Prof.dr.sc.Matislav Majstrović, dipl. ing. (www.eihp.hr/~mmajstro) Mr.sc.Goran Majstrović, dipl. ing. (www.eihp.hr/~gmajstro) Petar Sarajčev*, dipl.ing. (www.fesb.hr/~psarajce) Doc.dr.sc.Nijaz Dizdarević, dipl. ing. (www.eihp.hr/~ndizdar) Mr.sc.Davor Bajs, dipl. ing (www.eihp.hr/~dbajs) Energetski institut Hrvoje Požar, Zagreb (www.eihp.hr) *Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, Split (www.fesb.hr) ANALIZA NAPONA NA ISKLJUČENOJ TROJKI DVOSISTEMSKOG DALEKOVODA POMOĆU PROGRAMSKOG PAKETA DVDV SAŽETAK Sigurnost izvoditelja radova na isključenoj trojci dvosistemskog voda direktno ovisi o iznosu napona na mjestu radova. Inducirani naponi posljedica su elektromagnetske indukcije i elektrostatskog djelovanja. U ovom radu prezentirat će se programski paket DVDV ver. 1. za analizu induciranih napona na isključenim trojkama dvosistemskih dalekovoda razvijen u Energetskom institutu Hrvoje Požar, kao i dio rezultata dobivenih pomoću DVDV-a za primjer DV 2 x 22 kv Konjsko - Bilice. Ključne riječi: dvosistemski dalekovod, inducirani naponi, zaštitno uže, uzemljivački sustav, struje kratkospojne veze VOLTAGE ANALYSIS OF PHASE DISCONNECTION OF DOUBLE CIRCUIT OVERHEAD LINE BY DVDV SOFTWARE ABSTRACT Operating security of workmen on the transmission line towers directly depends on inducted voltages. That is especially important for double circuit lines. Inducted voltages are consequence of electromagnetic induction and electrostatics. This paper presents new software package DVDV ver.1. developed in EIHP as part of results obtained for the line 2 x 22 kv Konjsko Bilice. Key words: double circuit transmission line, inducted voltages, grounding, short circuit current 1. UVOD Prilikom isključenja jedne od dviju trojki dvosistemskog dalekovoda dok druga ostaje u pogonu, a elektromagnetskom i kapacitivnom spregom inducirat će se naponi na isključenoj trojci koji u nekim slučajevima mogu biti dovoljno veliki da ugroze život osoba koje se nalaze u blizini. Stoga je potrebno izvršiti detaljnu analizu naponskih i strujnih prilika po svim fazama (a1, b1, c1, a2, b2, c2), uključujući zaštitno uže razmatranog voda za sve stupove u svim karakterističnim pogonskim stanjima. Pomoću programskog paketa DVDV moguće je odrediti cjelokupnu naponsku i strujnu sliku dvosistemskog elektroenergetskog voda na kojem se obavlja zahvat, čime se istodobno eliminira mogućnost ugrožavanja života ljudi u neposrednoj blizini voda i povećava raspoloživost elektroenergetskog sustava, jer druga trojka nesmetano ostaje u pogonu.
2. PROGRAMSKI PAKET - DVDV U Energetskom institutu Hrvoje Požar razvijen je programski paket DVDV-Rad pod naponom koji se koristi za analizu elektromagnetskih utjecaja među susjednim trojkama dvosistemskih vodova. Ovaj programski paket razvijen je kao Windows "stand alone" aplikacija, koristeći QuickWin(R) module unutar Compaq Visual Fortran Developer Studia 6.5. Program je "user friendly" s GUI sučeljem (GUI - graphical user interface). U programu postoji mogućnost razmatranja tri različita tipa dvosistemskih vodova: dvostruka jela, bačva, dunav. Ručno unošenje podataka novog faznog vodiča u bazu odvija se pomoću pripadnog dijaloga prikazanog na slijedećoj slici: Pri tom se unose sljedeći podaci faznih vodiča: Slika 1 Unos novog faznog vofiča u bazu podataka ime faznog vodiča, dijametar - iz tablica koje definira proizvođač faznog vodiča moguće je dobiti vrijednost dijametra (promjera) faznog vodiča, jedinični otpor - radni otpor materijala od kojeg je izrađen fazni vodič pri temperaturi od 2 o C. faktor redukcije - bezdimenzionalni koeficijent redukcije radijusa faznog vodiča koji uzima u obzir magnetsko polje akumulirano u faznom vodiču prilikom proračuna nadomjesnih impedancija. Ovaj faktor ovisi o izvedbi/konstrukciji faznog vodiča (broju slojeva i broju žica po sloju), a najčešće je prikazan u kataloškim podacima koje priređuje proizvođač, specifična težina, koeficijent toplinskog istezanja - karakteristika materijala od kojeg je izrađen fazni vodič, modul elastičnosti - Joungov modul elastičnosti materijala od kojeg je napravljen fazni vodič. Osim ručnog unošenja podataka o trasi razmatranog dalekovoda, tipu stupa, vrsti vodiča i dozemnog užeta, ovaj program omogućuje i formiranje baze ulaznih podataka iz koje se jednostavno mogu preuzimati potrebni podaci. Drugim riječima, postoje tri baze podataka koje je poželjno ažurirati prije samog početka rada s trasom i unošenja podataka nove trase dalekovoda: baza podataka faznih vodiča, baza podataka zaštitnih užeta, baza podataka stupova.
Nakon formiranja potrebnih baza ulaznih podataka može se započeti s unosom ulaznih podataka dalekovodne trase dvosistemskog voda. To je proces koji prethodi analizi naponskih i strujnih prilika na faznim vodičima, na zaštitnom užetu, otporu uzemljenja stupova, kratkospojnim vezama na isključenoj trojci na stupovima i pripadnim dionicama. Potrebno ga je obaviti jednom za svaku novu trasu. Trasa dalekovoda zadaje se po svakom pojedinom stupu. Najduži dio postupka unošenja podataka pri predmetnoj analizi odnosi se na unos ulaznih podataka svakog pojedinog stupa. Dijalog za unos ulaznih podataka po stupovima prikazan je na slijedećoj slici. Slika 2 Unos podataka stupa Na dijalogu prikazanom na prethodnoj slici za svaki stup u trasi unose se slijedeći podaci: ime stupa u trasi zbog lakšeg snalaženja najčešće je to broj ili prikladno ime, geometrija glave stupa dalekovoda pri tom je poželjno koristiti postojeću bazu podataka dalekovodnih stupova, koeficijent dodatnog tereta - bezdimenzionalni broj koji se odnosi na vertikalni dodatni teret faznih vodiča i zaštitnog užeta uslijed snijega/leda zbog povećanja provjesa lančanice. Ova veličina zadaje se za svaki raspon, naprezanja faznih vodiča i zaštitnog užeta - zadaju se vrijednosti naprezanja (N/mm 2 ) za svaki od faznih vodiča posebno, te posebno za zaštitno uže. To znači da svaki od vodiča može imati različito naprezanje. Ovaj podatak dostupan je među podacima u stupnoj listi projekta dalekovoda. tip faznog vodiča i zaštitnog užeta - iz odgovarajućih polja odabere se tip faznog vodiča za svaki od vodiča u trojci posebno. Popis faznih vodiča odgovara popisu u bazi podataka faznih vodiča. Dakle, moguće je imati svih šest vodiča dvostrukog dalekovoda različitog presjeka (karakteristika). Također, odabire se i tip zaštitnog užeta. raspon - duljina raspona odnosi se na udaljenost do slijedećeg stupa, pa stoga nije moguće upisati raspon za zadnji stup,
