Modernizacja i automatyzacja stacji transformatorowych SN/nn

Stacje transformatorowe stanowią podstawowy element energetycznej sieci rozdzielczej SN/nn. Wiele z tych obiektów funkcjonujących obecnie powstawało 30-40 lat temu. We wnętrzu tych stacji pracuje przestarzała i wyeksploatowana aparatura rozdzielcza średniego i niskiego napięcia, która stanowi zagrożenie dla ich wydajności, a także dla bezpieczeństwa obsługujących je operatorów. Jak zapewnić stacjom transformatorowym niezawodne działanie i bezpieczną obsługę? Odpowiedzią jest coraz bardziej popularna modernizacja obiektów, która polega na wymianie urządzeń rozdzielczych przy zachowaniu części budowlanej. Jak ją mądrze przeprowadzić?

Automatyzacja pracy sieci przy uszkodzeniu

Zwiększenie niezawodności zasilania oraz skrócenie czasów wyłączeń to dodatkowe wyzwania, jakie są obecnie stawiane dystrybutorom energii. W celu poprawy niezawodności energetyka zawodowa decyduje się na wprowadzenie m.in. algorytmów automatyzujących prace sieci przy uszkodzeniu. Przykładem takiego algorytmu jest logika FDIR FD – Fault Detection – wykrycie miejsca zwarcia, I – Isolation – izolacja miejsca zwarcia oraz R – Restoration – odbudowa zasilania. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie logik, wpływających na parametry sieci, na przykład sterowanie mocą generacji rozproszonej np. generatorem biogazowni. Jednak aby cała logika zaimplementowana w systemach SCADA operatora mogła zostać zrealizowana, muszą zostać jeszcze zabudowane w głębi sieci niezawodne aparaty łączeniowe. Mogą się one różnić w zależności od konstrukcji stacji transformatorowej.

Rozwiązania dla miejskich stacji transformatorowych

W obiektach umieszczonych w przestrzeniach miejskich z rozłącznikami w izolacji powietrznej wymienić można niesterowany lub uszkodzony aparat na produkowane w Polsce rozłączniki wnętrzowe typu KL i KLF [Zdj. 1], wyposażone w teleskopowe komory gaszeniowe. Komory te przerywają obwód prądu w taki sposób, że łuk elektryczny nie wydostaje się na zewnątrz. Są zatem idealnym rozwią-

Zdj. 1 Otwarta celka po wymianie rozłącznika. U dołu widoczne sensory prądu i napięcia.

Zdj. 2 Rozdzielnica SN typu MSA-L przystosowana do realizacji logiki FDIR

Zdj. 3 Kompaktowa stacja transformatorowa dla elektrowni OZE – załadowana na naczepę, przed wysyłką do klienta zaniem do pracy w otwartej przestrzeni wewnątrz stacji miejskich (i wieżowych), gdzie rozłącznik nie zawsze jest osłonięty obudową rozdzielnicy SN. W stanie otwarcia rozłączniki stwarzają bezpieczną, widoczną przerwę izolacyjną. Aparaty te spełniają wymagania norm IEC dla urządzeń wnętrzowych, a elementy ich konstrukcji są zabezpieczone przed korozją przez cynkowanie galwaniczne. W układach, gdzie ważny jest czas reakcji, można z kolei zastosować migowe napędy z czasem łączenia poniżej 4s. Aparat ten można doposażyć również w układ pomiaru prądu i napięcia. W stacjach, które są poddawane gruntownej modernizacji, rozdzielnica SN z rozłącznikami jest zastępowana rozdzielnicą modułową (w izolacji powietrznej lub gazowej). Wybór medium izolacji nowej rozdzielnicy zależy od różnych czynników – może być, na przykład, podyktowany ilością miejsca jaką mamy do dyspozycji. Jeżeli decydujemy się na izolację powietrzną, możemy zastosować rozdzielnicę produkcji krajowej typu MSA-L-24/630[zdj, 2]. Rozłączniki w rozdzielnicy posiadają komory gaszeniowe. Istnieje także możliwość zabudowy napędu silnikowego oraz układu pomiaru prądu i napięcia. Na uwagę zasługuje prostota łączenia rozdzielnicy SN z szafką telemechaniki: zastosowane sterowniki polowe z komunikacją po ETHERNECIE pozwalają na ograniczenie ilości połączeń (a co za tym idzie i pomyłek) na obiekcie tylko do podania napięcia gwarantowanego i połączenia ETHERNETOWEGO.

Stacje transformatorowe dla OZE

W dobie boomu na energię odnawialną, abonenckie stacje transformatorowe przeznaczone do pracy z elektrownią fotowoltaiczną czy biogazową o mocy na przykład 1MW, również muszą zostać wyposażone w sterowane łączniki (wymogi IRiESD spółek dystrybucyjnych). Niezawodność tych aparatów decyduje o czasie zwrotu z inwestycji. Przykładem może być stacja o minimalistycznych wymiarach produkcji krajowej typu UES-K[zdj. 3], gdzie jako łącznik sprzęgający farmę z elektrownią zastosowano wyłącznik próżniowy w izolacji SF6. Należy zwrócić uwagę, że wykorzystując stację kompaktową na farmę fotowoltaiczną minimalizujemy wymiary, a sama stacja jest gotowa do pracy już po rozładunku i podpięciu kabli.

Opracowano na podstawie materiałów uesa Polska Sp. z o.o. uesa.pl n