Ekologiczne aspekty eksploatacji transformatorów energetycznych - ENERGETYKA - OCHRONA - TRANSFORMATOR - IZOLACJA - ELEKTROENERGETYKA - ŚRODOWISKO NATURALNE - ODDZIAŁYWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE - STRATY MOCY - PRZESYŁ ENERGII - TRANSFORMATORY ROZDZIELCZE - SIECI ELEKTROENERGETYCZNE - POLICHLOROBIFENYL
Farnell, An Avnet Company   Phoenix Contact Sp. z o.o.   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Fluke Europe B.V.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Energetyka Ekologiczne aspekty eksploatacji transformatorów energetycznych
drukuj stronę
poleć znajomemu

Ekologiczne aspekty eksploatacji transformatorów energetycznych

fot. ndrwfgg // CC flickr.com

Transformator energetyczny jest urządzeniem nie stwarzającym szczególnie dokuczliwych problemów ekologicznych, tym niemniej współczesne przemiany świadomości społecznej wymuszają proekologiczne spojrzenie na każde urządzenie techniczne, szczególnie jeśli występuje powszechnie i w dużej liczbie egzemplarzy. Do zagadnień ekologicznych związanych z budową i eksploatacją transformatorów należy zaliczyć straty mocy, ochronę gruntów, ochronę zwierząt i ludzi, hałas i wibracje.

Straty mocy

30% strat przesyłowych to straty w transformatorach, co stanowi 2% wyprodukowanej energii elektrycznej. W liczbach bezwzględnych wygląda to jeszcze bardziej przekonująco. Autorzy [3] podają, że w roku 2003 globalna populacja przemysłowych transformatorów rozdzielczych była szacowana na 100 000 do 150 000 jednostek, o ogólnej mocy 100 do 150 GVA i globalnych stratach ok. 10 TWH/a. Jest to liczba duża i tę wielkość energii elektrycznej trzeba wyprodukować po to, by została stracona w transformatorze rozdzielczym w procesie przesyłu energii elektrycznej. Do tego trzeba dodać straty mocy w dużych transformatorach sieciowych i blokowych, gdzie straty mocy liczone są w megawatach.

Każde działanie zmierzające do oszczędności energii elektrycznej jest działaniem proekologicznym, gdyż zmierza do ograniczenia produkcji energii elektrycznej, a więc do zmniejszenia chemicznych i elektromagnetycznych oddziaływań na środowisko naturalne. Jest to szczególnie istotne w Polsce, gdzie niemal cała energia elektryczna jest uzyskiwana ze spalania węgla (brunatnego i kamiennego), co szczególnie naraża środowisko na zanieczyszczenia chemiczne.

Straty energii w transformatorze można ograniczyć na etapie projektu, podczas doboru i eksploatacji transformatora, oraz można je utylizować, np. poprzez wykorzystanie do celów grzewczych.

Etap projektu

Straty jałowe w transformatorach można zmniejszyć poprzez zmniejszenie grubości blach krzemowych transformatorowych do 0,15 mm i naświetlanie blach laserem impulsowym dla ustabilizowania domen magnetycznych [4]. Problem ten może być rozwiązany również poprzez budowę rdzeni transformatorów ze stali amorficznej (metglass, power-core), co pozwala zmniejszyć straty w stali do ok. 50%. Na rysunkach 1 i 2 przedstawiono zależności pozwalające minimalizować jałowe straty mocy powstające w transformatorach.

Rys. 1. Straty w rdzeniu w zależności od indukcji [4] 1 – blacha M5-30, 0,3 mm, 2 – blacha o podwyższonej indukcji MOH-23, 0,23 mm, 3 – blacha obrabiana laserowo ZDKH-23, 0,23 mm, 4 – blacha amorficzna 0,13 mmRys. 2. Straty w rdzeniu w zależności od sił prasujących [4]

Rys. 1. Straty w rdzeniu w zależności od indukcji [4]
1 – blacha M5-30, 0,3 mm,

2 – blacha o podwyższonej indukcji MOH-23, 0,23 mm,

3 – blacha obrabiana laserowo ZDKH-23, 0,23 mm,
4 – blacha amorficzna 0,13 mm

Rys. 2. Straty w rdzeniu w zależności od sił prasujących [4]

 

 

 

W eksploatowanym transformatorze znaczące są również straty obciążeniowe. Na etapie projektowania transformatora straty te można zmniejszyć poprzez stosowanie przewodów transponowanych i ekranów oraz boczników magnetycznych [4].

Dla transformatorów rozdzielczych problematyka optymalizacji konstrukcji transformatora z uwzględnieniem kosztów materiałów i kapitalizacji strat została rozwiązana za pomocą odpowiednich programów numerycznych pozwalających konstruktorowi i odbiorcy wybrać najkorzystniejszy wariant transformatora [2].

Etap eksploatacji

Na etapie projektowania elementów systemu elektroenergetycznego straty można zmniejszać poprzez prawidłowy dobór transformatora do przewidywanych obciążeń i pracy równoległej z innymi transformatorami.

Innym sposobem proekologicznego działania związanego ze stratami energii w transformatorze jest wykorzystanie ciepła strat do ogrzewania budynków stacyjnych, a nawet pobliskich budynków mieszkalnych. Sposoby odzysku ciepła z transformatorów za pomocą wymienników olej/woda, olej/powietrze lub nawet poprzez wykorzystanie ciepła powietrza opływającego specjalnie obudowane radiatory transformatora czy odprowadzanego z chłodnic powietrznych opisano w [5].

Zastosowanie pomp cieplnych umożliwia wykorzystanie ciepła strat nawet przy małych obciążeniach transformatora [6]. Daje to możliwość korzystania z energii strat przez cały rok. W publikacji [6] opisano przykład takiej instalacji dla transformatora 10 MVA, służącej do ogrzewania pomieszczeń stacyjnych i uzyskiwania ciepłej wody do celów socjalno-bytowych pracowników.

Szacunki zysków w Północnym Okręgu Energetycznym, związane z wykorzystaniem ciepła strat transformatorów, już w roku 1989 sięgały 3000 MWh [5].

REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl