Stacja TRAFO (transformatorowa) – budowa i działanie

Czym jest stacja TRAFO? Jak jest zbudowana? Jaką rolę pełni w sieci elektroenergetycznej? Jakie wyróżniamy rodzaje stacji transformatorowych? Zachęcamy do zapoznania się z informacjami na temat podstawowego elementu sieci, dzięki któremu, jako odbiorca końcowy, masz dostęp do energii elektrycznej.

Czym jest stacja transformatorowa?

Stacja transformatorowa, stacja TRAFO, trafostacja – to różne określenia, które służą do nazwania tego samego elementu sieci elektroenergetycznej. Jak sama nazwa wskazuje, stacja transformatorowa to stacja elektroenergetyczna, w której następuje transformacja, czyli zmiana parametrów prądu elektrycznego przy zróżnicowanych poziomach napięć. Zatem – rolą stacji TRAFO jest dystrybucja i rozdział energii elektrycznej. To właśnie dzięki niej odbiorcy końcowi korzystają z energii elektrycznej o odpowiednim i bezpiecznym napięciu. Funkcja stacji transformatorowej wskazuje, że stanowi ona podstawowy element sieci elektroenergetycznej.

Budowa trafostacji

Przyjrzyjmy się, jak zbudowana jest stacja transformatorowa. Podstawowymi elementami stanowiącymi wyposażenie stacji TRAFO są:

• transformator
• rozdzielnica średniego napięcia (SN)
• rozdzielnica niskiego napięcia (nn)
• ewentualne dodatkowe urządzenia pomocnicze

Urządzenia wchodzące w skład stacji TRAFO mogą zatem transformować energię albo z poziomu średniego napięcia na niskie napięcie (dla odbiorców energii) albo z niskiego napięcia na średnie (dla wytwórców energii). Z perspektywy odbiorcy końcowego kluczowy jest ten pierwszy proces. Kiedy przesyłana z elektrowni energia sieciami najwyższego lub wysokiego napięcia trafia to stacji transformatorowej WN/SN, napięcie jest obniżane do wartości w przedziale od 10 kV do 30 kV. W tym momencie istotną rolę w dalszej dystrybucji energii odgrywa trafostacja. To w niej napięcie jest obniżane do niskiego napięcia, które umożliwia przesył energii bezpośrednio do odbiorców końcowych.

Stacja TRAFO, do której doprowadzone są linie napowietrzne średniego oraz wysokiego napięcia, bywa określana jako główny punkt zasilania (GPZ). W sieci można również wyróżnić Główny Punkt Odbioru, który jest obiektem bezobsługowym, a jego celem jest odbiór energii elektrycznej z jednostek wytwórczych (najczęściej farm wiatrowych lub fotowoltaicznych) i wprowadzenie jej do systemu dystrybucyjnego energii elektrycznej. Jest to przeważnie stacja z transformacją napięcia 110 kV na średnie napięcie – w zależności od wydanych warunków przyłączenia od 15 do 30 kV, przygotowana do sterowania, sygnalizacji i pomiarów w systemie zdalnego sterowania i nadzoru stacji.

Rodzaje stacji transformatorowych

Jakie można wyróżnić rodzaje stacji transformatorowych? Podziału dokonuje się z uwzględnieniem miejsca i sposobu umieszczenia stacji. W ten sposób można wyróżnić:

• stacje słupowe (nasłupowe) lub napowietrzne
• stacje wnętrzowe
• stacje kontenerowe
• mobilne trafostacje

Czym charakteryzują się poszczególne rodzaje stacji transformatorowych? Ich cechami wspólnymi są oczywiście podstawowe funkcje i elementy wyposażenia (z różnicami w zakresie np. parametrów stosowanych elementów) i przeznaczenie. Czynnikami różnicującymi są np. rodzaj odbiorcy końcowego czy lokalizacja trafostacji.

