Download - KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM
![Page 1: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/1.jpg)
KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM
V
Prof.dr.sc. Tomislav TomišaZavod za visoki napon i energetiku
FER Zagreb
![Page 2: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/2.jpg)
UZEMLJENJEUZEMLJENJE
Uzemljivački sustavi: POGONSKO UZEMLJENJEZAŠTITNO UZEMLJENJEGROMOBRANSKO UZEMLJENJE
Funkcija: - zaštita i ispravan rad uređaja- osiguranje kvalitetne električne energije- zaštita ljudi
Zahtjevi:
- prevencija izravnih šteta pri kratkom spoju i udaru groma - održanje napona dodira i koraka u sigurnim granicama- osiguranje funkcionalnosti elektroničkih uređaja
![Page 3: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/3.jpg)
UzemljivaUzemljivaččkiki sustavisustavi
POGONSKO UZEMLJENJEPOGONSKO UZEMLJENJE- uzemljenje metalnih dijelova koji pripadaju strujnim krugovima elektroenergetskog postrojenja (npr. zvjezdište transformatora)
GROMOBRANSKO UZEMLJENJEGROMOBRANSKO UZEMLJENJE- uzemljeni metalni dijelovi koji štite postrojenje i ljude od izravnog udara groma
ZAZAŠŠTITNO UZEMLJENJETITNO UZEMLJENJE- uzemljenje metalnih dijelova električnih postrojenja koji ne pripadaju strujnim krugovima, radi zaštite ljudi od opasnoga dodirnog napona i napona koraka
![Page 4: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/4.jpg)
Spoj sa zemljom → Jednopolni kratki spoj
IZ ~ kA
IKS
IZ
PRIJENOSNA MREŽA (400 kV, 220 kV, 110 kV)
ELEKTRANA DISTRIBUCIJA
RKRZ
VISOKI NAPON
![Page 5: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/5.jpg)
SREDNJI NAPON
IZ
DISTRIBUTIVNA MREŽA (35 kV, 20 kV, 10 kV)
VISOKI NAPON NISKI NAPON
RK
CZ
Spoj sa zemljom → Dozemni spoj
IZ ~ A
![Page 6: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/6.jpg)
NISKI NAPON
IEC 60354 tri vrste sustava uzemljenja TN, TT i IT
Prvo slovo označava način spoja izvora sa zemljom:
T – izravan spoj zvijezdišta sa zemljom (latinski: terra)I – izolirano zvijezdište
Drugo slovo označava način spoja trošila sa zemljom:
T – izravan spoj kućišta sa zemljomN – spoj kućišta sa zemljom preko mreže
![Page 7: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/7.jpg)
- posebni N i PE vodovi
- međusobno spojeni samo u blizinizvijezdišta transformatora
L1, L2, L3 – fazni vodoviN – neutralni (nul) vodPE – zaštitni vod (Protective Earth)
TN-S sustav
![Page 8: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/8.jpg)
PEN – zajednički nul i zaštitni vod
- između transformatorske stanicei glavnog razvodnog ormara uobjektu
TN-C sustav
![Page 9: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/9.jpg)
- zajednički PEN vod od transformatorske stanice do glavnog razvodnog ormara
- posebni N i PE vodovi u instalacijiobjekta
TN-C-S sustav
![Page 10: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/10.jpg)
TT sustav
- trošila (instalacija) imaju posebnouzemljenje nezavisno od uzemljenjatransformatorske stanice
- pri zemljospoju na kućištu se javljanapon → potreban nadzor
naponska zaštitna sklopka (ZN)
- danas se više ne koriste ZN sklopkenego strujne zaštitne sklopke (FID)RCD = Residual Current Device
![Page 11: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/11.jpg)
IT sustav
- izvor nema izravnu vezu sa zemljom
- postoji samo kapacitivna sprega(visokoimpedantna)
- potreban je nadzor izolacije
uređaji za nadzor izolacije
![Page 12: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/12.jpg)
ElektriElektriččka svojstva zemljeka svojstva zemlje
površina plohe P, Q:
A = B x H
otpor između ploha P i Q:
RP-Q = ρE L / A
PlohaP
PlohaQ
ρE = specifični otpor [Ωm] A = 1 m2 , L = 1 m →
SpecifiSpecifiččni otpor tlani otpor tla ρρEE definicija
B = 1 mH = 1 m →
![Page 13: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/13.jpg)
Mjerenje specifičnog otpora tla
- proračun uzemljivača- geoelektrička ispitivanja (slojevi) E
dubina zatvaranjastruje: h ≈ a
