UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE

PETO (JEDANAESTO) SAVJETOVANJE

HRVATSKOG OGRANKA MEĐUNARODNE ELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE

Osijek, 15. ─ 18. svibnja 2016.

UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE

NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO

TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U

MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE

Roko Ivković, mag.ing.el.

HEP-ODS d.o.o., Sektor za tehničke poslove




UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE NAPONA NA TRANSFORMATORU SN/SN KAO TEHNIČKO RJEŠENJE STVARANJA UVJETA U MREŽI ZA PRIKLJUČENJE ELEKTRANE

Roko Ivković, mag. ing. el.

Uvod

• tradicionalna “pasivna” distribucijska mreža

• pad napona od napojnih TS prema kraju SN/NN voda

• automatska regulacija napona – TS 110/x kV

• ručna regulacija napona – TS 35/10 kV, TS 10(20)/0,4 kV

VN mreža

VN SN SN SN

SN mreža

SN NN

± 10 x 1,5%

SN mreža NN mreža

± 2 x 2,5%

± 2 x 2,5%

Kupac






Uvod

• priključenje elektrana (DI) - “aktivna” distribucijska mreža

• distribucijska mreža se napaja iz dva smjera:

- iz smjera napojne trafostanice

- iz smjera elektrane

• porast napona na mjestu priključenja elektrane

G

VN mreža

VN SN SN SN

SN mreža

SN NN

± 10 x 1,5%

SN mreža NN mreža

± 2 x 2,5%

± 2 x 2,5%

Kupac s vlastitom

elektranom

GG

G

G

G

G






Model distribucijske mreže• model distribucijske mreže sa stvarnim okolnostim u mreži HEP-ODS-a

• analizira se mogućnost priključenja elektrana (E1,E2) u 10 kV izvode TS 11

(Izvod B i Izvod D)

VN mreža

110 kV 35 kV

± 10 x 1,5% ± 2 x 2,5%

35 kV 10 kV

TS11 TS11_2TS21 TS21

± 2 x 2,5%

10 kV35 kV

Izvod A

Izvod B

Izvod D

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Op

tere

ćen

je (

p.u

.)

vrijeme [h]

TS 11 Izvod A Izvod B Izvod D






Analiza mreže prije priključenja elektrana

• analizira se dva granična slučaja u sustavu:

1a) Maksimalno opterećenje bez proizvodnje (max. potrošnja kupaca u12h)

1b) Minimalno opterećenje bez proizvodnje (min. potrošnja kupaca u 3h)

• najveći pad napona na 10 kV izvodu A – oko 11%Un

• ukupna duljina 10 kV izvoda A - 14,65 km






Analiza mreže prije priključenja elektrana

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

U/U

n[%

]

U(max_1a) U(min_1b)

TS11 TS11_2

35 kV 10 kV

35 kV mreža

Izvod A A1 A2 ... A10

VN SN

VN mreža

TS21 TS21






Analiza mreže nakon priključenja elektrane E1

• Priključenje elektrane E1 sa priključnom snagom u smjeru proizvodnje 1000

kW i u smjeru potrošnje 100 kW.

• Elektrana se priključuje na 10 kV izvod B na 8,43 km električne udaljenosti

od napojne TS11 35/10 kV.

• S obzirom na mogućnost pojave ekstremnih napona (nedopušteno niskih ili

previsokih napona), analiziraju se tri granična slučaja:

2a) Maksimalna potrošnja kupaca dok elektrana preuzima radnu snagu

100 kW iz mreže uz cosφ=0,95(ind.)

2b) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 1000

kW u mrežu uz cosφ= 1

2c) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 1000

kW u mrežu uz cosφ= 0,85(ind.)







100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

U/U

n[%

]

U(min_1b) U(max_1a) U(max_2a) U(min_2b) U(min_2c)

TS11 TS11_2

35 kV 10 kV

35 kV mreža

Izvod B B1 B2 B15... ...

G

SP1







• Priključenje elektrane E2 nakon priključenja elektrane E1 sa priključnom

snagom u smjeru proizvodnje 2500 kW i u smjeru potrošnje 200 kW

• Elektrana se priključuje na 10 kV izvod D na 13,39 km električne udaljenosti

od napojne TS11 35/10 kV.

• S obzirom na mogućnost pojave ekstremnih napona (nedopušteno niskih ili

previsokih napona), analiziraju se dva granična slučaja:

3a) Maksimalna potrošnja kupaca dok elektrana preuzima radnu snagu

200 kW iz mreže uz cosφ=0,95(ind.)

3b) Minimalna potrošnja kupaca dok elektrana predaje radnu snagu 2500

kW u mrežu uz cosφ= 1







96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

U/U

n[%

]

Umax_1a) Umin_1b) Umax_3a) Umin_3b)

TS11

TS11_2

35 kV

10 kV

35 kV mreža

Izvod B B1 B2 B15... ...

G

SP1

Izvod D D1 D8SP2

G

D2 ...






Uvođenja automatske regulacije napona na

transformatoru 35/10 kV

• nakon priključenja elektrane E2 u razmatranoj mreži se za slučaj

minimalne potrošnje javlja napon od 111,8%Un što je iznad

dopuštenog raspona od 110%Un, pa je za priključenje elektrane E2

potrebno stvoriti tehničke uvjete u mreži

• uobičajna tehnička rješenja (povećanje presjeka voda, prelazak

lokalne mreže s 10 kV na 20 kV) za stvaranje uvjeta u mreži za

priključenje elektrane E2 nisu djelotvorna/optimalna, pa se razmatra

uvođenje automatske regulacije napona na transformatorima 35/10

kV u TS11

• automatske regulacije napona:

- s fiksnim podešenjem napona na sekundaru (U=103%)

- sa usmjerenom strujno-zavisnom regulacijom napona

(kompaundacijska krivulja regulatora)






Kompaundacijska krivulja regulatora napona

-28; 100

63; 105,5

90

92

94

96

98

100

102

104

106

108

110

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

U/U

n[%

]

I/In[%]

y

y1

y2








95

97

99

101

103

105

107

109

111

113

TS11_2 N1 D1 SP2 N3 N2 D6 D7 D5 D8 N5 D2 D3

U/U

n[%

]

Umax_3a) Umax_3a)_reg Umax_3a)_SZ reg Umin_3b) Umin_3b)_reg Umin_3b)_SZ reg








0

2

4

6

8

10

12

14

16

N1 D1 SP2 N3 N2 D6 D7 D5 D8 N5 D2 D3

ΔU

[%]

ΔU_bez regulacije ΔU_fiksna reg. ΔU_SZ reg.






Zaključak

• priključenjem elektrana većih snaga na distribucijsku mrežu automatska

regulacija napona na sučelju prijenosne i distribucijske mreže više nije

dostatan za održavanje napona unutar propisanih granica u dubini

distribucijske mreže

• uvođenjem automatske regulacije napona na transformatoru 35/10 kV

(SN/SN) omogućuje se priključenje novih elektrana uz održavanje napona

unutar propisanih granica

• korištenjem usmjerene strujno-zavisne regulacije napona se najefikasnije

regulira napon u distribucijskoj mreži s distribuiranim izvorima

• djelotvornost automatske regulacije napona na transformatoru 35/10 kV je

upitna u trafopodručjima gdje je znatna razlika u karakteru naponskih profila

podređenih 10 kV izvoda

• daljnjom integracijom elektrana u distribucijsku mrežu problematika

regulacije napona unutar propisanih granica u SN i NN mreži će postati sve

izraženija

• sudjelovanje elektrana u regulaciji mrežnog napona u distribucijskoj mreži






Pitanja za raspravu:

• Transformator 35(20)/10(20) kV, da li je gdje u upotrebi i da li je u

fazi izrade / narudžbe ?

ODG:

U mreži HEP-ODS-a trenutno nije u upotrebi transformator

35(20)/10(20) kV.

Transformatora 35(20)/10(20) kV trenutno nije u fazi izrade/naruđžbe,

ali do 2/2016 godine je izdano 15 PEES za priključak proizvođača u

kojima se za stvaranje tehničkih uvjeta u mreži uvjetuje automatska

regulacija napona u 17 postojećih TS 35/10 kV (34 transformatora), pa

u narednom razdoblju postoji mogućnost naruđžbe transformatora

35(20)/10(20) kV.






Pitanja za raspravu:

• Da li je u pogonu i da li je ODS naručio koji transformator SN/SN s

automatskom regulacijom ili SZ regulacijom ?

ODG:

U mreži HEP-ODS-a (Elektra Zagreb) trenutno su u pogonu dva

transformatora 35/10 kV (6,3 MVA) s automatskom regulacijom napona

(±12*1,5 %).

HEP-ODS je za potrebe priključka proizvođača u fazi naruđžbe 8

transformatora 35/10(20) kV s automatskom regulacijom napona. Od

toga su 6 transformatora nazivne snage 4 MVA, a 2 transformatora

nazivne snage 2,5 MVA.

HEP-ODS (Elektra Šibenik) je u fazi naruđžbe/izrade 1 transformatora

30/10(20) kV (16 MVA) s automatskom regulacijom napona za potrebe

regulacije napon u postojećoj mreži gdje nema priključenih elektrana

Documents

UVOĐENJE AUTOMATSKE REGULACIJE