3tom150

4. STACJE ELEKTROENERGETYCZNE 302

Wytrzymałość zwarciowa transformatorów. Ogólną zasadą jest, że wytrzymałość zwarciowa transformatorów powinna być uzgodniona między zamawiającym a wytwórcą. Dla transformatorów trójfazowych dwuuzwojeniowych określa się:

—    ustalony prąd zwarcia symetrycznego l_k,

—    udarowy prąd zwarciowy i_p,

—    czas trwania zwarcia (jeśli nie określono inaczej, przyjmuje się T_k = 2 s).

Jeżeli wytrzymałość zwarciowa transformatora nie została wyznaczona inaczej, to przyjmuje się wytrzymałość określoną przez moc zwarciową Si’ na jego zaciskach od strony zasilania, podaną w tabl. 4.10.

Zalecane układy połączeń. Najtańsze są transformatory o układzie połączeń Yy. Są one przeznaczone do stosowania w sieciach obciążonych symetrycznie. Dopuszczalne obciążenie punktu gwiazdowego wynosi 10% prądu znamionowego transformatora.

Transformatory o układzie połączeń Dy oraz Yz są mało wrażliwe na asymetrię obciążenia. Punkt gwiazdowy może być obciążony prądem znamionowym. Transformatory te przeznaczone są do zasilania czteroprzewodowych sieci nn, przy czym transformatory o układzie połączeń Yz (budowane na moce do 250 kV • A) — do zasilania sieci o szczególnie dużej asymetrii obciążenia.

Transformatory dużej mocy o układzie połączeń Yd są przeznaczone do zasilania trójprzewodowych sieci SN.

Transformatory o układzie połączeń Dd i Dz są stosunkowo drogie i z tego powodu nie znajdują większego zastosowania w praktyce.

W przypadku transformatorów o mocy do 1600 kV-A zalecane są układy połączeń: YyO, Yz5 i Dy5, natomiast dla transformatorów o mocy większej niż 1600 kV • A — układy YyO i Ydll.

Warunki pracy równoległej transformatorów są następujące:

—    jednakowe napięcia znamionowe pierwotne i wtórne;

—    jednakowe napięcia zwarcia (dopuszczalna tolerancja ±10%);

—    jednakowe układy połączeń;

—    zbliżone wartości mocy znamionowych (maksymalny stosunek mocy 3:1). Uziemianie punktu neutralnego. W Polsce sieci WN i NN pracują ze skutecznie

uziemionym punktem neutralnym, sieci SN natomiast — z izolowanym punktem neutralnym lub z uziemionym przez reaktancję rezonansową (dławik gaszący) albo przez rezystor. Sieci nn zwykle pracują ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym; spotykane są również sieci (np. 500 V) z izolowanym punktem neutralnym. Bardziej szczegółowe omówienie sposobów uziemiania punktu neutralnego sieci przedstawiono w rozdz. 3.

W sieciach WN i NN uziemienie punktu gwiazdowego wszystkich transformatorów prowadziłoby do nadmiernie dużych prądów zwarcia z ziemią. W praktyce wymaganą

Rys. 4.33. Schematy uziemienia punktu gwiazdowego: a) transformator SN uziemiony przez dławik gaszący; b) transformator SN uziemiony przez rezystor; c) autotransformator WN o stale uziemionym punkcie gwiazdowym; d) transformator WN o stale uziemionym punkcie gwiazdowym; e) transformator WN z możliwością uziemienia punktu gwiazdowego

skuteczność uziemienia zwykle uzyskuje się już przy uziemieniu punktu gwiazdowego tylko jedneeo transformatora w każdej stacji. Pozostałe transformatory pracują z izolowanym punktem gwiazdowym (rys. 4.33). Punkty gwiazdowe autotransformatorów muszą być stale uziemione, ze względu na niski poziom izolacji tego punktu względem ziemi.

Transformatory suche. W stacjach SN./nn coraz częściej są stosowane transformatory suche. Podstawowe zalety transformatorów suchych to:

—    mniejsze zagrożenie pożarowe (ze względu na brak oleju);

—    możliwość ustawienia bliżej odbiorników (np. wewnątrz hali produkcyjnej), a więc mniejsze straty mocy i energii w sieci odbiorczej;

—    mniejsze koszty inwestycyjne (pomimo wyższej ceny transformatorów suchych niż olejowych) ze względu na brak drogiej komory transformatora.

Transformatory suche mogą być stosowane jako:

—    transformatory potrzeb własnych w stacjach elektroenergetycznych (o mocy do 20 kV - A mogą być ustawiane bezpośrednio w celkach rozdzielnic SN);

—    w prefabrykowanych stacjach transformatorowo-rozdzielczych dla budownictwa komunalnego i przemysłu;

—    w oddziałowych stacjach transformatorowo-rozdzielczych w halach produkcyjnych (na pomostach nad odbiornikami technologicznymi lub w komorze pod podłogą hali) [4.12, 4.13].

W Polsce transformatory suche są produkowane m.in. przez Mikołowską Fabrykę Transformatorów oraz Fabrykę Transformatorów w Łodzi, o mocach znamionowych do 1600 kV • A i przekładni 6,3/0,4 kV lub 15,75/0,4 k V. Na ogół są one chłodzone powietrzem o obiegu naturalnym, tylko niektóre — podmuchem powietrza z własnego wentylatora. Wentylator jest sterowany automatycznie sygnałem z układu ciągłego pomiaru temperatury izolacji uzwojeń.

Najważniejsze wady transformatorów suchych to:

—    większe straty mocy i energii,

—    większa częstość występowania zakłóceń,

—    głośniejsza praca (szczególnie transformatorów z wentylatorem),

—    dodatkowy pobór mocy przez silnik wentylatora,

—    większe prawdopodobieństwo zawilgocenia izolacji po odstawieniu transformatora (szczególnie transformatorów powietrznych),

—    wymagane czyste powietrze do chłodzenia.

Pomimo tych wad transformatory suche są stosowane coraz częściej, szczególnie w budownictwie komunalnym oraz w rozległych halach produkcyjnych, w których stacje z transformatorami olejowymi są mniej korzystne.

4.4.2. Dobór szyn zbiorczych

Szyny zbiorcze oraz inne połączenia w stacjach wykonuje się przewodami giętkimi (linkami AFL lub AL) lub przewodami sztywnymi (płaskownikami, ceownikami lub rurami). Niekiedy do połączeń aparatów znacznie oddalonych od siebie stosuje się kable; takie połączenia traktowane są jednak jako linie kablowe i powinny spełniać wymagania normy PN-76/E-05125 [4.21]. Przewody giętkie stosuje się przede wszystkim w rozdzielnicach napowietrznych, natomiast przewody sztywne — głównie w rozdzielnicach wnętrzowych, choć bywają stosowane również w rozdzielnicach napowietrznych najwyższych napięć. Jako materiał przewodowy szyn sztywnych stosuje się aluminium, ostatnio coraz częściej miedź.

Szyny zbiorcze dobiera się ze względu na:

—    obciążalność długotrwałą prądem ciągłym;

—    obciążalność krótkotrwałą prądem zwarciowym;