temperatura okoline i temperatura faznog vodiča, otpor uzemljenja stupa - na temelju geometrije uzemljivača dalekovodnog stupa i specifičnog otpora tla izračuna se otpor rasprostiranja uzemljivača (Ω) za svaki stup u trasi, raspored faza - raspored faza na stupu unosi se prema pozicijama prikazanima na shemi stupa. Pozicije ostaju fiksne, dok se raspored faza može mijenjati, odnosno može se realizirati preplet faznih vodiča. Preplet na stupu se ostvaruje na jednostavan način da se formiraju dvije kolone s pozicijama odlaznih i dolaznih faznih vodiča (Desno i Lijevo), kako će kasnije biti opisano. visinska kota - na temelju denivelacije trase dalekovoda svaki stup ima svoju visinsku kotu prema razini mora ili nekoj drugoj referentnoj osi, u skladu s projektom dalekovoda, specifični električni otpor tla - zadaje se za svaki raspon. I ovaj podatak prikazan je u projektu dalekovoda, a najčešće se dobije mjerenjem, broj vodiča u snopu - ukoliko dalekovod sadrži više vodiča u snopu po svakoj fazi (koji može biti različit za svaku trojku), isti se zadaje na odgovarajućem mjestu u dijalogu. Uz broj vodiča zadaje se i radijus zamišljene kružnice na kojoj se nalaze vodiči u grupi. U proračunima se pretpostavlja jednolika raspodjela struje po vodičima u snopu po fazi. Nakon unosa svih potrebnih podataka jednostavnim pristupom bazi podataka moguće je kontrolirati ili mijenjati sve ulazne podatke, produljivati ili skraćivati trasu. 2.1. Izvođenje proračuna naponskih i strujnih prilika na vodu Nakon što je završen unos svih ulaznih podataka trase pristupa se izvođenju proračuna. Redoslijed izvođenja proračuna sastoji se od zadavanja početnih uvjeta i pokretanja samog proračuna. Početni uvjeti proračuna predstavljaju naponsko i/ili strujno stanje na jednoj trojki (trojka u pogonu) i način uzemljenja (kratkospojnih veza) druge trojke (trojka van pogona). Moguće je zadati i struje i/ili napone zaštitnog užeta koji su posljedica raspodjele struja jednopolnog kratkog spoja (kratkog spoja sa zemljom) na jednom kraju voda. Glavni dijalog za zadavanje ulaznih podataka, odnosno struja i/ili napona na prvoj ili drugoj trojci (na trojki koja je u pogonu) razmatranog voda prikazan je slijedećom slikom. Slika 3 Zadavanje ulaznih vrijednosti struja i napona Nakon unosa svih potrebnih podataka jednostavnim pristupom bazi podataka moguće je kontrolirati ili mijenjati sve ulazne podatke, produljivati ili skraćivati trasu. Inicijalno se ne pretpostavljaju nikakva uzemljenja (kratkospojne veze) isključene trojke, već ih potrebno posebno navesti. Također, program omogućuje zadavanje početnih uvjeta na zaštitnom užetu dalekovoda, pri čemu se zadaju naponi ili struje zaštitnog užeta na početku trase (prvi stup u trasi) te
