28
Stacje transformatorowe SN/nn – charakterystyka, budowa, dobór
x x x
Dobór stacji i jej elementów, wybór lokalizacji
Właściwy dobór stacji transformatorowych oraz jej komponentów
wymaga znajomości obecnych i mogących pojawić się w przyszłości
warunków w sieci elektroenergetycznej w miejscu zainstalowania stacji.
Dotyczy to zarówno prawidłowego określenia mocy zapotrzebowanej
(czynnej i biernej, przewidzianej dla poszczególnych odbiorów), spodzie-
wanych min. i maks. obciążeń, liczby odbiorów, jak i rzeczywistych nara-
żeń w sieci ze strony prądów zwarciowych, wynikającymi ze stanów awa-
ryjnych w obwodach głównych i uziemiających. Z danych tych wynikają
żądane parametry znamionowe stacji transformatorowej, liczba trans-
formatorów, wybór komponentów itp. Przy doborze stacji transforma-
torowej spółki dystrybucyjne wykorzystują specyfikacje opracowane dla
danego obszaru sieci, uwzględniające aspekt ekonomiczny, związany
z czynnościami konserwacyjnymi. Ponadto, należy wziąć pod uwagę
warunki pracy: min. i maks. temp. otoczenia (średnioroczną), wszyst-
kie warunki różniące się od normalnych lub negatywnie wpływające na
działanie urządzenia, np. zainstalowanie na wysokości powyżej 1000 m
czy nagłe zmiany temperatury otoczenia.
W doborze prefabrykowanej stacji transformatorowej do istniejących
warunków obciążenia pomocny może być parametr klasy jej obu-
dowy, potwierdzony podczas badań typu stacji. Jak podano w nor-
mie PN-EN 62271-202, dla określonej znamionowej klasy obudowy
dopuszczalny współczynnik obciążenia transformatora zależy od przy-
rostów jego temperatury (określonych według PN-EN 60076-2 lub
PN-EN 60076-11) i od temperatury otoczenia w miejscu zainstalowa-
nia stacji. Przy wyborze klasy obudowy można wykorzystać Załącznik D
ww. normy, w którym podano krzywe zależności współczynnika obciąże-
nia transformatorów olejowego i suchego, w zależności od średniej tem-
peratury otoczenia w miejscu zainstalowania stacji dla określonej klasy
obudowy. Zastosowanie tej metody gwarantuje eksploatację stacji bez
przekraczania dopuszczalnych temperatur w poszczególnych punktach
jej toru prądowego, co eliminuje przedwczesne zestarzenie się izolacji
zainstalowanego transformatora oraz innych komponentów.
Przy doborze miejsca usytuowania stacji transformatorowej, w tym pre-
fabrykowanej, należy uwzględniać przepisy obowiązujące w miejscu
zainstalowania, tzn. przepisy prawa budowlanego [4], w tym przeciwpo-
żarowe i ochrony przeciwporażeniowej, obowiązujące w miejscu prze-
znaczenia stacji. W odniesieniu do stacji instalowanych w budynkach
o innym przeznaczeniu obowiązuje Rozporządzenie z dnia 12 kwietnia
2002 r. [10]. Wymaga ono m.in., aby pomieszczenie stacji transforma-
torowej było usytuowane w odległości (poziomej i pionowej) co najmniej
2,8 m od pomieszczeń, w których stale przebywają ludzie, a ściany
i stropy powinny stanowić oddzielenie przeciwpożarowe i być wyposa-
żone w zabezpieczenia przed przedostawaniem się cieczy (w przypadku
awarii transformatora) i gazów (w przypadku awarii rozdzielnicy SN).
Zagadnienia te zostały opisane w artykule [16].
Słupowe stacje transformatorowe nie są budynkami, a więc nie pod-
legają uzgodnieniom zawartym w rozporządzeniu w zakresie usytu-
owania i ochrony przeciwpożarowej. Odległości posadowienia stacji
słupowej od budynków lub innych elementów terenu powinny speł-
niać ogólne wymagania ujęte w przepisach, jakim podlegają urządze-
nia elektroenergetyczne.
Zgodnie z normą PN-EN 62271-202, w przypadku lokalizacji prefabry-
kowanych stacji transformatorowych, należy uwzględniać wymagania
dotyczące ochrony przeciwpożarowej, obowiązujące w miejscu instala-
cji. Z tego względu wykorzystuje się regulacje dotyczące ochrony ppoż.
w odniesieniu do budynków stacji i ich usytuowania, podane w Rozporzą-
dzeniu z dnia 12 kwietnia 2002 r. [10]. Określono w nim pięć klas odpor-
ności ogniowej budynków, którym przypisano wymagania co do konstruk-
cji ścian i stropów. Zagrożenie pożarowe budynku stacji dla otoczenia jest
określane przez gęstość obciążenia ogniowego Q, która oznacza ilość cie-
pła wydzielonego przy spalaniu medium (dla stacji jest to olej zastosowa-
nego transformatora) w przeliczeniu na jednostkę powierzchni użytko-
wej budynku. Dla stacji transformatorowych wartość ta wynosi od 1000
do 4000 MJ/m
2
, w zależności od mocy transformatora i powierzchni
wewnętrznej stacji. Wartość Q maleje proporcjonalnie do zmniejszania
mocy transformatora i odwrotnie proporcjonalnie do powierzchni stacji.
Producenci dysponują opiniami kompetentnych inspektorów pożarni-
ctwa, które (w oparciu o podane rozporządzenie) wskazują na dopusz-
czalne warunki usytuowania prefabrykowanej stacji transformatoro-
wej, dla określonych jej konstrukcji, w odniesieniu do innych budynków,
w tym także z uwzględnieniem ścian oddzielenia pożarowego.
Przy doborze stacji transformatorowej SN/nn należy również uwzględnić
narażenia, jakie mogą pojawić się w przypadku wystąpienia łukowego
zwarcia wewnętrznego, szczególnie jeżeli stacja transformatorowa ma
stanowić obiekt ogólnie dostępny.
x x x
Eksploatacja stacji
Powinna odbywać się zgodnie z wymaganiami producenta zawartymi
w instrukcji obsługi (dołączonej do każdej stacji transformatorowej prze-
znaczonej do instalacji) oraz ze specyfikacjami opracowanymi na potrzeby
spółki dystrybucyjnej, która zamówiła stację. Instrukcja eksploatacji
powinna zawierać następujące informacje (według PN-EN 62271-202):
sposób montażu i posadowienia stacji z zachowaniem ewentualnej wolnej
bezpiecznej przestrzeni wokół niej; sposób podłączenia do sieci zewnętrz-
nej oraz uziemiającej; zakres koniecznej kontroli, niezbędnej po zainsta-
lowaniu stacji i przed jej uruchomieniem; instrukcje obsługi zainstalowa-
nych urządzeń wraz z listą wymaganych akcesoriów potrzebnych do ich
prawidłowego działania; zakresy i częstotliwości przeglądów; informacje
związane z żywotnością stacji i recyklingiem zużytych komponentów.
Ponadto wymaga się, aby użytkownik opracował własne określone pro-
cedury, związane z bezpieczną eksploatacją i obsługą stacji. Przy opra-
cowywaniu instrukcji stanowiskowych należy uwzględniać obowiązujące
przepisy, dotyczące ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa osób.
x x x
Podsumowanie
W celu dostarczenia odbiorcom energii o odpowiedniej jakości, w odnie-
sieniu do urządzeń wysokiego napięcia zaleca się stosowanie norm
przedmiotowych. Podczas badań typu odwzorowywane są rzeczywi-
ste, najbardziej niekorzystne narażenia, jakie mogą powstać w miej-
scu zainstalowania badanego obiektu w czasie eksploatacji. Ponadto
urządzenia elektroenergetyczne powinny charakteryzować się popraw-
nym i bezawaryjnym działaniem bez szkody dla otaczającego środowi-
ska. Ze względu na ogólną dostępność stacji transformatorowych SN/nn
prefabrykowanych i słupowych bardzo ważne jest zapewnienie bezpie-
czeństwa zarówno obsłudze, jak i osobom postronnym. W dużym stop-
niu gwarantują to rzetelnie wykonane badania typu w kompetentnym
akredytowanym laboratorium. Podczas przetargów przydatne są Certyfi-
katy Zgodności, wydawane przez jednostkę certyfikującą, akredytowaną
w zakresie prefabrykowanych stacji transformatorowych SN/nn [3].
Zapewniają one rozstrzygającemu przetarg, że przy ocenie stacji róż-
nych producentów jednostki zastosowały takie same kryteria.
