Stacja transformatorowa 10(6)/0,4 kV od środka

Rola stacji w sieci dystrybucyjnej

Stacja transformatorowa ma trzy główne zadania:

• transformację napięcia z 10 lub 6 kV do 0,4 kV;
• rozdział energii między kilka linii 0,4 kV zasilających pobliskich odbiorców;
• łączenie i ochronę — pozwala wyłączyć transformator lub poszczególne linie, chroni je przed zwarciami i przeciążeniami, a w stacjach z kilkoma polami liniowymi umożliwia też przełączanie zasilania po stronie SN.

Lokalizacja stacji nie jest przypadkowa. Projektant stara się umieścić ją jak najbliżej środka obciążenia: im krótsze linie 0,4 kV, tym mniejsze spadki napięcia, a odbiorcy na końcach linii otrzymują napięcie lepszej jakości. Dlatego wraz z rozwojem zabudowy często korzystniej jest dodać nową stację, niż wydłużać istniejące linie 0,4 kV.

Typy stacji

Typ	Charakterystyka	Typowe zastosowanie
Stacja słupowa (SzczTP)	transformator i aparatura na słupach linii napowietrznej, zasilanie z linii napowietrznej, rozdzielnica 0,4 kV w szafce na słupie	tereny wiejskie, niewielkie moce
Stacja kompaktowa (KTP) w obudowie metalowej	fabryczny blok z przedziałami SN, transformatora i 0,4 kV; często typu kioskowego z obsługą zewnętrzną	zabudowa jednorodzinna, małe przedsiębiorstwa, zasilanie z linii napowietrznej lub kablowej
Stacja betonowa (BKTP)	prefabrykowana obudowa betonowa, często z komorą kablową pod podłogą; może mieć wewnętrzny korytarz obsługi	miejskie sieci kablowe, osiedla mieszkaniowe, farmy PV
Stacja wnętrzowa (ZTP)	wyposażenie w osobnym budynku lub wbudowanym pomieszczeniu	centra miast, duzi odbiorcy, zakłady przemysłowe

W nowych sieciach kablowych przeważają stacje kompaktowe: trafiają na budowę jako gotowe moduły sprawdzone w fabryce, co skraca montaż na miejscu i stabilizuje jakość. Typ stacji wybiera się według sposobu zasilania (linia napowietrzna czy kablowa), mocy, liczby linii 0,4 kV, dostępnej działki, wymagań OSR co do schematu i wyposażenia oraz możliwości dojazdu do obsługi i wymiany transformatora.

Stacja słupowa

Na słupie lub zespole słupów stacji słupowej montuje się:

• odłącznik na odgałęzieniu od linii napowietrznej — dla widocznej przerwy na czas prac;
• bezpieczniki SN — chronią sieć przed skutkami uszkodzenia transformatora;
• ograniczniki przepięć;
• transformator mocy — z reguły olejowy;
• szafkę rozdzielnicy 0,4 kV z zabezpieczeniami linii wychodzących do odbiorców.

Zalety stacji słupowej to niski koszt i mała powierzchnia, wady — ograniczona moc, wrażliwość na pogodę i pełna zależność od linii napowietrznej. Przy skablowaniu linii 10 kV stacje słupowe często zastępuje się kompaktowymi.

Co jest wewnątrz stacji kompaktowej

1. Przedział rozdzielnicy 10(6) kV — pola średniego napięcia, do których przyłączone są kable z głowicami lub złączami typu T.
2. Komora transformatora — transformator mocy i, w przypadku transformatora olejowego, misa olejowa.
3. Przedział rozdzielnicy 0,4 kV — panele z wyłącznikami i bezpiecznikami, z których wychodzą linie do odbiorców.

Obudowę ustawia się na przygotowanym podłożu lub fundamencie; kable wprowadza się od dołu przez uszczelnione przepusty. Obudowa zapewnia naturalną wentylację komory transformatora, ochronę przed wilgocią i osobami postronnymi oraz ma znaki ostrzegawcze.

