Struktura Elektroenergetski sustava

8/15/2019 Struktura Elektroenergetski sustava

1/15

Struktura elektroenergetskog sustava

Seminarski rad

EnsarSuljagić


2/15

Sadržaj:

Sadržaj:.................................................................................................................. 2

1- Elektroenergetski sustav i elektroenergetske mreže .................................................3

2.1 Struktura 10(20) kV distribucijskih mreža .............................................................9

2.2 Struktura 3 (30) kV distribucijskih mreža ...........................................................12

2.3 Struktura niskona!onskih distribucijskih mreža ...................................................14

2." #istribucijske tra$ostanice ................................................................................ 15

2


3/15

1- Elektroenergetski sustav i elektroenergetske mreže

Elektroenergetski sustav (EES) sastoji se od " osnovne cjeline%

& Elektrane (i'vori elektri ne energije) ra'li itih vrsta u kojima se !roi'vodielektri na energija. ao sastavni dio elektroenergetske mreže* svaka elektrana ima%

o Elektri ne generatore (naj e+,e sinkroni generator* a !onekad iasinkroni generator u slu aju manje instalirane snage)* koji !roi'vodielektri nu energiju i aktivni je element mreže* te se u ekvivalentnoj shemire!re'entira kao na!onski i'vor s odgovaraju,om -unutra+njomim!edancijom*

o -/lok trans$ormatore (osim u slu aju kad je na'ivni na!on generatora jednak na'ivnom na!onu voda na koji je elektrana !riklju ena)* !reko kojeg seelektri na energija !roi'vedena u generatoru trans$ormira na na!onski nivovoda na koji je elektrana !riklju ena.

Elektrane (generatori) ve,ih snaga !riklju uju se na !rijenosnu mrežu* dok seelektrane manjih snaga !riklju uju na distribucijsku mrežu ( distribuirani i'vori ) ilidirektno na instalacije !otro+a a (-!otro+a ke elektrane ).

& rijenosna mreža kojom se elektri na energije trans!ortira od elektrana do

distribucijske mreže i velikih !otro+a a* te ra'mjenjuje snaga i'me u !ove'anihelektroenergetskih sustava. rijenosna mreža sastoji se od 'ra nih i kabelskihvodova visokog na!ona (naj e+,e 110 kV i vi+e) i rasklo!nih !ostrojenja(trans$ormatorske stanice koje omogu,avaju trans$ormaciju elektri ne energije i'mreže jednog na!onskog nivoa u mrežu drugog na!onskog nivoa i ra'djelna!ostrojenja u kojima se u voruje nekoliko vodova). ao sastavni dioelektroenergetske mreže* u !rijenosnoj mreži se !ojavljuju%

o ra ni i kabelski vodovi kojima se elektri na energija !renosi i'me udva rasklo!na !ostrojenja* naj e+,e na velike udaljenosti (od nekoliko

kilometara do nekoliko stotina kilometara i vi+e)o -4režne trans$ormatore !reko kojih se elektri na energija

trans$ormira i' jednog na!onskog nivoa u drugi* i to% i'me u dvije !odmrežeunutar !rijenosne mreže (n!r. "005220 kV* 2205110 kV* "005110 kV)* i'!rijenosne mreže u distribucijsku mrežu (n!r. 11053 kV* 110510 kV)* i'!rijenosne mreže u elektri no !ostrojenje velikog industrijskog !otro+a a (n!r.11056 kV).

& #istribucijska mreža kojom se elektri na energije !reu'eta i' !rijenosne mreže ilimanjih elektrana !riklju enih na distribucijsku mrežu distribuira do srednjih i malih!otro+a a !riklju enih na distribucijsku mrežu. #istribucijska mreža se kao i!rijenosna mreža sastoji od 'ra nih i kabelskih vodova (ali manjih na'ivnih na!ona*

3


4/15

naj e+,e is!od 110 kV) i rasklo!nih !ostrojenja (tako er manjih na'ivnih na!ona uodnosu na !rijenosnu mrežu).

#istribucijska mreža obi no se dijeli na dvije cjeline%

Srednjena!onska distribucijska mreža (naj e+,e na'ivnih na!ona 10kV* 20kV*3 kV)*

7iskona!onska distribucijska mreža (naj e+,e na'ivnog na!ona 0." kV)

ao sastavni dio elektroenergetske mreže* u distribucijskoj mreži se !ojavljuju%

o ra ni i kabelski vodovi kojima se elektri na energija !renosi naudaljenosti koje su daleko manje u odnosu na !rijenosnu mrežu (od nekolikodesetaka metara do nekoliko desetaka kilometara)

o -#istribucijske trans$ormatore !reko kojih se elektri na energijatrans$ormira i' jednog na!onskog nivoa u drugi* i to% i'me u dvije !odmrežeunutar distribucijske mreže (n!r. 3 510 kV* 1050."kV)* i' distribucijske mrežeu elektri no !ostrojenje industrijskog !otro+a a (n!r. 3 56 kV* 1050." kV).

& otro+a i elektri ne energije koji !reu'imaju elektri nu energiju i' !rijenosneili distribucijske mreže i tro+e je 'a vlastite !otrebe* tj. 'a na!ajanje ra'li itih vrsta

elektri nih tro+ila. #akle* !otro+a vi en od strane elektroenergetske mreže na koju je !riklju en* !redstavlja svaki objekt koji je !riklju en na mrežu i koji i' mreže u'imaradnu i reaktivnu energiju* ali je tako er i sastavni dio mreže koji se ovisno o!ogonskim karakteristikama može re!re'entirati kao im!edancija $iksnog i'nosaneovisno o na!onu u !riklju nom voru ili odu'imanje $iksnog i'nosa radne i jalovesnage u !riklju nom voru* tako da se odgovaraju,a im!edancija mijenja ovisno ostvarnom na!onu u !riklju nom voru.

otro+a em u +irem smislu se može smatrati i jedan dio !rijenosne ilidistribucijske mreže u slu aju (vrlo estom u ra'li itim anali'ama) da se !romatra

samo dio elektroenergetskog sustava i'nad odre enog na!onskog nivoa* a svidijelovi nižih na!onskih nivoa se re!re'entiraju kao !otro+a (!otro+a i) s $iksnomim!edancijom ili snagom. 7!r.* ako se !romatra samo !rijenosna mreža* svedistribucijske mreže koje se na!ajaju elektri nom energijom i' !rijenosne mrežeekvivalentiraju se kao $iksne im!edancije ili $iksne snage koje u !romatranom voru-i'la'e i' !rijenosne mreže.

8 anali'ama distribucijskih ili industrijskih mreža* može se !ojaviti i !otro+akoji ne !redstavlja ekvivalent ve,eg broja !ojedina nih tro+ila* ve, kao !ojedina ni!otro+a (tro+ilo). 7aj e+,e se radi o velikim asinkronim motorima kao vrlo estim

elementima industrijskih !ogona koji su* kao i generatori* aktivni mrežni elementi. 7aslici 191 dana je gra$i ka ilustracija elektroenergetskog sustava u !ro+irenom smislu*

4


5/15

koji !odra'umijeva sve objekte i ure aje koji su u $unkciji !roi'vodnje* !rijenosa*distribucije i !otro+nje elektri ne energije

rimarni i'vori (oblici) energije s odgovaraju,im !ostrojenjima* objektima itehnologijama 'a !ri!remu energenata ($osilnih* nuklearnih itd.) ne s!adaju uelektroenergetski sustav* budu,i da se nakon !ridobivanja sirovina i !rimarnihtrans$ormacija* trans$ormirani oblici energije mogu u!otrijebiti u elektranama 'a!roi'vodnju elektri ne energije* ali i 'a druge namjene.

