IMG#05 (4)

4. DOBÓR TRANSFORMATORÓW I APARATURY

W stacjach elektroenergetycznych wysokich i najwyższych napięć powszechnie stosowane są autotransformatory. Są one tańsze od transformatorów i mają mniejsze ciężary i gabaryty, co jest szczególnie cenną zaletą przy jednostkach bardzo dużych mocy. Straty mocy oraz reaktancje autotransformatorów są również mniejsze niż transformatorów, jest wspólny punkt gwiazdowy obu uzwojeń wysokiego napięcia, który powinien być bezpośrednio uziemiony. Autotransformatory nie mogą być zatem stosowane w sieciach o izolowanym punkcie zerowym lub w sieciach kompensowanych.

Pzrekladnia transformatorów I regulacja przekładni. Przekładnia transformatorów powinna zapewnić utrzymanie poziomu napięcia w granicach dopuszczalnych. Zmiany napięcia występują przeważnie jako objaw wtórny wynikający ze zmian obciążenia. Stąd też regulacja napięcia powinna zależeć od obciążenia. Dopuszczalne wahania napięcia zasilania są różne dla różnych urządzeń, nie przekraczają na ogól wartości paru procent napięcia znamionowego. W przypadku transformatorów obniżających, uzwojenie pierwotne wykonywane jest zwykle na napięcie znamionowe sieci, a uzwojenie wtórne na napięcie od pięciu — do kilkunastu procent wyższe od napięcia znamionowego. Również w transformatorach podwyższających, uzwojenie pierwotne będące uzwojeniem zasilającym buduje się na napięcie znamionowe sieci lub na napięcie generatorowe, a uzwojenie wtórne na napięcie o 5,10 lub 15% wyższe od napięcia znamionowego sieci.

Aby utrzymać wahania napięcia w dopuszczalnych granicach, stosuje się regulację przekładni, przy czym stosowane są następujące sposoby regulacji: zaczepowa w stanie beznapięciowym, regulacja zaczepowa pod obciążeniem (automatyczna i półautomatyczna), regulacja za pomocą autotransformatora dodawczego.

Regulacja zaczepowa w stanie beznapięciowym znajduje zastosowanie wtedy, gdy konieczność zmiany przekładni występuje rzadko (np. w sieciach miejskich i sieciach wiejskich, gdzie obciążenia zmieniają się w zależności od pór roku). W czasie przełączania zaczepów transformator musi być w stanie beznapięciowym, co stanowi ograniczenie stosowania takiej regulacji. Regulacja zaczepowa jest mało precyzyjna, odbywa się skokami. W transformatorach produkcji krajowej stosuje się zaczepy w granicach ±5%. Regulacja taka stosowana jest w jednostkach o napięciu górnym nie przekraczającym 110 kV.

Regulacja zaczepowa napięcia pod obciążeniem jest stosowana w stacjach, w których zmiany napięcia występują bardzo często i gdy wyłączenie transformatora w celach regulacyjnych nie jest możliwe ze względu na pracę samej jednostki. Regulacja taka stosowana jest przede wszystkim w stacjach wysokich napięć, wyposażonych w duże transformatory, a także w niektórych stacjach przemysłowych. Zakres zmian przekładni w krajowych transformatorach wynosi od +16% do —10%. Zmiana zaczepów pod obciążeniem może być dokonywana ręcznie, sterowana zdalnie ¹z nastawni lub automatycznie po zainstalowaniu specjalnego regulatora napięcia.

Regulacja napięcia za pomocą autotransformatora dodawczego jest rozwiązaniem najbardziej kosztownym,'pozwala jednak na płynną regulację w szerokim

zakresie. Stosuje się ją w stacjach wysokich i najwyższych napięć, gdy występujące wahania napięć przekraczają możliwości regulacji zaczepowej (np. na krańcach linii długich) lub, gdy ze względów konstrukcyjnych utrudnione jest wykonanie odpowiednich zaczepów po stronie górnego napięcia transformatora (np. w jednostkach na najwyższe napięcie).

Ponadto za pomocą autotransformatorów dodawczych można przeprowadzać poprzeczną regulację przekładni transformatorów i autotransformatorów, przy jednostkach wysokich i najwyższych napięć (jak np. przy autotransformatorach stosowanych w krajowych liniach o napięciu 400 kV).

Grupa połączeń. Transformatory w stacjach elektroenergetycznych mają na ogól uzwojenie w układzie trójkąt-gwiazda (Dy), gwiazda-gwiazda (Yy)lub gwiazda--trójkąt (Yd). Układ połączeń gwiazda-zygzak (Yz) stosowany jest w sieciach miejskich, w transformatorach obniżających o dolnym uzwojeniu niskiego napięcia w sieci czteroprzewodowej. Układ trójkąt-gwiazda stosowany jest powszechnie w sieciach przemysłowych o napięciu wtórnym niskim. Przy zasilaniu z takiego transformatora sieci czteroprzewodowej niskiego napięcia (punkt zerowy uziemiony) dopuszczalna jest znaczna asymetria obciążenia, dochodząca nawet do 100% prądu znamionowego transformatora. Układ gwiazda-gwiazda stosowany jest w jednostkach wszelkich napięć i mocy znamionowych. Transformatory w takim wykonaniu są najtańszej nie są jednak dostosowane do obciążeń niesymetrycznych. Układ ten znalazł szczególne zastosowanie w jednostkach o obu uzwojeniach na napięcie wysokie, a to ze względu na brak znaczniejszych asymetrii obciążeń w sieciach wysokich napięć. Układ gwiazda-trójkąt stosuje się przeważnie w sieciach przemysłowych W transformatorach obniżających o napięciu dolnym wysokim. Stosuje się ten układ także w transformatorach podwyższających, np. układ taki mają transformatory blokowe generatorów wielkich mocy. Układ gwiazda-zygzak z uziemionym przewodem zerowym stosuje się do zasilania sieci niskiego napięcia o znacznej asymetrii obciążeń. Ze względu na stosunkowo duże koszty; buduje się takie transformatory do mocy 250 kV • A.

Zalecane układy połączeń uzwojeń transformatorów zestawiono w tabl, 4.1.

Tablica 4.1. Zalecane układy połączeń uzwojeń transformatorów

Rodzaj transformatora

Grupa połączeń

Dwuuzwojcniowy do 250 kV • A Dwuuzwojcniowy od 315 do 500 kV'A Dwuuzwojcniowy od 630 do 1600 kV • A Dwuuzwojcniowy od 2 do 40 MV A i Trójuzwojcniowy od 10/6, 3/6, 3 do 40/40/40 kV ■ A 1

Yy Of Yz 5 Dy S, YyO Dy 5, Yy 0, Yd 5 YyO, Yd 11

Yy 0/d 11, Yd 11/4 U

Uwaga: wzięciach z przewodem zerowym uklatj pS&fiSSnSiwf””¹¹.'_i

obciążenia przewodu zerowego mocą lue pnttraWIW ¹ " , -