Tomaž Rezar NA ČRTOVANJE VGRADNJE DALJINSKO VODENIH LO ČILNIH MEST V OMREŽJE ELEKTRA CELJE Diplomsko delo Ljubljana, maj 2014 NA ČRTOVANJE VGRADNJE DALJINSKO VODENIH LO ČILNIH MEST V OMREŽJE ELEKTRA CELJE Diplomsko delo Študent: Tomaž Rezar Študijski program: univerzitetni študijski program Elektrotehnika Smer: Mo čnostna elektrotehnika Mentor na fakulteti: red. prof. dr. Jože Pihler Somentor na fakulteti: red. prof. dr. Gorazd Štumberger Somentor v gospodarski družbi: Miran Rošer, univ. dipl. inž. el. Lektorica: Cvetka Rezar, prof. slov. Ljubljana, maj 2014 ii iii iv Zahvala Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Jožetu Pihlerju in somentorju red. prof. dr. Gorazdu Štumbergerju za strokovno pomo č in vodenje pri izdelavi diplomskega dela. Hvala somentorjema v podjetjih Elektro Celje, d. d., in Altens, d. o. o., g. Miranu Rošerju in g. Darku Lestanu, za vložen čas in trud ter vse konstruktivne pripombe pri nastajanju pri čujo čega diplomskega dela. Posebna zahvala gre staršem in vsej moji družini za pomo č, podporo in spodbude v času mojega študija in nastanka diplomskega dela. Hvala ženi Tini za pomo č, razumevanje in nenehno spodbudo. v vi Na črtovanje vgradnje daljinsko vodenih lo čilnih mest v omrežje Elektra Celje Klju čne besede: daljinsko vodeno lo čilno mesto, elektroenergetsko omrežje, avtomatizacija omrežja, odklopnik, lo čilno stikalo, bremensko stikalo UDK: 621.311:621.313/.314(043.2) Povzetek: V pri čujo čem diplomskem delu je zajeto na črtovanje vgradnje daljinsko vodenih ločilnih mest v omrežje ene od petih slovenskih elektrodistribucijskih družb, in sicer Elektra Celje. Predstavljeno je trenutno obratovalno stanje omrežja ter stikalni aparati, ki so primerni za vgradnjo v daljinsko vodeno lo čilno mesto. Na spletni strani Javne agencije RS za energijo so dostopni kazalniki kakovosti napajanja z elektri čno energijo SAIFI in SAIDI za leto 2012. Izbrana sta bila dva najslabše napajana izvoda družbe Elektro Celje, Vojnik in Ljube čna, ki se napajata iz RTP Trnovlje. Za ta izvoda je opisana možnost vgradnje dodatnih DVLM z namenom izboljšanja omenjenih kazalnikov kakovosti. V diplomskem delu so predstavljeni tudi kriteriji, na podlagi katerih naj se takšna lo čilna mesta vklju čujejo v omrežje, da bo njihova umestitev tako po tehni čni kot tudi po finan čni plati kar najbolj učinkovita in upravi čena. vii viii Designing of Remote Controlled Switching Points into Elektro Celje Electrical Network Key words: remote-control switch point, electrical network, automation of electrical network, circuit breaker, switch disconnector, recloser UDK: 621.311:621.313/.314(043.2) Abstract: The thesis covers the planning of the installation of remote-control switch points into the grid of one of the five Slovenian distributors of electrical energy, namely Elektro Celje. There is presented the current operational status of the electrical grid and switch appliances which are suitable for the installation into the remote-control switch point. On the website of the Energy Agency of the Republic of Slovenia there are available the indicators of the quality of the power supply SAIFI and SAIDI for 2012. There were selected two of the worst feeders powered by electricity of the company Elektro Celje, Vojnik and Ljube čna, which are powered by electricity from the transformer substation Trnovlje. For these two feeders there is a description of the possible installation of additional remote-control switch points to improve the above-mentioned indicators of quality. The thesis also contains the criteria on the basis of which such switch points may be integrated into the electrical grid in a way that their installation should be the most effective and legitimate, both technically as well as financially. ix x KAZALO 1 UVOD .............................................................................................................. 1 2 PREDSTAVITEV OMREŽJA ELEKTRA CELJE ............................................ 3 3 DALJINSKO VODENO LO ČILNO MESTO ..................................................... 6 3.1 Osnovni pojmi zanesljivosti ....................................................................... 6 3.1.1 Dogodek ............................................................................................. 6 3.1.2 Prekinitev napajanja z elektri čno energijo ........................................... 6 3.2 Opredelitev napajalnih obmo čij omrežja .................................................... 7 3.2.1 Mestno obmo čje ................................................................................. 7 3.2.2 Podeželje ............................................................................................ 8 3.2.3 Mestni izvodi RTP/RP ......................................................................... 