Transformačnú stanicu typ MRw-b-22/630-3 možno použiť ako súčasť rozvodu elektrickej energie v oblasti energetiky a taktiež pre napájanie priemyselných rozvodov. Prístrojové vybavenie ako aj estetické riešenie je možné prispôsobiť prianiu zákazníka. Transformačná stanica je riešená ako bloková s vnútorným ovládaním. Priestor transformačnej stanice je priestorovo rozdelený na dve časti, časť transformátora a časť rozvádzačov VN a NN. Obe časti sú samostatne prístupné cez samostatné dvere. Súčasťou transformačnej stanice je aj prefabrikovaná olejová vaňa.
Medzi najväčšie prednosti transformačnej stanice patrí: - bezpečná a spoľahlivá prevádzka, - minimálna údržba, - malá zastavaná plocha, - rýchla montáž, - veľká životnosť.
Transformačná stanica svojím vyhotovením zodpovedá platným predpisom, a to: - STN 33 0300 Druhy prostredia pre elektrické zariadenia - STN 33 3210 Rozvodné zariadenia. Spoločné ustanovenia - STN 33 3220 Spoločné ustanovenia pre elektrické stanice - STN 33 3225 Uzemnenie v elektrických staniciach - STN 33 3240 Stanovište výkonových transformátorov - STN 33 2000-4-43 Ochrana proti nadprúdom - STN 33 2000-4-473 Opatrenia na ochranu proti nadprúdom - STN 33 2000-5-523 Dovolené prúdy - STN 33 2000-4-41 Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom - STN 33 2000-5-54 Uzemňovacie sústavy a ochranné vodiče - STN 34 1390 Predpisy pre ochranu pred bleskom
Prostredie: Transformačná stanica je určené na trvalú prevádzku vo vonkajšom prostredí podľa STN 33 0300:
- najvyššia teplota okolia + 40oC - priemerná denná teplota + 30oC - najnižšia teplota okolia - 30oC - najvyššia relatívna vlhkosť (+20 oC) 95 % - najvyššia nadmorská výška 1000 m
Podľa vzájomného pôsobenia prostredia a elektrických zariadení je zrejmé, že ide o prostredie obyčajné, ktoré nemá vplyv na predpokladanú životnosť a spoľahlivosť elektrických zariadení. V zmysle STN 33 0300 je v transformačnej stanici prostredie podľa čl. 3.1.2 – normálne. Je to prostredie vnútorných vetraných priestorov, kde sa teplota vzduchu pohybuje v rozmedzí -5 oC až 40 oC, relatívna vlhkosť vzduchu neprekračuje 95 %.
Zaradenie zariadenia v zmysle vyhl. MPSVaR SR č. 718/2002 Z.z.: zariadenie skupiny A písm. c)
Napäťové a prúdové pomery transformačnej stanice menovité napätie (VN strana) 22 000 V/IT menovité napätie (NN strana) 242 V/TNC menovitá frekvencia 50 Hz menovitý výkon transformátora 100 až 630 kVA menovitý prúd prípojníc (NN) do 1000 A zapínacia schopnosť 40 kA
Druhy napäťových sústav:
VN strana 3 ~ 50Hz, 22 000 V/IT trojfázová sústava s neuzemnením vinutím transformátora, všetky živé časti siete sú izolované, všetky neživé časti siete sú uzemnené. Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom: živých častí -polohou, krytím, izoláciou neživých častí -ochrana samočinným odpojením od zdroja
NN strana 3 PEN ~ 50Hz, 242/420 V/TN-C trojfázová sústava s priamo uzemneným uzlom transformátora s vyvedeným pracovno-ochranným vodičom PEN, s ktorým sú spojené všetky kostry a neživé vodivé časti zariadení. Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom: živých častí -polohou, krytím, izoláciou neživých častí -ochrana samočinným odpojením od zdroja
Krytie Krytie transformačnej stanice podľa STN EN 60 529: IP 23
Skelet sa skladá z dvoch monolitných, oceľou vystužených betónových odliatkov: v jednom kuse sú vyhotovované bočné steny a podlaha, druhý blok predstavuje základ. Montáž stanice sa skladá z osadenia základu a pripevnenia samotnej stanice k tomuto základu. Stanica je opatrená fasádou zo syntetickej omietky zn. CERESIT, farebná úprava je vyhotovená podľa špecifikácie zákazníka. Strecha trafostanice je vyhotovená v dvoch alternatívach: - betónová plochá strecha, odolná proti vode s miernym spádom na dve strany a presahom za steny skeletu, - sedlová plechová strecha, vyhotovená z oceľových profilov s plechovou krytinou (vlnitý, škridlový plech) – farba červená RAL 3003 alebo tmavohnedá RAL 8012, resp. podľa požiadavky zákazníka.
Obsluha trafostanice je zvnútra. Montáž a obsluha transformátora je z vonkajšej strany skeletu po otvorení dverí transformátorovej komory. Betónová podlaha stanice je vybavená technologickými otvormi - káblovými priechodkami, umiestnenými pod rozvádzačom VN a NN, ako aj v komore transformátora. V priestore pre obsluhu je umiestnené dva otvory do základu trafostanice a taktiež káblový kanál.
Pod komorou transformátora je umiestnená hermetická olejová nádoba – vaňa, ktorá je súčasťou základu kontajnera a svojou veľkosťou predstavuje 100 % objemu oleja transformátora o výkone do 630 kVA pri teplote + 60 st. C. Technické riešenie uvažuje s použitím alternatívnych výrobcov transformátorov (EFACEC, BEZ Transformátory, SGB, ABB, ELIN, SIEMENS) .
Prepojenie medzi VN časťou a transformátorom je káblové, medzi NN časťou a transformátorom Cu alebo Al pásom. Dvere stanice sú vyrobené z vysoko kvalitného hliníku a sú povrchovo upravené práškovými farbami (základný odtieň: tmavohnedý – RAL 8012 alebo červený – RAL 3003). Vetracie žalúzie sú umiestnené v bočnej a zadnej stene skeletu, sú vyrobené z hliníkových profilov a opatrené náterom toho istého odtieňa ako dvere a strecha (viď výkres č.2 a 3) VN a NN káble sú vpúšťané do skeltu cez káblové priechodky, umiestnené v základovej časti skeletu.
Rozmery (viď výkres č.1) Rozmery transformačnej stanice: dĺžka 4200 mm šírka 2350 mm výška skeletu 2250 mm výška vane 900 mm výška strechy 1100 mm
Hmotnosť skeletu: 8500 kg Hmotnosť prefabrikovanej vane 5400 kg Hmotnosť strechy - oceľová 500 kg - betónová 4000 kg
popis jednotlivých častí transformátorovej stanice
Napájanie transformačnej stanice Je možnosť pripojenia jedného alebo dvoch káblových vedení 22 kV z verejnej distribučnej siete energetiky. Rozhodnutie o spôsobe napájania transformačnej stanice spadá do kompetencie príslušného energetického rozvodného závodu. Transformačnú stanicu je možno napájať len káblovým vedením. Vzdušné vedenie nie je možné do transformačnej stanice zaústiť. Napájacie káblové vedenie z distribučnej site energetiky nie je súčasťou dodávky transformačnej stanice.
Rozvádzač VN-22 kV: Rozvádzač je určený ako koncový resp. pre priebežné smyčkové rozvody. Môže byť použitá pre pripojenie a ochranu transformátora od 25 do 630 kVA, s napätím do 24 kV a skratovými prúdmi do 20 kA.
Vypínacia schopnosť vyhovuje doporučeniu IEC 265 t.j. 100 cyklov pri menovitom prúde a účinníku 0,7. Zariadenie je v plnom rozsahu riešené na báze SF6, vyznačuje sa malými rozmermi a poskytuje veľký rozsah vstavaných funkcií.
Táto kompaktná a plne izolovaná jednotka slúži ako VN časť transformačnej stanice. V jednom kovovom kryte sú zoskupené všetky funkcie potrebné pre pripojenie, napájanie a ochranu VN strany transformátora. Spínacie zariadenie a prípojnice sú umiestnené v tesnom zapuzdrení, naplnenom plynom SF6. Zariadenie je nepriepustné po dobu životnosti jednotky. Rozvádzač VN je umiestnený v priestore transformačnej stanice spoločne s NN rozvádzačom ako je to nakreslené na priložených výkresoch. Prívody do VN rozvádzača sú vedené spodkom v zemi cez priestor prefabrikovanej olejovej vane. Prechody sú utesnené pomocou priechodiek RAYCHEM (resp. od iného výrobcu). Vývody z VN rozvádzača na transformátor je kábelový, vedený spodkom. Vývod na transformátor je istený ochranným relé zabudovaným v rozvádzači (podľa výkonu transformátora).
Pre VN rozvádzač ako možná alternatíva prichádzajú do úvahy:
FLUOFIX GC výrobca EFACEC, Portugalsko NORMAFIX výrobca EFACEC, Portugalsko
Navrhované rozvádzače, ako možná alternatíva sú schválené pre použitie vo VN sieti na území SR Technickou inšpekciou. Umiestnenie VN rozvádzača do daného skeletu je znázornené na výkrese č.6. Rozmery jednotlivých typov VN rozvádzačov sú uvedené v Tabuľke č. 2.
Transformátorová komora Priestor pre transformátor má samostatný vchod. V transformačnej stanici sú použité olejové hermetizované transformátory o výkone do 630 kVA, resp. suché transformátory o výkone do 630 kVA. Transformátor je umiestnený na oceľovom profile, ktorý je pripevnený na základovú dosku transformačnej stanice. Prívod na VN svorky transformátora je riešený káblovým prepojom z rozvádzača VN cez oddelenú časť vane. Vývody NN z transformátora do rozvádzača NN sú taktiež riešené káblovým prepojom. Prierez káblov je daný príslušným výkonom transformačnej stanice. Pripojovacie káble sú na svojej trase pevne prichytené v izolačných držiakoch umiestnených na konštrukcii transformátorovej stanici. priestor transformátora a rozvádzačov NN a VN oddeľuje 2 000 mm vysoká stena umiestnená pozdĺž transformátora. Stena je zhotovená z oceľového plechu.
Vzdialenosť medzi VN svorkami transformátora a oceľovou stenou pripojenou na spoločnú uzemňovaciu sústavu je minimálne 200 mm, čo spĺňa požiadavky STN 34 1040 o najmenších vzdušných vzdialenostiach živých častí medzi sebou a proti kostre. Umiestnenie transformátora je vyhovujúci v zmysle požiadavky STN 33 3240, t.j. minimálne 150 mm od stien transformátorovej stanice. Chladenie transformátora je prirodzené, zabezpečené vetracími otvormi na telese transformačnej stanice. Výpočet minimálneho rozmeru vetracieho otvoru pre maximálny výkon transformátora t.j. 630 kVA je uvedený v Tabuľke č. 1.
Rozvádzač NN: Oceľoplechový skriňový rozvádzač, prívod káblových vedení zo spodku, vývod káblov zo spodku. V prívode je zaradený výkonový istič s ručným pohonom, na rozvádzači je umiestnené meranie prúdu vo všetkých fázach a meranie napätia pomocou voltmetrového prepínača vo všetkých fázach pred výkonovým ističom čo je znázornené na výkrese č. 1. Meranie elektrickej práce elektromerom umiestneným priamo v rozvádzači resp. v samostatnom rozvádzači (USM) je napojené z úradne ciachovaných prístrojových transformátorov prúdu a plombovateľného ističa zaradeného priamo do prívodu pred výkonový istič. Návrh výzbroje rozvádzača v tejto dokumentácii je len príkladom, ktorá nie je však pevná, preto ju možno meniť na základe dohody medzi objednávateľom a dodávateľom trafostanice. Prívodné pole je vyzbrojené prívodným ističom, meracími transformátormi prúdu, meracími prístrojmi pre meranie napätia a prúdu a ich istiacimi prvkami, zásuvkou, kondenzátorom pre kompenzáciu transformátora naprázdno. Prívodový istič je ovládaný ručne pri zatvorených dverách. Prúdová hodnota ističa je závislá od príkonu transformátora. Na vývode sú osadené lištové poistkové odpínače do 400 A. Maximálny počet osadených odpínačov je max. 8 ks. Pri požiadavke na meranie spotreby elektrickej energie je z priestorových dôvodov ich počet sa zníži na 6 ks. Samostatný rozvádzač svojím vyhotovením spĺňa krytie IP 40. Rozvádzač po otvorení dverí má všetky živé časti zakryté krytmi proti náhodnému dotyku, čím je zabezpečené vnútorné krytie IP 20 po otvorení dverí.
Technické údaje rozvádzača NN (údaje sú uvedené pre transformátor 630 kVA) menovitý prúd prípojníc do 1000 A menovité napätie 242/420 V menovitá frekvencia 50 Hz nárazový skratový prúd Ikm 30,09 kA počiatočný rázový skratový prúd Iks 13,48 kA materiál prípojníc Cu 80 x 10 krytie IP 40/20
Skratové pomery na NN strane transformátora 22/0,42 kV sú stanovené z menovitej skratovej odolnosti napájacej rozvodne, pre ktorú jej výrobca udáva krátkodobý 1 sekundový prúd 16 kA.
V transformačnej stanici je riešená len kompenzácia chodu transformátora naprázdno a to pevne pripojeným kondenzátorom umiestneným v prívodnom poli NN rozvádzača. Kondenzátor je istený výkonovými poistkami. Pre výkon 630 kVA je kondenzátora o výkone 10 kVAr a poistky 32 A.
V transformačnej stanici je zabezpečené osvetlenie vnútorného priestoru transformačnej stanice a rozvodne samostatne pomocou nástenných svietidiel, kde žiarovky sa dajú vymieňať počas prevádzky. Pre obsluhu a údržbu transformačnej stanice je umiestnená v priestore obsluhy na stene jednopólová zásuvka 230 V.
Vnútorný rozvod uzemnenia je zhotovený pásom FeZn 30x4 mm ako spoločné uzemnenie pre stranu VN a NN. Na spoločné uzemnenie sú pripojené armatúry skeletu, základovej dosky, prefabrikovanej olejovej vane, všetky neživé kovové časti zariadení VN a NN a transformátora a ostatných kovových konštrukcií transformačnej stanice. Vnútorný rozvod uzemnenia je na dvoch miestach prepojený s vonkajšou uzemňovacou sieťou cez skúšobné zemniace svorky.
Vonkajšia uzemňovacie sieť je riešená v zmysle STN 33 3225 a súvisiace STN a predpisov. Konkrétne zhotovenie vonkajšej uzemňovacej siete je vždy riešené projektantom podľa miestnych podmienok. Riešenie uzemnenia sa navrhuje na základe protokolu o meraní a výpočte zemniča na príslušnom mieste umiestnenia transformátorovej stanice. Odporúčané vyhotovenie vonkajšej uzemňovacej siete je na priloženom výkrese. Jedná sa o uzemňovaciu sieť uložením pásov FeZn 30x4 mm v uzavretých okruhoch po obvode transformačnej stanice vo vzdialenosti 1 m od okraja trafostanice a 1 m vzájomne medzi sebou. Hĺbka prvého okruhu je 40 cm, čím je vytvorený ekvipotenciálny prah podľa STN 33 2050 čl. 3.1.2.1. Ďalšie okruhy sú vždy hlbšie o 20 cm. Jednotlivé okruhy sú vzájomne prepojené. Spoje sú chránené proti korózii v zmysle STN 33 2050 asfaltovým náterom.
Transformačná stanica je v zmysle STN 34 1390 vyzbrojená ochranou proti účinkami atmosferickej elektriny bleskozvodom. Typ bleskozvodu závisí od vyhotovenia strechy. V prípade sedlovej strechy je to hrebeňová sústava v kombinácii s tyčovým bleskozvodom umiestneným v strede strechy. Táto je jedným zvodom spojená s uzemňovacou sústavou. Pri plochej streche je bleskozvod riešený obdobným spôsobom s tyčovým bleskozvodom umiestneným v strede strechy. Náčrt bleskozvodu je vo výkresovej časti. Konkrétne riešenie bleskozvodu je navrhnuté projektantom transformačnej stanice vzhľadom na miestne podmienky a voľbe prevedenie strechy. Pokiaľ je transformačná stanica umiestnená v ochrannom pásme bleskozvodu vyšších budov nie je potrebné na transformačnej stanici zhotovovať ochranu bleskozvodom. Zemný odpor spoločnej uzemňovacej sústavy stanice je maximálne 5 W. Celkový odpor uzemňovacej sústavy je maximálne 2 W. V prípade, že sa hodnotám uvedeným pre zemný odpor nedá v miestnych podmienkach vyhovieť je potrebné postupovať individuálnym spôsobom tak, aby nebolo prekročené dovolené dotykové napätie v zmysle STN 33 2000-4-41.
Na vstupných dverách do transformačnej stanice sú umiestnené bezpečnostné tabuľky č. 9002 (trojitá tabuľka 0113, 4301, 5301). V priestore NN a VN rozvádzačov, t.j. v priestore obsluhy sú na stene umiestnené tabuľky „ Prvá pomoc pri úraze elektrickým prúdom „ a tabuľka s telefónnymi číslami útvarov požiarnej ochrany, polície a záchrannej služby. Na vonkajších dverách sú použité smaltované tabuľky.
Transformačná stanica je vyzbrojená ochrannými a pracovnými pomôckami v zmysle STN 38 1981 tab. č.2 skupina 4a. Požadované ochranné a pracovné pomôcky nie sú súčasťou dodávky transformátorovej stanice.
Prevedenie elektromontážnych prác ako aj použitý materiál vyhovuje platným predpisom a STN, najmä STN 33 2000-1, STN 33 0300, STN 33 3210, STN 33 3220, STN 33 3225, STN 33 3240, STN 33 2000-4-43, STN 33 2000-4-473, STN 33 2000-5-523, STN 33 2000-4-41, STN 33 2000-5-54, STN 34 1390. V prípade zmeny oproti schválenej typovej projektovej dokumentácii je potrebné postupovať v zmysle § 4 vyhl. MPSVaR SR č.718/2002 Z.z.. Pred uvedeným do prevádzky je nutné požiadať v zmysle § 11 vyhl. MPSVaR SR č.718/2002 Z.z. Technickú inšpekciu o vykonanie prvej úradnej skúšky.
Návrh a výpočet vetrania transformátora
Návrh a výpočet vetrania transformátora je spracovaný v súlade s požiadavkami STN 34 3240 pre prostredie normálne podľa STN 33 0300. Vetranie je navrhnuté pre maximálny výkon a to 630 kVA prirodzeným ťahom vzduchu. Pri dodržaní prípustnej povrchovej teplote transformátora t.j. +60 oC je potrebné aby stredná teplota vzduchu v komore bola +35 oC. potrebné množstvo vzduchu, ktoré odvádza teplo produkované transformátorom sa privádza i odvádza otvormi v konštrukcii chránených žalúziami. Množstvo stratového tepla Pch pre výpočet chladenia pri prevádzkovom zaťažení transformátora sa určí:
Pch=0,6 x Pz, kde Pz=Po+Pk
Pz straty transformátora, Po straty naprázdno, Pk straty nakrátko,
pritom Pk=Pkn x N2, kde
Pkn straty pri menovitom zaťažení N hodnota vyjadrujúca zaťaženie transformátora podľa tab. 5 STN 33 3240.
Pri distribučnej transformátorovej stanici sa v letnom období počíta s 50 % zaťažením. Približne 40 % tepla zo strát sa odvedie sálaním cez steny do vonkajšieho prostredia.
Pre olejový transformátor o výkone 630 kVA (22/0,42 kV) pri minimálnom rozdielu výšok ôs vetracích otvorov 1,3 m a pri výtokovom súčinitli otvoru 0,35 (akceptovaná vsadená sieť a proti prachový filter) minimálna veľkosť vetracích otvorov je:
Pch=0,6 x Pz Pz=Po+PknxN2=850+6500x0,36=3190 W
Pch=1914 W
Plocha privádzajúceho otvoru je daná: Sp=kpxPch/h=2,081x10-4x(1914/1,68)=0,329 m2
Plocha odvádzajúceho otvoru je daná: So=koxPch/h=2,151x10-4x(1914/1,68)=0,338 m2
Pre suchý transformátor o výkone 630 kVA (22/0,42 kV) pri rozdielu výšok ôs vetracích otvorov 1,6 m a pri výtokovom súčiniteli otvoru 0,35 (akceptovaná vsadená sieť a protiprachový filter) minimálna veľkosť vetracích otvorov je:
Pch=0,6 x Pz Pz=Po+PknxN2=1400+6500x0,36=3740 W
Pch=2244 W
Plocha privádzajúceho otvoru je daná: Sp=kpxPch/h=2,081x10-4x(2244/1,68)=0,39 m2
Plocha odvádzajúceho otvoru je daná: So=koxPch/h=2,151x10-4x(2244/1,68)=0,4 m2
Z uvedeného výpočtu vyplýva, že použité vetracie otvory pre transformačnú stanicu sú pre každý príkon transformátora do 630 kVA (olejový resp. suchý transformátor) vyhovujúce.
|
|||||||||||||||||||||||||||