Prof. dr.sc. IVO UGLEŠIĆ, dipl.ing.
Mr. sc. SANDRA HUTTER, dipl.ing.
FER - Zagreb
NOVE IZVEDBE I KONSTRUKCIJE METALOM
OKLOPLJENIH PLINOM
IZOLIRANIH VN POSTROJENJA
SAŽETAK
U radu su prikazane tendencije suvremenog razvoja metalom oklopljenih plinom SF
6
izoliranih
visokonaponskih postrojenja kakve danas prevladavaju u svijetu uz poseban osvrt na one izvedbe i
konstrukcije koje bi uskoro mogle naći primjenu u hrvatskom EES-u.
Dan je pregled različitih izvedbi, poput optimiranih i hibridnih postrojenja. Modularne izvedbe
omogućuju veliku fleksibilnost kod izgradnje novih ili nadogradnje starih postrojenja. Glavne prednosti
su u raznolikosti ponuđenih rješenja, efikasnosti, robustnosti, minimalnoj potrebi za održavanjem,
niskim troškovima pogona, dugom životnom vijeku, te pouzdanom i sigurnom pogonu.
Ključne riječi:
plinom izolirano postrojenje (GIS), kompaktirano postrojenje,
optimirani GIS,
hibridno postrojenje, strujno/naponski senzori, plinom izolirani energetski transformatori, troškovi,
sekundarna oprema, elektromagnetske smetnje
NEW DESIGNS AND CONSTRUCTIONS OF THE METAL ENCAPSULATED GAS
INSULATED HV SWITCHGEAR
SUMMARY
In the paper are described modern trends and developments of the metal encapsulated SF
6
gas insulated high-voltage switchgear, that are prevailing in the world today, with special overview on
these solutions and designs that could find an application in the Croatian EES, in the near future.
An overview of different solutions was given, as for e.g. optimized and hybrid substations.
Modular design enables a great flexibility if erecting new or upgrading an old substation. Their main
advantages are: variety of offered solutions, efficiency, robustness, minimum maintenance, low
operating costs, long operating life, and safe and reliable operation.
Key words:
Gas Insulated Switchgear (GIS), Compact Substation, Optimised GIS, Hybrid
Substation, current/voltage sensors, gas-insulated load transformers, costs, secondary equipment,
electromagnetic disturbances
1
1.
UVOD
Primjena metalom oklopljenih i plinom SF
6
izoliranih visokonaponskih rasklopnih postrojenja
(engl. Gas Insulated Switchgear: GIS) susreće se u svjetskoj praksi već nekoliko desetljeća. Razvoj je
započeo s postrojenjima nazivnog napona 123 kV, a danas se susreću postrojenja svih naponskih
nivoa sve do 800 kV. Postrojenja naponskih nivoa do 145 kV uglavnom se proizvode u tropolnoj
izvedbi, a kod viših napona redovito u jednopolnoj izvedbi. U hrvatskom EES-u primjena oklopljenih
postrojenja započinje ranih 80-tih godina, a danas je u pogonu nekoliko takvih postrojenja naponskog
nivoa 123 kV, tropolne izvedbe. Tehnologija oklopljenih postrojenja i dalje napreduje, te se razvija u
skladu s novim zahtjevima optimalne eksploatacije.
Novi zahtjevi kod projektiranja novih ili modifikacije postojećih rasklopnih postrojenja idu u
smjeru lako izvedivih, fleksibilnih, ekonomski prihvatljivih i jednostavnijih rješenja baziranih na
kompaktiranju i integraciji pojedinih komponenti postrojenja [Lit.1]. Ekološki zahtjevi, uklapanje
postrojenja u životnu sredinu sa prihvatljivim estetskim rješenjima, te sve manje raspoloživog prostora
dobivaju sve veći značaj uz već postojeće tehnološke i ekonomske zahtjeve. Osim toga utjecaji koji
dodatno motiviraju elektroprivrede u svijetu na prihvaćanje novih kompaktiranih rješenja su smanjeni
rokovi za projektiranje i isporuku ili nedostupnost zamjenske opreme (npr. kod starijih izvedbi
prekidača) prilikom obnavljanja pojedinih postrojenja.
Osim tehnoloških stvorili su se i potrebni ekonomski uvjeti. Deregulacija je uvela zakone
tržišta, jaku konkurenciju i zahtjeve za maksimizacijom profita.
2.
SUVREMENE IZVEDBE PLINOM IZOLIRANIH POSTROJENJA
Nove kompaktirane i optimirane konstrukcije plinom izoliranih VN postrojenja su
karakterizirane maksimalnom standardizacijom kod izvedbe, čime je smanjena potreba za dodatnim
projektiranjem.
Gotovi dijelovi su spremni za montažu odmah po dopremi na mjesto i testiraju se već u
tvornici, te je time smanjeno vrijeme potrebno za puštanje u pogon i testiranje.Rokovi za projektiranje i
isporuku su time također bitno smanjeni. Značajno je smanjena i potreba za održavanjem u toku
pogona. Sve ove značajke smanjuju troškove postrojenja tokom životnog vijeka, te se može zaključiti
da su oni minimalizirani.
Tehnološki uvjeti koji su omogućili ova poboljšanja su razvoj SF
6
tehnologije u smjeru
smanjenog održavanja i povećane izvedivosti. Općenito kod suvremenih izvedbi GIS-a posebno su
interesantna dva pristupa [Lit.2]:
-
optimizacija konvencijalnog GIS-a
upotrebom modula koji su kompatibilni sa različitim
izvedbama postrojenja i kombiniranim funkcijama poput jedinica prekidač- rastavljač.
-
primjena
hibridnih postrojenja
, kod kojih su neki dijelovi oklopljeni, a preostali dijelovi su izolirani
zrakom. Ova rješenja mogu imati dvije izvedbe: plinom izolirane komponente sa zrakom izoliranim
sabirnicama, ili obratno oklopljene sabirnice sa zrakom izoliranim komponentama.
Optimizacija troškova za pojedine izvedbe pokazuju da oni ovise o nazivnom pogonskom naponu i
izgledu postrojenja (jednofaznoj shemi).
2.1.
Optimirani GIS
Ovaj koncept je prvenstveno razvijen za optimizaciju prijenosnih i distribucijskih GIS-eva za
nazivne napone do 145 kV. Baziran je na dva nova sklopna uređaja:
-
prekidač s ukomponiranom rastavljačkom funkcijom
-
ručni uređaj za održavanje (MML- manual maintenance link), koji ispunjava uobičajene zadaće
rastavljača i zemljospojnika. Taj uređaj nema nikakav dodatni motorni pogon.
Na slici 1. vidljiv je vanjski izgled optimiranog GIS postrojenja, a na slici 2. je isto postrojenje prikazano
u presjeku.
2