naponi ili struje zaštitnog užeta na zadnjem stupu u trasi. Unošenjem početnih uvjeta na ovaj način može se simulirati bilo koje pogonsko stanje, od simetričnog pogona do kratkih spojeva ili bilo kakvih nesimetričnih opterećenja. U posebnom dijalogu odabire se redni broj stupa na kojem se želi postaviti kratkospojna veza (uzemljenje). Uključenjem odgovarajućih faza vodiča prema pozicijama na shemi postavljaju se uzemljenja na odgovarajuća mjesta. Također, unosi se i vrijednost impedancije kratkospojne veze, tj. vodiča za uzemljenje koji je inicijalno postavljen na vrijednost R=.155 Ω, što predstavlja vrijednost impedancije standardnog bakrenog vodiča za uzemljenje s poprečnim presjekom 12 mm 2 i duljinom 1 metara. Vodič se može uzemljiti na način da se spoji sa stupom, odnosno uzemljivačem stupa ili nezavisnim (pomoćnim) uzemljivačem. Proračuni su provedeni na osobnom računalu Compaq Mobile Inter (R) Pentium (R) 4 M CPU 2.2 GHz, 512 MB of RAM, pri čemu je proračun dvosistemskog voda Konjsko Bilice 22 kv s 139 stupova u trasi u varijanti s prvom trojkom pod naponom s istodobnim jednopolnim kratkim spojem na kraju voda i drugom (isključenom) trojkom uzemljenom na početku trase trajao 6 minuta i 36 sekundi uz 16725 iteracija. Razlog neuspješnog proračuna može biti u premalenom broju dozvoljenih iteracija ili u premalenoj toleranciji. Nakon završetka proračuna omogućen je uvid u sljedeće rezultate: vrijednosti induciranih napona po pojedinim stupovima, vrijednosti napona po svim stupovima istodobno, struje po pojedinim rasponima, struje kratkospojnih veza, struje po pojedinim uzemljivačima stupova. Osim toga, sve izračunate vrijednosti napona po svim stupovima moguće je koristiti i u Microsoft Excel formatu. Korisniku ovog programskog paketa omogućen je i jednostavan grafički uvid u rezultate proračuna. Ovaj podatak može biti posebno koristan ukoliko se radi o stupu na kojem će se izvršavati tehnički zahvati ili je stup u neposrednoj blizini mjesta intervencije. Nakon odabira željenog stupa prikazuje se dijalog s iznosima i kutovima napona na svim fazama obiju trojki dalekovoda. Ukoliko je na dotičnom stupu obavljen preplet faznih vodiča, naponi će biti prikazani za obje strane, Lijevo i Desno od prepleta. Slika 4 Prikaz rezultata proračuna za odbrani stup Na prethodnoj slici vidljivo je da se na poziciji 2 nalaze dvije različite faze, Lijevo faza b1, a Desno faza c1. Na tom stupu izveden je preplet faza. Stoga je Lijevo od tog stupa (dakle, na prethodnom stupu) na poziciji 2 faza b1, dok je Desno od stupa (dakle, na sljedećem stupu) na poziciji 2 faza c1. Analogno vrijedi i za ostale faze. Ukoliko na promatranom stupu nije obavljen preplet, raspored faza prikazan je samo jednom kolonom, odnosno nema oznaka Lijevo i Desno. Osim ovakvog prikaza naponskih prilika na pojedinom stupu ovaj programski paket omogućava uvid i u izračunate napone po svim stupovima trase dalekovoda. Dakle, rezultati prikazani na prethodnoj
slici za jedan stup prikupljeni su i prikazani na jednom mjestu za sve stupove u trasi. Na isti način moguće je analizirati prikaz izračunatih struja svih vodiča (fazni vodiči i zaštitno uže) duž svih raspona trase dalekovoda. U rezultatima proračuna prikazana je ukupna struja koja teče kroz svaku fazu promatranog dalekovoda. Ukoliko je faza sastavljena od više vodiča u snopu, odgovarajuća struja jednog vodiča u snopu jednaka je omjeru ukupne struje i ukupnog broja vodiča u snopu. Inicijalno je u proračunima pretpostavljena jednolika raspodjela struje po vodičima u snopu po fazi. Ukoliko se analizira pogon elektroenergetskog sustava u slučaju kratkog spoja na predmetnom vodu, ovaj programski paket istodobno s ostalim vrijednostima izračunava i struje koje teku kroz kratkospojne veze, kao i struje koje uzemljivači stupova odvode u zemlju duž trasa dalekovoda. 