Stacje transformatorowe są tak właściwie ostatnim przystankiem na drodze energii zmierzającej z elektrowni do odbiorcy docelowego. To właśnie tutaj dochodzi m.in. do przekształcenia średniego napięcia (6–30 kV) w napięcie niskie (400 V i mniej). Prąd z nich jest już dalej dystrybuowany prosto do osiedli mieszkalnych czy zakładów przemysłowych.
Na koniec 2024 r. w Polsce znajdowało się ich łącznie ponad 275 631, z czego większą część (62,3%) stanowiły właśnie stacje napowietrzne inaczej zwane słupowymi. Biorąc pod uwagę ich zastosowanie oraz powszechność, pewnie domyślasz się, że odpowiednie zabezpieczenie stacji transformatorowych jest kluczem niezawodnego funkcjonowania sieci energetycznej.
W tym artykule przyjrzymy się dokładniej stacjom słupowym oraz sprawdzimy, jakie rozwiązania sprawdzą się najlepiej do ich ochrony przed przepięciami elektrycznymi.
Bezpłatna konsultacjaJak zbudowane są nasłupowe stacje transformatorowe średniego napięcia?
Na wstępie chciałbym nadmienić, że istnieją dwa rodzaje słupowych stacji transformatorowych średniego napięcia. Oprócz opisanych pokrótce we wstępie SN/nn, są jeszcze stacje SN/SN, służące do transformacji jednego poziomu średniego napięcia na drugi. Obiektów pierwszego typu jest jednak nieporównywalnie więcej. Z uwagi na fakt, że oba mają styczność z napięciem wejściowym tego samego poziomu, stosuje się dla nich podobne kryteria doboru urządzeń zabezpieczających.
Dla osób postronnych wygląd konstrukcji SN i WN może na pierwszy rzut oka wydawać się podobny. Składają się one z wykonanego z betonu słupa, transformatora oraz ograniczników przepięć zamontowanych między nim a linią wchodzącą. Stacje napowietrzne służą najczęściej do zasilania domostw na terenach wiejskich, podmiejskich i osiedlowych.
Centralnym elementem układu takich stacji jest transformator, określający zdolność przesyłową oraz zastosowanie obiektu. Urządzenia w nich stosowane zazwyczaj odznaczają się mocą w przedziale 25–630 kVA, chociaż na rynku można również spotkać rozwiązania dla maks. 800 lub 1000 kVA.
UWAGA: transformator jest jednym z najbardziej wrażliwych elementów stacji! Jego dobór powinien być ściśle związany z doborem zabezpieczeń przeciwprzepięciowych, sposobu uziemienia oraz charakterystyką pracy sieci.
Reclosery – Dodatkowe wyposażenie stacji
Dodatkowym elementem, który można czasami spotkać w stacjach napowietrznych są tzw. reclosery. Urządzenia te służą do automatyzacji pracy sieci – ich rolą jest wykrywanie zakłóceń, ograniczanie skutków zwarć trwałych, a także ponowne załączanie ciągów napowietrznych po uszkodzeniach przemijających.
W naszej ofercie znajdują się również tego typu rozwiązania od firmy Arteche.
Stacje słupowe czy wnętrzowe? Inne rodzaje stacji transformatorowych
Oprócz sieci napowietrznej, energię elektryczną do transformatora niekiedy przekazuje się z linii kablowej. W takich przypadkach niemożliwe jest zastosowanie rozwiązania słupowego – na szczęście istnieją inne rodzaje stacji transformatorowych.
- Stacje wnętrzowe – jak sama nazwa wskazuje, tego rodzaju stacje znajdują się we wnętrzach budynków, najczęściej przemysłowo-usługowych. Rozwiązanie to wymaga spełnienia przez pomieszczenie konkretnych norm bezpieczeństwa warunkujących m.in. odległość od pomieszczeń mieszkalnych albo ognioodporność.
