Analitiki proraun indukovanih prenapona usled atmosferskih pranjenja Autori

Analitički proračun indukovanih prenapona usled atmosferskih pražnjenja Autori: Margita Miković dipl. el. ing. Elektrogradnja Podgorica Mr. Vladan Radulović, dipl. el. ing. ETF Podgorica 1

Indukovani prenaponi na faznim provodnicima elektroenergetskog voda su posljedica atmosferskih pražnjenja u zemlju u blizini voda. Ovaj tip prenapona ugrožava izolaciju vodova srednjeg i niskog napona. Procjena visine i talasnog oblika indukovanih atmosferskih prenapona znatno je složenija od analize prenapona pri direktnim atmosferskim pražnjenjima. Pri tome je neophodno poznavati meteorološke i električne parametre grmljavinskih aktivnosti (amplituda struje groma, oblik struje groma, strmina strujnog talasa. . . , keraunički nivo, godišnja gustina pražnjenja. . ). Da bi se obavio dobar i što precizniji proračun potrebno je pojedine elemente sistema dobro modelovati. 2

Atmosfersko pražnjenje se pri proračunima prenapona u elektroenergetskom sistemu modeluje preko strujnog talasa koji nailazi po kanalu groma koji se zamjenjuje vodom konstantne karakteristične impedanse. Na osnovu snimanja struja atmosferskih pražnjenja utvrđeno je da se strujni talas može najbolje modelovati korišćenjem dvostruke eksponencijalne funkcije: I(t) = (e-at- e-bt) 3

U praktičnoj analizi često se koristi uprošćen oblik talasa u vidu odskočne funkcije I(t)=Imaxh(t) Rezultati dobijeni modelom talasa sa beskonačnom strminom čela su najkritičniji sa stanovišta ugroženosti izolacije, pa je korisno prvu procjenu visine prenapona izvršiti primjenom ovakvog talasa, koji je posluzio za analitički proračun indukovanih prenapona. 4

Blok dijagram softvera analitički za proračun indukovanih prenapona 5

Izlazne veličine programa za unijete vrijednosti su: očekivani prenapon, vrijeme koje je potrebno da talas stigne do najbliže i posmatrane tačke voda. Osim ovoga, program omogućava i dobijanje grafičkog prikaza indukovanih prenapona za izabrani vremenski interval i mjesto na vodu. 6

Čekiranjem Strujni talas groma i Prenapon korisnik može dobiti grafički prikaz indukovanog prenapona i strujnog talasa (pobude), . 7

Klikom na opciju “Pomoc” korisnik se moze upoznati sa načinom rada programa, kao i načinom unošenja podataka. 8

Program posjeduje kontrolu grešaka za sve podatke koje se unose. Ako se desi greška pri unosu, korisnik će dobiti poruku o grešci, kao i savjet kako da je ukloni. 9

TABELA I. Prikaz dobijenih rezultata x(m) 10 t(µs) 10 100000 10000000 y 0(m) 100 h(m) 7 hc(m) 2000 I(k. A) 80 v(m/s) 36 x 106 vc(m/s) 3 x 108 U(k. V) 85, 0499 9, 2579 0, 9266 0, 0926 0, 0092 0, 0009 0, 0000 T 0(µs) T 1(µs) 0, 3333 0, 335 Primjećuje se da vrijednost očekivanog prenapona U(k. V) opada sa povećanjem vremena. Za 10 s njegova vrijednost je 0. Za iste podatke i promjenu posmatranog mjesta na vodu u opsegu od 1 do 1000 m vrijednosti su predstavljene tabelom II. 10

TABELA II. Prikaz dobijenih rezultata x(m) t(µs) y 0(m) hc(m) I(k. A) v(m/s) vc(m/s) U(k. V) 1 0, 9261 10 0, 9266 50 1000 T 0(µs) T 1(µs) 0, 3333 0, 335 0, 9266 100 7 2000 80 36 x 106 3 x 108 0, 92659 200 0, 92658 1000 0, 92654 Iz dobijenih rezultata u tabeli II vidi se da maksimalna vrijednost očekivanog prenapona U(k. V) ima približno istu vrijednost nakon 1 ms. 11

ZAKLJUČCI: Ø Ø Aplikacija omogućava računanje i grafički prikaz očekivanih prenapona u vodovima usled atmosferskog pražnjenja u blizini voda Korisniku se pruža mogućnost da pri crtanju grafika bira mjesto na vodu (10 m do 1000 m) i vremenski interval (za opseg od 0. 1µs do 10 s) za koji želi grafički prikaz indukovanih prenapona. HVALA NA PAŽNJI! 12