Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 3/2017 vyšlo
tiskem 15. 3. 2017. V elektronické verzi na webu bude ihned. 

Téma: Amper 2017 – 25. mezinárodní elektrotechnický veletrh

Hlavní článek
Problémy elektromobility

Aktuality

MSV 2017 zacílí na Průmysl 4.0, automatizaci, environmentální technologie, dopravu a logistiku Již potřetí se na MSV 2017 upře pozornost na nové trendy průmyslové výroby. Průmysl 4.0 s…

Současné možnosti elektromobility představí AMPER Motion 2017 Největší přehlídka elektromobility v ČR proběhne 21.- 24. 3. na brněnském výstavišti a…

Startuje 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže Odstartoval již 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže E.ON Energy Globe.…

V distribuční soustavě (DS) ČEZ Distribuce, a. s. je vyhlášen kalamitní stav Od 9 h dne 24.2.2017 je vyhlášen kalamitní stav v Karlovarském kraji - okres Karlovy Vary…

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Více aktualit

Blokové transformovny Lahmeyer-Compactstation

číslo 4/2006

Blokové transformovny Lahmeyer-Compactstation®

Miroslav Kraus, Elpro-Energo s. r. o.

Blokové transformovny Lahmeyer-Compactstation® se vyrábějí od roku 1963 a od té doby jich ve světě pracuje více než 60 tisíc. Před několika lety se jejich výroba přesunula z Mechernichu v Severním Porýní-Vestfálsku do Neumarku v Sasku nedaleko česko-německé státní hranice. Hlavním výrobním programem závodu SGB Neumark, který byl postaven v roce 1993, je výroba olejových distribučních transformátorů. A právě rozšíření výrobního programu o blokové transformovny umožňuje vyhovět nárokům i těch zákazníků, kteří požadují kompletní zařízení napájené ze soustavy vysokého napětí a určené pro dodávku elektrické energie při nízkém napětí. Hlavní výhodou blokových transformoven je, že zařízení je zkompletováno a vyzkoušeno ve výrobním závodě a po přepravě, usazení na stavbě a připojení je připraveno k provozu.

Protože blokové transformovny jsou umísťovány na veřejně přístupných místech, jsou na ně kladeny zvláštní požadavky ohledně ochrany osob, které lze splnit použitím typově zkoušených součástí a vhodnou konstrukcí krytu. Uvedené transformovny vyžadují pouze malou stavební plochu, jsou částečně zapuštěny do terénu a jsou obsluhovatelné zvenku.

Obr. 1.

Z hlediska použití blokových transformoven je možné je rozdělit na distribuční a odběratelské nebo jejich kombinaci. Obchodní měření u odběratelských transformoven může být na straně vysokého (vn) nebo na straně nízkého napětí (nn). Co se týče použití a jmenovitého výkonu, vyrábí se několik typů transformoven. Nejmenším typem je LCS-E.6 pro transformátor do výkonu 630 kV·A s měřením na straně nn. Typ NDV 400.6, popř. NDV 401.6, je vhodný pro transformátor do výkonu 800 kV·A, umožňuje umístění pole měření do rozváděče vn a umístění rozváděče pro centrální kompenzaci jalového proudu. K největším typům patří NDV 1600 pro jeden olejový transformátor o výkonu 1 600 kV·A nebo dva olejové transformátory 630 kV·A anebo suchý transformátor o výkonu 800 kV·A a dále typ NDV 2500 pro olejový transformátor o výkonu 2 500 kV·A.

Kryt a nosná konstrukce transformátorových stanic jsou z ohýbaného ocelového plechu, takže na rozdíl od betonových transformoven je jejich hmotnost malá.

Typ LCS-E.6

V následujících odstavcích je podrobněji popsán rozměrově nejmenší typ blokové transformovny LCS-E.6.

Kryt této transformovny je z ohýbaného ocelového plechu. Dvojí zahnutí postranních dílů vytváří lyžiny, na nichž je elektrická stanice postavena. Mezi bočními díly je upevněna záchytná jímka na olej, která nemá žádný kontakt se zeminou. V jímce je umístěn transformátor. Dva nosníky z ohýbaného ocelového plechu spojené se základem jsou určeny k uchycení výzbroje vysokého a nízkého napětí. Střecha je rovněž z ohýbaného ocelového plechu a po uvolnění šroubu na straně nn ji lze odejmout. V podélných bočních stěnách jsou odnímatelná uzamykatelná zasouvací víka do prostoru transformátoru. Přístup do části vn a nn je obsluze umožněn dveřmi na užších stranách transformovny.

