PLAN SEMINARA 2024.

Naslov: Procjena opasnosti od električnog luka u elektroenergetskim objektima

Predavači:
Izv. prof. dr. sc. Božidar Filipović-Grčić
Franjo Vuković, mag. ing.
Dr. sc. Nina Stipetić

Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
Unska 3, 10000 Zagreb

Sažetak:

Rizik od pojave električnog luka u električnim sustavima generalno proizlazi iz nenamjernog kontakta između vodiča, između vodiča i uzemljenih metalnih dijelova ili ostalih, sličnih kvarova opreme. Električni luk jest u suštini oblak plazme između dvije elektrode koji stvara struja kvara uz popratnu intenzivnu svjetlost, visoku temperaturu te udarne valove tlaka, čime predstavlja ozbiljnu prijetnju sigurnosti ljudi u blizini. Generalno, električni luk nastaje zbog kratkog spoja prouzrokovanog kvarovima električne opreme kao posljedica nepravilne instalacije, površinskog onečišćenja, korozije i prirodnog starenja izolacije ili čak zbog kombinacije više navedenih uzroka. Međutim, najviše električnih lukova nastaje zbog ljudske pogreške. Konkretno, često se dogodi tijekom održavanja/ispitivanja da radnik alatom nehotice dotakne vodljive dijelove pod naponom što posljedično može dovesti do ozljeda potencijalno opasnih po život.

Posljedice električnog luka imaju razorni učinak na okolinu, uzrokujući oštećenja opreme, požare ili ozljede ljudi. Teške opekline, oštećenja vida i gubitak sluha samo su neki od potencijalnih zdravstvenih problema koje može uzrokovati električni luk profesionalnom osoblju koje se nalazi u neposrednoj blizini njegovog izvora. Kako bi se procijenili i umanjili rizici povezani s potencijalnim događajima električnog luka u industrijskim i elektroenergetskim postrojenjima, potrebno je provesti detaljnu analizu opasnosti od električnog luka, u skladu sa normom IEEE 1584-2018. Procjena opasnosti od električnog luka u suštini podrazumijeva procjenu maksimalnog iznosa energije koja se može osloboditi tijekom nastanka električnog luka za opremu od interesa uzimajući u obzir tehničke parametre

opreme (npr. dimenzije ormara, unutarnja konfiguracija elektroda, razmak između vodiča itd.), raspoloživu struju kratkog spoja i vrijeme trajanja kratkog spoja (podešenje zaštite), odnosno ukupno vrijeme eliminacije kvara. Na temelju izračunate energije koja se može osloboditi tijekom formiranja električnog luka, mogu se definirati sigurnosni razmaci i poduzeti konkretne mjere u pogledu zaštitne opreme kako bi se osigurala zaštita osoblja.

Na ovom seminaru će se obraditi sljedeće teme:

  • Primjeri kvarova i šteta nastalih djelovanjem električnog luka;
  • Zahtjevi međunarodne norme IEEE 1584-2018;
  • Primjeri proračuna rizika od opasnosti nastanka električnog luka u elektroenergetskim objektima;

Pregled potencijalnih zaštitnih mjera koje se mogu provesti za učinkovitu zaštitu osoblja i opreme.

Termin održavanja seminara: 22.-26. travnja 2024.

 

Naslov: Nužnost razvoja novih modela EES-a i alata za simuliranje prijelaznih pojava zbog tranzicije s tradicionalnih na obnovljive izvore energije

Predavači: 
Izv. prof. dr. sc. Božidar Filipović-Grčić
Dr. sc. Nina Stipetić
Franjo Vuković, mag. ing.

Sveučilište u Zagrebu Fakultet elektrotehnike i računarstva
Unska 3, 10000 Zagreb

Sažetak:

Simulacijski alati temeljeni na proračunima u fazorskoj domeni (RMS alati), pretpostavljaju simetrične prilike u trofaznom sustavu i koriste modele EES-a čiji parametri su određeni na pogonskoj frekvenciji (50 Hz). Stoga su RMS alati ograničeni na simuliranje onih prijelaznih pojava u sustavu čije su frekvencije jednake ili bliske pogonskoj frekvenciji. Ti alati su prikladni za analize koje uključuju tradicionalni EES kojeg karakteriziraju prijelazne pojave čiji se frekvencijski spektar nalazi u blizini pogonske frekvencije, a koji je karakteriziran visokim udjelom klasičnih sinkronih generatora. Međutim, takav tradicionalan EES sve više prelazi u sustav karakteriziran prijelaznim pojavama koje imaju široki frekvencijski spektar uslijed velike integracije obnovljivih izvora energije koji su priključeni na mrežu preko nelinearnih pretvarača te uslijed priključenja nelinearnih, jednofaznih tereta na svim naponskim razinama. Nove promjene u EES-u zahtijevaju razvoj, validaciju i primjenu preciznih modela komponenti EES-a koji su prikladni za analize prijelaznih pojava u širokom frekvencijskom spektru, kako za postojeće komponente u sustavu (npr. transformator ili generator), tako i za nove komponente (npr. energetski pretvarači).