- Stacje kontenerowe – to kompletne stacje umieszczone w specjalnych kontenerach. Rozróżnia się ich podtypy z obsługą zewnętrzną oraz wewnętrzną.
- Stacje mobilne – są wariantem stacji kontenerowych o gabarytach umożliwiających ich łatwiejszy transport.
Wybór między rodzajami stacji powinien uwzględniać zarówno wymagania techniczne, jak i uwarunkowania lokalizacyjne konkretnej inwestycji.
Jak dobrać odpowiednie ograniczniki dla stacji transformatorowej?
Odpowiedni dobór ograniczników przepięć to jeden z kluczowych elementów każdego projektu stacji transformatorowej. Zarówno stacje słupowe, jak i inne typy stacji wymagają instalacji ograniczników po stronie średniego napięcia (SN) – montuje się je na każdej z faz, między linią zasilającą a uzwojeniami transformatora. Ich zadaniem jest ochronę transformatora oraz pozostałych urządzeń przed skutkami przepięć atmosferycznych i łączeniowych.
Podstawowym kryterium doboru ogranicznika jest napięcie sieci, w której zostanie zamontowany. W Polsce napowietrzne stacje transformatorowe najczęściej pracują w sieciach o napięciu 15 kV lub 20 kV. Kolejnym czynnikiem jest moc znamionowa transformatora – od niej zależy prąd znamionowy, który ogranicznik musi wytrzymać bez uszkodzeń. W zależności od wymagań projektu oraz specyfiki danej sieci, dobiera się ograniczniki o odpowiednim napięciu znamionowym, napięciu trwałej pracy oraz poziomie ochrony.
Ważnym aspektem przy doborze urządzeń jest także dostępność możliwości szybkiej obsługi serwisowej. Stacje słupowe, ze względu na swoją napowietrzną konstrukcję i ekspozycję na czynniki atmosferyczne, wymagają regularnych przeglądów. Ograniczniki powinny cechować się wysoką wytrzymałości na warunki zewnętrzne, takie jak wilgoć czy skrajne temperatury, a ich montaż powinien być możliwie prosty i bezpieczny.
Warto pamiętać, że ze względu na wymagania bezpieczeństwa, stacje tego typu lokalizowane są w odległości minimum 3–5 m od budynków, co wpływa na dostępność do elementów wymagających konserwacji.
Ograniczniki średniego napięcia PROXAR dla stacji transformatorowych
Ograniczniki przepięć PROXAR to rozwiązania dedykowane do ochrony napowietrznych stacji transformatorowych SN. Ich produkcja obejmuje szeroki zakres napięć znamionowych, co sprawia, że znajdują zastosowanie zarówno w sieciach 15 kV, jak i 20 kV, typowych dla Polski. Klient może wybrać wariant odpowiadający konkretnym warunkom pracy sieci oraz wymaganiom operatora systemu dystrybucyjnego (OSD).
Możliwość zastosowania ograniczników PROXAR nie ogranicza się wyłącznie do nowych inwestycji – z powodzeniem można je zamontować w ramach modernizacji istniejących stacji transformatorowych. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej i zobaczyć pełną ofertę, skontaktuj się z naszym zespołem.
FAQ
Jakie są rodzaje stacji transformatorowych?
Istnieją cztery podstawowe typy stacji transformatorowych: słupowe (napowietrzne), wnętrzowe, kontenerowe oraz mobilne. Stacje słupowe są najtańsze i występują najliczniej na terenach wiejskich czy podmiejskich. Stacje wnętrzowe stosuje się w miastach i strefach przemysłowo usługowych, gdzie nie ma miejsca na rozwiązania napowietrzne.
Czym jest transformator napowietrzny?
Transformator napowietrzny to urządzenie zainstalowane na zewnątrz, najczęściej na szczycie żerdzi wirowanej typu E lub na konstrukcji wsporczej z betonu, bez dodatkowej obudowy ochronnej.