3. PRIMJER VODA KONJSKO BILICE 22 kv Programski paket DVDV testiran je na realnom dvosistemskom vodu i to na primjeru 22 kv voda Konjsko Bilice. Prijenosni vod 22 kv Konjsko Bilice ima duljinu 53.1 km s ukupno 139 stupova čelično rešetkastog tipa u obliku bačve s jednim zaštitnim užetom na vrhu stupa. U slijedećoj tablici prikazani su osnovni podaci predmetnog dalekovoda. Tablica 1 Osnovni podaci o DV 2 x 22 kv Konjsko - Bilice Naziv voda DV 2x22 kv Konjsko - Bilice Nazivni napon 22 kv Duljina trase voda 53.1 km Vodiči 2x3xAl/Fe uže 36/57 mm 2 Zaštitno uže 1xAlumoweld 117 mm 2 (19xΦ3.2 mm) Izolatori kapasti, stakleni, F - 12 Stupovi čelično-rešetkasti oblik ''bačva'' Broj stupova ukupno 139 kom Broj stupova nosnih 112 kom Broj stupova zateznih 27 kom Prosječni raspon 37 m Osnovni pritisak vjetra 9 i 13 N/m 2 Normalni dodatni teret 1.x.18 d kg /m i 1.6x.18 Teren ravničast 35 % Teren bregovit i brdovit 65 % d kg /m Za analizirani vod proveden je proračun induciranih napona i struja na drugoj (isključenoj) trojki voda za četiri osnovne varijante pogona prve trojke: 1) prazni hod na vodu, 2) nazivno opterećenje voda, 3) tropolni kratki spoj na vodu, 4) jednopolni kratki spoj na vodu. Za sve četiri osnovne varijante proveden je i proračun induciranih napona i struja za dodatnih sedam podvarijanti: 1) druga (isključena) trojka neuzemljena, 2) druga (isključena) trojka uzemljena na oba kraja, 3) druga (isključena) trojka uzemljena na početku trase, 4) druga (isključena) trojka uzemljena na 1/4 trase, 5) druga (isključena) trojka uzemljena na 1/2 trase, 6) druga (isključena) trojka uzemljena na 3/4 trase, 7) druga (isključena) trojka uzemljena na kraju trase. Također, za sve slučajeve jednopolnog kratkog spoja proveden je proračun za dodatne dvije varijante: 1) zaštitno uže nije priključeno na uzemljivački sustav na mjestu kratkog spoja, 2) zaštitno uže priključeno na uzemljivački sustav na mjestu kratkog spoja.
Pri analiziranim stanjima kratkog spoja pretpostavljeno mjesto kvara je na početku trase, u čvorištu Konjsko 22 kv. Na opisani način analizirani vod obrađen je u 35 karakterističnih pogonskih stanja. Pri tom se pod pojmom uzemljenja podrazumijeva uzemljenje svih triju faza druge (isključene) trojke. Za uzemljenje se koristi bakreno uže Cu presjeka 12 mm 2, koje spaja fazne vodiče sa stupom. Na slijedećim slikama prikazane su vrijednosti induciranih napona duž trase po nekim karakterističnim varijantama. 9 U(V) 7 5 3 1 1 35 69 13 137 broj stupa Slika 5 Inducirani naponi na isključenim fazama voda Konjsko - Bilice 22 kv, prva trojka pod naponom u praznom hodu, a druga (isključena) trojka neuzemljena Od svih razmatranih varijanti najviši inducirani naponi po fazama duž cijele trase očekivano se dobiju u varijanti kada je druga (isključena) trojka neuzemljena. Također, na prethodnoj slici uočljivo je da su inducirani fazni naponi konstantni duž trase. Osim praznog hoda prve trojke, razmatrano je i stanje opterećenja prve trojke nazivnom strujom. U varijanti obostranog uzemljenja druge (isključene) trojke dobiju se inducirani naponi po pojedinim fazama i zaštitnom užeta kao što je prikazano na slijedećoj slici, a koji su mnogostruko nižeg iznosa od napona induciranih u varijanti kad druga (isključena) trojka nije uzemljena. 35 U(V) 3 25 2 15 1 5 1 35 69 13 137 broj stupa Slika 6 Inducirani naponi na isključenim fazama voda Konjsko - Bilice 22 kv, prva trojka pod naponom i opterećena nazivnom strujom, a druga (isključena) trojka obostrano uzemljena 15 U(V) 1 5 1 35 69 13 137 broj stupa
