andrzej kanicki, jerzy kozłowski stacje ... - ssdservice.pl

A. Kanicki, J. Kozłowski: STACJE ELEKTROENERGETYCZNE
4. DOBÓR ELEMENTÓW TORÓW GŁÓWNYCH
4.1. DOBÓR MOCY ZNAMIONOWEJ TRANSFORMATORA
4.1.1. Założenia i uproszczenia metody
Transformator można trwale obciążyć stałą mocą znamionową, jeżeli temperatura otoczenia
wynosi 20 °C przy zachowaniu pozostałych warunków pracy określonych w normie PN-EN 60076-
1 Transformatory. Wymagania ogólne [85]. Warunki te to:
• wysokość n.p.m. ≤1000 m,
• kształt napięcia zbliżony do sinusoidalnego,
• symetria trójfazowego napięcia zasilającego,
• odpowiednio niski stopień zanieczyszczeń,
• nie występują zakłócenia sejsmiczne.
W tych warunkach zostanie zachowana trwałość termiczna izolacji, która wynosi 25 lat przy stałej
temperaturze najgorętszego miejsca uzwojenia wynoszącej 98 °C. W rzeczywistości obciążenie
prawie nigdy nie jest stałe i najczęściej zmienia się w cyklu dobowym, a temperatura otoczenia
odbiega od wartości 20 °C. Wskazówki, o jakiej mocy znamionowej wybrać transformator dla
przewidywanego obciążenia dobowego i przewidywanej temperatury otoczenia zawiera norma PN-
IEC 60354 Przewodnik obciążenia transformatorów olejowych [110] zwana dalej przewodnikiem.
Dotyczy ona transformatorów olejowych wykonanych zgodnie z normą IEC 76, czyli z normą [85].
W transformatorze skutki wzrostu obciążenia to zwiększone temperatury elementów
transformatora a co za tym idzie skrócenie czasu życia transformatora. Dodatkowe skutki są
następujące:
• wzrasta indukcja strumienia rozproszenia na zewnątrz rdzenia, powodując dodatkowe
nagrzewanie się przez prądy wirowe metalowych części przenikanych przez ten strumień,
• zwiększony strumień rozproszenia powiększa strumień całkowity w rdzeniu zmniejszając
zakres regulacyjny transformatora,
• ze zmianą temperatury zmienia się zawartość wody i gazów w izolacji stałej i oleju,
• zwiększają się siły zwarciowe,
• zwiększa się objętość izolacji naprężanej elektrycznie,
• trudniej jest prawidłowo określić temperatury najgorętszych miejsc.
Zjawiska cieplna w transformatorze zależą od jego budowy trudno jest wobec tego opracować
wspólną metodę określającą nawet w przybliżeniu skutki cieplne wywołane obciążeniem dla
wszystkich transformatorów. Ponieważ wrażliwość transformatora na obciążenie mocą większą niż
znamionowa zależy zazwyczaj od jego wielkości przewodnik dzieli transformatory na trzy grupy:
• transformatory rozdzielcze,
• transformatory średniej mocy,
• transformatory dużej mocy.
Transformatory rozdzielcze to transformatory trójfazowe o:
• mocy znamionowej nie większej niż 2500 kVA,
• znamionowym napięciu górnym nie wyższym niż 33 kV,
• z oddzielnymi uzwojeniami zmniejszającymi napięcie do wartości użytkowej,
• z chłodzeniem typu ON (olejowe naturalne),
• bez regulacji przekładni pod obciążeniem.
Transformatory średniej mocy to transformatory trójfazowe:
• z oddzielnymi uzwojeniami o mocy znamionowej nie większej niż 100 MVA,
Strona 99 z 302