Provjera usklađenosti djelovanja električnih zaštita generatora, dalekovoda i sabirnica pri poremećajima u visokonaponskoj mreži na području PrP Zagreb (OPS - Zagreb) Pred. Željko Zlatar, dipl.ing. Prof.dr. Sejid Tešnjak Prof.dr. Ivica Pavić Davor Klarin, ing.

Podloge za provjeru selektivnosti zaštite Provedeni su proračuni za maksimalni i minimalni tropolni, dvopolni i jednopolni kratki spoj u prijenosnoj mreži sjeverozapadne Hrvatske prema standardu IEC 60909. Za proračun minimalnog kratkog spoja pretpostavljeno da je istovremeno u pogonu 50 % svih generatora (otprilike polovica agregata u svakoj elektrani) Mjesta kratkog spoja: - sabirnice generatora - VN strana blok-transformatora - sabirnice prijenosnih vodova vezanih na elektranu - obje strane mrežnog transformatora 220/110 kV (TE Sisak) - obje strane transformatora 110/30 kV (EL-TO Zagreb) Izračunate vrijednosti: - naponi na generatorskim sabirnicama i na sabirnicama elektrane - direktne i inverzne komponente struja k.s. na generatorskim sabirnicama - direktne, inverzne i nulte komponente struja k.s. na sabirnicama elektrane - nulta struja u zvjezdištima blok-transformatora gdje postoji zaštita (npr. TE SISAK);

Pregled ugrađene zaštite Nadstrujna zaštita GEN i BT sa ili bez vremenskog zatezanja (>I,>>I) Nadstrujna zaštita GEN s podnaponskim pridržavanjem (>I,<U) Nadstrujna zaštita pri nesimetričnom opterećenju (>I2) Podimpedantna zaštita (<Z) Zemljospojna zaštita generatora (>U0) Diferencijalna zaštita GEN i BT (ΔIG,ΔIbt) Zaštita BT od povišenja uzbude (preuzbuda) (U/f) Zaštita generatora pri ispadu iz koraka Podfrekventna zaštita

Nadstrujna zaštita GEN i BT Uvjet djelovanja: ks Ipogmax  Iud  Ikmin/ks U elektranama su ugrađeni releji različitih proizvođača i principa djelovanja Rezultati provedenih analiza: - zaštite su u većini slučajeva osjetljive na kvarove u prijenosnoj mreži (razlog je mali ks – oko 1,2) - neosjetljive su na kvarove na krajevima duljih vodova (većinom na 1pKS) - ističe se EL-TO Zagreb (zbog TR 110/30 kV) Vremensko stupnjevanje s nadstrujnom i distantnom zaštitom mreže

Zaštita pri nesimetričnom opterećenju Dvije osnovne izvedbe: 1) nadstrujni releji s dva stupnja (dojava trajno dopuštene struje I2 , isključenje) Uobičajeno podešenje: I2ud =(0,8-1,0) ·I2 i I2ud =2· I2 2) Kombinacija nadstrujnog i toplinskog releja (dojava trajno dopuštene struje I2 , isključenje zbog zagrijavanja, isključenje zbog prevelike struje I2) Podešenje: prema karakteristici toplinskog releja Rezultati provedenih analiza: -

HE DUBRAVA Nadstrujne zaštite s podnaponskim poticajem u zvjezdištima generatora G1 i G2 - RIVA 159E (I + U, 27/51) neosjetljive su na jednopolne kratke spojeve na krajevima DV-a 110 kV Koprivnica i Prelog Nadstrujna zaštita pri nesimetričnim opterećenjima generatora G1 i G2 – RIVB 132E (I2, 46)

HE ČAKOVEC Nadstrujne zaštite s brzim isključenjem u zvjezdištima generatora G1 i G2 – RIVC 148E (I + I, 51/50)

HE VARAŽDIN Nadstrujne zaštite u zvjezdištima generatora A i B – 7UT512 (IG, 51) osjetljive su na tropolne i dvopolne kratke spojeve, a djelomično neosjetljive i na strani 110 kV susjednog bloka generator – transformator

