MAGYAR ELEKTROTECHNIKA EGYESÜLET 56. VÁNDORGYŰLÉSE A növekvő KÖF kompenzálási igények kezelése Lóderer Albert, Varga B. Tamás, Szitás Imre E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt.
Az előadás célja Magyar Elektrotechnikai Egyesület - Az elmúlt időszakban bekövetkezett események kapcsán a témára vonatkozó gondolkodás beindítása. - A jövőben várhatóan fokozottan jelentkező problémára való felkészülés elősegítése. - Olyan megoldás keresése, amely hosszú távon biztosítja a lehetőségekhez képest legjobb műszaki minőséget a hálózaton és emellett a beruházási költségek szempontjából is optimális megoldást jelent.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület A kompenzálás szükségessége Földzárlati impulzusszámlálók adatai Idő(s) >0,0 >0,4 >0,8 >1,2 >1,6 >2,0 Darab 1 377 598 453 349 68 36 Arány(%) 100 43 33 25 4,9 2,6 n/n(>2) 38 17 13 9,7 1,9 1 Zárlati statisztika Év 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Földzárlati 2 382 2 360 1 859 1 770 1 514 1 721 1 300 1 606 1 499 2 434 GVA Fáziszárlati 4 172 3 338 2 661 2 458 2 694 2 817 2 532 2 874 2 967 4 401 GVA
Magyar Elektrotechnikai Egyesület A kompenzálás szükségessége Következtetés A KÖF hálózaton a kompenzált állapotot a műszakilag és biztonságtechnikailag lehetséges legvégsőkig fenn kell tartani, a fogyasztói rövid zavartatások számának minimális szinten tartása érdekében.
A kompenzált hálózat néhány alapvető jellemzője - Természetes aszimmetria feszültség. Magyar Elektrotechnikai Egyesület - A párhuzamos zérus-sorrendű rezgőkör vesztesége (jósága). - A maximálisan kompenzáltan üzemeltethető hálózat nagysága.
Természetes aszimmetria feszültség Magyar Elektrotechnikai Egyesület - Kialakulása, szerepe. - A szigetelt csillagpontú hálózat csillagpontja és a föld közti feszültség. - Alapvetően a hálózat fázisainak eltérő geometriájából adódó eltérő földkapacitások miatt kialakuló feszültség. - Alapvetően befolyásolja a hálózat haranggörbéjének nagyságát. - Túl nagy értéke megnehezíti a kompenzáló tekercs hangolását, növeli (bizonytalanná teszi) a hibahelyi maradékáramot, csökkenti az ívoltás hatékonyságát. - Megengedhető mértéke. -A szakirodalom, illetve a régi H-utasítások alapján 80 V (primer érték) - Csökkentésének lehetőségei. - A saját ellátási területünkön nem találkoztunk kiugróan nagy aszimmetriájú állomással, de más szolgáltatóknál tudunk ilyen problémáról. - Javítani a hálózaton végzett fázisforgatással lehet. - Mérésekkel és a hálózati leltár adatainak figyelembe vételével lehet a helyes beavatkozást meghatározni.
Természetes aszimmetria feszültség Magyar Elektrotechnikai Egyesület - Csökkentésének lehetőségei (folytatás). - beavatkozáskor körültekintően kell eljárni, mert egyáltalán nem biztos, hogy a legnagyobb egyedi aszimmetriát okozó leágazás szimmetrizálásával javítunk a helyzeten. - Változási iránya. - Tapasztalataink szerint a hálózat növekvő kompenzálási igénye mellet csökken az értéke. - Ez a jelenség a kábelek szimmetrizáló hatásának tudható be.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület A párhuzamos zérus-sorrendű rezgőkör vesztesége - A túlkompenzálás és a zérus-sorrendű veszteség. U 0 A fö ld z á rla tv é d e le m m e g s z ó la lá s i s z in tje N e m s z e re tjü k, m e rt m á r tú l n a g y a z ü z e m i a s z im m e tria I C I L I M m a x I L
Magyar Elektrotechnikai Egyesület A párhuzamos zérus-sorrendű rezgőkör vesztesége - Az utóbbi időszakban jellemzően csökken. - Csökken a hálózaton lévő, fázisfeszültségre kapcsolt, feszültségváltók száma és vesztesége is. - Javul a hálózat és a KÖF/KIF transzformátorok szigetelési ellenállása. - Csökken a csillagpontképző transzformátorok és az ívoltó tekercsek vesztesége. -Növelésének lehetőségei. - A feszültségváltók nyitott-delta tekercsére kötött terhelő ellenállások alkalmazása. - Ez az ellenállás nem csak a hálózat viselkedése, de a feszültségváltók túlfeszültségek elleni védelme szempontjából is kedvező hatást gyakorol. - Csak az új beszerzésű kapcsoló berendezésekben van a gyártók által beépítve 100 900 W teljesítménnyel. - Elvi lehetőség lenne az ívoltó tekercsek veszteségének mesterséges növelése is.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület Maximálisan kompenzáltan üzemeltethető hálózat nagyság - Az E.ON Hungária egységes belső Műszaki kézikönyve alapján a kompenzálandó áram legfeljebb 184 A, az ívoltó tekercs beállítása 193 A lehet. - Figyelembe vett szempontok - A szabvány által megengedett hibahelyi és érintési feszültség. - A maradékáramban megjelenő egyéb összetevők miatt szükséges tartalék biztosítása. - 10 Ohm-os hibahelyi földelési ellenállás. - 5 %-os túlkompenzálás - Az E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt. ívoltó tekercs szabályzó automatika beállítási gyakorlata szerint nem százalékos, hanem fix 8 A-es túlkompenzálási beállítást használ.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület A beállítási gyakorlat előnyei U 0 I L
Kompenzálási helyzet Magyar Elektrotechnikai Egyesület - A 2003-2009 időszakban a kompenzálási igény évi 8 9 %-al növekedett. - Az átlagos kompenzálandó áram 56 A-ról 85 A-ra változott. 15 db 10 db 5 db 2003 2009 0 db 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Kompenzálási helyzet Magyar Elektrotechnikai Egyesület - Gyorsuló sebességű növekedést tapasztalunk elsősorban a kábelzsákok és a kábeles csatlakozású KÖF/KIF transzformátorok miatt. - Már 2 olyan állomásunk van, ahol nem a terhelés, hanem a kompenzált állapot fenntarthatósága miatt kell két transzformátoros üzemet tartani. - 3-4 állomás pedig ezen üzemállapot felé halad. - Előnyök, hátrányok - Csökken a fogyasztói zavartatás a kisebb körzetek miatt. - Kötöttebb üzemállapot. - Előfordulhat némi veszteség emelkedés. - Karbantartáskor, üzemavarkor hosszanföldelt üzem szükséges.
Kompenzáló berendezések létesítése, felújítása Magyar Elektrotechnikai Egyesület - A 120 kv-os FN zárlatok áthatásának csökkentése érdekében bizonyos esetekben az ívoltó tekercset csillagpontképző transzformátoron keresztül kell csatlakoztatni. * I * X 2 I * Rf U = T C + - Mértékadó gerjesztő feszültség ( ) ( ) g otr otr m 2 - Gyakorlat (ökölszabály) - Nem kell csillagpontképzőt alkalmazni, ha a főtranszformátor tercier (van nagy teljesítményű delta tekercse) - Nem kell csillagpontképz?t alkalmazni, ha a f?transzformátor 40 MVA vagy nagyobb teljesítmény?. - Kell csillagpontképz?t alkalmazni, ha a f?transzformátor 25 MVA vagy kisebb teljesítmény?. - 25 MVA-es transzformátornál érdemes lehet kiszámolni, de általában az jön ki, hogy kell csillagpontképző.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület Kompenzáló berendezések létesítése, felújítása - Ennek következtében - A két berendezést szinkronban kell beépíteni vagy cserélni, ami növeli a költségeket. - A nagy csillagpontképző transzformátor a segédüzemi elosztóval szemben támaszt komoly követelményeket. - Az emelt rövidzárási feszültség előírása növeli a csillagpontképző transzformátor árát. Áram (A) 80 134 200 Állandó költség 18 18 18 Beruházási költségek (MFt) Ívoltó 8 13 15 Csillagpont képző - Új berendezés vásárlása esetén csak a legnagyobb teljesítményű készülékek vásárlása gazdaságos 4 5 7 Összesen 30 36 40
Magyar Elektrotechnikai Egyesület Kompenzáló berendezések létesítése, felújítása Felújítási költségek (MFt) Áram (A) Állandó költség Ívoltó Csillagpont képző 200 8 15 7 + 40 8 7 0-2 Összesen 30 15-17 - Évi 2 3 állomásban kellene elvégezni, ami 120 180 MFt forrást igényelne, ez jelenleg nem áll rendelkezésre. - A leszerelt berendezésekre nincs ilyen ütemben szükség, ezért nem hasznosíthatók, nem csökkentik a költségeket. - A költségek csökkentése érdekében kényszer megoldások születnek, amelyek ugyan olcsóbban, de nem teljes mértékben kezelik a problémákat.
Összefoglalás Magyar Elektrotechnikai Egyesület - A kompenzálandó áram folyamatos és gyorsuló növekedése megállíthatatlan folyamat, amely ellen védekezni nem lehet (nem is érdemes), inkább fel kell készülni az ebből eredő problémák kezelésére. - A kompenzálandó áram megjelenése, mint az alállomás normál üzemállapotát, illetve a KÖF hálózat bontási pontjait meghatározó legfontosabb tényező, amely felülírja a veszteség minimumra való törekvést is.
Összefoglalás Magyar Elektrotechnikai Egyesület - A kompenzálandó áram növekedése az állomáson belül vagy az állomások között jelentős beruházási forrás igényű cseréket tesz szükségessé és felveti a létesítéskor alkalmazott berendezések névleges teljesítményének újragondolását és növelését, ha nem is a beépítés, de legalább az anyagbeszerzés tekintetében. - A teljesítmény igényeken és a fogyasztói zavartatáson túl egy újabb fontos szempont, amelyet a táppont sűrítési tervekben figyelembe kell venni.
Magyar Elektrotechnikai Egyesület Köszönjük a figyelmüket!