8 3.2.4 Podeželski izvodi RTP/RP .................................................................. 8 3.2.5 Mešani izvodi RTP/RP ........................................................................ 8 3.3 Vzrok za nastanek dogodka, ki ima vpliv na kakovost oskrbe z elektri čno energijo ............................................................................................................... 9 3.3.1 Lastni vzroki ........................................................................................ 9 3.3.2 Tuji vzroki ........................................................................................... 9 3.3.3 Višja sila ............................................................................................. 9 3.4 Kakovost oskrbe z elektri čno energijo ..................................................... 10 3.4.1 SAIFI ................................................................................................. 10 3.4.2 SAIDI ................................................................................................ 11 3.4.3 CAIFI ................................................................................................ 11 3.4.4 CAIDI ................................................................................................ 12 3.4.5 ENS .................................................................................................. 13 3.5 Minimalni standardi kakovosti ................................................................. 13 xi 3.6 Daljinsko vodenje in DCV Elektro Celje ................................................... 14 3.7 Daljinsko vodeno lo čilno mesto ............................................................... 16 3.7.1 Lo čilnik (L) ........................................................................................ 16 3.7.2 Lo čilno stikalo (LS) ........................................................................... 17 3.7.3 Odklopnik (O).................................................................................... 17 3.8 Primerni stikalni aparati ........................................................................... 17 3.8.1 Bremensko stikalo RL27 z SIOB....................................................... 18 3.8.2 Kompaktni vakuumski odklopnik U27 z APV .................................... 22 4 IZBIRA IN NA ČRTOVANJE ZA KONKRETNI IZVOD .................................. 27 4.1 Omrežje in lokacija .................................................................................. 27 4.1.1 Trenutno obratovalno stanje DV Vojnik in DV Ljube čna ................... 30 4.2 Profil DV Vojnik in DV Ljube čna .............................................................. 36 4.2.1 Profil DV Vojnik in DV Ljube čna glede na število vseh odjemalcev in pomembnejših industrijskih odjemalcev ......................................................... 36 4.2.2 Profil DV Vojnik in DV Ljube čna glede na delež okvar za leto 2012 . 39 4.3 Teoreti čna obravnava .............................................................................. 42 4.3.1 Programsko orodje gospodarske družbe Elektro Celje ..................... 42 4.4 Kriteriji za dolo čitev mesta vgradnje DVLM ............................................. 43 4.4.1 Število okvar na dolo čenem odseku DV ........................................... 43 4.4.2 Konfiguracija voda ............................................................................ 44 4.4.3 Geografske zna čilnosti trase DV....................................................... 44 4.4.4 Število odjemalcev ............................................................................ 45 4.4.5 Vrsta odjemalcev .............................................................................. 46 4.4.6 Strošek nedobavljene energije in doseganje minimalnih standardov kakovosti ........................................................................................................ 49 4.4.7 Kazalniki kakovosti (SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI) ............................. 51 xii 4.5 Izbira opreme in vgradnja ........................................................................ 51 4.5.1 Nadgradnja POL Strmec in DVLM Vojnik na DV Vojnik .................... 54 4.5.2 Izgradnja novega DVLM Vojnik – naselje in DVLM Ivenca na DV Ljube čna ........................................................................................................ 55 5 SKLEP ........................................................................................................... 56 VIRI IN LITERATURA .......................................................................................... 58 PRILOGE ............................................................................................................. 60 Priloga A: Izpis iz Slovenskega elektrotehniškega slovarja, Podro