5


6/15

#akle* elektroenergetska mreža može se de$inirati kao uži dio elektroenergetskogsustava koja obuhva,a elemente !reko kojih se direktno !roi'vodi* !renosi*distribuira i tro+i elektri na energija* tj. generatori* vodovi* trans$ormatori i !otro+a i(-gru!ni ili !ojedina na tro+ila). 7!r.* elektrana ili trans$ormatorska stanica u cjelinise može smatrati sastavnim dijelom elektroenergetskog sustava* dok je samogenerator i blok trans$ormator u elektrani odnosno trans$ormator u trans$ormatorskojstanici dio elektroenergetske mreže.

7a slici 192 dana je gra$i ka ilustracija elektroenergetske mreže u cjelini* sodgovaraju,im kom!onentama de$iniranim u !rethodnom tekstu.

6


7/15

8 ra'li itim anali'ama elektroenergetske mreže nikada se ne !romatra mreža ucjelini* ve, samo !ojedini (manji) djelovi* dok se ostatak ekvivalentira s ve,om ilimanjom to no+,u na $i'ikalno !rihvatljiv na in.

7!r. u anali'ama !rijenosne mreže može se !romatrati kom!letna !rijenosna mreža

jedne države na na in da su uklju eni svi generatori i blok trans$ormatori !riklju enina !rijenosnu mrežu* te svi vodovi i trans$ormatori koji !ri!adaju !rijenosnoj mreži. 8tom slu aju se ve'e s !rijenosnim mrežama susjednih država ekvivalentiraju kaoaktivni i'vori koji mogu is!oru ivati ili !reu'imati elektri nu energiju* a distribucijskemreže se ekvivalentiraju kao !otro+a i koji !reu'imaju elektri nu energiju i'!rijenosne mreže.

#rugi !rimjer* ako se anali'ira srednjena!onska distribucijska mreža* kom!letna!rijenosna mreža se svodi na jedan ekvivalentan na!onski i'vor s odgovaraju,omim!edancijom na mjestu !riklju ka distribucijske mreže na !rijenosnu mrežu

(trans$ormator 11053 kV)* dok se niskona!onske mreže !riklju ene na !romatranusrednjena!onsku mrežu ekvivalentiraju kao !otro+a i s odgovaraju,omim!edancijom ili $iksnom snagom koju u'imaju i' srednjena!onske mreže u to ki!riklju ka (trans$ormator 1050." kV).

7


8/15

#ana+nje elektroenergetske mreže rade se isklju ivo u tro$a'noj i'vedbi $rekvencije0 ili 60 :'. ;akva situacija re'ultat je tehni kih i ekonomskih !rednosti uo enih i

is!itanih krajem 1'u'etak su istosmjerni !rijenosni sustavi (kojih danas ima relativno veliki broj)* ali kojise rade samo kao !odsustavi velikih tro$a'nih !rijenosnih mreža u slu ajevima kad jeto tehni ki nužno (!rijenos kabelskim vodovima na ve,e udaljenosti* !ove'ivanje dvaelektroenergetska sustava koji rade na ra'li itim $rekvencijama) ili ekonomskio!ravdano (!rijenos velikih snaga na vrlo velike udaljenosti).

8


9/15

8 !rijenosnoj mreži /osni i :ercegovini koriste se vodovi na'ivnog na!ona "00kV*220kV i 110kV* dok se u distribucijskoj mreži koriste vodovi na'ivnog na!ona 3 kV*30kV* 20kV* 10kV i 0."kV. 8 ra'li itim industrijskim !ostrojenjima (!ogonima) koristese i na!oni 6 kV* 3kV i 1kV* a u elektranama se 'a na'ivne generatorske na!onekoriste i na!oni "kV* 12kV* 16kV* 2 kV itd.

2.1Struktura 10(20) kV distribucijskih mreža

10(20) kV9tne distribucijske mreže mogu biti%

?)@ednostrano na!ajane mreže* kod kojih je na!ajanje svih vodova mogu,e samo i' jedne ;S A510(20) kV. 4ogu,e su slijede,e varijante%

?1) rakasta 9 radijalna mreža ( B mreža)* slika 291. Svi srednjena!onskivodovi i'la'e radijalno i' ;S i nisu me usobno !ove'ani* +to 'na i da ne mogu

jedan drugom !oslužiti kao re'erva. ?ko do e do !rekida na!ajanja jednogvoda u slu aju kvara na istom* sve niskona!onske mreže na!ajane !reko togvoda ostaju be' na!ajanja.

