Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Energooszczędne rozwiązania transformatorów zagadnienia wybrane

Energy efficiency in transformers – selected issues
W artykule omówiono kwestie strat mocy w transformatorach rozdzielczych i mocy. Na zdjęciu: przykładowe wykonanie rdzenia transformatora trójfazowego.
W artykule omówiono kwestie strat mocy w transformatorach rozdzielczych i mocy. Na zdjęciu: przykładowe wykonanie rdzenia transformatora trójfazowego.
Fot. JT

Transformatory są bardzo żywotnymi elementami systemu energetycznego, których eksploatacja najczęściej wynosi kilkadziesiąt lat. Niestety, przesyłana energia wywołuje w nich określone straty, z którymi należy się liczyć przy wyznaczaniu kosztów wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej.

W artykule:

• Transformatory rozdzielcze SN/nn
• Charakterystyka strat mocy w transformatorach rozdzielczych
• Wymagania dla transformatorów
• Ekoprojekt
• Obliczanie sprawności

Odpowiedni dobór transformatorów i ich ekonomiczna eksploatacja mogą przyczynić się do uzyskania oszczędności w eksploatacji całego systemu elektroenergetycznego [1, 2].

Transformatory rozdzielcze SN/nn

Transformatory rozdzielcze SN/nn stanowią najliczniejszą grupę jednostek transformatorowych w polskim systemie elektroenergetycznym.

Tab. 1. Ogólna liczba transformatorów i liczba transformatorów rozdzielczych SN/nn w latach 2011–2015 [1]
Tab. 1. Ogólna liczba transformatorów i liczba transformatorów rozdzielczych SN/nn w latach 2011–2015 [1]
Tab. 2. Sumaryczna moc znamionowa transformatorów krajowych i łączna moc znamionowa transformatorów rozdzielczych SN/nn w latach 2011–2015 [1]
Tab. 2. Sumaryczna moc znamionowa transformatorów krajowych i łączna moc znamionowa transformatorów rozdzielczych SN/nn w latach 2011–2015 [1]

Wykorzystując dane statystyczne z zamieszczone w rocznikach „Statystyka Elektroenergetyki Polskiej” z ostatniego pięciolecia (tj. z lat 2011–2015) w tab. 1. i tab. 2. przedstawiono ogólną liczbę transformatorów, w tym liczbę transformatorów rozdzielczych SN/nn oraz sumaryczną moc wszystkich transformatorów, w tym transformatorów rozdzielczych SN/nn [1].

Analizując powyższe dane można stwierdzić, że transformatory rozdzielcze SN/nn stanowią około 98% ogólnej liczby zainstalowanych w kraju transformatorów. Natomiast znacznie mniejszy (około 30%) jest udział łącznej mocy znamionowej transformatorów rozdzielczych w sumarycznej mocy wszystkich transformatorów.

Interesującym jest także poznanie tendencji wzrostowych liczby i mocy znamionowych transformatorów. Dla transformatorów rozdzielczych SN/nn średnioroczny przyrost ich liczby waha się na poziomie 0,9%, a średnioroczny przyrost ich mocy znamionowych na poziomie 1,8%. Tendencje takie występują praktycznie w całym piętnastoleciu XXI wieku [1].

Charakterystyka strat mocy w transformatorach rozdzielczych

Spośród wszystkich urządzeń elektroenergetycznych wytwarzających, przetwarzających, przesyłających energię elektryczną – transformatory charakteryzują się bardzo wysoką sprawnością mocową, definiowaną ilorazem mocy czynnej oddawanej do sieci odbiorczej przez transformator do mocy czynnej pobieranej z sieci zasilającej.

Transformatory podczas pracy wywołują straty mocy i energii, które są sumą strat jałowych P0 (tzw. strat w żelazie, niezależnych od obciążenia transformatora) i strat obciążeniowych Pk (tzw. strat w miedzi, zależnych od obciążenia).

Wartości znamionowych strat mocy w transformatorach podawane są przez producentów i stanowić mogą – przy danej wartości mocy znamionowej – kryterium podziałowe ze względu na wydajność energetyczną (inaczej sprawność mocową) [1].

Dobór transformatorów w stacjach elektroenergetycznych polega na ustaleniu liczby jednostek oraz ich mocy znamionowych, z uwzględnieniem przekładni i sposobu regulacji napięcia, układu i grupy połączeń, napięcia zwarcia, rodzaju wykonania i sposobu chłodzenia [1].

