Przeciążenie szczytowe dopuszczalne jest w transformatorach roz-
dzielczych, które przez znaczną część doby są niedociążone, przy
czym na każde 10% różnicy między obciążeniem znamionowym
i średnim dobowym (określonym jako średnia arytmetyczna z 24
odczytów prądu dokonywanych co godzinę) można je przeciążyć
o 3%. Przykładowo dopuszczalny czas trwania przeciążenia szczy-
towego na poziomie 105% wynosi 3, 5 i 12 godzin odpowiednio dla
uprzedniego średniego względnego obciążenia w okresie pozaszczy-
towym na poziomie 80, 70 i 60% i niższym [5]. Natomiast na pozio-
mie 110% wynosi 3, 5, 7 i 9 godzin odpowiednio dla 60, 50 i 40%
i niższym [5].
SPRAWNOŚĆ
Stanowi jeden z kluczowych parametrów transformatora i jest stosun-
kiem mocy czynnej oddawanej przez transformator do mocy czynnej
pobieranej, które różnią się od siebie o sumę strat jałowych i obciąże-
niowych. Te pierwsze są stałe, niezależne od obciążenia i temperatury
rdzenia transformatora, a jedynie od indukcji elektromagnetycznej oraz
napięcia, i powstają w blachach rdzenia pod wpływem przemiennego
strumienia głównego. Drugie zaś powodowane są przez prądy obciąże-
nia (straty w miedzi – podłużne).
STACJE WIELOTRANSFORMATOROWE
Jak wspomniano, stacje elektroenergetyczne SN są najczęściej jedno-
transformatorowe i użytkuje się w nich jeden transformator rozdzielczy
SN/nn. Spotyka się stacje dwu- lub nawet trójtransformatorowe odpo-
wiednio z dwoma i trzema jednostkami połączonymi równolegle.
Rozwiązanie z większą liczbą transformatorów rozdzielczych w sta-
cji elektroenergetycznej zmniejsza znacznie moc jednostek rezerwo-
wych potrzebnych w przypadku awarii i zapewnia bardziej elastyczną
eksploatację, pozwalając zmieniać liczbę pracujących transformato-
rów w zależności od obciążenia. Dzięki temu można uniknąć sytuacji,
w której jednostki o bardzo dużych mocach znamionowych pracują
przy niewielkich obciążeniach. Układ ten nie zmusza także do odłącze-
nia zasilania u wszystkich odbiorców, gdy nastąpi awaria lub planowe
wyłączenie jednego z transformatorów. Należy jednak dostrzegać wady
takiego rozwiązania, objawiające się w postaci zwiększonych nakładów
inwestycyjnych oraz zapotrzebowania na aparaturę. Wzrastają również
często moce i prądy zwarciowe, a układy zabezpieczeń i automatyki są
bardziej złożone.
Podczas pracy równoległej dwóch lub trzech transformatorów rozdziel-
czych ich odpowiednie zaciski uzwojenia pierwotnego są przyłączone
do wspólnych szyn napięcia górnego, a uzwojenia wtórnego do wspól-
nych szyn napięcia dolnego. W praktyce najczęściej współpracują dwa
transformatory rozdzielcze.
W stacjach wielotransformatorowych przy doborze transformatorów
należy zwrócić uwagę na możliwość pracy równoległej jednostek, nawet
gdy będzie ona miała charakter krótkotrwały. Aby taka możliwość ist-
niała, konieczne jest spełnienie wymagań, które obejmują:
• jednakową grupę połączeń,
• jednakowe napięcia znamionowe pierwotne i wtórne, czyli taką samą
przekładnię (dopuszczalna różnica ±0,5%),
• zbliżone wartości napięcia zwarcia (dopuszczalna różnica ±10%),
• zbliżone wartości mocy znamionowych (stosunek mocy jednostki naj-
większej do najmniejszej nie większy niż 3 : 1) [5].
o mocach znamionowych do 1600 kVA włącznie najczęściej stosuje
się chłodzenie olejowe naturalne (ON-AN), dla suchych – powietrzne
o obiegu naturalnym (AN) [2], a przy wartościach powyżej 1600 kVA –
o obiegu wymuszonym. Sposób chłodzenia, podobnie jak układ połą-
czeń i napięcie zwarcia, określa się na podstawie katalogu dla danej
mocy i typu transformatora rozdzielczego.
PRZECIĄŻENIA
Zależnie od warunków pracy transformatora i czasu trwania obciąże-
nia mocą większą od znamionowej wyróżnia się następujące rodzaje
przeciążeń: zakłóceniowe (przy zmniejszonej trwałości), trwałe, doryw-
cze i szczytowe.
Pierwsze z nich występują, gdy podczas zakłóceń w pracy sieci elektro-
energetycznej zachodzi potrzeba utrzymania transformatorów w ruchu,
pomimo że obciążenie znacznie przekracza wartość mocy znamiono-
wej (np. w przypadku konieczności utrzymania ciągłości zasilania dla
szczególnie ważnych odbiorców).
Największy dopuszczalny czas trwania przeciążenia dla transforma-
torów rozdzielczych olejowych o chłodzeniu (ON-AN), użytkowanych
w warunkach napowietrznych, może wynieść: 10, 30, 60 lub 120 minut,
przy przeciążeniu odpowiednio na poziomie: 200, 170, 135 i 135% [5].
Przeciążenie trwałe transformatora może nastąpić w szczególnych
warunkach temperaturowych środowiska pracy, gdy temperatura oto-
czenia jest niższa od normalnej obliczeniowej, wynoszącej 35°C. Aby
wyznaczyć dopuszczalną wartość, można zastosować następującą
regułę – jeśli rzeczywista średnia dobowa temperatura czynnika chło-
dzącego jest niższa od 15°C o X°C, to transformator rozdzielczy ole-
jowy o chłodzeniu naturalnym (ON-AN) można trwale przeciążyć o X%
(ale nie przekroczyć poziomu 20%) [5].
Przeciążenie dorywcze jest dopuszczalne w przypadku transformato-
rów rozdzielczych, które przez co najmniej 10 godzin pracowały przy
obciążeniu niższym od znamionowego. Jeżeli kształtowało się na
poziomie mniejszym niż 50%, to najdłuższy czas trwania przeciążenia
może wynosić 15, 30, 60, 90 i 180 minut odpowiednio dla przeciążenia
150, 140 ,130, 120 i 110% [5], natomiast jeśli poniżej 75%, to 4, 8, 15, 30
i 60 minut dla przeciążenia 150, 140, 130, 120 i 110% [5].
fot. Shutterstock
Transformator suchy do stosowania wewnątrz obiektów
2
Zobacz serwis dla profesjonalistów:
108
transformatory rozdzielcze sn/nn