Díly pod úrovní okolního terénu jsou z ocelového plechu tloušťky 3 mm, proti korozi jsou chráněny žárovým pozinkováním (>225 g/m2) a 100% bezpórovým práškovým lakováním se dvěma vrstvami – základní zinkovou a krycí. Záchytná jímka je z korozivzdorné oceli tloušťky 3 mm. Nadzemní díly jsou z ocelového plechu tloušťky 2 mm žárově pozinkovaného (>225 g/m2). Práškové lakování je řízeno počítačem, tloušťka vrstvy je nejméně 70 µm. Práškový lak je netoxický a neobsahuje těžké kovy. Pozinkování a práškové lakování zajišťují dostatečnou ochranu proti korozi, která je prokázána čtyřicetiletými zkušenostmi. Standardní barevný odstín krycího laku je olivově zelený (RAL 6003), v případě potřeby jej může zákazník přelakovat bez nutnosti přebrušování povrchu, přičemž původní protikorozní ochrana zůstane zachována. Šroubové spoje jsou z korozivzdorné oceli. Temperování proti srážení vlhkosti je zajištěno ztrátami transformátoru, u skříní měření topným rezistorem. Při použití spodních dílů z plechu z korozivzdorné oceli lze transformovny instalovat i v oblastech výskytu bludných proudů, např. u elektrifikované železnice.

Obr. 2.

Dveře do části vn i nn jsou uchyceny na třech závěsech. Pákové uzávěry dveří lze osadit dózickými vložkami, které jsou chráněny krytkami proti zatékání dešťové vody. Dveře lze zajistit v úhlu otevření 90° nebo v maximálním úhlu otevření 135°, mohou být volitelně levé nebo pravé, s možností přizpůsobení přímo na místě. Zasouvací víka v bočních stěnách je rovněž možné uzavřít pákovými uzávěry s možností uzamčení. Dózické vložky zámků si podle potřeby dodá zákazník.

Všechny živé části jsou chráněny proti dotyku. Neživé části jsou elektricky pospojovány a jsou připojeny na uzemňovací svorku v části nn. Do části vn i nn může být zabudováno osvětlení ovládané dveřním kontaktem.

Transformovna je ve výrobním závodě kompletně vyzbrojena a vyzkoušena. Přepravní jednotkou je celá stanice bez nutnosti demontáže některé její části.

… co se tam vejde

V části vn je umístěno spínací a řídicí zařízení vysokého napětí. Používají se rozváděče vn ve sníženém provedení, obvykle izolované plynem SF6, od různých výrobců, např. od firem Alstom, Driescher, Moeller, Siemens aj. V zásadě je možné použít rozváděč vn o třech polích, tzn. se dvěma kabelovými odbočkami a jednou transformátorovou odbočkou. Transformovna tedy může být konstruována jako koncová s jednou kabelovou odbočkou nebo jako smyčková se dvěma kabelovými odbočkami.

V části pro transformátor je umístěn olejový hermetizovaný transformátor do výkonu 630 kV·A pro napětí do 22 kV. Je zasazen do záchytné jímky a zajištěn proti pohybu. Transformátor a rozváděč vn jsou spojeny kabelovými můstky. Transformátor je možné vyměnit jeho vyzvednutím po sejmutí střechy. Na straně vyššího napětí mohou být na transformátoru porcelánové průchodky nebo na přání zákazníka či z prostorových důvodů kabelové průchodky.

V části nn je umístěno spínací a řídicí zařízení nízkého napětí. V úvahu přicházejí dvě základní varianty. V odběratelské transformovně může být rozváděč nn osazen hlavním třífázovým jističem, třemi úředně cejchovanými měřicími přístrojovými transformátory proudu, čtyřmi pojistkovými lištami a univerzální skříní měření. V distribuční transformovně může být rozváděč nn osazen hlavním třífázovým jističem a osmi pojistkovými lištami. V obou případech lze rozváděč doplnit třemi přístrojovými transformátory proudu se třemi ampérmetry v přístrojovém panelu nad rozváděčem nn, jednofázovou zásuvkou a osvětlením s odpovídajícím jištěním. Nulová a ochranná přípojnice jsou v dolní části nn a připojí se na uzemnění předepsané projektem, obvykle na páskový zemnič. Držáky kabelů jsou umístěny pod odnímatelným podlahovým krytem. Transformovna může být na přání zákazníka vybavena i zcela atypicky, např. bez rozváděče vn.