Moce znamionowe i liczba transformatorów zainstalowanych w stacji powinny być wystarczające do pokrycia szczytowego spodziewanego obciążenia w normalnych warunkach pracy układu przy zachowaniu wymaganego poziomu niezawodności zasilania odbiorców.

Przy doborze mocy znamionowych transformatorów należy również uwzględnić spodziewany przyrost obciążenia w okresie 5–10 lat, aby nie było konieczności zwiększenia liczby transformatorów lub wymiany jednostek na większe.

Zakres prezentowanych w artykule danych ograniczony został do najczęściej spotykanych jednotransformatorowych stacji elektroenergetycznych SN/nn. W stacjach jednostransformatorowych moc znamionowa transformatora SnT musi spełniać warunek [1]:

  (1)

gdzie:

Sos – obliczeniowa szczytowa moc pozorna.

Przy doborze mocy znamionowej transformatora analizuje się często jednostkowe straty mocy ΔPjedn oraz sprawność transformatora η.

Wielkości te definiowane są następującymi zależnościami [1]:

  (2)

 (3)

przy czym:

  (4)

gdzie:

SnT – znamionowa moc transformatora,
P – obciążenie transformatora mocą czynną,
S – obciążenie transformatora mocą pozorną,
ΔP – straty mocy czynnej przy obciążeniu transformatora mocą pozorną S,
P0 – znamionowe straty jałowe transformatora,
Pk – znamionowe straty obciążeniowe transformatora,
β – względne obciążenie transformatora (stopień wykorzystania mocy znamionowej transformatora).

Wykorzystując powyższe zależności można wyznaczyć optymalną wartość mocy Ss = Sopt, przy której sprawność transformatora jest największa, a jednostkowe straty mocy czynnej są najmniejsze:

(5)

Z zależności (5) wynika, że optymalna wartość mocy wynika z klasy transformatora.

Warto przeczytać: Rozdzielnice, transformatory, stacje transformatorowe - pobierz bezpłatny e-book >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


[instalacje elektroenergetyczne, energooszczędność, transformator rozdzielczy SN/nn, straty mocy, ekoprojekt,sprawność, efektywność energetyczna]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 5/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Switche niezarządzalne - które wybrać?

Zobacz co będzie się działo na targach elektrotechniki GET NORD?

Switche niezarządzalne Targi elektroteczniki Get Nord
Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z ofertą szkoleń organizowanych przez lub przy udziale „elektro.info”. Naszą silną stroną jest dobrze merytorycznie przygotowany zespół, który
(...)
czytam dalej »
Już wkrótece! Zapraszamy do odwiedzenia kolejnej edycji Specjalistycznych Targów Elektrotechniki, Techniki Sanitarnej i Grzewczej oraz Klimatyzacji GET Nord w Hamburgu. (...) czytam dalej »

Rejestrując swój falownik chronisz całą inwestycję?

UPS zasilacze Dawniej stosowane były falowniki tyrystorowe. Obecne w sprzedaży współczesne falowniki to złożone urządzenia sterowane zaawansowanymi procesorami sygnałowymi, kontrolujące szereg parametrów(...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Akumulatory i prostowniki Rola miedzi w energetyce słonecznej
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Kable i przewody ebook Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »
Magazyny energi w polsce

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Zapraszamy na szkolenia z elektro.info » 
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z ofertą szkoleń organizowanych przez lub przy udziale „elektro.info”. Naszą silną stroną jest dobrze merytorycznie przygotowany zespół, który
(...)
czytam dalej »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Kompensacja mocy biernej w środowisku wyższych harmonicznych
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
Zobacz szczegóły
Wzorcowanie, nie tylko wydatek, ale również korzyść

Wzorcowanie, nie tylko wydatek, ale również korzyść

Zakłady produkcyjne bardzo często postrzegają proces wzorcowania urządzeń pomiarowych jako zbędny wydatek, bez którego fabryka mogłaby nadal produkować wyroby, według...
TRONIA Sp. z o.o. TRONIA Sp. z o.o.
Warszawska firma TRONIA Sp. z o.o. swoją działalność opiera na modnym ostatnio „outsourcingu”, co pozwala jej, przy stosunkowo...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl