Stacje transformatorowe są integralnymi elementami systemów energetycznych, służącymi do przekształcania napięcia elektrycznego z jednego poziomu na inny, w celu efektywnej dystrybucji energii. Ich głównym zadaniem jest zmiana poziomów napięcia, co umożliwia transport energii elektrycznej z jednego miejsca do drugiego. W infrastrukturze energetycznej występują one w różnych formach i rozmiarach, od dużych stacji rozdzielczych obsługujących rozległe obszary, do mniejszych, mobilnych jednostek, takich jak kontenerowe stacje transformatorowe, które zapewniają większą elastyczność.
Aby stacje transformatorowe mogły działać, muszą być zbudowane z kilku niezbędnych komponentów. W niniejszym artykule wyjaśnimy podstawowe zasady ich działania. Zapraszamy do lektury.
Stacja transformatorowa – dlaczego jest niezbędna w infrastrukturze energetycznej?
Elektrownie wytwarzają energię elektryczną na różnych poziomach napięcia. Stacje transformatorowe umożliwiają konwersję tych różnych poziomów napięcia na wartości bardziej odpowiednie do dystrybucji energii do użytkowników końcowych. Dzięki nim energia elektryczna może być efektywnie przesyłana na duże odległości. Najczęściej spotyka się stacje transformujące średnie napięcie na niskie lub na odwrót – niskie na średnie.
Drugą podstawową funkcją stacji trafo jest rozdział i dystrybucja energii do klienta docelowego. Zmiana napięcia pozwala zmniejszyć straty energetyczne w trakcie transportu prądu elektrycznego. Ponadto, stacje transformatorowe zawierają w swojej strukturze różne urządzenia zabezpieczające, które monitorują i kontrolują przepływ energii, zapobiegając awariom, przeciążeniom czy uszkodzeniom w sieci elektrycznej.
Co wchodzi w skład stacji trafo?
Elementy składowe stacji trafo mogą nieznacznie różnić się, w zależności od jej modelu i typu. Podstawą działania jest natomiast zawsze transformator, rozdzielnia średniego napięcia, rozdzielnia niskiego napięcia oraz instalacje pomocnicze. Poniżej przedstawiamy ich funkcje i zasady działania.
Transformator
Centralnym elementem stacji trafo jest transformator, który odpowiada za stopniową zmianę napięcia elektrycznego z wyższego na niższe lub na odwrót. Pożądane wartości napięć pozwalają na dalszą efektywną dystrybucję prądu elektrycznego. Przykładowo, transformator pozwala zmienić wysokie napięcie używane do przesyłu energii na duże odległości na niższe napięcie, które jest bardziej odpowiednie dla konkretnych odbiorników.
Transformator działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.
Najpopularniejsze są transformatory olejowe. Jak sama nazwa wskazuje, wykorzystują one olej jako izolator elektryczny i chłodziwo. W tym przypadku konieczne jest zamontowanie wewnątrz kontenera specjalnej miski, która byłaby w stanie pomieścić wyciekający olej i zapobiec szkodom ekologicznym.
Rozdzielnica średniego napięcia
Rozdzielnica średniego napięcia służy do rozdzielania oraz kontrolowania przepływu energii elektrycznej o średnich wartościach napięcia, które są wyższe niż napięcie stosowane w systemach niskiego napięcia, ale niższe niż w systemach wysokiego napięcia. Pozwala na kontrolę i regulację przepływu energii w obrębie stacji transformatorowej, zapewniając elastyczność w dystrybucji prądu.
Rozdzielnica niskiego napięcia
Rozdzielnica niskiego napięcia służy do podziału energii elektrycznej na mniejsze obwody oraz do kierowania jej do poszczególnych odbiorników, jak budynki, urządzenia przemysłowe czy inne instalacje elektryczne. Wyposażona jest najczęściej w różne rodzaje zabezpieczeń, takie jak bezpieczniki, wyłączniki nadmiarowe czy wyłączniki różnicowoprądowe, które zapobiegają przeciążeniom, zwarciom i innym nieprawidłowościom w sieci, chroniąc instalacje elektryczne oraz zapewniając bezpieczeństwo.
Kontenerowa stacja transformatorowa – z czego się składa?
Stacje transformatorowe w formie kontenerów są kompletnie wyposażonymi jednostkami, posiadającymi wszystkie niezbędne urządzenia elektryczne, takie jak transformatory, rozdzielnice średniego i niskiego napięcia, oraz instalacje wewnętrzne. To, co je wyróżnia, to właśnie wspomniany kontener, czyli obudowa wykonana zazwyczaj z metalu lub betonu.
Kontenerowe stacje transformatorowe cieszą się największą popularnością w obszarach miejskich, silnie zurbanizowanych i gęsto zaludnionych, gdzie dostępna przestrzeń jest znacznie ograniczona. Zazwyczaj dostarczają prąd o odpowiednim napięciu do zakładów przemysłowych i rzemieślniczych, na place budowy i obiekty magazynowe, a także na teren osiedli mieszkalnych. Dodatkowo, stacje transformatorowe kontenerowe mogą być obsługiwane zarówno zewnętrznie, jak i wewnętrznie, co wpływa na ich funkcjonalność i dostosowanie do konkretnych potrzeb użytkowników.
Stacje trafo z obsługą wewnętrzną i zewnętrzną – czym się różnią?
Stacje transformatorowe z obsługą wewnętrzną oraz zewnętrzną różnią się głównie sposobem zarządzania oraz wyposażeniem wewnętrznym, co determinuje ich funkcjonalność i sposób działania. Stacje z obsługą wewnętrzną to innowacyjne rozwiązanie, które umożliwia obsługę oraz konserwację stacji wewnątrz kontenera, zapewniając pracownikom bezpieczne i kontrolowane środowisko pracy.
Do stacji trafo z obsługą zewnętrzną – jak sama nazwa wskazuje – dostęp możliwy jest wyłącznie z zewnątrz, po otwarciu zabezpieczających drzwiczek. Ten typ stacji charakteryzuje się zwykle kompaktowymi rozmiarami i niską wysokością.
