Transformátorová elektrárna je speciální typ elektrárny určený pro příjem, transformace a diferencovaná distribuce elektřiny pro ty, kteří ji potřebují objektů. Existují různé typy transformoven, které se liší konstrukcí, instalací a provozními vlastnostmi.
Obsah
-
Zařízení a princip činnosti
- Hlavní typy konstrukcí
- Stožárový transformátor
- Kiosk rozvodny
Zařízení a princip činnosti
Od poloviny 20. století světoví vědci vynalézají, zdokonalují a testují energetické struktury, které umožňují dodávat průmyslovým objektům nebo sídlům elektrický proud o požadovaném výkonu. Tak se objevila trafostanice. Elektřina se přenáší na velké vzdálenosti a na cestě z elektrárny na místo určení ztrácí napětí. Aby tyto ztráty byly minimální, používají se rozvodny.
Obvykle se nacházejí venku, za drátěným plotem. V hustě obydlených oblastech může být rozvodna umístěna i uvnitř. Nejdůležitějším prvkem v instalaci je třífázový transformátor nebo několik jednofázových.
Nechybí ani zařízení pro jeho ochranu a chlazení. K chlazení transformátorů se používají speciální oleje, které se naplní do chladicího mechanismu spojeného se zemí a snižovacím odporem.
Prostor v místnosti, kde jsou umístěny transformátory, přípojnice a přístrojové vybavení, se nazývá komora. Může být uzavřený, když se jedná o místnost, nebo oplocený, pokud je umístěn za sítí nebo mříží. Obsluhu rozvodny zajišťují profesionální elektrikáři, kteří mají přístup k práci na vedení vysokého napětí. Na práci přístrojů dohlíží službukonající energetik, který musí být neustále u hlavního rozvaděče.
Elektřina pochází z elektrárny, poté je přiváděna do vysílacího zdroje proudu, kde se díky výkonovému transformátoru zvyšuje napětí. Stoupá, aby se snížily ztráty při přenosu elektřiny na velké vzdálenosti.
Elektřina pak jde do rozvodny, kde je napětí sníženo na požadovanou úroveň, prochází snižovacími transformátory a vstupuje do distribučního centra. Zde se napětí dále snižuje pro distribuci po místní síti, odkud je elektřina o napětí 220 voltů dodávána do transformátorů obytných čtvrtí.
Hlavní typy konstrukcí
Celkem se jedná o 19 typů trafostanic v závislosti na funkci transformátorů, které jsou zde k dispozici. Zde jsou ty nejpoužívanější:
-
Modulární blok s kapacitou až 4000 kilowattů. Používají se v technických místnostech.
- Distribuční transformátor vhodný pro podniky a velké supermarkety.
- Stožár (tyč). Předávají elektrickou energii pro sídla a průmyslové komplexy.
- Kompletní trafostanice. Odebírají třífázový proud 10 kilowattů a dávají napětí 380/220.
- Komplexní transformátor - průchodka a slepý konec.
- Transformátorové jednofázové kompletní rozvodny.
Na základě odpojení spotřebiče od zdroje elektřiny a množství spotřebované energie patří rozvodna do jednoho z následujících typů:
-
Uzlová distribuce (URP) - přijímá energii od 110 do 220 voltů, kde má být distribuována do hlubinných vstupních rozvoden s napětím od 35 do 220 voltů.
- Hlavní snižovací je navržen tak, aby přijímal napětí od 35 do 220 voltů, energie jde přímo z okresního elektrického systému a je distribuována po celém podniku, ale napětí klesá.
- Rozvodna s hlubokým vstupem - akceptuje napětí od 35 do 220, je napájena přímo ze systému nebo z distribučního místa v podniku.
- Trafostanice - primární napětí od 6 do 35, dodává 230 a 400 přímo spotřebitelům.
Podle umístění se trafostanice dělí na otevřené a uzavřené. Otevřené jsou umístěny v otevřeném prostoru, uzavřené jsou umístěny ve výrobních dílnách a uzavřených místnostech. Kromě hlavních transformátorových rozvoden dodávajících energii velkým spotřebitelům, energetický systém využívá také malé trakční měnírny, které napájejí tramvaje a trolejbusy.
Stožárový transformátor
Budují se stožárové stanice pro napájení odlehlých osad, chatových osad, zahradnických družstev. Jejich druhé jméno je sloupové, protože jsou umístěny na podpěrách. Princip jejich práce je jednoduchý. Z centrálního distribučního centra přichází elektrický proud do rozvodny, kde je přeměněn a distribuován spotřebitelům. Při pravidelném chlazení systém automaticky řídí nárůst a pokles požadovaného napětí.
Existují dvě verze těchto návrhů. Jednodušší kompletní trafostanice, navenek podobný písmenu "A", který se skládá z vybíjecích prvků, pojistek a výkonové transformátorové jednotky s distribučním modulem. Druhý přístup, ve tvaru U, je obtížnější při konstrukci, ale více se ospravedlňuje během provozu.
Tato konfigurace obsahuje stejné součásti, ale s malými rozdíly. Například modul distribuce energie je zde znázorněn jako nízkonapěťové zařízení. Napájecí zdroj sloupu může pracovat s olejovými a suchými transformátory.
Konstrukce je vybavena automatickým zapínáním a vypínáním. Moderní modely poskytují ochranu proti zkratu, stejně jako všechny druhy blokování pro bezpečnostní účely. Sloupové rozvodny mají mnoho výhod, a proto jsou rozšířené. Není třeba pro ně připravovat stanoviště, a to již značně snižuje náklady na instalaci. Jejich instalace je navíc zcela bezpečná pro životní prostředí i člověka. Pro případ prudkého poklesu teploty je jednotka vybavena topnými tělesy.
Kiosk rozvodny
Jeden z typů rozvoden - kompletní elektrická rozvodna kioskového typu - je komplexní elektrická struktura, ve které dochází k přeměně a distribuci elektrické energie spotřebitelů. Je postaven v místech s mírným klimatem při teplotě ne nižší než -40 stupňů.
Konstrukce obsahuje silový transformátor, rozvaděč, ochranné a pomocné prvky (spínače, reléové ochrany, měřicí přístroje). Stanice provádí:
- příjem třífázového proudu;
- přenos elektrické energie;
- přeměna energie;
- jeho distribuce.
Dále je obvod vybaven kabelem nebo vzduchovým vedením pro napěťový výstup, podpěťová strana obsahuje zem. Kiosk systémy jsou konstruovány z prefabrikovaného těla a jsou rozděleny do dvou částí. V jedné je umístěno zařízení, v druhé nízkonapěťová zařízení. Konstrukce je hermeticky a spolehlivě chrání elektrickou část před sněhem a deštěm.
Instalace kioskových ovládacích panelů musí být provedena v souladu s pravidly pro elektroinstalaci a požární bezpečnost:
- volný vstup;
- přístup k provádění oprav;
- standardizovaná vzdálenost k obytným budovám
- úroveň zvukové izolace;
- větracími otvory a volnou výměnou vzduchu.
Kiosk trafostanice musí být používány v normálním prostředí, proto je v zařízení nepřípustný obsah výbušných látek a agresivních par. Nesmí být vystaveny nárazům a nesmí být umístěny na povrchu vystaveném vibracím.