Transformator dystrybucyjny SN/nN

Transformator dystrybucyjny SN/nN zmienia takie parametry jak napięcie np.  15kV na 0,4kV niezmienna pozostaje natomiast wartość częstotliwości i wynosi ona w Polsce 50 Hz. Zakres mocy transformatorów dystrybucyjnych jest na poziomie od 25 kVA do 4ooo kVA. Napięcia znamionowe wynoszą najczęściej: 6kV, 15 kV, 21 kv lub 36 kV. Napięcie wtórne wynosi najczęściej 400V (230V)

Wiedza na temat transformatorów dystrybucyjnych

Transformatory mają szerokie zastosowanie w sieciach elektroenergetycznych przesyłowych, rozdzielczych i dystrybucyjnych. 

Transformatory działające w sieciach przesyłowych nazywamy transformatorami mocy, w sieciach rozdzielczych transformatorami rozdzielczymi,a w sieciach dystrybucyjnych transformatorami dystrybucyjnymi SN/nN.

Transformator dystrybucyjny SN/nN składa się z takich elementów jak:

  • rdzeń
  • uzwojenie pierwotne
  • uzwojenie wtórne

Rdzeń transformatora to specjalne blachy elektrotechniczne odizolowane od siebie lakierem, warstwą tlenków lub specjalną izolacją. Poziome elementy nazywamy jarzmem, a pionowe kolumnami.

 

Jakie są rodzaje transformatorów dystrybucyjnych SN/nN?

 

  • Transformator dystrybucyjny olejowy (zanurzony w oleju)
Transformator dystrybucyjny olejowy
Transformator dystrybucyjny olejowy (źródło: http://www.ftz.pl)

W tego typu transformatorach rdzeń wraz z uzwojeniami zanurzone są w kadzi wypełnionej olejem najczęściej mineralnym. Olej mineralny jest substancją palną dlatego też transformatory tego typu muszą spełniać odpowiednie wymagania bezpieczeństwa. Olej ten działa jako środek chłodniczy. Transformatory olejowe wykorzystuje się głownie na stacjach słupowych na zewnątrz w odpowiedniej odległości od zabudowy min 5 m.

 

  • Transformator dystrybucyjny suchy (odlewany z żywicy)
Transformator dystrybucyjny suchy
Transformator dystrybucyjny suchy (źródło: http://www.ftz.pl)

W transformatorach suchych rdzeń z uzwojeniami znajduje się w powietrzu lub  w izolacji żywicznej. Transformatory te z uwagi na zastosowane materiały przyjęto jako niepalne. Zapewniają wysoki stopień bezpieczeństwa pomieszczeń i ludzi w stanach awaryjnych, zwłaszcza w przypadku pożaru. Transformatory suche mogą pracować w pomieszczeniach przemysłowych zawierających pyły, wilgoć itp.

 

Jaki jest koszt zakupu transformatora?

Cena transformatora elektroenergetycznego SN/nN zależna jest od jego rodzaju, napięcia i mocy Z uwagi na przewidywany czas eksploatacji zaleca się montowania urządzeń nowych z gwarancją producenta.

 

Jaka jest energooszczędność?

W transformatorach zachodzi zjawisko strat energii elektrycznej.Głównym jej powodem jest grzanie się uzwojeń oraz rdzenia transformatora występujące podczas jego przemagnesowania. Operator sytemu energetycznego na danym obszarze określa dopuszczalne straty transformatora np dla transformatora olejowego o mocy 250 kVA i napieciu 15,75kV  straty biegu jałowego wynoszą maksymalnie 300 W a straty obciążeniowe 3250W.

Przyczyny awarii transformatora ?

Transformator elektroenergetyczny SN/nN jest urządzeniem mało awaryjnym. Głównymi przyczynami awarii transformatorów są zjawiska losowe bądź procesy starzenia się izolacji. Przyczyny losowe to głownie zjawiska atmosferyczne jak burze i spowodowane nimi wyładowania atmosferyczne. Wyładowania te mogą doprowadzić to wywołania przepięć i stanów zwarciowych transformatora. Transformator energetyczny musi być także zabezpieczony przed działaniem  korozji lub zawilgocenia oleju, który się w nim znajduje.  Inne przyczyny awarii transformatorów do głownie wady materiałowe urządzenia.

Transformatory mają stosunkową długą żywotność określoną na poziomie 30 lat.

 

Jakie są dodatkowe zabezpieczenia transformatorów?

Ważnym wyposażeniem dodatkowym najczęściej występujących  transformatorów olejowych są urządzenia zabezpieczające i sygnalizujące zmiany poziomu oleju, jego ciśnienia i temperatury. Monitoring tych parametrów umożliwia uniknięcie awarii transformatora.

 

Jak prawidłowo dobrać transformator dystrybucyjny?

Podczas eksploatacji transformatora bardzo ważne jest, aby jego moc była optymalnie dobrana. Najlepsze warunki pracy transformatora mieszczą się w zakresie 50-70%. Wartość ta pozwala na odpowiednią pracę oraz możliwość przyszłościowego zwiększenia obciążenia.

Przewymiarowanie mocy transformatora:

  • zwiększone koszty zakupu urządzenia, a także nadmierne koszty i zbędne straty przy braku obciążenia

Zbyt mała moc transformatora:

  • obniżenie wydajności przy pracy na pełnym obciążeniu,
  • długotrwałe przeciążenie przyczynia się do przedwczesnego zużycia izolacji uzwojeń i awarii transformatora.

 

Aby prawidłowo dobrać moc transformatora (kVA) należy uwzględnić takie czynniki jak:

  • sporządzenie zestawienia mocy zainstalowanych urządzeń poprzez dokładną inwentaryzację,
  • określenie współczynnika wykorzystania lub zapotrzebowania dla każdego indywidualnego obciążenia,
  • określenie cyklu obciążenia zwracając uwagę na czas trwania niskich i wysokich obciążeń,
  • uwzględnienie przyszłościowego wzrostu obciążenia.

Dobrą praktyką jest przewymiarowanie mocy transformatora ok. 30% obciążenia znamionowego.

 

Podsumowując …

Transformator dystrybucyjny SN/nN zmienia napięcie średnie (np. 15, 20, 30 kV ) na niskie (0,4 kV), które zasila odbiorniki przemysłowe lub indywidualne. Produkowane są one jako trójfazowe o mocy 25kVA – 4000kVA i są one w wykonaniu olejowym i suchym (żywiczne). Przy doborze transformatora należy uzględnić aktualne zapotrzebowanie na moc oraz jej przyszłościowe zwiększenie.

W Polce działa ok 250 tys. szt. transformatorów dystrybucyjnych 15/0,4 kV. Transformatory te są głownie własnością zakładów dystrybucyjnych np. Tauron, PGE itd. Z uwagi na znaczne obniżenie kosztów energii przedsiębiorstwa produkcyjne coraz częściej decydują się na zakup energii po średnim napięciu oraz budowę własnej stacji transformatorowej, o której pisaliśmy w poprzednim artykule pt. „Stacja transformatorowa dla Twojej Firmy

 

Pamiętaj….

Pomiary eksploatacyjne transformatora dystrybucyjnego SN/nN zaleca się wykonywać nie rzadziej niż 10 lat. Sprawdzenie takie obejmuje oględziny oraz pomiar rezystancji izolacji. W przypadku gdy wartość rezystancji izolacji zmniejszyła się o 70% od wartości podanej przez producenta zaleca się kontakt z producentem.

Transformator dystrybucyjny SN/nN

One thought on “Transformator dystrybucyjny SN/nN

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *