Problematyka strat mocy i energii w transformatorach rozdzielczych

Energia elektryczna to postać energii, bez której ciężko wyobrazić sobie współczesny świat. Nie istnieje inna postać energii, która mogłaby skutecznie zastąpić energię elektryczną. Choć w postępie technologicznym dokonujemy tak wielu przełomowych odkryć, niestety nadal nie posiadamy urządzeń, które mogłyby magazynować w dużych ilościach ten rodzaj energii. Jak zatem działają przedsiębiorstwa wytwórcze dostarczające do naszych domów i miejsc pracy energię elektryczną?

Przez wiele dziesięcioleci głównym miejscem wytwarzania energii elektrycznej były elektrownie węglowe. Jednak, by uniknąć wyczerpania zasobów kopalnych i chronić planetę, musieliśmy znaleźć nowocześniejsze rozwiązania. Tak więc elektrownie węglowe w pewnym momencie zostały sukcesywnie zamieniane na technologie opierające swoje działanie na odnawialnych źródłach energii. Niestety rozwiązanie to choć ma wiele zalet i pozwala uchronić nas przed wyczerpaniem zasobów kopalnianych, ma także swoje wady. Jednym z nich jest niekorzystna niestabilność dla wytwarzania energii. To właśnie dlatego ciągle poszukujemy innowacyjnych technologii, które będą cechować się większą efektywnością energetyczną.

Protokół z Kioto do Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych z 11 grudnia 1997 r.

Zgodnie z protokołem z Kioto, który został podpisany również przez Polskę, każdy kraj powinien ograniczać i redukować emisję CO2 oraz rozwijać działania, których celem jest poprawa efektywności energetycznej w konkretnych sektorach gospodarki kraju.

Utworzony protokół dał początek wspólnym schematom działań na rzecz rozpowszechniania efektywności energetycznej w UE.

Ustawa o efektywności energetycznej w kontekście ograniczenia strat mocy transformatorów rozdzielczych SN/nn

Polska, wywiązując się z założeń zawartych w protokole z Kioto w dniu 20 maja 2016, udostępniła znowelizowaną Ustawę o efektywności energetycznej. Artykuł 1 tej ustawy zawiera m.in. zasady przygotowywania krajowego planu działań, którego celem będzie zwiększenie efektywności energetycznej, zasady przeprowadzania audytu w przedsiębiorstwach czy zadania, które stoją przed jednostkami sektora publicznego z zakresu efektywności energetycznej.

Charakterystyka strat mocy w transformatorach rozdzielczych

Do typów przedsięwzięć, które widocznie poprawiają efektywność energetyczną, należy m.in. stosowanie grupy elektroenergetycznych transformatorów SN/nn. Transformatory tego typu stanowią aż 98% wszystkich zainstalowanych w naszym kraju transformatorów. Dlaczego właśnie tego typu urządzenia elektroenergetyczne wytwarzające, przetwarzające i wysyłające energię? Liczne badania dowodzą, że to właśnie one na tle innych urządzeń wyróżniają się niezwykle wysoką sprawnością mocową.

Praca transformatorów rozdzielczych jest ściśle związana ze stratami mocy i energii. Są one sumą strat jałowych oraz strat obciążeniowych. To właśnie wartości znamionowych strat mocy mogą wyznaczać kryterium podziału obejmującego wydajność energetyczną.

Znamionowe straty obciążeniowe

Dla transformatorów o górnym napięciu Um24 kV wyróżnia się cztery poziomy: Dk, Ck, Bk, Ak.

Z kolei dla transformatorów o górnym napięciu Um=36 kV wyróżnia się trzy poziomy: Ck-36, Bk-36, Ak-36

Moc znamionowa transformatorów rozdzielczych

Dobierając odpowiednie transformatory do stacji elektroenergetycznych, ustala się liczby transformatorów oraz ich moce znamionowe. Przy tym uwzględnia się również parametry takie jak przekładnia, sposób regulacji napięcia, napięcie zwarcia, sposób chłodzenia czy układ grupy połączeń.

Moce znamionowe transformatorów oraz ich liczba musi odpowiadać potrzebom pokrycia szczytowego w neutralnych warunkach pracy układu przy utrzymaniu odpowiedniego poziomu niezawodności. Co ważne, przy doborze mocy znamionowych niezwykle istotne jest uwzględnienie przyrostu obciążenia na przestrzeni najbliższych 5-10 lat.

Artykuł powstał we współpracy z firmą SGB-Smit, właścicielem serwisu: https://www.sgb-smit.pl/.