabirnica, koje mogu biti jednostruke ili dvostruke, postavljaju se horizontalno a za napon od 38kV mogu i vertikalno. elije sa jednim sistemom sabirnica mogu biti sa i bez zatite od el. luka (lukobran). To je pregrada od nezapaljivog materijala presvuenog cementnim malterom a privrena je provodnim izolatorima pa se el. luk ne moe preneti sa sabirnice na eliju i obrnuto. elije sa dva sistema sabirnica imaju lukobran kao slobodno stojeu eliju. El. postrojenje i vodovi visokog napona koji ulaze u zgradu najee su povezani kablovima a mana te veze je to se zavrava kablovskom glavom koja se esto kvari a mogu biti povezani i vazdunim neizolovanim vodovima i taj vazduni vod izlazi iz trafostanice na gornjem delu zgrade da bi se postigla propisana visina vodova iznad tla.

    POSTROJENJA ZA SPOLJANJU MONTAU To su postrojenja za nazivne napone 123kV i vie. Mogu biti sa jednostrukim i dvostrukim sabirnicama. Postoje razliita izvoenja ovih postrojenja a neka od njih su: sa srednjim stubom, visoko izvoenje i sl.

    Poseban vid postrojenja su trafostanice na stubu. To su mala postrojenja koja se proizvode u fabrici kao gotova tipska postrojenja a slue za napajanje seoskih potroaa, gradilita i sl. U fabrici se montiraju u ispituju, lako se transportuju jer je stub napravljen iz montanih elemenata koji se sastavljaju na mestu ugradnje. Ove trafostanice mogu biti prolazne i krajnje i sadre svu potrebnu opremu za zatitu i merenje (odvodnici prenapona, merni transformatori, brojila, prekidai, rastavljai, osigurai i sl.). Snaga im je najee 400kVA a mogu biti i do 1000kVA:

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    11

    METALOM OKLOPLJENA I GASOM SF6 IZOLOVANA POSTROJENJA ist gas SF6 (sumporheksafluor) ili elgas je bezbojan, bez mirisa, bez ukusa i neotrovan, hemijski stabilan i nezapaljiv. Kompresijom prelazi u teno stanje i obino se skladiti kao tenost. Zahvaljujui dobrim izolacionim osobinama gasa SF6, dimenzije SF6 postrojenja su 3-10 puta manje od dimenzija postrojenja izolovanog vazduhom za isti napon. Zbog metalnog oklopa, koji se najee izrauje od aluminijuma, ova postrojenja nisu osetljiva na uticaje okoline ali im je mana to zbog oklopa mesto kvara nije vidljivo i to otklanjanje kvara traje znatno due. Veoma brzo se montiraju. Izvode se kao jednofazno i trofazno oklopljena. Kod jednofazno oklopljenih postrojenja svaki pol komponente postrojenja je posebno oklopljen oklopom koji predstavlja rezervoar za gas SF6 a kod trofazno oklopljenih sva tri pola su smetena u zajedniki oklop. Trofazno oklopljena postrojenja se koriste za napone do 170kV. SF6 postrojenja su podeljena na gasne komore ili zone i ako doe do kvara u nekoj komori iskljui se samo ona a ne celo postrojenje. Svi metalni delovi su uzemljeni pa ne postoji opasnost od napona dodira. Ovim postrojenjima upravlja se pomou komandnih ormana.

    ELEMENTI RAZVODNIH POSTROJENJA

    SABIRNICE I SPOJNI PROVODNICI Sabirnice omoguavaju meusobno povezivanje razliitih elemenata sistema. Spojni provodnici slue za povezivanje generatora i transformatora sa sabirnicima ili meusobno.

    Sabirnice i spojni provodnici mogu biti izvedeni od krutih provodnika (krute sabirnice) i uadi (uaste

    sabirnice). Kruti provodnici se koriste za napone do 35kV. Provodnici su neizolovani od bakra ili aluminijuma,

    najee su pravougaonog oblika a mogu biti i cevni, kruni, L-profili i U-profili. Kruti provodnici su najee simetrino rasporeeni u horizontalnoj ili vertikalnoj ravni, a moe i u kosoj ravni ili u uglovima trougla.

    Presek krutih provodnika se bira na osnovu zagrevanja u trajnom pogonu. U sluaju kada su radne struje

    veoma velike, faze se izvode iz dva ili vie provodnika manjeg preseka i na taj nain se formira paket provodnika po fazi. Minimalno rastojanje izmeu provodnika unutar paketa jednako je irini jednog provodnika radi boljeg hlaenja a takoe je bolje i provodnike postavljati u horizontalnoj ravni nego u vertikalnoj.

    G-generator K-kabl za napajanje sopstvene potronje GV-generatorska veza SSP-sabirnice sopstvene potronje VNS-visokonaponske sabirnice TV1 i TV2-transformatorske veze T-transformator V1 i V2-nadzemni vodovi.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    12

    Provodnici se mogu i obojiti radi boljeg odvoenja toplote a time se jasnije uoavaju i razlikuju faze provodnika.

    Uaste sabirnice se izrauju od aluminijum-elinih provodnika (Al/el) za napone do 110kV. Postavljaju se u horizontalnoj ravni. Presek uastih provodnika se bira na osnovu zagrevanja u trajnom pogonu. U sluaju kada su radne struje veoma velike ili se jednim provodnikom ne moe izbei korona, faze se izvode iz vie provodnika, odnosno sa provodnicima u snopu.

    Sabirnice se mogu spajati uzduno pod nekim uglom (najee pravim) ili u obliku slova T pomou vijaka, podloki i navrtki.

    POTPORNI I PROVODNI IZOLATORI Potporni izolatori nose sabirnice i ostale neizolovane provodnike u postrojenju. Oni izoluju provodnike od uzemljenih delova i preuzimaju na sebe sile koje deluju na sabirnice pa se biraju na osnovu tih sila i na

    osnovu naznaenog napona sabirnica. Oznaka potpornih izolatora se sastoji od etiri simbola:

    1. prvi simbol je slovo S i predstavlja optu oznaku za potporne izolatore;

    2. drugi simbol je slovo A, B ili C i predstavlja prelomnu silu izolatora;

    3. trei simbol predstavlja oblik metalnog postolja i moe biti slovo R-okruglo postolje, O-ovalno postolje, Q-kvadratno postolje);

    4. etvrti simbol je broj i predstavlja napon izolatora u kV.

    Ako izmeu tree i etvrte oznake stoji slovo e izolator je od epoksida (araldita) a inae je od

    porculana.

    Kod nadzemnih vodova i sabirnica u obliku uadi koriste se visei izolatori. Mogu da budu: kapasti (S), masivni ili puni (VK) i tapni (L).

    Provodni izolatori imaju ulogu da izoluju neizolovane provodnike od zida ili metalanih delova u postrojenjima. Koriste se pri prolazu provodnika iz jedne prostorije u drugu, iz jednog dela oklopljenog postrojenja u drugi ili iz postrojenja u slobodan prostor. Mogu biti za unutranju montau i oni kod kojih je bar jedna polovina napolju. Mogu biti za okrugle provodnike i za pljosnate provodnike. Oznaka provodnih izolatora se sastoji od pet simbola:

    1. prvi simbol je slovo D i predstavlja optu oznaku za provodne izolatore;

    2. drugi simbol je slovo B ili C i predstavlja prelomnu silu izolatora; 3. trei simbol moe biti slovo F i znai da se izolator dovodi u

    prostoriju spolja; 4. etvrti simbol je broj i predstavlja napon izolatora u kV; 5. peti simbol je broj i predstavlja naznaenu struju u A.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    13

    PREKIDAI Prekidai su sklopni ureaji za ukljuenje i iskljuenje el. kola u svim moguim reimima rada. Najvea naprezanja prekidaa nastaju tokom prekidanja struja kratkih spojeva i pojave el. luka. Prekida mora vrlo brzo prekinuti struju kratkog spoja, odnosno odvojiti deo postrojenja koji je u kvaru. Otvaranjem kontakata prekidaa pojavljuje se el. luk zbog veoma velike temperature, odnosno velike struje koja u trenutku razdvajanja kontakata prekidaa protie kroz pol prekidaa. Zbog visoke temperature na kontaktima prekidaa dolazi do deliminog topljenja materijala od koga je izraen kontakt prekidaa i meukontaktni prostor postaje provodan i nastaje el. luk (el. struja i dalje protie iako su se kontakti prekidaa razdvojili). Proces gaenja el. luka odvija se sniavanjem temperature meu kontaktima prekidaa i odvoenjem stvorenih gasova iz meukontaktnog prostora. El. luk se gasi u delu prekidaa koji se naziva komora za gaenje el. luka. Prema vrsti sredine u meukontaktnom prostoru prekidaa i nainu gaenja el. luka, prekidai mogu biti: uljni, malouljni, pneumatski, SF6, i vakuumski prekidai. Kod malouljnih prekidaa, ulje je sredina u kojoj se gasi el. luk a izolacija prema masi su kruti izolatori (presovani papir-pertinaks, epoksi smola, porculan) ili vazduh. Kada doe do razdvajanja kontakata prekidaa stvara se el. luk i ulje u komri isparava pa pritisak u komori raste i ulje poinje da struji oduvava el. luk popreno ili poduno ili kombinovano i tako se hladi el. luk i gasi se. Ovi prekidai se izrauju u razliitim oblicima i time se olakava njihova ugradnja u razliite tipove postrojenja. Mogu biti: stojei, visei, zidni, provodni i sl. Aktivni deo prekidaa (polovi) sa lunom komorom i potpornim izolatorom montiraju se vertikalno na postolju prekidaa a mehaniki deo (pogonski mehanizam) se ugrauje u postolje ili dodatno kuite a kod velikih prekidaa za spoljanju montau u poseban ormar. Kod pneumatskih prekidaa u komori za gaenje luka nalazi se sabijeni vazduh i ona moe biti: sa poprenim-transverzalnim strujanjem vazduha (mlaz vazduha je normalan na el. luk, za napone do 15kV), uzdunim-aksijalnim strujanjem vazduha (mlaz vazduha je paralelan sa el. lukom) i radijalnim strujanjem vazduha (za najvie napone i najvee snage kratkih spojeva). Kod SF6 prekidaa sredstvo za gaenje el. luka koristi se gas SF6 pod pritiskom. To su prekidai malih dimenzija za vrlo velike snage kratkih spojeva jer se u u gasu SF6 mogu prekidati 100 puta vee struje nego u vazduhu. Vakuumski prekidai imaju u lunoj komori vrlo visoki vakuum kao sredinu za gaenje el. luka i kod njih se el. luk za struje iznad 100A cepa u vie uporednih lukova i time se smanjuje prekidna mo prekidaa. Prednosti ovih prekidaa su: veoma dug radni vek, jednostavno odravanje, kontakti su uvek isti, masa i dimenzije su im male, rad im je tih i sl. Nedostatak je visoka cena kotanja. Koriste se za srednje napone do 35kV i struje kratkog spoja do 63kA.

    RASTAVLJAI Rastavlja je mehaniki rasklopni aparat koji slui da vidno i sigurno odvoji deo postrojenja koji nije pod naponom od dela koji je pod naponom kako bi omoguio pristup pojedinim elementima dok su drugi delovi postrojenja u pogonu. Tako se mogu obavljati planski remonti i popravke elemenata bez prekidanja rada ostalih delova postrojenja. Kada se u postrojenju radi, on je uvek otvoren. Rastavljaima se ne prekidaju i ne uspostavljaju struje jer on nema komoru za gaenje el. luka i ne moe ugasiti el. luk. Rastavlja ne sme da se otvori u sluaju kratkog spoja.

    Rastavljai mogu osim glavnih kontakata da imaju i noeve za uzemljenje koji slue za uzemljenje nadzemnih ili podzemnih vodova posle iskljuenja. Takvi rastavljai se zovu zemljospojnici. Zemljospojnik je mehaniki rasklopni aparat koji slui za spajanje delova strujnog kola sa zemljom i on moe neko propisano vreme da izdri struju kratkog spoja ali ne sme da provodi struju pri normalnim uslovima rada. Kada se u postrojenju radi, on je uvek zatvoren. Glavni kontakti i noevi za uzemljenje su mehaniki povezani tako da se noevi za uzemljenje ne mogu zatvoriti ako su glavni kontakti rastavljaa zatvoreni a glavni kontakti se ne mogu zatvoriti ako su zatvoreni noevi za uzemljenje. Rastavljai za vee napone su obino tako spojeni da se

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    14

    ukljuenje i iskljuenje vri u sve tri faze istovremeno a kod rastavljaa za napone do 10kV u postrojenjima male snage mogue je ukljuenje i iskljuenje svake faze posebno. Upravljanje rastavljaima moe biti runo (izolacionom motkom ili ruicom se deluje na polugu koja pokree osovinu rastavljaa; mora se doi do rastavljaa), pneumatsko (komprimovani vazduh deluje na klip cilindra koji pokree osovinu rastavljaa; moe se upravljati daljinski iz komandne prostorijepomou elektropneumatskih ventila) ili na elektromotorni pogon (pokree ih elektromotor i moe se upravljati daljinski iz komandne prostorije).

    RASTAVNE SKLOPKE

    Rastavne sklopke se koriste za prekidanje radnih struja kada bi primena prekidaa bila neekonomina. Snaga iskljuenja sklopke je mala i iznosi nekoliko desetina MVA i koristi se za napone do 38kV i struje do 630A a za vee napone i struje koriste se iskljuivo prekidai. Rastavna sklopka moe da se kombinuje sa visokonaponskim osiguraima koji slue kao zatita od kratkog spoja a sklopka slui za ukljuenje i iskljuenje radne struje. To je, u stvari, rastavlja koji ima noeve koji provode struju u normalnom pogonu i paralelno sa njima je mehaniki povezana komora za gaenje el. luka. Rastavna sklopka se pokree runo ili nekim drugim pogonom.

    OSIGURAI Osnovna uloga osiguraa je da zatiti elemente od kratkog spoja a moe da ih titi i od preoptereenja. Osigura svojim pregorevanjem prekida strujno kolo.

    Osigura se sastoji od porculanske cevi u kojoj je smeten topljivi umetak a to je nit okruglog preseka ili

    traka pravougaonog preseka, od legure srebra sa jednim ili vie suenja po svojoj duini. Kod osiguraa za vee struje moe biti vie paralelnih niti spiralno uvijenih. Spiralno vlakno od volframa ima ulogu da smanji jainu el. polja u unutranjoj auri osiguraa da ne bi dolo do korone. Unutranjost kuita je ispunjena kvarcnim peskom ija je uloga da odvodi toplotu iz umetka koja se javlja pri proticanju velike struje kratkog spoja i da ugasi el. luk. Na krajevima cevi se nalaze metalne kape na koje se dovode i spajaju visokonaponski provodnici koji se tite ovim osiguraem. Pokazna igla u sluaju da je osigura pregoreo ispada iz svog leita pod dejstvom opruge i to je znak da je osigura pregoreo. Osigura se postavlja na postolje ili nosa osiguraa.

    1. kontaktna kapa 2. spoljanja aura od porcelana 3. unutranja aura od porculana 4. topljivi umetak 5. vlakno od volframa 6. i 7. ispune od kvarcnog peska 8. pokazna igla sa oprugom.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    15

    STRUJNI MERNI TRANSFORMATORI

    Oni transformiu struju od vrednosti koja protie kroz vod na 1A ili 5A. Sastoje se od primarnog i sekundarnog namotaja i gvozdenog jezgra od limova. Primarni namotaj se vezuje redno u strujno kolo. Sekundarni namotaj ne sme da bude otvoren. Karakteristine veliine strujnog transformatora (ST) su:

    - naznaeni napon Un; - naznaena primarna struja I1n; - naznaena sekundarna struja I2n (1A ili 5A);

    - naznaeni odnos transformacije 2n

    1nn I

    Im = ; - naznaena trajna termika struja Itth (jednaka je primarnoj struji ST); - naznaena kratkotrajna termika struja Ith ili I1s (vrednost primarne

    struje koju ST moe podneti jednu sekundu bez oteenja); - naznaena dinamika struja Idyn (maksimalna vrednost primarne struje koju ST moe podneti pri

    kratkospojenom sekundarnom namotaju); - namena (ST namenjen za prikljuak mernih instrumenata (za merenje) i ST namenjen za prikljuak

    ureaja za zatitu);

    - greke (strujna %100I

    IImg1

    12ni = , fazna (definisana je uglom izmeu fazora sekundarne i

    primarne struje) i sloena greka) i klasa tanosti (standardne klase tanosti ST za merenje su 0.1; 0.2; 0.5; 1; 3; 5);

    - naznaena impedansa optereenja Z2n (impedansa kola prikljuenog na sekundarni namotaj); - naznaena snaga ST Sn (snaga kojom se NT moe trajno opteretiti a da ne pree definisanu klasu

    tanosti); - faktor sigurnosti Fs i faktor tanosti Ft. Simboli za oznaavanje ST su

    NAPONSKI MERNI TRANSFORMATORI Oni transformiu primarne napone elemenata EES na vrednosti koje odgovaraju naznaenim naponima mernih i zatitnih ureaja i te ureaje pouzdano odvaja od primarnih napona radi bezbednosti osoblja.

    Karakteristine veliine naponskog transformatora (NT) su: - naznaeni primarni napon U1n; - naznaeni sekundarni napon U2n (100V i 200V);

    - naznaeni odnos transformacije 2n

    1nn U

    Um = ;

    - naponska greka %100U

    UUmg1

    12nn = ;

    - fazna greka n (definisana je uglom izmeu fazora primarnog i sekundarnog napona); - klasa tanosti (standardne klase tanosti NT za merenje su 0.1; 0.2; 0.5; 1; 3); - naznaeno optereenje Zn; - naznaena snaga Sn; - naznaeni faktor napona; - namena NT.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    16

    KABLOVI

    Kablovi su provodnici koji su elektrino izolovani i smeteni u zajedniki omota radi zatite od spoljanjih uticaja (vlaga, mehanika oteenja, korozija). Konstrukcija kablova, mehanika zatita i vrsta upotrebljene izolacije zavise od toga da li se kablovi polau neposredno u zemlju, u cevi, beton, vodu, kanale, u vazduhu na otvorenom, u prostorijama i sl i od naznaenog napona. Prema broju ila, kablovi mogu biti jednoilni (za visoke i vrlo visoke napone), troilni (za srednje i visoke napone) i etvoroilni (za niske napone). U zavisnosti od naponskog nivoa, kablovi mogu da budu: standardizovani (naznaenog napona

    kV60Un ) i specijalni (naznaenog napona kV60Un > ). Konstrukcioni elementi kablova su: provodnik, izolacija, ile, jezgro, ekrani i spoljni omotai. Provodnici se izrauju od meko odarenog bakra ili aluminijuma i mogu biti jednoini ili vieini, okruglog ili sektorskog preseka.

    Provodnik je prevuen slojem izolacije koja moe biti od termoplastine mase, impregnisanog papira ili gume. Da bi se dobila to ravnomernija raspodela el. polja, na povrini provodnika se postavlja poluprovodni sloj od umreenog polietilena i to je ekran i imaju ga kablovi za napone preko 12kV. Pouene ile obrazuju jezgro. Jezgro se moe sastojati od 1-5 ila. Da bi se dobio kruni oblik jezgra, izmeu ila se postavlja ispuna. Ispuna se izrauje od niti papira, od PVC niti ili od gume. Iznad jezgra se postavlja pojasna izolacija koja poveava dielektrinu vrstou izolacije izmeu provodnika i plata i uvruje ile u jedinstvenu celinu. Svi kablovi za visoki napon moraju imati zatitu od previsokih napona i to je omota od bakarnih traka ili ica. Plat titi jezgro od vlage. Za kablove izolovane termoplastinim masama, plat moe biti od PVC mase ili od olova a za kablove izolovane impregnisanim papirom, plat se izrauje od olovne beavne cevi. Armatura je zatita od mehanikih oteenja i izrauje se od elinih traka. Omota kabla ili spoljni plat se izrauje od PVC mase ili od impregnisanog papira zalivenih bitumenom.

    Standardizovani kablovi za napone do 35kV oznaavaju se oznakom koja se sastoji od pet grupa slovnih simbola i brojeva. Prva grupa sadri dva slova koja oznaavaju materijal za izradu izolacije provodnika i plata kabla. P - PVC E polietilen X umreeni polietilen G - guma T - tekstil N - neopren

    MT - metalna cev od eline trake sa avom IP - impregnisani papir S - silikonska guma F - izolovana folija O - olovni plat B - butil-guma L - lakirana tkanina A - aluminijumski plat ZO - zaseban olovni plat svake ile.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    17

    Druga grupa daje podatke o njegovim mehanikim svojstvima i antikorozivnoj zatiti. Ovu grupu ine dva broja koja se piu pored prve grupe. Prvi broj definie nain na koji je izvedena mehanika zatita a drugi broj definie antikorozivnu zatitu. Treu grupu ine oznake za vrstu materijala od koga je ila izraena i za oblik preseka ile. Za ile od bakra okruglog preseka nita se ne pie a za aluminijumske ile - A i sektorskog oblika preseka - S. Slovo J znai sektorski jednoilni provodnik.

    etvrtu grupu ine brojane oznake i ona daje podatke o broju ila i preseku provodnika. Prvi broj je broj ila a sledei broj je popreni presek provodnika u mm2 (na primer 4x25mm2). Ako je nulti provodnik manjeg preseka od faznog onda je 3x25+16mm2 ugraen nulti provodnik i 3x25/16mm2 za koaksijalno rasporeen nulti provodnik (fazni provodnici se poue a oko njih se mota helikoidalno nulti provodnik).

    Peta grupa oznaava naznaeni napon kabla U/U0 - fazni/linijski napon (kV/kV). Konstrukcija kabla 110kV sa umreenim polietilenom: 1) provodnik, 2) unutranji poluprovodni sloj, 3) izolacija od umreenog polietilena, 4) spoljanji poluprovodni sloj, 5) bubrea traka, 6) Cu elektrina zatita, 7) bubrea traka, 8) Al-traka.

    Srednjenaponski kablovi su kablovi kod kojih je pogonski napon izmeu 1kV i 60kV. Za napone manje od 15kV koriste se pojasni kablovi a za vee napone kablovi sa ekranizovanim ilama (H-kablovi). Kao srednjenaponski kablovi koriste se i kablovi sa vrstom izolacijom (od umreenog polietilena). Pojasni kabl:

    1) Al-provodnik, 2) izolacija ile, 3) pojasna izolacija, 4) olovni omota, 5) unutranja zatita (papir ili juta), 6) eline trake, 7) impregnisana juta.

    Ekranizovani kabl: 1) Al-provodnik, 2) ekran ile, 3) izolacija ile, 4) ekran izolacije, 5) olovni omota, 6) impregniran papir ili PVC-trake, 7) impregniran papir, 8) impregnirana juta, 9) eline trake, 10) impregnisana juta.

    ODVODNICI PRENAPONA Zbog raznih prelaznih pojava u mrei i postrojenju pojavljuju se naponi koji su dosta vii od naznaenih i nazivaju se prenaponi (komutacioni) a moe doi i do atmosferskih prenapona usled atmosferskih pranjenja. Atmosferski prenaponi ili atmosferski udarni naponi traju obino nekoliko desetina s i mogu imati vrednost od nekoliko MV pozitivnog ili negativnog polariteta. Standardan oblik prenaponskog talasa je

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    18

    Atmosferski prenapon karakteriu temena vrednost Um, polaritet i vreme trajanja ela i zaelja. Vremenski interval OA naziva se vremenom ela talasa a interval OB predstavlja vreme zaelja z. Skraena oznaka naponskog talasa je zmU . Da bi se spreilo tetno delovanje prenapona na elemente postrojenja koristi se aparat koji se naziva odvodnik prenapona. Njegova uloga je da prenapon smanji na nivo koji je bezopasan za opremu. Za ispitivanje opreme kroz koju se oekuje proticanje struje atmosferskog pranjenja (odvodnik prenapona) koristi se standardni strujni udarni talas.

    Najjednostavniji ureaj za zatitu od prenapona je iskrite. To su dve elektrode, od kojih je jedna uzemljena a druga vezana za fazni provodnik. Kada iskrite reaguje (proradi) stvara se kratki spoj jer je jedna elektroda uzemljena. Danas se koriste dva tipa odvodnika prenapona: silicijum-karbidni (SiC) odvodnici i cink-oksidni (ZnO) odvodnici.

    Odvodnik se postavlja to je mogue blie tienom objektu (u visokonaponskim postrojenjima to su energetski transformatori jer su oni najskuplji elementi postrojenja).

    PRIGUNICE Prigunica je induktivni namotaj bez gvoa koji se vezuje na red sa potroaem. U elektroenergetskim sistemima prigunice se najee koriste za ogranienje struja kratkih spojeva, za uzemljenje neutralne take energetskih transformatora i za regulaciju reaktivnih snaga. Prigunice za ogranienje struja kratkih spojeva namenjene su za redno vezivanje u granu mree. Ove prigunice nemaju feromagnetno jezgro, namotaji su napravljeni od bakra ili aluminijuma i imaju kostur od specijalnog betona. Trofazna prigunica se sastoji od tri jednofazne koje se postavljaju jedna iznad druge ili jedna pored druge. Prigunice se izvode za unutranju ili spoljanju montau, sa suvom ili uljnom izolacijom.

    a) obina-redna prigunica izmeu sabirnikih sekcija b) obine-redne prigunice u izvodima c) razdvojna prigunica

    Kod mrea sa izolovanom neutralnom takom, u neutralnu taku mree se prikljuuju kompenzacione prigunice (Petersenove prigunice). One se prave sa magnetnim jezgrom koje ima vei vazduni zazor i smetaju se u sud sa uljem. U mreama, u kojima je neutralna taka uzemljena preko male impedanse, koriste

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    19

    se prigunice za uzemljenje koje su sline kompenzacionim ali sa mnogo manjom reaktansom i dimenzije su im mnogo manje.

    Prigunice za regulaciju reaktivne snage preuzimaju vikove stvorene reaktivne snage i ne dozvoljavaju povienje napona iznad maksimalno dozvoljene vrednosti. Najee se koriste tiristorski kontrolisane prigunice i prigunice upravljane jednosmernom strujom.

    KONDENZATORI I KONDENZATORSKE BATERIJE Potroai elektrine energije, pored aktivne snage, uzimaju iz mree i reaktivnu snagu. Tipini potroai reaktivne snage su asinhroni motori, transformatori i prigunice, fluoroscentne svetiljke i sl. Reaktivna snaga dodatno optereuje elemente mree i uzrokuje pad napona i poveane gubitke, zbog ega je potrebno izvriti kompenzaciju reaktivne snage a to znai proizvodnju reaktivne snage na mestu njene potronje ili to blie njemu. Kompenzacija reaktivne snage se vri kondenzatorskim baterijama. Kompenzacija reaktivne snage moe biti statika i dinamika. Statika kompenzacija se sprovodi kondenzatorskim baterijama stalnog kapaciteta i ne postoji mogunost regulisanja reaktivne snage. Dinamika kompenzacija omoguava regulaciju reaktivne snage jer je kondenzatorska baterija napravljena od veeg broja kondenzatora razliitog kapaciteta i ima ureaj za automatsku regulaciju ukljuenosti pojedinih stepena. Prekompenzacija nije dozvoljena i loa je po sistem i do nje ne moe doi ako se koristi automatska regulacija reaktivne snage. Kompenzacija moe biti i: pojedinana, grupna i centralna. Pojedinina kompenzacija se sprovodi tako to se veim potroaima (motorima i energetskim transformatorima) direktno prikljui kondenzatorska baterija odgovarajue snage. Grupna kompenzacija se sprovodi za grupu potroaa i poto se potronja reaktivne snage menja u toku dana, grupna kompenzacija se realizuje ugradnjom kondenzatorskih baterija sa ureajem za automatsku regulaciju. Pod centralnom kompenzacijom se podrazumeva prikljuenje kondenzatorskih baterija u potroake take mree. To su, najee, sabirnice u postrojenju iz kojeg se napaja posmatrano potroako podruje.

    UREAJI ZA UPRAVLJANJE POTRONJOM ELEKTRINE ENERGIJE (MTK) MTK (mrena tonfrekventna komanda) je oblik upravljanja potronjom elektrine energije koji koristi samu mreu za prenos podataka. Koristi se za upravljanje tarifama, javnim osvetljenjem, daljinsko ukljuivanje i iskljuivanje termikih potroaa, alarmiranje mobilnih ekipa i sl. Prenos podataka je jednosmeran, od jednog ili vie predajnika ka velikom broju izvrnih prijemnika. Upravljaki signal predstavlja kratki niz odreenih impulsa koji formiraju tzv. impulsni telegram. Signal se ubacuje u mreu simetrino u sve tri faze, najee na naponima od 10kV, 20kV ili 35kV. Nadgledanje i upravljanje MTK sistemom se obavlja iz centralne komandne stanice (dispeerskog centra) u kojoj ureaj centralne emisione automatike stvara impulsne telegrame i alje ih pedajnicima. Predajnici ili emisiona postrojenja se ugrauju u pojedine transformatorske stanice i ubacuju upravljake naredbe (preko impulsnog telegrama) u energetsku mreu. Komunikacija izmeu centralne komandne stanice i pojedinih transformatorskih stanica se ostvaruje telefonskom ili radio vezom (pomou signalnih parica). Pored impulsnog telegrama, iz centralne komandne stanice se alje i tonfrekventni nosilac, tzv. pilot frekvencija, da bi se uskladio rad predajnika u transformatorskim stanicama i da bi se izbeglo ometanje izmeu pojedinih sistema.

    TRANSFORMATORI SNAGE U POSTROJENJIMA Energetski transformator je statiki ureaj sa dva ili vie namotaja koji vri transformaciju el. energije sa jednog naponskog nivoa na drugi pri istoj uestanosti radi prenosa el. energije. Sastoji se od magnetnog kola-jezgra od feromagnetnog materijala i primarnog (prima energiju iz mree) i sekundarnog namotaja (predaje energiju potroau). Jezgro je napravljeno od hladno valjanih elinih limova da bi se snizilu gubici usled histerezisa i vrtlonih struja. Namotaji su od bakarnih ili aluminijumskih provodnika okruglog ili pravougaonog

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    20

    preseka. Zavisno od vrste izolacije, transformatori mogu da budu uljni i suvi. Prema principu transformacije, mogu da budu: sa odvojenim namotajima (dvonamotajni i tronamotajni) i autotransformatori. Karakteristine veliine energetskih transformatora su:

    - naznaeni napon namotaja Un (napon koji nastaje u praznom hodu izmeu prikljuaka namotaja);

    - naznaeni odnos transformacije 2

    1

    n2

    n1

    NN

    UUm == (odnos naznaenih napona ili broja navojaka

    primara i sekundara); - naznaena snaga Sn; - naznaena struja In; - napon kratkog spoja energetskog transformatora uk% (napon koji pri ispitivanju u kratkom spoju

    postigne odgovarajuu naznaenu struju); - nain hlaenja uljnih transformatora; - sprega namotaja u transformatoru (trougao D, zvezda Y ili izlomljena zvezda Z). Transformatori mogu biti za povienje napona i za snienje napona.

    Gubici snage u transformatoru sastoje se od gubitaka u bakru PCu (zavise od optereenja) i gubitaka u gvou PFe (ne zavise od optereenja) Grupe sprezanja energetskih transformatora su:

    1. sprega zvezda-zvezda (koristi se za povezivanje dve mree visokog napona); 2. sprega zvezda-slomljena zvezda (koristi se kod mree kod koje se koristi nulti provodnik i kod

    manjih snaga transformatora); 3. sprega trougao-slomljena zvezda (koristi se kod mree kod koje se koristi nulti provodnik i kod

    veih snaga transformatora); 4. sprega zvezda-trougao (koristi se za transformatore koji rade u bloku sa generatorom). Vrlo esto se u visokonaponskim postrojenjima zahteva da dva ili vie transformatora snage rade

    paralelno, odnosno da njihovi primarni namotaji budu prikljueni na zajednike sabirnice a sekundarni namotaji, takoe, na zajednike sabirnice ili mreu. Paralelan rad transformatora je dobar ako:

    - pri neoptereenoj sekundarnoj mrei kroz sekundarne namotaje ne teku nikakve struje; - transformatori dele optereenje srazmerno svojim naznaenim snagama (ne smeju se previe

    razlikovati; odnos najvee prema najmanjoj ne sme biti vei od 3); - nema faznog pomeraja izmeu odgovarajuih veliina pojedinih transformatora. Da bi paralelan rad transformatora bio dobar, moraju biti ispunjeni sledei uslovi: - odnosi transformacije svih transformatora moraju biti jednaki; - transformatori moraju imati istu spregu namotaja; - naponi kratkog spoja svih transformatora moraju biti jednaki. Transformator treba zatititi od: - spoljanjih prenapona (odvodnicima prenapona); - struja kratkih spojeva i preoptereenja (prekidaima, osiguraima, prekostrujnim relejima i sl.); - kvarova u samom transformatoru (Buholcovim relejem, kotlovskom zatitom i sl.).

    POSTROJENJA JEDNOSMERNE STRUJE Oko 20% ukupno potroene el. energije se troi u vidu jednosmerne struje. U oblasti elektroprivrede, koristi se za pobuivanje generatora, upravljanje ureajima za kompenzaciju reaktivne snage, kao rezervno napajanje ureaja u postrojenjima, za napajanje komandno-signalnih kola i sl. Koristi se u tekstilnoj industriji, za regulaciju el. pei, u topionicama, valjaonicama, za pokretanje el. lokomotiva, tramvaja, trolejbusa, kranova, dizalica, i sl. Jednosmerna struja se dobija iz mree naizmenine struje korienjem elektronskih komponenata koje se zovu usmerai. Usmerai manjih snaga su monofazni i koriste se za napajanje elektronskih kola a usmerai veih snaga su trofazni i koriste se u energetskim postrojenjima.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    21

    Najjednostavniji usmeraki element je poluprovodnika dioda koja proputa el. struju u jednom smeru a u drugom ne. Tiristor se moe upotrebiti da prekine normalno provoenje struje za bilo koji vremenski period i da bi struja nastavila da tee potrebno je dovesti odgovarajui pobudni signal na pobudnu elektrodu (provodi samo pozitivnu poluperiodu sinusoide). U energetskim postrojenjima koriste se trofazni usmerai (usmerake stanice) koji mogu biti polutalasni i punotalasni (mostni). Akumulatori su ureaji za akumuliranje el. energije. El. energija jednosmerne struje se pretvara u hemijsku energiju (punjenje) koja se uva u akumulatoru i prikljuenjem potroaa se hemijska energija pretvara u el. energiju (pranjenje). Akumulator ima jednu ili vie elija koje spojene na red ine akumulatorsku bateriju. Svaka elija ima pozitivnu i negativnu elektrodu koje su razdvojene elektrolitom. Osnovni parametri akumulatora su naznaeni kapacitet i naznaeni napon. Naznaeni kapacitet je koliina naelektrisanja koju akumulator moe da preda potroau tokom pranjenja odgovarajuom naznaenom strujom a da napon akumulatora ne opadne ispod krajnjeg napona pranjenja. Naznaeni napon je proizvod broja redno vezanih elija i naznaenog napona jedne elije. Prama nameni mogu biti: stacionarni (vezuju se paralelno sa ispravljaima i slue za napajanje ureaja za signalizaciju, veze, zatitu, osvetljenje i sl., najee su olovni), starterski (za pokretanje automobila, olovni ili nikl-kadmijumski), trakcioni (za pokretanje viljukara, jamskih lokomotiva i sl.) i prenosni (za napajanje ureaja malih snaga). Osnovni elementi olovnog akumulatora su:

    - pozitivna elektroda (olovo-superoksid ( )2PbO ; - negativna elektroda (isto upljikavo olovo ( )Pb ); - elektrolit (razblaena sumporna kiselina ( )42SOH ). Naznaeni napon elije olovnog akumulatora je 2V. Hemijski procesi tokom punjenja i pranjenja akumulatora se mogu prikazati formulom

    gde je ( )2PbO - olovo-superoksid, ( )42SOH - sumporna kiselina, ( )Pb - olovo, ( )4PbSO - olovo-sulfat. Ako ovu jednainu itamo sa leva na desno ona znai pranjenje a obrnuto znai punjenje pa se radi o povratnom ili reverzibilnom procesu.

    Osnovni elementi alkalnog (nikl-kadmijumskog) akumulatora su: - pozitivna elektroda (nikl-oksid-hidrat ( )( )OHNiO ; - negativna elektroda (kdmijum u obliku praha ( )Cd ); - elektrolit (kalijum-hidroksid ( )KOH ). Naznaeni napon elije alkalnog akumulatora je 1.2V. Akumulatori se pune jednosmernom strujom i ureaji kojima se pune se zovu punjai i to su ispravljai

    izvedeni diodama i tiristorima koji naizmeninu el. energiju pretvaraju u jednosmernu. Veliki broj ureaja u razvodnim postrojenjima i elektranama zahteva neprekidno napajanje (upravljaka

    kola, kola signalizacije, relejni ureaji, pobudni sistemi, raunarski sistemi, osvetljenje) i za to se koriste sistemi za neprekidno napajanje.Oni se sastoje od ispravljaa, akumulatorske baterije i invertora (pretvaraju jednosmernu u naizmeninu struju). Kada ima napajanja iz mree, akumulator je stalno napunjen pomou ispravljaa i preko invertora napaja potroae. Kada doe do prekida napajanja iz mree, invertor se napaja iz akumulatora i napaja potroae.

    )elektroda()elektroda()elektroda()elektroda(

    )()()()(

    PbSOOH2PbSOPbSOH2PbOvodakiselina

    sumporna

    punjenje

    424pranjenje422

    + +++ ++

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    22

    ELEKTRINE EME

    Grafiki simboli

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    23

    Jednopolne i tropolne eme U postrojenju se razlikuju: 1. glavna strujna kola (prikljuena su na pogonski, visoki napon), 2. strujna kola zatite i merenja (prikljuena su na sekundarne namotaje strujnih ili naponskih transformatora) i 3. pomona strujna kola (prikljuena su na pomone izvore jednosmerne struje). Postrojenja se na crteima predstavljaju pomou ema. El. eme imaju za cilj da pokau nain spajanja aparata i postrojenja. U zavisnosti od toga ta predstavljaju i koliko detaljno, postoji vie vrsta ema:

    1. jednopolna ema (glavna); 2. tropolna ema ili ema delovanja; 3. montana ema (ema vezivanja); 4. razvijena ema. Glavna ema slui kao osnova za projektovanje i na njoj

    su prikazana glavna strujna kola. Ovakve eme se prikazuju uproeno bez naznaavanja prateih elemenata postrojenja kao to su merni transformatori, odvodnici prenapona i sl. One treba da budu: pouzdane (sa malom verovatnoom kvarova), elastine (da omoguavaju premetanje i grupisanje elemenata (generatora, transformatora, vodova) i pod optereenjem u toku pogona), ekonomine (da omoguavaju upotrebu minimalnog broja skupih elemenata (naroito prekidaa)), jednostavne (pregledne i lake za rukovanje). Jednopolna ema transformatorskog polja je

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    24

    Tropolne eme ili eme delovanja pored glavnih strujnih kola sadre i kola zatite, merenja i pomona strujna kola. One daju prostorni raspored svih aparata ali ne i njihov taan poloaj. To je glavna ema za kontrolu ispravnosti vezivanja aparata i opreme.

    Tropolna ema transformatorskog polja je

    ema vezivanja se izrauje na osnovu eme delovanja i prikazuje prostorni raspored elemenata. Na ovoj emi se oznaavaju sve prikljune stezaljke na elementima, redne stezaljke od kojih polaze i na kojima se zavravaju provodnici kao i provodnici svih strujnih kola u postrojenju sa svim podacima (broj kabla, vrsta kabla, broj i presek ila, namena i sl.).

    Kod veih i komplikovanijih ema postrojenja vrlo je teko pratiti sva strujna kola i tada se crtaju razvijene eme. Razvijena ema prikazuje delovanje pomonih strujnih kola i redosled ukljuenja i iskljuenja pojedinih aparata. Strujna kola se crtaju pravolinijski, bez ukrtanja, ne vodi se rauna o prostornom rasporedu i mehanikoj povezanosti pojedinih delova. Kola se unose sleva nadesno prema vremenskom ukljuenju njihovih elemenata. Ova ema omoguava brz uvid u veze i njihovo funkcionisanje i korisna je za pronalaenje kvarova.

