Projektovanje elektroenergetskih mrea

TEMA:Projektovanje elektroenergetskih mrea

www.BesplatniSeminarskiRadovi.com

SADRAJ1.0UVOD4

2.0MREA I NJENI DIJELOVI5

3.0ZADATAK, ULOGA I RAZVITAK SISTEMA5

4.0TIPOVI ELEKTRINIH MREA6

4.1Primjeri mree12

4.2Konfiguracija mree16

5.0NADZEMNI ELEKTROENERGETSKI VODOVI 19

5.1Podjela vodova i njihovi elementi19

5.2Vodii20

5.3Mehanika sigurnost21

5.4Izolatori22

5.5Spojni materijal i pribor24

5.6Stubovi26

5.7Temelji29

5.8Uzemljenje30

6.0PROJEKTOVANJE MREA I NADZEMNIH VODOVA30

7.0ZAKLJUAK32

8.0LITERATURA33

Sadraj slikaSlika 1.Radijalna mrea, pojna taka A8

Slika 2.Pstenasta mrea, pojna taka A8

Slika 3.Zatvorena mrea, pojne take A, B, C; - - - - Vodovi vieg napona8

Slika 4.Zamkasta mrea veeg podruja, pojne take A, B, C8

Slika 5.Zamkasta mrea gradskog podruja. Pojne take A do F. Konfiguracija odraena urbanistikom osnovom9

Slika 6.Oduzimanje snage iz NN voda9

Slika 7.Oduzimanje snage iz SN i VN voda9

Slika 8.Trofazni radijalni NN vod, tropolni prikaz; M-jednofazno troilo, T-trofazno troilo10

Slika 9.Jednofazni prikaz trofaznog radijalnog NN voda10

Slika 10.Zatita troila uzemljenjem; P-pogonsko uzemljenje, Z-zatitno uzemljenje10

Slika 11.Zatita troila nulovanjem11

Slika 12.Stvarni poloaj prikljuenih potroaa na radijalni NN vod11

Slika 13.Pojednostavljeni prikaz nakon koncentracije prikljuenih potroaa11

Slika 14.Prstenasti vod shvaen kao dvostrano napajani vod12

Slika 15.Zatvorena gradska mrea 10 i 0,4 kV13

Slika 16.Zamkasta niskonaponska mrea14

Slika 17.10 ili 20 kV mrea za seosku elektrifikaciju -otvoreni prsten-15

Slika 18.Krajnja (a) i prolazna (b) seoska transformatorska stanica 10/0,4 kV16

Slika 19.35 kV mrea u obliku trokuta16

Slika 20.Podruja A, B, C povezana mreom najvieg napona u obliku "kime"17

Slika 21.Podruja A, B, C povezana mreom najvieg napona u obliku "prstena"17

Slika 22.Vodi u rasponu21

Slika 23.Potporni izolator; a) niskonaponski b)potporni izolator za 10 do 35 kV prema JUS-u23

Slika 24.a) Masivni izolator b) tapni izolator23

Slika 25.Kapasti izolator24

Slika 26.Dimenzije izolatora odlune za elektrina svojstva24

Slika 27.Stezaljke i spojnice; a) strujna stezaljka, b) zarezna spojnica, c) kompresiona otponska stezaljka, d) prikljune kompresione stezaljke, e) kompresiona spojnica, f) kompresiona stezaljka za popravak oteenog aluel vodia25

Slika 28.Nosno zavjeenje zatitnog ueta; 1-nosna stezaljka, 3- nosa stezaljke, 4- elektrina veza zatitnog ueta sa stubom26

Slika 29.a) otponska stezaljka; b) nosna stezaljka26

Slika 30.Sile na linijski stub26

Slika 31.Stubovi u trasi dalekovoda27

Slika 32.Tipine shiluete drvenih stubova; a-niski napon, ugaoni; b-niski napon linijski; c-10-20 kV, linijski; d-10-20 kV, ugaoni A stub; e-35 kV, nosni X stub; f-110 kV, nosni, portal; g-35-110 kV, zatezni, ugaoni (dvostruka piramida); h-35 kV, ugaoni, usidreni jarbol (igla); i-35-110 kV, nosni28

Slika 33.Tipine silhuete betonskih stubova; a-niski napon; b,c,d-10-20 kV; e-35-110 kV napon (jela); f-110 kV portal; g-35-110 kV bava; h-35-110 kV dvostruka jela29

Slika 34.Tipine shiluete elino-reetkastih stubova; a) jela; b) modificirana jela; c)maka; d)Y-stub; e) horizontalni raspored vodia; f)dvostruka jela; g)Dunav; h) Bava29

Slika 35.a- temeljenje drvenog stuba pomou betonskih nogara; b- temeljenje drvenog stuba pomou betonskog temelja; c- sloeni betonski temelji za armirano-betonski stub; d-sloeni betonski temelji za jednu "nogu" elino-reetkastog stuba29

1. UVODElektroenergetske mree kao bitan fenomen utilitaristikog dijela savremena civilizacije po svojoj fizikalnoj strukturi, nainu funkcionisanja, prostornoj rasprostranjenosti i odnosu ovjeka prema njemu spadaju u kategoriju velikih tehnikih sistema.Sveobuhvatni matematski model ponaanja velike elektrine mree nije mogue ostvariti zbog dananje nesavrenosti, premalog kapaciteta, a esto i sporosti kompjuterske mainerije koja nam stoji na raspolaganju. Da bi primarna elektroenergetska mrea kao sistem uope mogla funkcionisati, ona mora ivjeti u simbiozi sa nekoliko podsistema. To su podsistemi za automatsku zatitu od kvarova i poremeaja, za mjerenje elektrinih i neelektrinih veliina, za automatsku regulaciju napona i frekvencije, za prenos i obradu podataka i konano radni ovjek sa svojim intelektualnim i fizikim potencijalom.Dakle, za projektovanje jedne elektroenergetske mree, potrebno je obratiti panju na veliki broj faktora, bez kojih jedan ovakav sistem ne bi mogao funkcionisati. Od same proizvodnje elektrine energije, preko njene transformacije, prenosa i izgradnje sistema za prijenos, pa sve do povezivanja sa drugim elektroenergetskim sistemima i napajanja krajnog kosirnika tom vrstom energije. U ovom radu, nismo se bavili analiziranjem licenci i zahtjeva za izgradnju elektroenergetske mree, ve smo iskljuivo analizirali elektrini dio mree, tj. nain njenog dobijanja, transformacije, prenosa, distribucije i na kraju potronje. Uz sve to, detaljnije smo obradili i nadzemne stubove, vodove i njihovu izgradnju, jer su oni jedan od najbitnijih faktora kod projektovanja mrea. Kako je dalje u radu naglaeno, za izgradnju i projektovanje ovakve mree, potrebno je prije svega izvor (elektranu) elektrine energije pozicionirati na mjesto blizu rudnika ili izvora energije kojom se napaja elektrana. Zatim je bitno projektovati prenosnu mreu, na nain da se uz najmanje trokove ostvare svi potrebni zahtjevi i na kraju distribucija do krajnjeg korisnika, ponovo vodei rauna da trokovi budu minimalni uz zahtjevanje to boljeg i sigurnijeg napajanja elektrinom energijom potroaa.

2. MREA I NJENI DIJELOVIPojam elektroenergetska mrea nema uvijek isto znaenje. U najirem smislu, pojam elektroenergetska mrea je sinonim za elektroenergetski sistem i sadri sve elemente tog sistema, a to su svi, na odreeni nain meusobno povezani generatori, transformatori, vodovi, pa i troila kod potroaa. esto se pod mreom misli na odreeni dio elektroenergetskog sistema. Takav dio mora radi jasnoe biti naroito oznaen, odnosno nazvan. Tako se katkada govori o mrei jednog nazivnog napona, kao dijela cjelokupne mree, npr. o 220 kV mrei ili o mrei niskog napona. Uobiajna je nadalje podjela sistema na izvore, prijenosnu mreu i distributivnu mreu. To je podjela po tz. fazama tehnolokog procesa. Tu se pod izvorima smatraju elektrane, dok razgranienje izmeu prijenosne i distributivne mree nije jednoznano. Po tehnikoj podjeli, prijenosnu mreu sainjavaju postrojenja i vodovi nazivnog napona 110 kV i vie, a ostalo je distributivna mrea. Po funkcionalnoj podjeli, prijenosna mrea je onaj dio sistema, koji uz izvore sudjeluje, odnosno moe sudjelovati u optimiranju voenja tehnolokog procesa, a ostalo je distributivna mrea, bez obzira na nazivni napon. Rjeavanje problema mree, koje uzima u obzir sve njezine djelove, veoma je obimno i dugotrajno, a esto i nemogue, ak i onda ako se koriste najsavremenije metode i pomona sredstva. Razlog tome lei prvenstveno u veliini mrea, koje po prirodi pokrivaju podruja vie drava, pa i cijelih kontinenata. Pri tome za obim prorauna i analize nije toliko znaajna geografska rasprostranjenost, koliko broj elemenata od kojih se sastoji.

3. ZADATAK, ULOGA I RAZVITAK SISTEMAZadatak elektroenergetskog sistema je snadbjevanje potroaa, odnosno njihovih troila elektrinom energijom. U tome sudjeluju svi djelovi sistema, generatori, transformatori, vodovi i sl.Elektrina energija koja se predaje potroau mora biti kvalitetna. Mjerila kvalitete su frekvencija, napon i trajna raspoloivost. Frekvencija mora biti konstantna (kod nas 50 Hz, u Americi 60 Hz), a odstupanja od nazivne frekvencije neznatna. Napon ne moe, zbog padova napona, u svim takama mree biti jednak nazivnom naponu. Ipak, dimenzionisanjem mree i sredstvima za regulaciju treba potroaima osigurati, praktino konstantan nazivni napon (veliki potroai koji raspolau vlastitim ureajima za regulaciju napona, mogu biti iznimka). Trajna raspoloivot elektrine energije oznaava sposobnost elektroenergetskog sistema, da potroa na mjestu prikljuka u svako doba moe uzimati potrebnu mu elektrinu energiju po koliini i po snazi.Kvaliteta elektrine energije mora biti sauvana i u sluajevima kada su neki elementi sistema van pogona iz bilo kojeg razloga (remonti, kvarovi). Prema tome, sistem mora raspolagati odreenom rezervom. Sve aktivnosti vezane uz pogon, odravanje i izgradnju elektroenerhetske mree, treba usmjeriti tako, da sistem uz zadovoljavajuu kvalitetu, trajno daje potroaima elektrinuenergiju uz najniu moguu cijenu. U tome vanredno, vanu ulogu igra prijenosna mrea, jer omoguuje meusobno povezivanje i nadopunu u radu sa jedne strane elektrana, a sa druge strane potroaa, s vrlo razliitim karakteristikama i lokacijama. Drugim rijeima, prijenosna mrea omoguuje ekonomino voenje elektroenergetskog sistema (dispeiranje elektrine energije).Prijenosom elektrine energije na vee udaljenosti putem povezane visokonaponske mree, omogueno je: Koritenje proizvodnje velikih, ekonominih izvora (elektrana) u udaljenim potroakim centrima, Povezivanje elektrana razliitih karakteristika i njihovo optimalno prilagoenje potrebama konzuma, Smanjenje potrebne rotirajue i hladne rezerve u elektranama u odnosu na odvojeni rad manjih sistema i Smanjenje maksimalnog optereenja izvora povezivanjem potroaa i konzumnih podruja razliitih karakteristika.Svrha je ovog prikaza, da istakne znaaj prijenosne mree kao dijela elektroenergetskog sistema za njegovo skladno, potronji prilagoeno i ekonomino funkcionisanje. Pri tome treba imati u vidu istovremenost proizvodnje i potronje, odnosno nemogunost skladitenja elektrine energije.

4. TIPOVI ELEKTRINIH MREASavremeni elektroenergetski sistemi izvoeni su kao trofazni, frekvencije 50 Hz, a obuhvataju elektrane, prijenosne vodove, tj. vodove visokih (VN) i vrlo visokih (VVN) napona, te distributivne vodove srednjih (SN) i vodove niskih (NN) napona uz neizbjeivu transformaciju i potroae. Standardom JUS N.A2 001/1957 predvieni su za vodove i mree srednjih i visokih napona nazivni linijeski naponi:3* 6* 10 20** 35 60** 110 220 380 kVNazivni naponi 20 i 60 kV predvieni su ovim standardom za posebno ekonomski opravdane prilike (20 kV u Sloveniji za napajanje manjih naselja), a naponi 3 i 6 kV za napajanje specifinih potroaa (veliki motori, rudnike jame i sl.).Isti standard obuhvata i niskonaponske vodove i mree do 1000 V.Istosmjerni110220440V

Jednofazni izmjenini127*220V

Trofazni izmjenini sa 4 vodia220/127*380/220V

Trofazni izmjenini sa 3 vodia220*380*500*, 900V

Tabela 1. Standardi naponaVrijednosti sa jednom zvjezdicom ne smiju se upotrijebiti za javnu elektrifikaciju, a sa dvije samo izuzetno.Dokazano je da su mree sa manjim brojem nazivnih napona odnosno sa veim omjerom susjednih nazivnih napona ekonominije u pogledu trokova izgradnje i u tom su pravcu usmjereni napori mnogih elektroprivreda. Glavna smetnja ostvarenju tih zamisli su ve izgraeni, a jo ispravni elementi mree, koji se ne uklapaju u navedenu novu koncepciju. Put ka cilju je dugotrajan i svodi se na postepenu eleminaciju pojedinih nivoa nazivnih napona, a time izazvani trokovi apsorbiraju dobar dio oekivanog ekonomskog efekta prema idealnom sluaju. Oblik i nain prostorne povezanosti elemenata mree naziva se ukratko konfiguracija ili topologija mree. Kako mrea sadri vodove razliitih nazivnih napona, djelovi mree razliitih napona povezuju se pomou transformatora. Nain prikljuka elektrana na mreu, zavisi prvenstveno o njihovoj snazi, te su po pravilu, elektrane vee snage prikljuene na mreu vieg nazivnog napona. Slino i snaga potroaa uvjetuje visini napona na koji e biti prikljueni. U praksi nisu nikad ostvareni uvjeti za idealnu geometrijsku osnovu mree, jer: Raspored potronje na posmatranom podruju nije jednakomjeran; Omjeri susjednih nazivnih napona nisu optimalni i uvijek jednaki, jer su uvjetovani prethodnim razvojem tehnike; Izvore energije nije mogue idealno locirati, a ni sami nisu idealni po svojim karakteristikama; Zahtjevi rezerve dovode do pojave dodatnih elemenata mree, koji remete idealnu konfiguraciju;Prema tome, treba odmah u poetku napustiti ideju o idealnoj geometrijski pravilnoj konfiguraciji i prilagoditi konfiguraciju mree stvarnim potrebama sada i u budunosti.Djelovi mree mogu biti oblikovani po jednoj od principijelnih konfiguracija. Meu njima razlikujemo, po nainu napajanja, dvije osnovne: Mrea napajana iz jedne take moe biti radijalna i prstenasta

Slika 1. Radijalna mrea, pojna taka A

Slika 2. Pstenasta mrea, pojna taka A Mrea napajana iz dvije i vie taki moe biti zatvorena i zamkasta

Slika 3. Zatvorena mrea, pojne take A, B, C; - - - - Vodovi vieg napona

Slika 4. Zamkasta mrea veeg podruja, pojne take A, B, C

Slika 5. Zamkasta mrea gradskog podruja. Pojne take A do F. Konfiguracija odraena urbanistikom osnovomUz navedenu podjelu i pripadne slike, treba dati jo neka objanjenja. Ukoliko linije na prethodnim slikama slikama prikazuju niskonaponske vodove, na njih su relativno gusto, praktiki kontinuirano prikljueni potroai kao na slici 6.

Slika 6. Oduzimanje snage iz NN vodaUkoliko pak linije prikazuju vodove srednjeg ili visokog napona, oduzimanje snage je najee samo u voritima vodova i na njihovim krajevima (slika 7.), a to su onda transformatorske stanice za transformaciju na neki nizi napon.

Slika 7. Oduzimanje snage iz SN i VN vodaKod osnivanja mrea osim osnovnih kriterija (opteretivost elemenata mree, naponske prilike i gubici) moraju se uvaiti i mnogi drugi ne manje vani kriteriji kao to su: sigurnost pogona, tipizacija opreme, materijala, nain zatite i sl.

Slika 8. Trofazni radijalni NN vod, tropolni prikaz; M-jednofazno troilo, T-trofazno troilo

Slika 9. Jednofazni prikaz trofaznog radijalnog NN vodaNa slici 8. prikazana je tropolna ema stofaznog radijalnog voda niskog napona sa nul vodiem, a na slici 9. jednopolna ema istog voda. Jednofazni potroai prikljuuju se izmeu jednog od faznih vodia i nulvoda, a trofazni potroai na sva tri fazna vodia. Izvor ove mree je najee transformatorska stanica 10/0,4 ili 20/0,4 kV u distributivnim mreama, odnosno 6/0,4 kV u industrijskim mreama. Nulvod je uzemljen u napojnoj transformatorskoj stanici, a esto jo i na nekim mjestima du trase. Nulvod ima ulogu povratnog vodia, a kuista potroaa moraju zbog zatite kod defekta biti spojena sa posebnim uzemljivaima slika 10. Ako nulvod s pripadnim pogonskim uzemljenjima zadovoljava odreene tehnikim propisima definirane uvjete, moe i on posluiti kao zatita kod defektaslika 11. Kae se da je takva mrea nulovana.

Slika 10. Zatita troila uzemljenjem; P-pogonsko uzemljenje, Z-zatitno uzemljenje

Slika 11. Zatita troila nulovanjemIzvedba miskonaponskih vodova i mree moe biti nadzemna, kabelska ili s izoliranim vodovima u zgradama. Doseg raunajui od transformatorske stanice je nekoliko stotina metara to ovisi o optereenosti i presjeku. Nastoji se postii jednaka optereenost svih faza, kako bi nulvod bio to manje optereen. Proraun trofaznih niskonaponskih vodova i mrea se i vri uz takvu pretpostavku. Poto je potronja promjenjiva, simetrija optereenja nee uvijek biti idealno postignuta. Zbog toga je sekundarna strana napojnog transformatora u spoju cik-cak (slomljena zvijezda), jer taj spoj dozvoljava visoki stupanj nesimetrije. to je broj prikljuenih potroaa vei, oekivana nesimetrija je manja. Kod prorauna niskonaponskih vodova i mrea esto se predpostavlja, osim nesimetrinosti, jo i jednolina raspodjela optereenja vodova. U tom sluaju optereenje se zadaje u W/m ili VA/m uz odreeni faktor snage. Druga je mogunost, da se predpostavi koncentracija odreenog broja manjih potroaa i time za proraun bitno smanji broj oduzimanja snage sa voda.

Slika 12. Stvarni poloaj prikljuenih potroaa na radijalni NN vod

Slika 13. Pojednostavljeni prikaz nakon koncentracije prikljuenih potroaaKoncentracija odabranih oduzimanja vri se po pravilu jednakih momenata. Ako je mrea razgranata ili zamkasta, pogodno je optereenja koncentrirati u voritima. Koritenje navedenih predpostavki, kontinuirano, odnosno koncentrisano optereenje, znatno olakava prooraun niskonaponskih vodova i mrea. Time uinjena pogreka nije bitna, jer je i onako teko precizno odrediti stvarno optereenje svakog potroaa u odreenom trenutku, pa se optereenje potroaa veinom procjenjuje na osnovu statikih promatranja na slinim konzumnim podrujima. Distributivna mrea niskog napona je esto radijalna. Iz transformatorske stanice izlazi nekoliko radijalnih vodova. Ukoliko se odvodi granaju, moemo razlikovati glavne vodove (po pravilu veeg presjeka) i sporedne vodove ili ogranke (po pravilu manjeg presjeka). Ako glavni vod na dijelu od transformatorske stanice do prvih neto udaljenih ogranaka nema oduzimanja snage, taj njegov dio se zove pojni vod. Prikljuci potroaa na niskonaponsku mreu su jednofazni (obiteljske zgrade) ili trofazni (vee stambene zgrade, zanatski pogoni i slino).Sve ira primjena elektrine energije u kuanstvu, dovodi do toga da su jednofazni prikljuci sve rjei, a ponegdje ak i zabranjeni. Potronja velikih zgrada (soliteri, bolnice, hoteli, administrativne zgrade) je esto tolika da zahtijeva posebnu transformatorsku stanicu 10/0,4 kV, pa i vie njih. U tom sluaju je niskonaponska mrea identina sa kunom instalacijom dotine zgrade. Ako se, za razliku od spomenutog sluaja, radi o industrijskom pogonu, govori se o industrijskoj mrei.Karakteristika radijalne mree je ta, to je na nju prikljueni potroa napajan samo s jedne strane, pa je snadbjevanje nesigurno. U usporedbi sa drugim konfugiracijama radijalna mrea ima vee padove napona i vee gubitke, ali je zato pregledna. Jednostavno se selektivno titi od kratkih spojeva u niskonaponskim mreama preteno osiguraima, a u srednjenaponskim i visokonaponskim mreama prikladnim, prikladnim u pravilu jednostavnim ureajima (releji, sklopke i sl.). Selektivno tienje voda podrazumijeva da u trenutku nastanka kvara, zatita aktivira prekida, u najkraem moguem vremenu, koji je najblii kvaru i na taj nain prekine strujni krug.Prstenasta mrea omoguuje svakom potroau napajanje sa dvije strane, ali iz istog izvora. Jedan prsten moemo prikazati i proraunati kao dvostrano napajani vod, kojem je na krajevima narinut isti napon po iznosu i po fazi. (slika 14)

Slika 14. Prstenasti vod shvaen kao dvostrano napajani vodNadalje, prstenasti vod u usporedbi sa radijalnim vodom ima stabilnije naponske prilike i manje gubitke, a pogonski je sigurniji samo ako je podijeljen na odgovarajue dionice prikladno zatiene od kratkog spoja. 4.1 Primjeri mreeMree niskog i srednjeg napona visoke naponske sigurnosti, mogu se osnivati na principu zatvorene mree. Na slici 15. je prikazana mrea uz primjenu tog principa istovremeno na naponu 0,4 i 10 kV, toodgovara za podruja velikog specifinog optereenja. Pojedine transformatorske stanice A1 i A2 u promatranom sluaju imaju odnos transformacije 110/10 kV, a dolaze jo u obzir odnosi 110/20 kV ili 35/10 kV.

Slika 15. Zatvorena gradska mrea 10 i 0,4 kVPosmatrano podruje se napaja putem dva zatvorena 10 kV voda. Na njih je naizmjenino prikljueno m transformatorskih stanica B1 do Bm omjera transformacije 10/0,4 kV. Trabsformatorske stanice A trebaju imati najmanje po dva, a transformatorske stanice B najvie po dva transformatora iste snage. Vodovi niskog napona su takoer zatvoreni i prikljueni uvijek na dvije transformatorske stanice B. Prema tome, svi vodovi 10 kV i 0,4 kV napajani su sa dvije strane, to je bitno za pogonsku sigurnost odnosno kontinuitet napajanja potroaa. Na istoj slici je istovremeno, jednostavnim simbolima, prikazan jedan od moguih naina zatite od kvarova. Svaki od vodova 10 kV A1-A2 je u pogledu zatite jedna cijelina, pa u sluaju kvara na njemu ispadaju iz pogona sve na njega prikljuene transformatorske stanice B. Odgovarajuom zatitom na mjestima oznaenim s a valja sprijeiti napajanje mjesta kratkog spoja iz niskonaponske mree (preko stanice B prikljuene na drugi, zdravi vod). Pravilnim dimenzioniranjem transformatora 10/0,4 kV i niskonaponske mree preostala polovina transformatorskih stanica B i dalje nesmetano napaja potroae prikljuene na niski napon. Nakon pronalaenja mjesta kvara moe se pomou rastavljaa iskljuiti oteena dionica 10 kV voda i potom ukljuiti sve stanice B, s time da jedan od 10 kV vodova A1-A2 vie nije u zatvorenom nego radijalnom pogonu save do konanog popravka. Zatvoreni niskonaponski vodovi, takoer dvostrano napajani, osigurani su na krajevima tromim, a priblino u sredini brzim rastavnim osiguraima. Kod kvara na niskonaponskom vodu ispada iz pogona samo jedan mali dio cjelokupne niskonaponske mree, pa bez napajanja ostaje mali dio potroaa. Koncepcija mree prema slici 15. doputa visoki stupanj standardizacije svih ugraenih elemenata, kao i cijelih transformatorskih stanica.Sve prednosti dobro osnovane zatvorene mree ima i zamkasta niskonaponska mrea slika 16. , sa istim oznakama kao i slici 15.

Slika 16. Zamkasta niskonaponska mreaOsnova 10 kV mree je u prikazanom sluaju ista kao na slici 15. u primjeru za zatvorenu mreu. Niskonaponski vodovi su uvoreni na raskrima ulica. U tim je voritima locirana i zatita pojednih grana u zamci (vorite B na slici 16.). Daljnje prednosti zamkastih mrea su stabilne naponske prilike (neosjeljivost na ukljuenja velikih tereta) i mali gubici. Zato se primjenjuju u gradovima i veim pogonima preraivake industrije.Mrea napona 10 ili 20 kV za tzv. seosku elektrifikaciju moe biti radijalna, sa svim pogonskim manama radijalne konfiguracije. Zadovoljava samo potroae malih zahtjeva u pogledu kvalitete. Napaja se iz transformatorske stanice 35/10 kV ili 110/20 kV. Trasa vodova tangira vea naselja, u kojima se nalaze transformatorske stanice 10/0,4 kV odnosno 20/0,4 kV.Radijalni pogon uz prstenastu konfiguraciju seoske mree 10 ili 20 kV (slika 17.) donisi znaajne prednosti u odnosu na radijalnu konfiguraciju, pod uvjetom da se prsten pomou rastavljaa na dva ili vie mjesta moe pretvoriti u dva radijalna voda.

Slika 17. 10 ili 20 kV mrea za seosku elektrifikaciju -otvoreni prsten-Rastavljanje prstena se najee izvodi pomou tzv. linijeskih rastavljaa montiranih jednostrano na jednom od stubova voda. Zahvaljujui svojoj konfiguraciji oni mogu prekidati i manje struje optereenja, koristei strujanje elektrinim lukom zagrijanog zraka prema gore ime se luk rastee i konano gasi. Napomenimo da se rastavljai ne koriste za prekidanje struja veih optereenja, ba iz razloga to nemaju medij za gaenje elektrinog luka. U tu svrhu se najee koriste prekidai, sklopke i sl. Povoljno je da prsten bude svugdje istog presjeka, to je obino zbog tipizacije i onako sluaj. Transformatorske stanice 10/0,4 kV ili 20/0,4 kV, obino sa po jednim transformatorom, nemaju sabirnica na strani vieg napona, ve su jednostavno prikljuene kao dui ili krai odvojci na prstenu, i to preko linijskog rastavljaa na odvojenom mjestu, ako su odvojci dui. Zatita vodova je jedino u pojnoj taki, i to pomou visokonaponskih osiguraa ili, to je bolje ali i skuplje, pomou prekidaa sa pripadnom zatitom. To je zatita koja odgovara najjednostavnijem sluaju radijalne mree. Trabsformatori 10/0,4 kV i 20/0,4 kV zatieni su pomou rastavnih osiguraa.Mrea napona 10 kV na slici 17. ima etiri rastavna mjesta oznaena sa a. U normalnom pogonu jedno je rastavno mjesto otvoreno (u pravilu ono koje je najblie mjestu sa najniim naponom), pa je time prsten pretvoren u dva radijalna voda. U sluaju kvara jedan radijalni odvod ispada iz pogona u TS 35/10 kV. Prednost je otvorenog prstena pred radijalnom mreom, to se relativno brzo, intervencijom jednog ovjeka sa motornim vozilom, dio ispale mree u veini sluajeva moe ponovo staviti pod napon sa iste ili druge strane. Bez napona ostaje do definitivnog popravka kvara samo jedna dionica, dakle manji dio potroaa. U tom pogledu su u povlatenom poloaju prolazne transformatorske stanice, jer se one alternativno mogu prikljuiti na dvije susjedne dionice, od kojih je jedna vjerovatno uvijek sposobna za pogon. Prevelik broj rastavnih mjesta u prstenu oteava lociranje neispravne dionice u sluajevima kada se kvar teko uoava vizuelnim pregledom voda.

Slika 18. Krajnja (a) i prolazna (b) seoska transformatorska stanica 10/0,4 kVRad mree sa slike 17 u zatvorenom prstenu zahtjevao bi postavljanje uinskih prekidaa sa selektivnom zatitom na mjestima oznaenim sa a to se smatra preskupim za mree tog tipa. Nasuprot tome kod napona 35 kV i vie, a kadkada ve i kod 20 kV isplati se s obzirom na prenosnu mo vodova tih napona prijei na rad u zatvorenom prstenu uz odgovarajue sklopke i zatitne ureaje. Minimalna konfiguracija osnovana na ovom principu prikazana je na slici 19 i ima oblik trokuta. Obje stanice B1 i B2 napajane su putem dva voda i uz odgovarajuu selektivnu zatitu praktiki niakd ne ostaju bez napona.

Slika 19. 35 kV mrea u obliku trokutaZa neku mreu napona 35 kV pojna taka je obino jedna ili dvije trabnsformatorske stanice 110/35 kV, a kadkada i elektrana skromnije snage. 4.2 Konfiguracija mreeKonfiguraciju prenosne mree diktiraju geografski odnosi proizvodnih i potroakih centara, karakteristike proizvodnje s jedne i potronje s druge strane itd. Uzalud emo u nekoj mrei visokog napona traiti neku geometrijsku zakonistost, to smo jo donekle mogli kod mrea niskog i srednjeg napona. To potvruje i pogled na visokonaponku mreu zapadne Evrope. Smjerovi vodova poklapaju se sa tokovima snaga iz velikih proizvodnih centara u velika potroaka podruja. Osim toga je gustoa mree ujedno slika urbaniranosti i industrijaliziranosti podruja.Ipak se donekle mogu razlikovati dva osnovna principa oblikovanja mree najvieg napona. To je oblik kime (slika 20.) i prstena (slika 21.). Predpostavljeno je, da tri elektroenergetski zaokruena podruja treba povezati mreom najvieg napona. Na tu mreu najvieg napona neposredno se prikljuuju elektrane najveih snaga. Postojanje superiorne mree ne iskljuuje povezivanje podruja i na niim naponskim nivoima, pogotovu ako su takve veze ostvarene u prethodnom razdoblju razvoja mree.

Slika 20. Podruja A, B, C povezana mreom najvieg napona u obliku "kime"

Slika 21. Podruja A, B, C povezana mreom najvieg napona u obliku "prstena"Ve je spomenuto da je istovremenost proizvodnje i potronje osnovna karakteristika elektroenergetskog sistema. To ujedno znai istovremenost uzorka i posljedice. Bilo koja promjena u reimu rada trenutno djeluje na cijeli sistem. Usljed postojanja odreenih tromosti posljedice u pravilu traju due nego uzroci. Ekstremno brzim zahvatima treba se prilagoditi novonastalom stanju s ciljem da se sistem ponovo stabilizira. Osim spomenute tromosti usljed kojih nastaju izjednaavajui procesi odreenog trajanja, postoje trenja koja djeluju priguujue. Intenzitet i karakter promjena mjerodavni su za intenzitet posljedica, tako da neke od njih prolaze praktiki neprimjetno, a ima ih i katastrofalnih. Neugodne posljedice se u pravilu najee manifestuju u neposrednom okoliu mjesta gdje se promjena pojavila. Pogon mree poznaje dva osnovna stanja: Normalno (uravnoteeno, stacionarno) Poremeeno (neuravnoteeno, nestacionarno)U normalnom pogonu, promjene su spore i postepene, pa ih regulacioni ureaji uredno savladavaju odnosno kompenziraju bez vidljivih posljedica za potroae. Ako poemo od kvalitete i ekonominosti kao osnovnih kriterija voenja pogona u normalnom stanju, moemo rei_ Regulacijom aktivne snage odrava se konstantna frekvencija i vri ekonomina raspodjela aktivne snage na elektrane; Regulacijom reaktivne snage odrava se napon mree i djeluje na tokove reaktivne snage po kriteriju minimalnih gubitaka u mrei.Poremeeno stanje nastupa usljed naglih, praktiki trenutnih promjena odnosno poremeaja. Takve su promjene: Naglo ukapanje i iskapanje potroaa znaajne snage; Naglo iskapanje jakih izvora; Kvarovi na elementima mree zbog unutranjih i vanjskih uzroka.Za vrijeme trajanja poremeenog stanja mrea je izvrgnuta naprezanjima, koja mogu dovesti do trajnih posljedica. Zato mrea mora biti opremljena ureajima, koji omoguuju to bru uspostavu normalnog stanja. Mnogi se zahvati u tom smislu zbog zahtjeva preciznosti i brzine povjeravaju automatskim ureajima.Generatori su aktivni elementi mree, kojima su karakteristike zbog ponaanja magnetog toka promjenjive i ovise o vremenu proteklom od nastanka poremeaja u mrei. Osim toga treba prema prilikama raunati s tromou rotirajuih masa, te karakteristikama regulacionih krugova snage i uzbude.Kod transformatora treba osim uzdunih i poprene impedanse uzeti u obzir jo i prenosni omjer, ukljuujui i mogunosti regulacije prijenosnog omjera. Za neke proraune treba poznavati i magnetske prilike u eljezu transformatora.Vodovi zbog svojih po duini kontinuirano raspodjeljenih parametara predstavljaju posebnu problematiku, koja dolazi to vie do izraaja, to je napon vii i vod dui.Troila i grupe potroaa se veoma razliito ponaaju i reagiraju kod promjena u mrei, pa je poznavanje i izraunavanje njihovih karakteristika veoma vano za kompleksne analize elektroenergetskog sistema. Pojedina troila samo iznimno imaju linearnu karakteristiku, odnosno impedansu konstantnu i neovisnu o naponu. Pri tome se aktivna i reaktivna komponenta impedanse potroaa esto nejednako ponaaju. Heterogeni skupovi raznoraznih troila dovode do veoma razliitih pogonskih karakteristika grupnih potroaa.Izgradnja i pogon elemenata elektroenergetskog sistema moraju se vriti u skladu sa nizom tehnikih i administrativnih propisa, meu kojima znaajno mjesto zauzimaju propisi za zatitu ljudi i imovine od tetnog uticaja elektriciteta. Prema izloenom postoji u elektroenergetskom sistemu velik broj sudionika od proizvodnje do potronje, koji se razliito ponaaju. Svaka promjena se trenutno odraava nacijeli sistem. Postoji zahtjev za kvalitetom i ekonomijom u normalnom i zahtjev za brzom uspostavom nove ravnotee u poremeenom stanju. Iz toga slijedi zakljuak, da je voenje pogona velikog elektroenergetskog sistema sloen i kompleksan posao, pa se on provodi na nekoliko hijerarhijskih nivoa upravljanja uz koritenje neophodnog sistema za prikupljanje, prijenos, prikazivanje, obradu i pohranjivanje podatak. Centri odluivanja u voenju elektroenergetskog sistema su dispeerski centri, koji su ovisno o hijerarhijskom poloaju odgovorni za cijeli sistem ili dijelove sistema, svaki od njih u okviru dogovorenih nadlanosti.Savremenim opremanjem infomacionog sistema ugradnjom procesnih elektronikih raunara meusobno hijerarhijski povezanih putem kanala za brzi i pouzdani prijenos podataka u oba smijera, omoguuje se automatizirano procesno voenje elektroenergetskog sistema u realnom vremenu i u zatvorenoj petlji, dakle teoretski bez uea ovjeka. Zbog ograniene, makar vbrlo visoke pouzdanosti kako elemenata elektroenergetskog tako i infomracijonog sistema, vizija potpuno automatiziranog pogona nije ostvariva.

5. NADZEMNI ELEKTROENERGETSKI VODOVI 5.1 Podjela vodova i njihovi elementiZa prijenos elektrine energije na neku udaljenost mogu se upotrijebiti nadzemni vodovi ili kabeli. Po jedinici na odreenu udaljenost prenesene snage ili energije kabeli su nekoliko puta skuplji od vodova, pa se zato kabeli primjenjuju samo onda kada zato postoje valjani tehniki ili urbanistiki razlozi. U nekim specifinim sluajevima, kojih e u budunosti biti sve vie, izbor kabela moe uslijediti i iz ekonomskih razloga. Interesantno je i trajanje popravka. Popravak banalnog kvara traje kod kabela due nego kod nadzemnog voda. Tako se uz inae dobru organizaciju, kod visokonaponskog plinskog kabela mora raunati prosjenim bruto trajanjem popravka oko 30 dana, kod visokonaponskih uljnih kabela oko 12 dana, a kod masenih kabela niskog i srednjeg napona oko 3 dana. Kod nadzemnih vodova je bruto trajanje popravka u prosjeku jedan dan. Pod bruto trajanjem popravka misli se na vrijeme potrebno za utvrivanje mjesta kvara, organizaciju, pripremu i transport ljudstva, materijala i alata, za otkop kabela i konano sam popravak.Podjela nadzemnih vodova moe se izvriti po vie kriterija: Nazivni napon Broj strujnih krugova Materijal i konstrukcija vodia Materijal i konstrukcija stubova, itd.Osnovni elementi nadzemnog voda su: Temelji Stubovi Izolatori Vodii Spojni, ovjesni i zatitni materijal Uzemljenje i zatitna uad 5.2 VodiiVodii kao osnovni element elektrinog voda imaju zadatak da vode elektrinu struju i jedini su aktivni dio voda. Optereeni su na pritisak i termiki. Za izradu elektrinih vodia nadzemnih vodova uzimaju se razni materijali. Od njih se trai dobra elektrina vodljivost, velika mehanika vrstoa, dobra mogunost obrade, otpornost protiv oteenja, starenja i korozije i prihvatljiva cijena. Sva navedena svojstva ne mogu se nai u jednom materijalu, pa se pribjegava i kombiniranim vodiima. U budunosti se nastoji nai rjeenje koje e ukljuivati superprovodne vodie velike mehanike vrstoe gdje bi gubici bili minimalni uz veliku vodljivost. Neki od materijala koji se danas esto koriste za izradu vodia su: bakar, aluminij, elik, bronza, aldrej, kombinirani vodii, aluel, aldrej-elik i sl. Bakar ima od ekonomski prihvatljivih materijala najbolja elektrina svojstva. Kod nas se izbjegava njegova upotreba kod nadzemnih vodova osim u specijalnim sluajevima (kontaktna mrea za elektrinu vuu).Aluminij danas preovladava kao materijal za izradu vodia za nadzemne vodove. U svojstvima zaostaje za bakrom osim u teini. Po teini je za od prilike polovinu laki od bakra. Razlog zbog kojeg je aluminij istisnuo bakar je taj to je po jedinici teine, aluminij jeftiniji i njegova cijena se kree u omjeru 1:2 dok je kod bakra 1:2,5. Ako se uzme u obzir i teina, onda moemo konstatovati da je duplo jeftiniji aluminij, ako ne i vie. Mana mu je to je osjetljiv na mehanika oteenja i lahko korozira.elik ima vrlo loa elektrina ali vrlo dobra mehanika svojstva. Omski im je otpor nelinearan i brzo raste sa strujnim optereenjem. Najveu primjenu su nali kao atitna uad i gromobrani kod domainstava gdje se pocinavaju i na taj nain tite od korozije.Bronza je legura bakra, kositra i silicija u raznim omjerima kako bi se dobila eljena svojstva. Za poboljanje mehanikih svojstava rtvuje se neto od dobre elektrine vodljivosti istog bakra. Aldrej je legura aluminija s malim dodacima mangana, silicija i eljeza. Ima dobra mehanika svojstva. Kod nas se ne koristi.Kombinirani vodii se sastoje od raznih konstruktivno vezanih ica.Aluel je vodi sa jezgrom od eline ice ili ueta i perifernim icama od aluminija. elik preuzima mehaniko optereenje a aluminij elektrino, tj. ima ulogu elektrinog vodia. Izvedba vodiaVodi u obliku ice upotrebljava se samo na vodovima niskog napona za male presjeke i male raspone. Ue je standardna forma za vodie elektrinih vodova. Gibljiva su i to im je prednost nad icom istog presjeka. Normalnom izvedbom ueta, smatra se ono ue kod kojeg su sve ice istog presjeka. U tom sluaju je broj ica tano odreen sledeom formulom:

Gdje je x broj slojeva, raunajui centralnu icu kao jedan sloj. Na taj nain dolazimo do broja ica koji moe iznositi: 1, 7, 19, 37, 61 itd.uplji vodii nalaze primjenu kod najveih napona. Proizvodnja im je sloena. Iz tog razloga se neemo puno zadravati na njima.Jakost polja u blizini vodia ne smije prekoraiti elektrinu vrstou vazduha da ne bi dolo do tinjavog izbijanja kojeg nazivamo korona. Grubo se moe uzeti da promjer vodia u mm mora iznositi barem jednu devetinu linijskog napona u kV.Kod vodova se vri i tzv. izbor ekonomskog presjeka. Ukupni godinji trokovi prijenosa moraju biti minimalni. To su trokovi kapitala, odravanja i gubitaka. Odakle slijedi ekonomska gustoa struje od 1,8 A/mm2 za bakarne i 1 A/mm2 za aluminijske vodie, ali samo za odreenu strukturu kalkulativnih trokova. Zbog standardizacije, obino se odstupa od idealno ekonominog presjeka. Nadalje se vri kontrola pada napona i kontrola maksimalne strujne opteretivosti. 5.3 Mehanika sigurnostMehanika sigurnost izabranog vodia utvruje se mehanikim proraunom vodia, koji je sastavni dio projekta dalekovoda. Ovdje e biti izloeni samo osnovni pojmovi u vezi s proraunom.Prethodno mora biti poznat geodetski profil trase dalekovoda. Na profilu su naznaeni i svi objekti u trasi ili u njezinoj blizini. Na temelju profila se vri preliminarni raspored stubova, koji se tokom daljnjeg rada na projektu moe i mjenjati. Konani poloaj ovjesita vodia odreuje se po kriteriju propisane udaljenosti vodia od zemlje ili drugih objekata, i to kada mu je provjes najvei.

Slika 22. Vodi u rasponuPromatra se najnii vodi, a poloaj ostalih vodia u prostoru definiran je oblikom glave stuba, koja se utvruje elektrinim proraunom voda.Znaajne oznake sa slike 22 su slijedee:a raspon (razmak projekcija ovjesita A i B na horizontalu)

f provjes (najvea udaljenost vodia od spojnice ovjesita , nalazi se u sredini raspona)H najmanja udaljenost vodia od zemlje (kriterij za sigurnost u odnosu na okolinu)C najnia taka vodia (na mjestu dodira s horizontalnom tangentom)h visinska razlika (denivelacija) ovjesita A i BA,B ovjesita (take u kojima je vodi uvren tj. ovjeen).

Dva jako bitna faktora koji utiu na vodie i koji se moraju uzeti u razmatranje prilikom mehanikog prorauna vodia su ledi vjetar. Naime, uzima se da na -5C vodi moe da se zaledi i usljed toga njegova teina se poveava. Isto tako, mogue je da na vodi djeluju jaki vjetrovi, to opet moe poveati njegovu teinu. Meutim, propisi ne obavezuju projektanta i investitora da raunaju s istovremenim djelovanjem i leda i vjetra, ali je u vie sluajeva dolo do tekih kvarova ba usljed takvog kombiniranog optereenja. Dakle, posebno se vre prorauni za vjetar a posebno za led, tj. odvojeno. Projektantu i investitoru je preputeno da li e kod prorauna uzeti u obzir i te dodatne momente, to poskupljuje gradnju voda. Kod vodia se definiraju tri tipina stanja, za koja se vre prorauni: bez leda sa ledom bez ledaNiti u jednom sluaju ne smije biti ugroena mehanika vrstoa vodia niti vodi smije biti preblizu zemlji. Mehaniki proraun vodia protee se dalje na razne provjere i specijalne sluajeve: Utvrivanje graninog raspona, proraun kosog raspona, idealnog raspona, odskoka vodia, proraun vodia sa diskontinuiranim dodatnim optereenjem itd. 5.4 IzolatoriIzolatori imaju dvojaku ulogu. U prvom sluaju, uloga im je da elektriki izoliraju vodie od stupa, a u drugom da ih mehaniki dre u odreenom poloaju. Optereeni su elektriki i mehaniki, a kod pojave elektrinog luka i termiki. Izolacija nadzemnog voda u naelu je zrak. Meutim, na mjestima gdje je vodi ovjeen o stub, potrebno ga je izolirati izolatorima. Izolatori daju vodu elektrinu vrstou i elektriki odvajaju vodi od stuba i njegovih uzemljenih djelova. Izolatori meutim vre jednako vanu ulogu na vodu, time to teinu vodia i dodatni teret s vodia prenose na stup. Prema tome, osim elektrinih svojstava izolatori moraju imati i odgovarajuu mehaniku vrstou. Uzova dva osnovna svojstva izolator mora biti otporan pritiv atmosferskih i hemijskih uticaja, ne smije pretjerano brzo stariti u pogonu i mora biti ekonomian.Klasini materijal za izolator je porculan. Nadalje se koriste i materijali od kojih su neki: Steatit (ima veu mehaniku vrstou), staklo (kaljeno na poseban nain). Prednost staklenog izolatora u odnosu na porculanski je ta to su sva oteenja vidljiva, dok porculanski izolatori mogu biti loi a na oko neoteeni. Izolatori se sastoje od izolacionih tijela i od metalnih dijelova. Po nainu kako nose vodi dijele se na potporne, zatezne i ovjesne izolatore.Kod primjene potpornih izolatora stubovi mogu biti nii, a kod primjene ovjesnih izolatora, stubovi moraju biti neto visoiji, tek onoliko koliko je potrebno da se obezbijedi zadovoljavajua visina vodia od zemlje.

Slika 23. Potporni izolator; a) niskonaponski b)potporni izolator za 10 do 35 kV prema JUS-u Od ovjesnih izolatora, danas se najee upotrebljavaju kapasti izolatori. U upotrebi su jos masivni koji su otporniji na proboj i tapni koji se kod nas mogu nai jedino na starijim vodovima.

Slika 24. a) Masivni izolator b) tapni izolator

Slika 25. Kapasti izolatorLom izolatora dovodi do pada vodia na tlo to dovodi do tekih posljedica. Kad doe do prekida vodia, ovjesni izolatori se na stubovima naginju, to malo rastereuje konzolu stuba. Kod geometrijskog oblikovanja izolatora, kako ovjesnih tako i potpornih, karakteristine su slijedee dimenzije:a) Duina preskone staze kroz zrakb) Duina staze kliznih strujac) Duina staze proboja

Slika 26. Dimenzije izolatora odlune za elektrina svojstva

5.5 Spojni materijal i priborSpojni materijal i pribor osigurava kontinuirani prolaz struje i tamo, gdje se duine vodia nastavljaju jedna na drugu. Optereen je termiki (usljed proticanja struje), a esto i mehaniki. Ovjesni materijal i pribor mehaniki povezuju vodi i izolatore sa stubom. Optereen je mehaniki. Zatitni materijal i pribor vri razne zatitne funkcije, kao to su zatita od vibracija, otklanjanje elektrinog luka od vodia i izolatora, promjena oblika elektrinog polja i sl. Navedena podjela materijala i pribora u tri grupe nije jednoznana niti je jedinstveno usvojena. Pribor se moe podijeliti u spojni, ovjesni i zatitni. U principu, spojni materijal ima funkciju da omogui prolaz struje, ovjesni materijal ima mehaniku funkciju, a zatitni materijal ostale funkcije. Pojedini elementi pribora imaju esto i viestruku funkciju. Izbor treba vriti prema funkcijama. Spajanje bakrenih vodia na niskonaponskim vodovima malih presjeka, moe se vriti i vezanjem bakrenih ica na tano odreeni nain. Zbog visoke pouzdanosti i kvalitete na visokonaponskim vodovima se danas preteno upotrebljavaju kompresione spojnice i stezaljke, no mana im je to se ne mogu vie demontirati.

Slika 27. Stezaljke i spojnice; a) strujna stezaljka, b) zarezna spojnica, c) kompresiona otponska stezaljka, d) prikljune kompresione stezaljke, e) kompresiona spojnica, f) kompresiona stezaljka za popravak oteenog aluel vodiaZa sastavljanje izolatorskih lanaka u kompletan lanac zajedno sa ovjesnim elementima sa zavjeenjem na stub s jedne i na vodi s druge strame postoji veliki asortiman ovjesnog pribora, kojemu je prilagoen i zatitni pribor. Pravilan izbor vri projektant nadzemnog voda, pri emu vodi prvenstveno rauna o osnovnim parametrima, kao npr.: Nadzemni napon voda Dimenzioniranje izolacije u skladu s propisima Sile koje se s vodia prenose na stub Poveani zahtjevi mehanike sigurnosti u skladu s propisima Da li je izolatorski lanac jednostruki ili viestruki Da li je lanac nosni ili zatezni Dimenzije, materijal i konstrukcija vodia Da li je vodi po fazi jednostruk ili u snopu Da li postoje posebni zahtjevi u pogledu radio smetnji itd.Zatitno ue se takoer na prikladan nain mora fiksirati na vrhu stuba, s tim da mora biti ostvarena pouzdana galvanska veza sa stubom. Na slici 30 je prikazano jedno rjeenje za zavjeenje zatitnog ueta na vrhu eljezno-reetkastog dalekovodnog stuba.

Slika 28. Nosno zavjeenje zatitnog ueta; 1-nosna stezaljka, 3- nosa stezaljke, 4- elektrina veza zatitnog ueta sa stubomNajosjetljiviji dio ovjesnog pribora izolatorskog lanca je otponska ili nosna stezaljka, u kojoj poiva vodi. Stezaljka kao zadebljenje vodia predstavlja vorite svih savijanja i vibracija, pa na tom mjestu najprije dolazi do loma vodia usljed umora materijala. Najpovoljniji oblici nosnih i otponskih stezaljki u velikoj mjeri umanjuju opasnost za vodi, a nosne stezaljke su osim toga u veini sluajeva gibljivo ovjeene na izolatorski lanac.

Slika 29. a) otponska stezaljka; b) nosna stezaljka 5.6 StuboviStubovi osiguravaju vodiima odgovarajuu visinu nad tlom. Optereeni su mehaniki.

Slika 30. Sile na linijski stubNa slici su navedene sile, koje se od vodia preko izolatorskih lanaca prenose na stub, kao i sile koje djeluju direktno na stub. Smjerovi djelovanja nekih od sila su sledei: Vertikalno prema dolje djeluje teina vodia, teina dodatnog tereta i teina izolatorskih lanaca. Ima sluajeva kada ova sila djeluje prema gore (kod stubova u dolinama, kada su susjedni stubovi na znatno viim nivoima). Horizontalno u smjeru trase voda djeluju sile horizontalnog zatezanja vodia. Kod nosnih stubova te se sile ponitavaju u cjelosti, a koad drugih stubova u cjelosti ili djelimino. U poremeenom stanju, nastupaju horizontalna dodatna naprezanja u smjeru trase. Horizontalno u smjeru okomito na trasu voda djeluje pritisak vjetra na vodie. Horizontalno u smjeru okomito na trasu voda, djeluje pritisak vjetra na stub.Kako se vidi, ukupno optereenje stubova je promjenjivo, jer zavisi i o nizu klimatskih faktora, ukljuujui i temperaturu vodia, o kojoj ovisi horizontalno naprezanje. Djelovanje sila po nainu i veliini ovisi jo i o funkciji koju stub ima u vodu. Podjela stubova po funkcijama slustrirana je na slici 31.

Slika 31. Stubovi u trasi dalekovodaPo poloaju u trasi stubovi se dijele na linijske koji se nalaze u ravnom dijelu vertikalne projekcije trase i kutne ili ugaone, koji se nalaze na mjestima loma vrtikalne projektcije trase. Po nainu zavjetenja vodia, stubovi se dijele na nosne i zatezne. U neporemeenom stanju se horizontalne sile u smjeru trase kod nosnih stubova uvijek, a kod zateznih samo katkada ponitavaju. U poremeenom stanju, uvijek nastaju jednostrana horizontalna optereenja u smjeru trase, ali su ona kod zateznih stubova znatno vea. Najstroiji uvjeti se trae od rasterenih stubova, koji moraju izdrati jednostrani prekid svih vodia. Prema posebnim funkcijama u vodu mogu se jo spomenuti slijedei specijalni stubovi: Krajnji stub Prenaponski stub Meustub Krini stub Prepletni stub i slMaterijali za izrdu stubova su drvo, elik i armirani beton.Drvo se koristi sve do napona 220 kV, ali mu je glavna upotreba kod vodova manjeg napona. Mnogo se upotrebljava u zemljama koje su bogate kvalitetnim drvetom (Kanada, SAD, Rusija, Skandinavske zemlje). Kod nas se drvo redovno upotrebljava za NN i 10 kV vodove, rjee za 20 kV vodove a iznimno za 35 kV vodove. Prednost je u maloj teini i brzoj montai i cijeni u gradnji. Mana je kratak vijek trajanja u pogonu, zbog ega se vrlo esto kae da su skupi u pogonu. Vijek trajanja se moe poveati impregnacijom drveta.elik dominira u gradnji dalekovodnih stubova. Konstrukcija je reetkasta, osim cijevnih stubova za niski napon i ponegdje za 10 kV. Stub ima 4 ili 3 ugaona tapa koji preuzimaju glavni dio tereta, a ukrueni su dijagonalnim tapovima. Mana je ro su kao i sve eline konstrukcije podloni koroziji. Zatita od korozije moe se provesti upotrebom legiranih elika koji ne hraju, pri emu se zahtijeva od elika da zadri svoja mehanika svojstva. Jo jedan, dosta jeftiniji, nain zatite od korozije je nanoenje zatitnog sloja. Mogue je jos pocinavanje, koje je pak bolje i od bojanisanja, tj. nanoenja boje na povrinu konstrukcije.Armirani beton upotrebljava se kod gradnje dalekovodnih stubova znatno manje nego elik. Koliina elika je za polovicu manja nego kod elinih stubova, ali je ukupna teina stubova vrlo velika. Betonski stubovi odlikuju se velikom trajnou bez potrebe za odravanjem, ali samo pod uvjetom da su dobro izvedeni.Silhuete stubova (pojednostavljeni prikaz konstrukcije) mogu biti veoma razliite. Visina stubova zavisi iskljuivo od nazivnog napona. Sama konstrukcija mora prvenstveno biti prilagoena primijenjenom materijalu, pri emu drvetu i betonu odgovaraju jednostavnije konstrukcije. Broj i presjek vodia, broj zatitnih uzeta, nain ovjeenja vodia i raspored vodia u prostoru utjee na oblik gornjeg dijela stuba. Tenja svakog konstruktora je da konstrukcija za zadana optereenja bude lagana i racionalna.