![Page 14: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/14.jpg)
- za struju industrijske frekvencije (50-60 Hz):
SpecifiSpecifiččni otpor tla ni otpor tla (1)
![Page 15: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/15.jpg)
ρE → jako ovisi o vlažnosti
SpecifiSpecifiččni otpor tla ni otpor tla (2)
ilovačaglinahumus
![Page 16: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/16.jpg)
Značajke uzemljivača
Otpor rasprostiranja- električni otpor uzemljivača prema neutralnoj zemlji
Konfiguracija- oblik naponskog lijevka- naponi dodira i koraka
Otpor uzemljenja = Otpor uzemljenja = RRDD + + RRZZ
RRD = otpor zemljovodaRZ = otpor rasprostiranja
RRD << << RRZ
![Page 17: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/17.jpg)
Otpor rasprostiranja (1)
l
ŠŠtapnitapni uzemljivauzemljivačč
![Page 18: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/18.jpg)
Otpor rasprostiranja (2)
Trakasti uzemljivaTrakasti uzemljivačč
![Page 19: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/19.jpg)
Otpor rasprostiranja (3)
PolukuglastiPolukuglasti uzemljivauzemljivačč
![Page 20: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/20.jpg)
Otpor rasprostiranja (3)
MreMrežžasti uzemljivaasti uzemljivačč
![Page 21: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/21.jpg)
Mrežasti uzemljivačarmatura u temeljima → temeljni uzemljivač
![Page 22: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/22.jpg)
Naponski lijevak (1)
- raspodjela potencijala na površini tla u okolini uzemljivača
Iz
ŠTAPNIUZEMLJIVAČ
Rz*Iz
Ud
POTENCIJAL NEUTRALNE ZEMLJE
![Page 23: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/23.jpg)
Naponski lijevak (2)
EkvipotencijalneEkvipotencijalne linijelinije Trodimenzionalni prikazTrodimenzionalni prikaz
bliže linije → veći napon dodira/koraka
![Page 24: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/24.jpg)
Naponi dodira i koraka (1)Napon dodira Napon dodira –– potencijal između metalnog dijela i stajališta
koji se može premostiti dodirom (1m)
Napon koraka Napon koraka –– potencijal tla koji se može premostiti korakom (1m)
Napondodira
Naponkoraka
Napondodira
Naponkoraka
Rd
Rk
1m1m 1m1m
uzemljivački prstenuzemljivačuzemljivač
površina tla površina tla
oblikovaninaponskilijevaknaponski lijevak
Naponuzemljivača
![Page 25: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/25.jpg)
Naponi dodira i koraka (2)
← vrijeme isključenja
dozvoljeni napondodira i korakatijekom trajanjakratkog spoja
Ud (t>3s) = 65 V
![Page 26: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/26.jpg)
Utjecaj struje na ljudsko tijelo
Rd = otpor između ruke i stopala 1 ÷ 2 kΩRk = otpor između dva stopala 2 ÷ 3 kΩ
prosječni otpor → 2 kΩ
Jakost struje Utjecaj100 μA granica osjetljivosti1÷ 5 mA osjećaj boli
5 ÷ 10 mA pojačana bol10 ÷ 20 mA izrazita bol, grčenje
30 mA smetnje disanja40 ÷ 60 mA gušenje
75 mA fibrilacija
![Page 27: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/27.jpg)
Djelovanje groma (1)
OptiOptiččko djelovanje ko djelovanje →→ munjamunja
-- zrazraččenje vruenje vrućće plazme (3000e plazme (3000ººC)C)-- svjetlosni promjer 5 svjetlosni promjer 5 –– 30 cm30 cm-- promjer strujnog kanala 1 mm promjer strujnog kanala 1 mm
-- linijska munjalinijska munja-- trakasta munjatrakasta munja-- perlastaperlasta munjamunja-- kuglasta munjakuglasta munja
![Page 28: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/28.jpg)
Djelovanje groma (2)
Zvučno djelovanje → grmljavina
- nastaje nakon prestanka toka struje pražnjenja - oslobađa se tlak plazme → tlačni val- val se radijalno širi u prostor → zvučni efekt
![Page 29: KVALITETA OPSKRBE ELEKTRIČNOM ENERGIJOM](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022012515/618f5dfe660b103f1b5fe2fb/html5/thumbnails/29.jpg)
Djelovanje groma (3)Udar groma u elektriUdar groma u električčnu nu instalaciju
- udarni val se širi instalacijomprema zemlji
preskok napondodira ikoraka