napięcia nie jest wymagana zbyt często, ponieważ wiąże się to z prze-
rwą w dostawie energii do odbiorców, co stanowi pewne ograniczenie.
Przykładem mogą być sieci dystrybucyjne wiejskie czy miejskie, w któ-
rych jest ona przeważnie związana ze zmianą pory roku [5] i najczęściej
wykonuje się ją dwukrotnie.
W zależności od mocy znamionowej transformatory wyposażone są
w różne przełączniki zaczepów. Modele rozdzielcze SN/nn do 1600 kVA
włącznie przeważnie mają trójstopniowy przełącznik zaczepów (o stop-
niach regulacji: +2,5, 0, –2,5% przekładni znamionowej) lub pięciostop-
niowy (o stopniach regulacji: +2,5, 0, –2,5, –5,0, –7,5 bądź +5,0, +2,5,
0, –2,5, –5,0% przekładni znamionowej) [5]. Transformatory rozdziel-
cze o mocach znamionowych 2000 kVA i wyższych wyposażone są
zwykle w pięciostopniowy przełącznik z możliwością regulacji: +5,0,
+2,5, 0, –2,5 i –5,0% [5].
UKŁADY POŁĄCZEŃ
Grupa połączeń transformatora energetycznego (układ połączeń)
i przesunięcie między wektorami napięć w znacznej mierze decydują
o jego właściwościach i przydatności do określonych warunków eks-
ploatacyjnych. Rozróżnia się trzy rodzaje połączeń uzwojeń transfor-
matorów energetycznych: w gwiazdę – Yy, w trójkąt – Dd, i zygzak – Zz
(duże litery określają uzwojenia górnych napięć, a małe – dolnych; gdy
transformator ma punkt neutralny dodaje się do oznaczenia literę N
lub n, np. Dyn, Yzn, YNyn, Yyn itp.). Symbol układu połączeń tworzy się,
podając literę uzwojenia górnego napięcia, a następnie – w kolejności
malejących napięć znamionowych – symbole pozostałych uzwojeń
i odpowiadające im kąty godzinowe, np. dla transformatora dwuuzwo-
jeniowego – YNd11, Dyn5, Yy0.
W zależności od sposobu połączenia uzwojenia górnego i dolnego
można otrzymać różne przesunięcia wektorów napięć górnych w sto-
sunku do dolnych, które mierzy się w godzinach, przy czym 1 h odpo-
wiada 30°. W procesie wytwarzania transformatorów energetycznych
można uzyskać następujące godzinowe grupy połączeń transforma-
tora: 0, 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, odpowiadające przesunięciu wektorów
napięć górnych o 0, 30, 60, 120, 150, 210, 240, 300 i 330° w stosunku
do wektorów napięć dolnych [3].
W transformatorach rozdzielczych SN/nn stosuje się układy połączeń:
trójkąt-gwiazda (Dy), trójkąt-gwiazda z przewodem neutralnym (Dyn),
gwiazda-zygzak (Yz), gwiazda-zygzak z przewodem neutralnym (Yzn),
gwiazda-gwiazda (Yy) i gwiazda-gwiazda z przewodem neutralnym (Yyn).
Przy czym układ połączeń trójkąt-gwiazda jest powszechnie wykorzysty-
wany przy zasilaniu sieci czteroprzewodowej niskiego napięcia (punkt
neutralny uziemiony) i znacznej asymetrii obciążenia. Gwiazda-zygzak
stosuje się do jednostek o mocach znamionowych nie przekraczają-
cych 250 kVA [2], gwiazda-gwiazda w transformatorach i autotransfor-
matorach wszystkich napięć i mocy znamionowych (takie modele są
wprawdzie najtańsze, ale nie są dostosowane do obciążeń asymetrycz-
nych – maks. 10%). W transformatorach rozdzielczych SN/nn użytko-
wanych w stacjach miejskich i przemysłowych powszechnie wykorzy-
stuje się układ połączeń trójkąt-gwiazda z przewodem neutralnym (Dyn),
najczęściej Dyn5 [2].
NAPIĘCIE ZWARCIA
To napięcie na pierwotnych zaciskach transformatora przy zwartym
uzwojeniu wtórnym, pod wpływem którego w uzwojeniach płyną prądy
znamionowe. Są one znormalizowane i zwiększają się wraz ze wzro-
stem mocy znamionowej transformatora. Transformatory rozdzielcze
SN/nn charakteryzują się napięciami zwarcia na poziomie 4,5–6% [5].
Niekiedy ze względów eksploatacyjnych (np. konieczności ogranicze-
nia poziomu mocy i prądów zwarciowych po stronie wtórnej transfor-
matora) stosuje się modele rozdzielcze o podwyższonych wartościach
napięcia zwarcia lub o specjalnej konstrukcji – z dzielonymi uzwoje-
niami strony wtórnej.
Transformator powinien być tak dobrany, aby wytrzymywał zarówno
skutki dynamiczne udarowego prądu zwarciowego, jak i dynamiczne
i cieplne dopuszczalnego (ustalonego) prądu zwarciowego. Wytrzyma-
łość zwarciową transformatorów (cieplną i dynamiczną) określa się nie
wartościami prądu zwarciowego, lecz dopuszczalnym czasem trwania
zwarcia, który zależy głównie od konstrukcji urządzenia i napięcia zwar-
cia. Dla transformatorów rozdzielczych olejowych dopuszczalne czasy
zwarcia wynoszą odpowiednio: 2 s przy napięciu zwarcia 4,5% i 4 s
przy 6% [2], dla suchych te czasy są krótsze.
Przy doborze transformatorów rozdzielczych SN/nn należy zwrócić
uwagę na sposób ich pracy. Przykładowo jeśli zasilają one odbior-
niki wywołujące krótko występujące po sobie udary prądowe (np. duże
zgrzewarki, spawarki), to mogą ulegać szybkiemu zniszczeniu. W takich
przypadkach należy stosować modele o specjalnie wzmocnionej budo-
wie (odpowiednia wytrzymałość zwarciowa może być również indywi-
dualnie realizowana przez producenta na podstawie warunków zwar-
ciowych określonych przez zamawiającego).
CHŁODZENIE
Z powodu strat mocy czynnej w transformatorach wydziela się ciepło,
które musi zostać odprowadzone do otoczenia, a temperatura uzwo-
jeń i innych elementów nie może przekroczyć granicznej dopuszczalnej
długotrwale [3].
Sposób chłodzenia transformatorów energetycznych w zależności od
zastosowanych czynników chłodzących i sposobu wprowadzenia ich
w ruch oznacza się literami następująco: O – olej mineralny, L – olej
syntetyczny niepalny, W – woda, A – powietrze, N – ruch naturalny,
i F – ruch wymuszony. Dla transformatorów rozdzielczych olejowych
fot. Shutterstock
Transformator olejowy trójfazowy 630 kVA
1
Zobacz serwis dla profesjonalistów:
106
transformatory rozdzielcze sn/nn