    Komandne table u postrojenjima moraju biti tako projektovane i izvedene da osoblje koje njima rukuje ima to bolju preglednost i da lake vri manipulacije pa se na njima crtaju slepe eme. Na njima su ucrtani rasklopni aparati i pomoni ureaji i njihove veze sa sabirnicama. Na njima se mogu nalaziti i svetlosne oznake koje pokazuju stanje ukljuenosti i iskljuenosti pojedinih aparata (crveno svetlo aparat je ukljuen, zeleno svetlo - iskljuen). Da bi se ema pravilno proitala, potrebno je znati grafike simbole kojima se predstavljaju pojedini elementi i njihove funkcije u kolima.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    25

    KOMANDNI I SIGNALNI UREAJI

    OPTI PRINCIPI UPRAVLJANJA POSTROJENJEM

    Pod upravljanjem postrojenjem se podrazumevaju sve mere i postupci koji se preduzimaju radi pouzdanog i bezbednog uspostavljanja ili prekidanja visokonaponskih kola. Upravljati znai na odgovarajui nain komandovati prekidaima i rastavljaima da bi se odreeni deo postrojenja doveo u beznaponsko stanje ili stavio pod napon. Do prekidanja strujnog kola moe doi zbog delovanja zatite ili zbog vrenja odreenih neophodnih radova u postrojenju. Odgovorno lice u postrojenju mora da zna zato je dolo do iskljuenja da bi preduzelo mere da se taj uzrok otkloni i da se iskljueni deo postrojenja ponovo stavi pod napon. U postrojenjima srednjeg napona merni instrumenti, releji i ureaji za signalizaciju i upravljanje se smetaju na komandne table koje se nalaze neposredno uz eliju (to je prostor koji zauzimaju ureaji preko kojih se odreeni element postrojenja vezuje za sabirnice kod postrojenja u zgradama, a kod postrojenja na otvorenom se zove polje) tako da ne postoji posebna komandna prostorija. Kod postrojenja vieg napona i kod postrojenja na otvorenom koriste se komandni pultovi. Manji komandni pultovi (duine do 8m) postavljaju se u jednoj liniji a vei se postavljaju u luku. Na prednju stranu komandne ploe postavljaju se pokazni instrumenti, ureaji za upravljanje i slepa ema na kojoj je oznaeno ta je pod naponom a ta nije a kod elektrana ucrtane su i sinoptike eme koje prikazuju stanje svih termikih i hidraulikih objekta (koliina vode, pritisak pare, pritisak i koliina ulja i sl.).

    RUNO I ELEKTRINO KOMANDOVANJE Pod komandovanjem se podrazumeva ostvarivanje zahteva da se sklopni aparati ukljue ili iskljue. Pri iskljuenju dela postrojenja najpre se otvaraju kontakti prekidaa a zatim se otvaraju odgovarajui rastavljai. Pri ukljuenju dela postrojenja najpre se zatvaraju rastavljai a zatim se zatvaraju kontakti prekidaa. Komandovanje sklopnim aparatima moe biti runo i elektrino pomou pogonskih mehanizama. Runo komandovanje se primenjuje za rastavljae napona do 35kV i za zemljospojnike napona do 110kV. Za rastavljae napona veeg od 110kV komandovanje je elektrino. Komandovanje prekidaima je elektrino.

    POKRETANJE SKLOPNIH APARATA Pokretanje (otvaranje i zatvaranje) sklopnih aparata moe se obaviti:

    1. na licu mesta (za napone manje od 35kV): a) direktno (pritiskom na taster pogonskog mehanizma ili aktiviranjem odgovarajue poluge) i b) indirektno (iz pripadajueg komandnog oramara);

    2. lokalno (iz posebne prostorije unutar postrojenja elektrinim putam) i 3. daljinski (davanjem komande sa mesta koje je udaljeno od postrojenja, obino iz dispeerskog

    centra). Daljinsko ukljuivanje i iskljuivanje rastavljaa i prekidaa se moe vriti pomou komandno-

    potvrdnih prekidaa. Da bi se spreilo sluajno i pogreno rukovanje, pri radu sa komandno-potvrdnim prekidaima, uvek treba napraviti dva pokreta dok se eljena komanda ne izvri, odnosno oni imaju dva poloaja: pripremni i izvrni (izvlaenje ruice (pripremni) i okretanje ruice (izvrni) ili okretanje ruice za 90 (pripremni) i jo jednom za neki ugao (izvrni)). Ruica komandno-potvrdnog prekidaa se zadri kratko vreme u izvrnom poloaju, dok se ne ukljui rastavlja, posle ega se sama vraa u pripremni poloaj za ukljuenje. Na isti nain daje se komanda za iskljuenje rastavljaa. Poloaj komandno-potvrdnog prekidaa se signalizira sijalicom koja je ugraena u ruicu rastavljaa. Komandno-potvrdni prekidai za upravljanje prekidaima imaju i zvunu signalizaciju. Noevima za uzemljenje na rastavljau voda ne komanduje se daljinski, ve runo, u postrojenju. Na komandnoj tabli postoji potvrdni prekida koji signalizira poloaj noa.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    26

    POGONSKI MEHANIZMI SKLOPNIH APARATA

    Rastavlja se moe pokretati runo, pneumatski ili elektromotornim pogonom. Upravljanje pneumatskim i elektromotornim pogonskim mehanizmima moe se obavljati i daljinski. Za pokretanje prekidaa koriste se runo-opruni, elektromagnetni, pneumatski i elektromotorni pogoni. Runo-opruni pogon se sastoji u runom sabijanju opruge za ukljuenje i koristi se kod malouljnih prekidaa napona do 10kV. Kod elektromagnetnih pogona prekida se ukljuuje tako to pritiskom na taster poinje da deluje elektromagnet za ukljuenje a iskljuuje pomou opruge. Kod pneumatskog pogona, prekida se ukljuuje dejstvom komprimovanog vazduha na kontakte prekidaa a iskljuuje aktiviranjem elektromagneta za iskljuenje ili dejstvom opruge. Pri elektromotornom pogonu opruga za ukljuenje prekidaa se sabija pomou elektromotora.

    SIGNALIZACIJA Povratno javljanje treba da signalizira poloaj prekidaa. Signalizacija treba da bude tako izvedena da se poloaj prekidaa moe tano utvrditi. U tu svrhu se upotrebljavaju kontakti signalnog prekidaa koji je mehaniki spojen sa osovinom prekidaa. Signalni prekidai su pomoni prekidai koji se ugrauju uz prekidae i rastavljae i pokreu se neposredno sa njihovih osovina a ako rastavlja ima pneumatski pogonski mehanizam, signalni prekidai se pokreu sa komandnih ureaja. Signalni prekidai imaju nekoliko razliitih kontakata za signaliziranje, sinhronizaciju i blokiranje i to su:

    - radni otvoreni kada su iskljueni glavni kontakti prekidaa ili noevi rastavljaa, odnosno kada kroz pobudni namotaj releja tee struja;

    - mirni - zatvoreni kada su iskljueni glavni kontakti prekidaa ili noevi rastavljaa, odnosno kada kroz pobudni namotaj releja ne tee struja;

    - trenutni slui za zvuno signaliziranje da je prekida iskljuen delovanjem nekog od zatitnih ureaja;

    - produeni due traje u smeru iskljuenja. Signalizacija moe biti: obavetajna (obavetava o trenutnom stanju aparata preko sijalice ili preko

    pokazivaa poloaja) i alarmna (javlja o stanjima kao to su: poremeaj u postrojenju, kvar, ispad pojedinih aparata, havariju i sl.).

    Radnici u postrojenju treba uvek da budu upozoreni pre iskljuenja prekidaa zbog delovanja zatitnih ureaja. Svetlosna signalizacija se ostvaruje pomou dve sijalice, jedna pokazuje da je aparat ukljuen a druga da je iskljuen. To je potrebno zbog sigurnosti u sluaju pregorevanja sijalice. Svetlosna signalizacija nije dovoljna pa se iskljuenje prekidaa signalizira i akustino (truba). Truba se iskljuuje pritiskom na taster. U velikim postrojenjima signalizacija se ostvaruje po grupama, sa jednom signalnom trubom koja signalizira da je dolo do iskljuenja, dok sijalica signalizira u kojoj grupi je dolo do iskljuenja. Truba se zatim iskljuuje jednim tasterom a sijalica drugim.