?2) rstenasta mreža ( 9mreža)* slika 292. od !rstenaste mreže* 'rakastii'vodi s!ojeni su ra'djelnom stanicom (rasklo!no mjesto)* !ri emu vodovi!redstavljaju re'ervu jedan drugom. 8 normalnom !ogonu* rasklo!no mjesto

je otvoreno* tako da mreža u stvari !redstavlja 'rakastu mrežu. ?ko do e do

kvara (ili isklju enja radi održavanja) na nekoj dionici jednog od i'voda* tadionica se iskla!a sa obje strane* a rasklo!no mjesto se 'atvara* tako da sedio !otro+a a s jednog voda (oni i'a mjesta kvara) na!aja !reko drugog voda.Casklo!nih mjesta može biti i vi+e (n!r. u svakoj ;S 10(20)50." kVrastavlja ima na S7 strani se može ra'dvojiti S7 mreža na dva dijela).7ormalni !ogon sa 'atvorenim rasklo!nim mjestom (dvostrano na!ajanje)*iako je tehni ki mogu, i !redstavlja sigurniji na in na!ajanja* rijetko se i'vodi

jer i'iskuje ve,a ulaganja u o!remu (!rekida e* 'a+titu) i održavanje* +to iniovu i'vedbu sku!om. rimjenjuje se i'u'etno 'a na!ajanje !otro+a a koji su!osebno osjetljivi na !rekide na!ajanja.

?3) 4reže s !ot!ornom to kom (;9mreža ili ; 9mreže ako je ujedno i!rstenasta)* slika 293* imaju i'dvojeno rasklo!no mjesto (!ot!ornu to ku)*obi no ve'anu dvostrukim vodom 'a !ojnu ;S* i' kojeg se onda na!ajajuvodovi koji mogu biti 'rakasti ili !rstenasti. Dvakvo rje+enje je obi noekonomski uvjetovano* tj. !rimjenjuje se ako je cijena i'gradnje manja uodnosu na vo enje svih vodova i' tra$ostanice. #ruga je varijanta da se!ot!orna to ka $ormira kao mjesto uvo enja nove ;S A510(20) kV ubudu,nosti.

9


10/15

10


11/15

/) #vostrano na!ajane mreže* kod kojih je na!ajanje vodova mogu,e i' dvijera'li ite ;S A510(20) kV. 4ogu,e su slijede,e i'vedbe%

/1) inijske mreže ( 9mreže)* slika 29". inijske mreže nastaju s!ajanjem'rakastih vodova koji i'la'e i' dviju !ojnih stanica (tra$ostanica A510(20) kV).7ormalni !ogon obi no !odra'umijeva otvorena rasklo!na mjesta. 8 slu aju kvarana jednoj tra$ostanici ili vodu* vodovi se mogu na!ajati i' druge ;S.

/2) ombinirane !rstenaste i linijske mreže ( 9mreže)* slika 29 . 9mreženastaju od linijskih mreža s!ajanjem dodatnim vodom u !rsten (ili obratno). 7a tajna in osigurana je dvostruka re'erva* jedna !reko voda i' iste tra$ostanice* a jedna!reko voda i' druge tra$ostanice.

11


12/15

2.2Struktura !( 0) kV distribucijskih mreža

Struktura 3 (30) kV9nih mreža ovisi o brojnim tehni kim uvjetima* ekonomskimmogu,nostima i 'ahtjevima sigurnosti na!ajanja. 7e !ostoji neka o!,enitaklasi$ikacija* a neki ti!i ni !rimjeri su slijede,i%

?) rakaste (radijalne) mreže su* kao i na 10(20) kV9tnom na!onskom nivou*radijalno na!ajane i' jedne ;S 11053 kV* kao na slici 296. 4ogu,e su i neke

složenije i'vedbe koje omogu,avaju re'ervno na!ajanje dijela !otro+a a sa drugogvoda5trans$ormatora u slu aju is!ada.

12


13/15

/) rstenaste mreže omogu,avaju dvostruko na!ajanje svake ;S 3 510 kV* nana in da se u slu aju kvara na glavnom vodu od ;S 11053 do ;S 3 510* na!ajanje!rebaci !reko re'ervnog voda koji !ove'uje dvije ;S 3 510 kV. 8 normalnom !ogonu*re'ervni vod nije u !ogonu (isklju en je u jednoj ili obje ;S 3 510)* slika 29F.

G) inijske mreže !odra'umijevaju mogu,nost na!ajanja ;S 3 510 kV i' dvijera'li ite ;S 11053 kV* u' !ret!ostavku re'ervnog voda koji !ove'uje dvije ;S 3 510kV* slika 29H. Ce'ervni vod 3 kV u ovom slu aju je re'erva 'a is!ad jednog voda 3kV* ali i is!ad ;S 11053 kV. 8 ovom* kao i !rethodnom slu aju* vodovi moraju bitidimen'ionirani da !reu'mu o!tere,enje (!otro+nju) obje ;S 3 510 kV.

13


14/15

2. Struktura niskona"onskih distribucijskih mreža

7iskona!onske distribucijske mreže su naj e+,e 'rakaste* eventualno sa !ot!ornomto kom. 8 gradovima su mogu,e i !rstenaste i linijske mreže (vi+e !ojnih to aka smogu,no+,u re'ervnog na!ajanja)* ali su redovito u radijalnom !ogonu. 7jihovastruktura je dakle sli na kao i struktura !rethodno o!isanih10 kV9tnih mreža* amogu,e su i u'am ene mreže (sa jednim ili vi+e i'vora* tj. ;S 10(20)50." kV).

?) Cadijalne niskona!onske mreže su najjednostavnije i najekonomi nije* takoda se ovo rje+enje najvi+e koristi u !raksi (u /i: gotovo isklju ivo)* . bognemogu,nosti re'ervnog na!ajanja* kvar na bilo kojem mjestu u mreži i'a'iva !rekidna!ajanja kom!letnog i'voda na kojem se dogodio kvar.

/) 8'am ena niskona!onska mreža ima mogu,nost re'ervnog na!ajanja* i'iste ili susjedne ;S 10(20)50." kV* tako da je !o strukturi ista kao i !rstenasta5linijskamreža 10 kV* 8 redovnom !ogonu isklju ene su me uve'e* tako da je !ogonradijalan. 7a slici su crtkano o'na ene dionice vodova 77 koje su isklju ene uredovnom !ogonu.

G) etljasta niskona!onska mreža se koristiti u uvjetima gdje je velika!ovr+inska gusto,a o!tere,enja i gdje !ostoje !ove,ani 'ahtjevi 'a !ou'dano+,uis!oruke elektri ne energije. 8 svaki vor ove mreže može se !riklju iti !otro+a ili

gru!a !otro+a a* a u nekim vorovima se !riklju uju ;S 10(20)50." kV. ogon nijeradijalan* ve, su 'atvorene sve !etlje u 77 mreži* ali i !etlje !reko mreže 10(20) kV.

14


15/15

2.#$istribucijske tra%ostanice

#istributivne tra$ostanice su one koje !ove'uju%

o srednjena!onsku i niskona!onsku mrežu (S7577* tj. 1050."kV* 2050." kV ivrlo rijetko 3 50."kV)*

o dvije srednjena!onske mreže (S75S7* tj. 3 510kV ili 3 520kV)*

o a u +irem smislu i one koje !ove'uju visokona!onsku (!rijenosnu) isrednjena!onsku distribucijsku mrežu (V75S7* tj. 11053 kV* 110520kV ili 110510kV).

15

Documents

Struktura Elektroenergetski sustava