Rozdzielnica 10(6) kV — pola liniowe i transformatorowe

• Pola liniowe — przyłącza się do nich kable linii SN. Dwa pola liniowe pozwalają włączyć stację „w przelot” linii, aby mogła być zasilana z dwóch kierunków.
• Pole transformatorowe — zasila transformator, najczęściej przez rozłącznik z bezpiecznikami lub przez wyłącznik próżniowy z zabezpieczeniami.
• Pola pomiarowe i inne — zależnie od funkcji stacji, np. do pomiaru rozliczeniowego na granicy z siecią OSR.

W starych stacjach stoją komory z izolacją powietrzną; w nowych często stosuje się kompaktowe monobloki z izolacją SF6 z wbudowanymi uziemnikami i blokadami. Jeśli OSR stosuje automatyzację sieci, pola liniowe wyposaża się w napędy silnikowe, telemechanikę i wskaźniki przepływu prądu zwarciowego.

Transformator mocy

Podstawowym elementem stacji jest transformator 10(6)/0,4 kV. W sieciach dystrybucyjnych przeważają transformatory olejowe, w nowych stacjach — głównie hermetyczne, w których olej nie ma kontaktu z powietrzem. Wewnątrz budynków i tam, gdzie olej jest niepożądany, stosuje się transformatory suche.

Moc transformatora dobiera się do obciążenia obliczeniowego i perspektyw rozwoju terenu. Transformator ma przełącznik zaczepów (zwykle beznapięciowy, czyli przełączany przy wyłączonym transformatorze) do dopasowania napięcia do warunków danego punktu sieci. Komorę, drzwi i dojazd projektuje się tak, by w przyszłości można było wymienić transformator na mocniejszy.

Rozdzielnica 0,4 kV, pomiar i uziemienie

Rozdzielnica 0,4 kV rozdziela energię z transformatora między linie odpływowe, chronione bezpiecznikami lub wyłącznikami dobranymi do przekroju linii i obciążenia. Może też zawierać układ pomiaru technicznego, zasilanie potrzeb własnych stacji (oświetlenie, ogrzewanie) i ograniczniki przepięć 0,4 kV.

Sieci 0,4 kV w Ukrainie wykonuje się w układzie TN — punkt neutralny transformatora jest uziemiony bezpośrednio. Każda stacja ma uziom z uziomów pionowych i poziomych wokół stacji, do którego przyłącza się punkt neutralny transformatora, obudowy urządzeń i żyły powrotne kabli zgodnie z projektem. Rezystancję uziemienia mierzy się przed uruchomieniem stacji; musi ona spełniać wymagania PUE (ukraińskie przepisy budowy urządzeń elektrycznych) i projektu.

Jak przebiega montaż stacji kompaktowej

1. Przygotowanie terenu — wytyczenie geodezyjne, wykop i podłoże lub fundament.
2. Uziemienie — uziomy i przewody montuje się przed ustawieniem obudowy; etap ten dokumentuje się protokołem odbioru robót zanikowych.
3. Ustawienie — stację kompaktową lub bloki stacji betonowej ustawia się dźwigiem lub samochodem z żurawiem HDS.
4. Montaż wyposażenia — ustawienie transformatora, jeśli jest dostarczany osobno, połączenie szyn.
5. Wprowadzenie kabli — kable SN i 0,4 kV wprowadza się przez przepusty, montuje głowice i przyłącza do pól.
6. Próby — pomiar rezystancji uziemienia i izolacji, próby urządzeń i kabli, sprawdzenie działania aparatów i blokad.
7. Uruchomienie — po odbiorze technicznym OSR podaje napięcie i przełącza odbiorców.

Ważna jest logistyka: bloki betonowe i transformator to ciężkie ładunki, więc potrzebne są dojazd, miejsce na dźwig i bezpieczna strefa robocza. Przed ustawieniem sprawdza się poziom i nośność podłoża, bo od tego zależą prawidłowe położenie stacji i szczelność przepustów kablowych.

Ustawiamy stacje, budujemy ich zasilanie 10 kV i linie 0,4 kV, wykonujemy uziemienia i próby, a także możemy przejąć kompletację dostaw urządzeń. Więcej — na stronie Stacje transformatorowe SN/nn.