EL-TO ZAGREB S obzirom na povezanost generatora G3 i G4 s generatorima TG1 i TG2 preko spojnog transformatora 110/30 kV treba ukazati na: neosjetljivost nadstrujnih releja u zvjezdištima generatora G3 i G4 na tropolne i dvopolne kratke spojeva na sabirnicama 30 kV (mjesto kvara 6 na Sl. 3.15. – Studije), a time i na tropolne i dvopolne kratke spojeve na generatorima TG1 i TG2 (mjesto kvara 7. i 8. na Sl. 3.15. – Studije), neosjetljivost nadstrujnih releja u zvjezdištima generatora TG1 i TG2 na tropolne i dvopolne kratke spojeve na generatorima G3 i G4 (mjesta kvara 2 i 3 na Sl. 3.14. – Studije)

TE-TO ZAGREB Nadstrujna zaštita u zvjezdištu generatora G2 (35 m) neosjetljiva je na jednopolne kratke spojeve na krajevima DV-a 110 kV Mraclin i Sopot. Nadstrujna zaštita s podnaponskim pridržavanjem u zvjezdištu generatora G3 (IUX 159) neosjetljiva je kada su jednopolni kratki spojevi na krajevima DV-a 110 kV Botinec, Mraclin, Resnik 1 i 2 i Sopot. Brzi član nadstrujne zaštite s podnaponskim pridržavanjem (IUX 159) udešen je na 33600 A i neosjetljiv je na tropolne, dvopolne i jednopolne kratke spojeve na sabirnicama 110 kV. Struje su kratkog spoja redom 28163 A, 30089 A i 19551 A (mjesto kvara 1 na Sl. 3.21. – Studije)

PTE JERTOVEC Nadstrujna zaštita s podnaponskim pridržavanjem u zvjezdištima generatora PTG1 i PTG2 – COV 8 (I + U, 27/51) i nadstrujne zaštite na niženaponskim stranama pripadnih blok – transformatora CO 8 ( I, 51). Nadstrujni releji s podnaponskim upravljanjem COV 8 djeluju samo kada su pri kratkim spojevima struje veće, a naponi manji od udešenih vrijednosti. Međutim, releji COV 8 neće djelovati kada su i struje i naponi pri kratkim spojevima veći od udešenih vrijednosti. Radne su karakteristike releja COV 8 zavisne t = f(I). Nadstrujne releje s podnaponskim upravljanjem COV 8 treba vremenski stupnjevati s nadstrujnim relejima CO 8 nakon što se isti (CO 8) vremenski stupnjuju sa zavisnim nadstrujnim relejima RXIDF na početcima DV-a 110 kV Nedeljanec, Zabok i Žerjavinec

TE SISAK Nadstrujne zaštite s podnaponskim upravljanjem u zvjezdištima generatora G1 – PT 40/10 + PH 54/100 i G2 – PT 40/10 + PH 54/50 (I + U, 27/51). Zbog sigurnosti trebalo bi povisiti vremensko udešenje nadstrujnog releja s podnaponskim upravljanjem generatora G2 sa (4 – 4,5 s) na (5 – 5,5 s). Nadstrujne zaštite nultog redosljeda u zvjezdištima blok – transformatora generatora G1 i G2 – PT 40/06 + 3 B 132 + 3 B 114 i PT 40/2 + 3 B 132, PT 40/2 + 3 B 114

HE GOJAK Nadstrujne zaštite – RIVC 148E (I, 51) i nadstrujna zaštita s podnaponskim podržavanjem – RIUM 159E (I + U, 27/51) u zvjezdištima generatora G1, G2 i G3. Obe su zaštite gotovo neosjetljive, po generatoru, na jednopolne kratke spojeve na krajevima DV-a 110 kV Pokuplje i Vinodol. Djelovanje nadstrujnih releja RIVC 148 E i RIUM 159 E uvjetno je selektivno u odnosu na nadstrujne releje i distantne releje na početcima DV-a 110 kV ako su im vremenska udešenja 4,5 s i 3,5 s, a provedena vremenska udešenja nadstrujnih releja u zvjezdištima generatora G1, G2 i G3 iznose 5 s. Uvjetno zato što nedostaju podatci o zaštitama DV-a 110 kV Pokuplje i Vinodol