Slika 7 Inducirani naponi na isključenim fazama voda Konjsko - Bilice 22 kv, prva trojka pod naponom i jednopolnim kratkim spojem u čvorištu Konjsko, a druga (isključena) trojka neuzemljena, a zaštitno uže povezano na uzemljivački sustav na oba kraja voda Na isti način su obrađene sve ranije navedene varijante koje zbog ograničenosti prostora neće biti navedene u ovom članku. Slijedeće slike prikazuju usporedbene rezultate provedene analize u obliku ovisnosti maksimalnih induciranih napona na drugoj (isključnoj) trojki dalekovoda Konjsko - Bilice 22 kv u varijantama kada je prva trojka pod naponom i u praznom hodu (lijeva slika), odnosno prva trojka pod naponom i opterećena nazivnom strujom (desno). Na osi aspcisa prikazani su redni brojevi stupova na kojima je druga (isključena) trojka uzemljena (oznaka 1 i 139 predstavlja varijantu s drugom trojkom uzemljenom na početku i na kraju trase, 1 druga trojka uzemljena na početku trase, 35 na ¼ trase, 7 na ½ trase, 15 na ¾ trase i 139 na kraju trase). 35 1 3 25 2 Umax(V) 15 1 5 Umax(V) 8 6 4 2 1 i 139 1 35 7 15 139 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom 1 i 139 1 35 7 15 139 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom Slika 8 Ovisnost maksimalne vrijednosti induciranih napona na isključenim fazama voda Konjsko Bilice 22 kv o mjestu uzemljenja druge trojke u analiziranim varijantama kada je prva trojka pod naponom i u praznom hodu (lijeva slika), odnosno kada je prva trojka pod naponom i opterećena nazivnom strujom o mjestu uzemljenja druge trojke (desna slika) Umax(V) 1 8 6 4 2 neuzemlj.1 i 139 1 35 7 15 139 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom (tropolni kratki spoj na prvoj trojki) Umax(V) 15 1 5 neuzemlj.1 i 139 1 35 7 15 139 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom (Izu=) (Izu=) (Izu=) (Izu=) Slika 9 Ovisnost maksimalne vrijednosti induciranih napona na isključenim fazama voda Konjsko - Bilice 22 kv o mjestu uzemljenja druge trojke u analiziranim varijantama kada je prva trojka pod naponom i tropolni kratki spoj u čvorištu Konjsko 22 kv (lijeva slika), odnosno sa kada je prva trojka pod naponom i jednopolni kratki spoj u čvorištu Konjsko 22 kv (desna slika) Simuliranjem jednopolnog i tropolnog kratkog spoja u čvorištu Konjsko 22 kv dobije se potpuno novi profil induciranih napona na drugoj (isključenoj) trojki dalekovoda, kao što je prikazano na prethodnoj slici 9. Na desnom dijelu slike 9 prikazan je iznos maksimalnih induciranih napona u dvije razmatrane varijante ovisnu o spoju zaštitnog užeta na uzemljivački sustav. Drugim riječima, na slici 9 desno razmotrene su dvije varijante: 1) zadani iznosi struje zaštitnog užeta na početku i na kraju trase (Izu=) i 2) zadani naponi zaštitnog užeta na početku i na kraju trase. Uz tropolni kratki spoj na prvoj trojki i drugu (isključenu) trojku neuzemljenu (slika 9, lijevo, prvi stupac), inducirani naponi duž trase voda Konjsko Bilice 22 kv dostižu maksimalnu vrijednost od 12 V u fazi a 2, 231 V u fazi b 2 te 68 V u fazi c 2. Ukoliko se druga trojka uzemlji na oba kraja maksimalni iznosi
induciranih napona značajno opadaju po sve tri faze na iznos manji od 11 V. U svim ostalim varijantama uzemljenja druge (isključene) trojke pri tropolnom kratkom spoju u čvorištu Konjsko 22 kv na prvoj trojki, maksimalni iznosi induciranih napona kreću se u rasponu od U a2 (V)=[491, 913], U b2 (V)=[14, 27], U c2 (V)=[459, 97], U zu (V)=[73.13, 73.14]. Ukoliko se pojavi jednopolni kratki spoj na prvoj trojki, a druga (isključena) trojka nije uzemljena (slika 8, desno, prvi stupac), uz zadanu struju na početku i kraju zaštitnog užeta, inducirani naponi duž trase dostižu maksimalnu vrijednost od 12 kv u fazi a 2, 12.8 kv u fazi b 2 te 14.3 kv u fazi c 2. Ukoliko se druga trojka uzemlji na oba kraja maksimalni iznosi induciranih napona značajno opadaju po sve tri faze na iznos manji od 1711 V. U svim ostalim varijantama uzemljenja druge (isključene) trojke pri jednopolnom kratkom spoju u čvorištu Konjsko 22 kv na prvoj trojki, maksimalni iznosi induciranih napona kreću se u rasponu od U a2 (V)=[4959, 1431], U b2 (V)=[4671, 1325], U c2 (V)=[4495, 12764], U zu (V)=[526, 227]. Temeljem prethodne slike očito je da u svim varijantama (osim uzemljenja druge trojke na početku trase) na slici 9 desno, uz zadane napone na početku i na kraju zaštitnog užeta za sve razmatrane varijante uzemljenja druge trojke maksimalne vrijednosti induciranih napona na drugoj (isključenoj) trojki duž trase postaju veće od maksimalnih vrijednosti induciranih napona u varijantama sa zadanim strujama na početku i na kraju zaštitnog užeta. Slijedeća slika prikazuje postotnu razliku u maksimalnim induciranim naponima duž trase u ovisnosti o spoju zaštitnog užeta na uzemljivački sustav.,3,2,1, U' -,1 -,2 -,3 -,4 -,5 neuzemlj. 1 i 139 1 35 7 15 139 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom Slika 1 Relativna razlika maksimalnih vrijednosti induciranih napona na isključenim fazama voda Konjsko - Bilice 22 kv u analiziranim varijantama kada je prva trojka pod naponom i jednopolni kratki spoj u čvorištu Konjsko 22 kv o mjestu uzemljenja druge trojke, između varijanti sa zadanim naponom i zadanom strujom na početku i na kraju zaštitnog užeta Na slici 1 vidljiv je utjecaj spoja zaštitnog užeta na uzemljivački sustav na maksimalne iznose induciranih napona na drugoj (isključenoj) trojki dalekovoda. Zadavanjem struje kao ulazne veličine na početku i na kraju zaštitnog užeta iznos induciranog napona na faznim vodičima smanjuje se u svim razmatranim varijantama, osim u varijanti uzemljenja druge (isključene) trojke na početku voda (na stupu broj 1). Prosječno smanjenje induciranog napona na faznim vodičima iznosi 28% u fazi a 2, 27% u fazi b 2 te 28% u fazi c 2. Promjena maksimalne vrijednosti induciranih napona na zaštitnom užetu značajno ovisi o zadanim vrijednostima struje ili napona na početku i na kraju zaštitnog užeta te prosječno se smanjuje u varijanti kada je zadana struja za 66% vrijednosti napona dobivenog u varijanti kada je zadan napon na početku i na kraju zaštitnog užeta. Drugim riječima, prosječni iznos napona induciranog na zaštitnom užetu u varijanti zadanog napona raste 2.1 puta u odnosu na prosječnu vrijednost induciranog napona na zaštitnom užetu u varijanti zadane struje na početku i na kraju zaštitnog užeta. Na mjestu uzemljenja na kojem se druga (isključena) trojka uzemlji, odnosno spoji na stup (uzemljivač stupa) poteći će struja kroz kratkospojne veze. Iznos ove struje proporcionalan je induciranom naponu na mjestu uzemljenja druge (isključene) trojke. Slijedeća slika prikazuje iznose navedenih struja između pojedinih faza druge trojke i stupa (uzemljivača stupa).
1,6 1,2 I(A),8,4 a2-stup b2-stup c2-stup, 1 56 111 167 222 broj stupa s uzemljenom drugom trojkom Slika 11 Iznosi struja koje teku između faznih vodiča druge trojke i stupa na mjestu uzemljenja po pojedinim analiziranim varijantama kada je prva trojka pod naponom i jednopolni kratki spoj u čvorištu Konjsko 22 kv, uz zadane struje na početku i na kraju zaštitnog užeta Za razliku od razmatranih varijanti tropolnog kratkog spoja kada su maksimalne struje kroz kratkospojnu vezu između faznih vodiča druge trojke i stupa u analiziranim varijantama bile manje od.15 A, iz prethodne slike očito je da kroz navedenu kratkospojnu vezu između faznih vodiča druge trojke i stupa (uzemljivača stupa) pri jednopolnom kratkom spoju promatrane struje dostižu nešto više iznose, uz maksimalnu vrijednost od 1.45 A na spoju faze c 2 i stupa (uzemljivača stupa). U varijanti obostranog uzemljenja druge trojke promatranim spojem proteći će struje većih iznosa: u fazi a 2 2 A, u fazi b 2 151 A te u fazi c 2 152 A. 4. ZAKLJUČNO Izradom programskog paketa DVDV automatiziran je postupak proračuna naponskih i strujnih prilika na dvostrukom dalekovodu u uvjetima isključenja jedne trojke. To je posebno važno u pogonskim stanjima kratkog spoja u kojima naponske i strujne prilike značajno odstupaju od nazivnih vrijednosti, kada je opasnost za živote ljudi i raspoloživost sustava značajno povišena. Pomoću opisane procedure moguće je odrediti najpovoljnije mjesto na trasi za uzemljenje druge (isključene) trojke kako bi se osigurale najniže vrijednosti induciranih napona duž trase i time povećala sigurnost osoblja koje izvršava zahvate na isključenoj trojki. Obzirom na prilagođenost ovog paketa korisniku, kao i na mogućnost njegovog jednostavnog korištenja na prijenosnom računalu, očito je da ovaj računalni paket u značajnoj mjeri može unaprijediti i vremenski skratiti dužinu trajanja intervencija na dvosistemskim dalekovodima istodobno povećavajući sigurnost osoblja i raspoloživost sustava. Zbog svega navedenog realno je očekivati da će ovaj programski paket zaživjeti u praksi, posebice u tržišnim uvjetima koje u najskorije vrijeme očekuju i hrvatsko elektroenergetsko okruženje u kojem će raspoloživost i neisporučena električna energija imati sve značajniju ulogu u rezultatima poslovanja elektroenergetskih tvrtki. Europska iskustva to dokazuju LITERATURA [1] M.Majstrović, G.Majstrović, P.Sarajčev, N.Dizdarević, D.Bajs: ANALIZA INDUCIRANIH NAPONA NA ISKLJUČENOJ TROJKI DVOSISTEMSKOG DALEKOVODA, Energetski institut Hrvoje Požar, ožujak 25. [2] PRAVILA I MJERE SIGURNOSTI PRI RADU NA ELEKTROPRIJENOSNIM POSTROJENJIMA Prilog Pravilnika o zaštiti na radu Hrvatske elektroprivrede d.d., bilten HEP-a br. 74 [3] Hrvatske norme EN 6123 - Rad pod naponom - prijenosna oprema za uzemljenje ili za uzemljenje i kratke spojeve