    AUTOMATSKO PONOVNO UKLJUENJE Kod savremenih tipova prekidaa predviena je mogunost iskljuenja i brzog ponovnog ukljuenja, jer je veliki broj kvarova u elektroenergetskim sistemima privremenog karaktera. Obino se zahteva da prekida moe ponovo da ukljui deo mree koji je bio iskljuen zbog kvara, kao i da ga brzo iskljui ako je ostao u kvaru. esto se zahteva i mogunost dva uzastopna ponovna ukljuenja sa trenutnim naknadnim iskljuenjima. Propisi preporuuju kao standard za normalne uslove rada sledei ciklus operacija : iskljuenje pauza od 180s ponovno ukljuenje sa trenutnim iskljuenjem pauza od 180s - ponovno ukljuenje sa trenutnim iskljuenjem. Skraena oznaka za ovaj ciklus je O 3min CO 3min CO.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    27

    BLOKIRANJE RASTAVLJAA

    Kod rastavljaa je mogue runo ukljuenje i iskljuenje i to veoma esto predstavlja uzrok havarija u postrojenjima. Da bi se spreile pogrene manipulacije, rastavlja se blokira, odnosno onemoguava se njegovo otvaranje dok protie struja uprkos komandi za otvaranje. Rastavlja se moe blokirati mehaniki, pneumatski ili elektrino. Mehaniko blokiranje se primenjuje u postrojenjima sa runim upravljanjem i rastavlja je mehaniki ukoen ili otkoen zavisno da li je prekida ukljuen ili iskljuen. Mehaniko blokiranje se izvodi pomou katanca kojim se zakljuavaju pogoni sklopnih aparata ili sistemom centralnog zakljuavanja brava kljuevima (svi rastavljai se blokiraju pomou jednog kljua i on se stavi u bravu pogona prekidaa i kada je prekida ukljuen, ne moe se izvaditi). U veim postrojenjima blokiranje rastavljaa se, najee, obavlja elektrinim putem preko jednog od kontakata na signalnom prekidau ili postavljanjem pomonog releja koji se pobuuje preko kontakata signalnog prekidaa.

    UREAJI ZA SINHRONIZACIJU U svakoj elektrani nalazi se po nekoliko generatora i u odnosu na ostali deo elektroenergetskog sistema svi generatori rade paralelno. U toku dana ne rade stalno svi gneratori, to zavisi od dijagrama dnevnog optereenja. Postupak ukljuenja generatora na mreu naziva se sinhronizacija i ona se moe obavljati runo i poluautomatski ili automatski (kod postrojenja sa daljinskim upravljanjem). Kod sinhronih generatora treba da bude ispunjeno vie uslova za paralelan rad: 1. redosled faza generatora i mree na koju se prikljuuju mora biti isti. 2. elektromotorna sila generatora mora biti jednaka naponu mree. 3. elektromotorna sila generatora mora biti u fazi sa naponom mree. 4. uestanost elektromotorne sile generatora mora biti jednaka uestanosti napona mree. U svakoj elektrani postoji posebna oprema za dovoenje sinhronih generatora u paralelan rad s ostalim generatorima, odnosno oprema za sinhronizaciju. Ovu opremu sainjavaju dvostruki voltmetar (jedan voltmetar meri napon mree a drugi elektromotornu silu generatora), dvostruki frekvencmetar (jedan frekvencmetar meri uestanost napona mree a drugi uestanost elektromotorne sile generatora), sinhronizacione sijalice (obine sijalice koje se pale ili gase kada se poklope uestanosti napona mree i generatora) i nulti voltmetar (osetljiv na male vrednosti napona) i sinhronoskop (to je aparat koji moe da zameni sinhronizacione sijalice i nulti voltmetar).

    RADOVI NA IZGRADNJI ELEKTRINIH POSTROJENJA

    MONTANI RADOVI U ELIJAMA I POLJIMA, U ZGRADAMA I NA OTVORENOM PROSTORU

    Nakon to se obave graevinske i komunalne pripreme prostorija i okolnog prostora, postupak montae postrojenja obuhvata bravarske i elektromontane radove. Bravarski radovi obuhvataju: pripremu materijala, izradu bravarskih elemenata, zatitu elemenata (bojenje, cinkovanje), radioniko sklapanje konstrukcija, provera dimenzija u odnosu na vrednosti iz projekta, transport elemenata do mesta montae postrojenja i montaa opreme. Elektromontani radovi su: priprema materijala, radionika izrada, obavljanje neophodnih ispitivanja, transport elemenata do mesta montae postrojenja, montaa opreme, spajanje bravarskih i elektromontanih radova i provera funkcionisanja i ostala propisana ispitivanja. Zatim sledi otklanjanje nedostataka u saradnji sa odgovornim licem (nadzornim organom). Pre poetka radova potrebno je raistiti teren gde e se obaviti montaa. Sve otvore na mestu gde se obavljaju radovi (graevinske i montane otvore, otvore izmeu spratova, kablovske ahte) treba zatvoriti

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    28

    podovima koji se ne pomeraju ili ih treba ograditi. Istovremeno obavljanje elektromonterskih i graevinskih radova dozvoljava se samo ako ne postoji mogunost da se radnici povrede. Pri montai otvorenog dela postrojenja taj deo mora biti ograen. Kablovski kanali, do postavljanja ploa koje su predviene projektom, treba da budu zatvoreni a kada se poloe kablovi u njih treba ih zatvoriti ploama. Sve konstrukcije otvorenog dela postrojenja (sabirniki i dalekovodni portali, osnove za posravljanje prekidaa, rastavljaa i mernih transformatora) moraju da budu privrene odgovarajuim zavrtnjima ili zavarene na odgovarajui nain. Ako ovo nije ispunjeno, rad na takvim konstrukcijama je zabranjen. Sabirnice otvorenih delova postrojenja treba montirati pre opreme. Pri radu na visini, na otvorenim postrojenjima, svi monteri su duni da se vezuju za konstrukciju pomou sigurnosnih pojaseva. U sluaju oluje ili jakog vetra svi radovi na montai opreme otvorenih postrojenja i na uvoenju nadzemnih vodova u zatvorena postrojenja treba da budu obustavljeni. Najee se poinje sa montaom potpornih i provodnih izolatora na odgovarajuoj noseoj konstrukciji. Zatim se montiraju rastavljai, rastavne sklopke i rastavljai sa zemljospojnicima. Najpre se montiraju izolatori rastavljaa, pa glavno kolo rastavljaa a na kraju pogonski mehanizam i svi delovi se zatim poveu i izvre se merenja da bi se proverila ispravnost montae. Montaa prekidaa se vri na isti nain kao i montaa rastavljaa (prekidai se montiraju iskljuivo u vertikalnom poloaju). Zatim se montiraju merni transformatori (uljni samo u vertikalnom poloaju a ostali u bilo kom poloaju). Zatim se montiraju odvodnici prenapona (u vertikalnom poloaju ili se mogu bono okaiti na zid). Montaa sabirnica je veoma vana i veoma vano je pravilno saviti i nastaviti ine (mogu biti bakarne i aluminijumske). Za to se koristi priruni alat i prese (obino hidrauline). Posle montae ine se obino premazuju odgovarajuom bojom u zavisnosti od faze.

    MONTAA OKLOPLJENIH POSTROJENJA Vazduhom izolovana i metalom oklopljena postrojenja uglavnom su fabriki montirana i tipski proizvedena tako da samo treba sklopiti pojedine elemente prema projektu. SF6 postrojenja treba da budu montirana na podlogu koja je potpuno horizontalna. Svi delovi su, takoe, tipski proizvedeni.

    MONTAA POSTROJENJA NA STUBU Postrojenje na stubu je transformatorska stanica, najee 10kV/0.4kV pogodna za napajanje seoskih domainstva, gradilita i sl. Tipski je proizvedena i ispitana u fabrici a zatim se demontira i transportuje na mesto ugradnje. Stub je elian i sastavljen iz vie delova koji se lako i brzo sklapaju na mestu ugradnje. Oprema se montira od vrha stuba i najpre se montiraju odvodnici prenapona, pa zatim rastavna sklopka i transformator. Niskonaponski deo se smeta u zatvoreni ormar, koji se montira u donji deo stuba kako bi mu se moglo prii bez penjanja.

    MONTAA TRANSFORMATORA Energetski transformatori napona do 35kV isporuuju se kompletno montirani. Na mesto ugradnje se dovoze kamionima ili specijalnim transporterima. Transformatori ostalih naponskih nivoa isporuuju se u delovima. Transformator se postavlja na mesto predvieno u postrojenju i tu se uvruje. Posle toga, montiraju se delovi koji su skinuti prilikom transporta i naliva se ulje u kotao. Na kraju se obavljaju neophodna merenja radi provere.