Zastavěná plocha transformovny činí 2,65 m2 (bez střechy a při zavřených dveřích), půdorysné rozměry jsou 1 180 × 2 540 mm. Transformovna je zapuštěna do hloubky zhruba 650 mm pod úroveň okolního terénu, nad terén vyčnívá do výšky 1 436 mm. Hmotnost prázdného krytu je asi 400 kg a záchytné jímky 320 kg. Celková hmotnost při osazení transformátorem o výkonu 630 kV·A a příslušné výzbroje je 3 000 kg. Vzhledem k rozměru lyžin je zatížení na podloží 31 kPa a pro osazení postačí vyhloubený výkop se zpevněným, vodorovně zarovnaným pískovým ložem.

… co vydrží

Příslušnými typovými a kusovými zkouškami musí projít všechny elektrické součásti transformovny. Mnoho z nich je předepsáno pro rozváděč vn, transformátor a ostatní zařízení. Další zkoušky jsou předepsány pro kompletní blokovou transformovnu.

Obr. 3.

Na kompletní stanici se provádí mnoho běžných typových zkoušek. V první řadě jsou to zkoušky elektrické pevnosti izolace vnitřního propojení, tzn. na vedení z rozváděče vn do transformátoru a z transformátoru do rozváděče nn a elektrická pevnost řídicích a pomocných obvodů. Další důležitou zkouškou je zkouška oteplení, při níž je stanovena třída krytu, tj. rozdíl oteplení mezi transformátorem v krytu a stejným transformátorem bez krytu při normálních pracovních podmínkách. V případě transformovny LCS-E.6 byl zkouškou zjištěn teplotní rozdíl 15,9 K, což odpovídá třídě krytu 20 K.

Důležitou zkouškou je i ověření stupně ochrany krytu. Krytí částí vn i nn je IP54D, krytí oddílu transformátoru je vzhledem k požadavku na větrání a odvod tepelných ztrát IP43D. Normou je předepsáno krytí nejméně IP23D. Mechanické zkoušky prokázaly mechanickou odolnost transformovny, např. při zatížení střechy sněhem, a odolnost proti vnějšímu mechanickému nárazu, po kterém nesmí být porušeno krytí.

Mezi zvláštní typové zkoušky patří zkouška obloukovým zkratem při vnitřní poruše. Zkouškou se zjišťuje chování transformovny při třípólovém zkratu v prostoru připojení kabelů vn. Přitom nesmí dojít k ohrožení osob. Horké zplodiny rozkladu obloukem jsou odvedeny z části vn do oddílu transformátoru. Mezi další zvláštní zkoušky patří i zkoušky elektromagnetické kompatibility (EMC), kdy se měří magnetická indukce a intenzita elektrického pole okolo transformovny. Naměřené hodnoty vně stanice nepřevyšovaly 30 µT pro magnetickou indukci v prostoru u dveří části nn (mezní dovolená hodnota je 100 µT) a 40 V/m pro intenzitu elektrického pole (mezní dovolená hodnota je 5 kV/m).

V montážním závodě se vykonávají kusové zkoušky každé kompletní blokové transformovny. Ty zahrnují kontrolu správného zapojení, zkoušky funkce a zkoušky výdržným napětím řídicích a pomocných obvodů.

… co stojí

Cena transformovny se liší podle výzbroje. Pro představu uveďme jeden příklad:

Bloková transformovna typu LCS-E.6 (barva skříně RAL 6003, skříňové uzávěry s jednoduchým zámkem, štítky, výstražné štítky v českém jazyce).

Oddíl vysokého napětí – rozváděč vn typu Siemens 8DJ20 24 kV:

  • izolace plynem SF6,
  • jedna kabelová odbočka,
  • jedna transformátorová odbočka,
  • výška 1 050 mm,
  • Um 25 kV,
  • systém přívodnic 200 A, Idyn. 50 kA, Ikrátkodobý 20 kA/1 s, 50 Hz,
  • příslušenství.

Oddíl transformátoru – olejový distribuční hermetizovaný transformátor:

  • jmenovitý výkon 250 kV·A,
  • jmenovité napětí 22/0,4 kV,
  • porcelánové průchodky vn,
  • kabelové můstky.

Oddíl nízkého napětí – rozváděč nn:

  • jistič BH630NE305 SE-BH-0400-DTV3, 400 A (OEZ Letohrad),
  • čtyři lištové odpínače JM 250 A,
  • tři MTP 300/5, 10 V·A, 0,5 %, úředně cejchované,
  • skříň měření,
  • zásuvka 230 V,
  • osvětlení.

Dokumentace:

  • zkušební protokol,
  • schéma zapojení,
  • popis,
  • předpis zamezení úrazu (vše v českém jazyce).

Cena: 450 tis. korun včetně dopravy na místo, bez složení.