Slika 32. Tipine shiluete drvenih stubova; a-niski napon, ugaoni; b-niski napon linijski; c-10-20 kV, linijski; d-10-20 kV, ugaoni A stub; e-35 kV, nosni X stub; f-110 kV, nosni, portal; g-35-110 kV, zatezni, ugaoni (dvostruka piramida); h-35 kV, ugaoni, usidreni jarbol (igla); i-35-110 kV, nosni

Slika 33. Tipine silhuete betonskih stubova; a-niski napon; b,c,d-10-20 kV; e-35-110 kV napon (jela); f-110 kV portal; g-35-110 kV bava; h-35-110 kV dvostruka jela

Slika 34. Tipine shiluete elino-reetkastih stubova; a) jela; b) modificirana jela; c)maka; d)Y-stub; e) horizontalni raspored vodia; f)dvostruka jela; g)Dunav; h) Bava 5.7 TemeljiTemelji osiguravaju statiku stabilnost cijelog objekta. Prenose sile sa stubova na tlo, a izvedbe mogu biti veoma razliite. Mogu biti napregnuti vertikalno prema dolje, na izvlaenje i prevrtanje.Oblik i veliina temelja zavisi od vrste i veliine naprezanja i o svojstvima tla.

Slika 35. a- temeljenje drvenog stuba pomou betonskih nogara; b- temeljenje drvenog stuba pomou betonskog temelja; c- sloeni betonski temelji za armirano-betonski stub; d-sloeni betonski temelji za jednu "nogu" elino-reetkastog stuba

5.8 UzemljenjeUzemljenje osigurava djelove voda koji nisu pod naponom od pojave nedozvoljenog potencijala na njima i time titi okolinu od opasnosti od napona. Ujedno predstavlja vaan element za elektrinu pogonsku sigurnost voda. Zatitno ue, jedno ili dva, jo nazvano i gromobransko ue ili dozemno ue, je uzemljeno ue koje prati fazne vodie, poloeno je iznad njih, uemljeno je i predstavlja sastavni dio zatitnog sistema uzemljenja voda.Osim djelovanja mehanikih sila, topline i elektrinog polja, elementi voda su izloeni i koroziji, pa moraju na odgovarajui nain biti zatieni.

6. PROJEKTOVANJE MREA I NADZEMNIH VODOVANakon to su odreeni osnovni parametri voda (broj i presjek vodia i zatitnih uadi) slijede redom sledei poslovi: Izbor trase vri se prema vie kriterijuma, koji su esto kontradiktorni. Nije poeljna blizina kua i naselja, ali je poeljna blizina ceste (radi transporta i pristupanosti kod popravka). Izbjegavaju se trase gdje e biti visoke ume i poljoprivredne odtete, izbjegava se paralelno pribliavanje telefonskim linijama, izbjegava se krianje sa eljeznikim prugama, autoputevima i slino. Kod duih vodova mogu se bez bitnog poveanja duine izbjei geografski i klimatski nepovoljna podruja. Broj ugaonih stubova treba da je to manji. Izborom glave stuba i tipa stuba u cijelini moe se utjecati na cijenu voda, vodei rauna o konfigurciji terena du trase. Na visinu stuba utie jo i izbor izolacije. Slijedi precizno geodetsko snimanje trase i na temelju toga se vri razmjetaj stubova i odreivanje sila na stub (uz prije utvrene klimatske parametre i izvreni mehaniki proraun vodia). Statiki proraun stuba vri se na temelju prethodnih podataka. Tei se ka to manjem broju tipova stuba radi jednostavnije i jeftinije serijske proizvodnje. Na temelju geolokog sastava tla odreuje se njegova nosivost, te se moe uz ve poznate elemente (sile na stub, teinu stuba) izvriti proraun temelja. Daljnji dio projekta je specifikacija materijala i predraun cijene kotanja objekta. Kao posebni dijelovi projekta izrauju se elaborati za krianja voda s telefonskim linijama, eljeznikim prugama, sutoputevima i slino.Sve ove faze, odnose se na projektovanje prenosne mree ili distributivne mree. Svemu ovome treba dodati i projektovanje samog izvora elektrine energije, tj. elektrane, zatim rasklopnog postrojenja, trafo stanica i slino. Kod projektovanja elektrana, treba voditi rauna da ona bude izgraena to blie izvoru energije, npr. da bude to blie rudniku uglja, kako bi cijene transporta tog energenta bile to manje. Zatim, treba voditi rauna da taj objekat zadovoljava sve propise zadane od nadlenih organa (u BiH to su propisi koje izdaje DERK- Dravna energetska regulatorna komisija). Takva elektrana treba da ne zagauje okolinu u vioj mjeri od one koja je propisima dozvoljena i slino. Kad se sve to obezbijedi, treba da se izvri predraun i proraun za odreene dijelove elektrane. Ako je to u pitanju termoelektrana na ugalj, onda treba za svaki dio (kotao, turbina, generator, transformator) izvriti odreena mjerenja, te predraune cijena. Kada se sve ovo izvri (treba imati na umu da pored ovoga to je nabrojano, postoji jo jako velik broj parametara koje treba ispitati), moe se pristupiti ispitivanju tla te glavnom predraunu cijena materijala te raspisivanju tendera za eventualne partnere koji bi gradili elektranu. Na kraju se piu odreeni elaborati za eventualne karakteristine stvari, kao to su blizina nekim drugim objektima, i slino. Svaka elektrana pored samog objekta mora imati i rasklopno postrojenje, koje se pak posebno projektuje. Projektant mora prvenstveno voditi rauna da rasklopno postrojenje bude efikasno, sigurno, i prije svega bezbjedno za osoblje koje radi u njemu. Mnoge faze projektiranja mogu se vriti automatski na elektronikom raunaru, na primjer crtanje profila trase voda ili samog temelja elektrane i njenih prateih objekata, zatim mehaniki prorauni vodia, proraun stubova, temelja s optimalnim konstrukcijama, proraun potrebnog materijala, izrada trokovnika i slino.Ovo nam ustvari govori da se koritenjem raunara moe efikasnije i bre izvriti jedan dio projektovanja EEM, uz znatno tanije rezultate.

7. ZAKLJUAKNa kraju ovog rada, moemo konstatovati da je projektovanje elektroenergetske mree dugotrajan i teak posao. Mora se voditi rauna o mnogo faktora kao to su efikasnost, sigurnost, cijena, bezbjednost, i slino. Ono to svaki projektant treba da potuje su odredbe koje je donijela dravna regulatorna komisija za elektrinu energiju. Mimo toga, treba da vodi rauna da e mrea biti u stanju trajno i sigurno da napaja krajnjeg potroaa elektrinom energijom, po mogunosti s vie strana, a svakako da vodi rauna i o uzemljenju, tj. zatiti osoblja i elemenata samog sistema. Materijale za mreu treba da bira tako da budu ro efikasniji, dugotrajniji, a opet to jeftiniji, jer samo tako, mogue je ostvariti neki profit i dugotrajan rad same firme koja se bavi odreenim djelom EES.

8. LITERATURA Elektrine mree I, II, III Dr. Marija i Karlo Oegovi (Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje - SPLIT) http://hr.wikipedia.org PROJEKTIRANJE ELEKTRINIH POSTROJENJA Upute za izradu konstruktivnog rada Tehniki fakultet Sveuilita u Rijeci

www.BesplatniSeminarskiRadovi.com

13