Primjena i razvoj detaljnih modela EES-a u sustavima s velikim udjelom izvora ili tereta koji su na mrežu priključeni preko pretvarača, predmet su niza međunarodnih radnih grupa CIGRE, a njihova implementacija u RMS alatima nije izvediva zbog same prirode takvih alata te se zbog toga zahtijeva upotreba alata koji je prikladan za simuliranje elektromagnetskih prijelaznih pojava (EMT alati). Brojni primjeri iz prakse pokazuju da RMS alati ne mogu točno predvidjeti ponašanje kontrolnih krugova pretvarača ili kompleksne interakcije između pretvarača i ostatka mreže, posebice kada je prisutna višestruka interakcija između više pretvarača u određenom dijelu mreže. Ova nesigurnost postaje izraženija s povećanjem udjela izvora u mreži koji su priključeni preko pretvarača. Primjeri stvarnih pogonskih događaja u svijetu pokazuju da RMS alati mogu pogrešno simulirati i predvidjeti stabilnost sustava – npr. rezultati simulacije nakon poremećaja pokazuju očuvanu stabilnost EES-a, a nakon stvarnog događaja dogodi se potpuni raspad EES-a. U predmetnom seminaru bit će prikazani konkretni slučajevi različitih stvarnih pogonskih događaja koji ukazuju na to da samo korištenje RMS simulacija nije dovoljno za sigurno, pouzdano i učinkovito planiranje i upravljanje u takvim elektroenergetskim sustavima.

Uz povećanje udjela pretvarača postoji čitav niz novih problema koji se moraju detaljno uzeti u obzir tijekom planiranja i upravljanja EES-a, a koji proizlaze iz integracije obnovljivih izvora energije. Pod te konkretne probleme može se ubrojiti i povećanje udjela kabela u sustavu kao posljedica integriranja sve većeg broja vjetroelektrana ili zamjena postojećih dalekovoda s novim kabelima. Taj trend povećanja udjela kabela u mreži rezultira smanjenjem rezonantnih frekvencija sustava na vrijednosti frekvencija koje su bliske pogonskoj frekvenciji. To konkretno znači da se povećava i vjerojatnost pojave privremenih prenapona prouzrokovanih sklopnim operacijama kao što su uklapanja transformatora ili kabela u pogon i/ili različiti kvarovi u blizini transformatora koji mogu dovesti do rezonancije s obzirom da se frekvencijski spektar prijelaznih pojava preklapa s novim, nižim iznosima rezonantnih frekvencija sustava. RMS alati i u ovom slučaju ne mogu precizno simulirati takve događaje s obzirom da je za njihovo precizno predviđanje potrebno modelirati nelinearne elemente kao što je npr. jezgra transformatora. Nadalje, jedna od najvažnijih stvari koju je potrebno izdvojiti u pogledu simulacija u kontekstu velikog udjela pretvarača jest i podešenje relejne zaštite. U usporedbi sa tradicionalnim EES-om, u EES-u sa velikim udjelom izvora spojenih preko pretvarača znatno se mijenjaju valni oblici struja i napona u različitim pogonskim događajima, što je potrebno uzeti u obzir prilikom proračuna i podešenja zaštite. U praksi postoji čitavi niz primjera u kojima je došlo do pogrešnog djelovanja zaštite u EES-u sa visokim udjelom obnovljivih izvora energije (dio će biti prikazan u okviru seminara).

Zbog prethodno navedenih pojava, operatori prijenosnih sustava u svijetu sve više se usmjeravaju na razvoj, validaciju (mjerenjima) i primjenu specijaliziranih EMT modela EES-a, koji se primjenjuju pri analizama priključenjima obnovljivih izvora na mrežu, podešenjima zaštite te pri planiranju i vođenju EES-a.

Termin održavanja seminara: 24.-28. lipnja 2024.

 

Naslov: Udari munje, sustav zaštite od munje i sustav prenaponske zaštite vjetroagregata

Predavači: Prof.dr.sc. Viktor Milardić, Nikola Pletilosa

Sažetak:

Prva vjetroelektrana u RH spojena na distribucijsku mrežu 2006. g. je bila VE Ravne, odobrene snage 5,95 MW. Od tada je prošlo više od 17 godina i danas je samo na prijenosnu mrežu HOPSa priključeno vjetroelektrana odobrene snage oko 1200 MW. Određen broj vjetroelektrana pojedine priključne snage manje od 20 MW je priključen na distribucijsku mrežu.

Poznato je kako su visoki objekti izloženiji udarima munje od nižih objekata. U Mediteranskom području, vjetroagregati se postavljaju najčešće na vrhove brda gdje su izloženi pogodnim vjetrovima. Upravo takve lokacije su često izloženima udarima munja, a mjerenja LLS sustavom pokazuju kako se gustoća udara munja povećava na tom području nakon instalacije vjetroagregata. Udari munje u lopatice vjetroagregata vrlo su česti, te usprkos postojećem sustavu zaštite od udara munje koji je klasificiran kao razina 1, dolazi do oštećenja.

U seminaru će biti predstavljen sustav zaštite od munje i prenaponska zaštita modernih vjetroagregata. Prikazat će se oštećenja na vjetroagregatima prouzročena udarima munja te prodiskutirat strategija održavanja i utjecaj štete na rad vjetroagregata.

U seminaru će se predstaviti i rezultati mjerenja struja munje koje pogode vjetroagregat dobiveni provedbom projekta Razvoj ekspertnog sustava mjerenja parametara udara munja i zaštite lopatica vjetroagregata radi smanjenja kvarova i zastoja. Statističkom obradom broja događaja, intenziteta i parametara udara munja u vjetroagregat u protekloj godini te zabilježene štete na lopaticama vjetroagregata definirati će se period u godini s najizraženijom aktivnosti udara munja i predložiti nadogradnju strategije održavanja (kao npr. intervali vizualne inspekcije lopatica u ovisnosti o broju događaja i sl.).

Termin održavanja seminara: 12. rujna 2024.