    MONTAA I EMIRANJE RAZVODNIH TABLI I PULTOVA emiranje razvodnih tabli i pultova obavlja se na osnovu montanih ema koje precizno oznaavaju gde koji provodnik poinje, kuda prolazi i gde se zavrava. Svaka ila ima oznaku i broj aparata koji se povezuje, kao i presek kabla. Po zavretku montae, potrebno je proveriti otpor izlacije.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    29

    IZRADA UZEMLJENJA

    Prema nameni imamo nekoliko vrsta uzemljenja: radno ili pogonsko (povezuje delove el. postrojenja sa zemljom radi onemoguavanja pojave prenapona u el. postrojenju), zatitno (direktno titi ljude koji rade u postrojenju od udara el. struje u sluaju kvara u postrojenju), gromobransko i sl.

    Prema nainu izvoenja, uzemljivai se dele na: plitke ili povrinske (trakasti i mreni) i dubinske (cevni ili tapni i ploasti). Uzemljiva se oblikuje tako da zadovolji odreene vrednosti otpora rasprostiranja uzemljivaa i napona dodira i koraka. Ako se uzemljiva izrauje u obliku mree horizontalno postavljenih provodnika od pocinkovanih traka (najmanji presek 50mm2) ili bakarnih (najmanji presek 16mm2) ili aluminijumskih provodnika (najmanji presek 35mm2), svi delovi postrojenja koji se uzemljuju moraju da budu unutar te mree i da budu udaljeni najmanje 1m od okvira te mree. Horizontalni uzemljivai se polau u tlo na dubini 0.5-1m. tapni ili cevni uzemljivai postavljaju se u zemlju na dubinu od 2.5 do 3m vertikalno 2m od objekta. Cevi se mogu ukopati ili nabiti u zemlju runo ili elektrinim ili pneumatskim ekiima. Ako se uzemljiva sastoji od vie tapnih uzemljivaa, oni treba da budu meusobno razmaknuti najmanje onoliko koliko iznosi njihova dvostruka duina. Ploasti uzemljivai su bakarne ili eline pocinkovane ploe dimenzija 1mx1m debljine 3mm koje se polau u zemlju vertikalno i meusobno se spajaju.

    Uzemljiva mora da bude u dobrom kontaktu sa tlom u koje se polae. Kod kamenitog i ljunkovitog tla, u rov za polaganje uzemljivaa nasipa se dobro provodna zemlja ili neki drugi dobro provodni materijal i provodnik uzemljivaa lei u toj zemlji ili u tom materijalu.

    Prikljuci uzemljivakih vodova moraju biti dostupni radnicima i moraju se nalaziti iznad zemlje a takoe i merni spoj za proveru vrednosti otpora uzemljenja. Spojevi su zavareni, zanitovani ili spojeni vijcima i moraju biti zatieni od korozije i njihova kontrola se vri minimalno jednom godinje. U zemljovode nije dozvoljeno ugraivati prekidae, osigurae i sl.

    PROPISI O IZVOENJU RADOVA U ELEKTRINIM POSTROJENJIMA Na odgovarajuem i dovoljno uoljivom mestu u postrojenju postavlja se jednopolna ema postrojenja, uputstvo za pruanje prve pomoi pri nesrei koju izaziva el. struja, tablica sa zlatnim pravilima (koji se odnose na rad i manipulacije u postrojenjima) i obavetenje o obaveznoj primeni sredstava line zatite.

    Tekst zlatnih pravila glasi: I. Iskljuenje, uz vidljiv prekid (ako je izvodljiv), ostvaruje se: - prekidaem i rastavljaem, - rastavnom sklopkom, - vaenjem umetka niskonaponskih osiguraa, - razvezivanjem provodnika.

    II. Spreavanje sluajnog ponovnog ukljuenja, ostvaruje se: - blokiranjem pogonskih mehanizama, - uklanjanjem topljivih umetaka osiguraa, - uklanjanjem poluga i ruica za manipulaciju, - stavljanjem izolacionih umetaka, - blokadom ukljuenja prekidaa, - blokadom APU.

    Obavezno je postavljanje tablice sa zabranom pristupa. III. Beznaponsko stanje utvruje se na svim provodnicima koji su u normalnom pogonu pod naponom, a obuhvaeni su postupkom uzemljivanja i kratkospajanja. Beznaponsko stanje utvruje se indikatorom napona ili mernim instrumentom. IV. Uzemljivanje i kratkospajanje sprovodi se:

    - na mestima odvajanja od napona, - u blizini mesta rada gde je potrebno beznaponsko stanje zbog ovih radova, - na mestu rada, na svim provodnicima koji su u normalnom pogonu pod naponom.

  • Mladenovi Danijela Elektrina postrojenja

    30

    Uzemljivanje i kratkospajanje sprovodi se zemljospojnicima ili prenosnim napravama za uzemljivanje i kratkospajanje.

    V. Ograivanje delova pod naponom se sprovodi primenom ograda, traka, zastavica, uadi, svetlosne i zvune signalizacije i slino. Na vidnim mestima postrojenja treba postaviti tablice za upozorenje na opasnost od dodira i pribliavanja delovima pod naponom. Takoe, treba postaviti i natpise koji oznaavaju namenu pojedinih elija, prostorija, prikljuaka i sl. Hodnici i prostorije u razvodnim postrojenjima u zgradama treba da su dovoljno iroki i visoki. U njima se ne smeju nalaziti predmeti koji bi mogli da ometaju prolaenje. Vrata zatvorenih elektrinih pogonskih prostorija treba da se iznutra otvaraju samo kvakom a spolja specijalnim kljuem.

    ZATITNE MERE I SREDSTVA ZATITE NA RADU Tokom obavljanja radova u postrojenjima koriste se:

    1. odgovarajue zatitne mere: a. zatitno uzemljenje opreme visokog napona i b. uzemljenje nadzemnih vodova;

    2. sredstva line zatite i zatitna oprema koja mogu biti: a. osnovna (sposobna su da dugo izdre radni napon i da omogue radnicima da dodiruju delove

    pod naponom i da rade na njima): izolacione motke (operativne, merne, remontne), izolaciona i merna kleta, pokazivai ili indikatori napona i sl.

    b. dopunska (ne mogu samostalno da omogue zatitu ali pojaavaju zatitno dejstvo osnovnih sredstava): lem, zatitne izolacione ploe, zatitne naoare i titnik za oi i lice, zatitne rukavice, zatitna obua, radno odelo, zatitni opasa, tablice bezbednosti i sredstva za oznaavanje mesta rada.

    Izolacione motke se upotrebljavaju u zatvorenim postrojenjima a u otvorenim samo kada je vreme suvo. Sa njima radi kvalifikovani radnik i iskljuivo sa izolacionim rukavicama. Izolacione motke se sastoje od cevi (upljih ili punjenih penom) i izolacionih tapova. Izolaciona kleta se koriste za postavljanje i skidanje osiguraa pod naponom. Indikator napona slui za utvrivanje naponskog stanja delova koji su u normalnom pogonu pod naponom i oni se mogu koristiti samo za napone za koje su namenjeni i iskljuivo se sa njima radi sa izolacionim rukavicama. Zatitne izolacione ploe koriste se kada se radovi izvode u blizini napona, kao zatita od sluajnog dodira delova pod naponom. Zatitne rukavice mogu da se koriste kao zatita od mehanikih i drugih povreda ili pri manipulacijama u postrojenjima u kojima napon dodira i koraka nije u dozvoljenim granicama. Zatitna obua su zatitne elektroizolacione izme koje se nose pri manipulacijama u postrojenjima u kojima napon dodira i koraka nije u dozvoljenim granicama i obua za elektriare koja se nosi pri manipulacijama i drugim radovima u postrojenjima. Zatitni opasa slui za obezbeenje od pada pri radu na visini. Izolacioni alat slui za obavljanje radova pod naponom. Tablice bezbednosti i sredstva za oznaavanje mesta rada obuhvataju tablice opasnosti, zabrane i upozorenja, kao i ograde, trake, zastavice, uad, svetlosne i zvune indikatore.

    )(

    H2PbOkise

    sump

    22

    ++