Stacje słupowe (nasłupowe) lub napowietrzne

Stacje słupowe (niekiedy nazywane nasłupowymi), jak sama nazwa wskazuje, umieszczane są najczęściej na betonowych lub żelbetonowych, specjalnie do tego przygotowanych słupach. Jest to typ stacji napowietrznej i służy najczęściej do zasilania odbiorców na terenach wiejskich, o niedużej gęstości zabudowy, ale też podmiejskich czy osiedlowych z sieci napowietrznej lub kablowej średniego napięcia (SN). Zazwyczaj są to stacje z transformatorem o mocy znamionowej do 400 kVA, ale zdarzają się także transformatory o wyższej mocy. Stacje słupowe mogą znajdować się w odległości nie mniejszej niż 3 metry w przypadku lokalizacji w pobliżu budynków wykonanych z materiałów niepalnych lub albo nie mniejszej niż 5 metrów od pozostałych rodzajów budynków. Są to stosunkowo niedrogie i szybkie w montażu, a także niezbyt problematyczne w eksploatacji rodzaje stacji TRAFO.

Stacje wnętrzowe

Stacje wnętrzowe z kolei są lokalizowane najczęściej we wnętrzach budynków takich, jak np. budynki mieszkalne, lokale biurowe czy usługowe, budynki przemysłowe. Nowoczesne stacje są stosunkowo kompaktowych rozmiarów, co ułatwia ich lokalizowanie. Należy jednak pamiętać, że w Polsce stacje transformatorowe mogą być umieszczone w budynkach pod warunkiem, że odległość pionowa i pozioma do pomieszczeń, w których stale przebywają ludzie, wynosi co najmniej 2,8 m. Dodatkowo, ściany i stropy muszą stanowić oddzielenie przeciwpożarowe oraz mają zapewniać ochronę przed przedostawaniem się cieczy i gazów. Stacje wnętrzowe służą do zasilania np. osiedli mieszkaniowych w aglomeracjach miejskich, osiedli podmiejskich, odbiorców na terenach wiejskich, ale również mogą być wykorzystywane do zasilania np. zakładów przemysłowych oraz znajdują również zastosowanie w budownictwie.

Stacje kontenerowe

Stacje kontenerowe bywają określane jako kompletne urządzenia elektryczne. Mają one formę kontenera wyposażonego we wszystkie elementy stacji elektroenergetycznej jak transformator, rozdzielnia SN, rozdzielnica nn, układy pomiarowe, instalacje wewnętrzne itp. Stosowane w tych stacjach transformatory mają moc znamionową od 160 do 1000 kVA, a stacje służą do zasilania sieci elektroenergetycznych niskiego napięcia, o napięciu 3×230/400 V. Stacje kontenerowe służą do zasilania m.in. osiedli mieszkaniowych, budynków użyteczności publicznej, terenów rekreacyjnych (np. parki), centrów handlowych, zakładów przemysłowych, są także wykorzystywane w OZE i na placach budowy.

Ponadto, stacje kontenerowe można podzielić również ze względu na sposób ich obsługi. Wyróżnia się stacje z obsługą wewnętrzną, czyli takie, w których jest wewnętrzny korytarz obsługi oraz stacje z obsługą zewnętrzną, gdzie dostęp do poszczególnych urządzeń jest z zewnątrz po otwarciu drzwi. Obudowa tych stacji może być wykonana z betonu, stali czy aluminium.

Stacje mobilne

Stacje mobilne – wyróżniają się przede wszystkim tym, że można je w łatwy sposób przemieszczać i transportować w różne miejsca. W tym celu są one budowane na podstawie ułatwiającej przemieszczanie, np. na kołach lub płozach. Wykorzystuje się je głównie do zasilania awaryjnego w przypadku awarii stacji stacjonarnej, ale także do zastosowań specjalnych, np. w budownictwie czy przemyśle.

Przydatność stacji TRAFO

Stacja transformatorowa (TRAFO) to kluczowy element sieci elektroenergetycznej, odpowiedzialny za transformację i dystrybucję energii elektrycznej o różnych poziomach napięć, co umożliwia bezpieczne korzystanie z energii przez odbiorców końcowych. Dzięki stacjom transformatorowym, napięcie energii jest dostosowywane do odpowiedniego poziomu, co pozwala na jej efektywną i bezpieczną dystrybucję do mieszkań, przedsiębiorstw i innych użytkowników. W zależności od lokalizacji i przeznaczenia, pełnią one kluczową rolę w zapewnieniu ciągłości i niezawodności dostaw energii elektrycznej.