Rozporządzenie komisji UE - transformatory elektroenergetyczne
Z dniem 1 lipca 2015 roku wchodzi w życie rozporządzenie Komisji Europejskiej nr 548/2014 w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE. Dyrektywa ta obejmuje transformatory elektroenergetyczne małej, średniej i dużej mocy. Rozporządzenie jest częścią Ekoprojektu. Jego celem jest zwiększenie efektywności energetycznej i ekologii urządzeń elektrycznych przez redukcję strat w transformatorach rozdzielczych i elektroenergetycznych.
Rozporządzenie 548/2014 - transformatory małej, średniej i dużej mocy
1. Przedmiot i zakres stosowania
Rozporządzenie 548/2014 określa wymogi dotyczące maksymalnych strat w transformatorach elektroenergetycznych wprowadzonych do obrotu lub oddanych do użytku po wejściu w życie rozporządzenia, czyli po 1 lipca 2015 roku. Obejmuje ono transformatory o mocy minimalnej 1 kVA, które pracują w sieciach przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej 50 Hz lub do zastosowań przemysłowych. Dyrektywa nie obejmuje natomiast transformatorów specjalnie zaprojektowanych i używanych do następujących zastosowań:
- • przekładniki zaprojektowane specjalnie w celu zasilania przyrządów pomiarowych, mierników, przekaźników i innych podobnych urządzeń,
- • transformatory z uzwojeniami niskiego napięcia zaprojektowane specjalnie do zastosowania z prostownikami dostarczającymi prądu stałego,
- • transformatory zaprojektowane specjalnie do celów bezpośredniego podłączenia do pieca,
- • transformatory zaprojektowane specjalnie na potrzeby zastosowań morskich oraz zastosowań dotyczących morskich urządzeń pływających,
- • transformatory zaprojektowane specjalnie na potrzeby systemów awaryjnych,
- • transformatory i autotransformatory zaprojektowane specjalnie na potrzeby kolejowych systemów zasilania trakcji elektrycznej,
- • transformatory uziemiające, tzn. trójfazowe transformatory przeznaczone do celów uzyskania punktu zerowego na potrzeby uziemienia systemu,
- • transformatory trakcyjne montowane na taborze, tzn. transformatory podłączone do sieci trakcyjnej zasilanej prądem stałym lub przemiennym, bezpośrednio lub za pośrednictwem przetwornika, wykorzystywane w stałych instalacjach do zastosowań kolejowych,
- • transformatory rozruchowe zaprojektowane specjalnie na potrzeby uruchamiania trójfazowego silnika indukcyjnego, tak aby wyeliminować spadki napięcia zasilania,
- • transformatory rozruchowe zaprojektowane specjalnie na potrzeby uruchamiania trójfazowego silnika indukcyjnego, tak aby wyeliminować spadki napięcia zasilania,
- • transformatory spawalnicze zaprojektowane specjalnie do stosowania w urządzeniach do spawania łukiem elektrycznym lub do spawania oporowego,
- • transformatory zaprojektowane specjalnie do zastosowań przeciwwybuchowych i w kopalniach pod ziemią,
- • transformatory zaprojektowane specjalnie do zastosowań głębinowych (podwodnych),
- • transformatory sprzęgające sieci SN/SN o mocy do 5 MVA,
- • transformatory elektroenergetyczne dużej mocy, w przypadku gdy wykazano, że dla danego zastosowania nie są dostępne wykonalne pod względem technicznym alternatywne rozwiązania w celu osiągnięcia minimalnej sprawności wymaganej przepisami niniejszego rozporządzenia,
- • transformatory będące identycznymi zamiennikami w tej samej lokalizacji/instalacji fizycznej istniejących transformatorów dużej mocy, w przypadku gdy zamiana taka nie jest możliwa bez poniesienia nieproporcjonalnych kosztów związanych z transportem lub instalacją.
2. Wymogi ekoprojektu
Transformatory zakupione po wejściu w życie dyrektywy muszą spełniać maksymalne dopuszczalne wartości strat jałowych i obciążeniowych lub wskaźnika maksymalnej sprawności (PEI). Osobne wymagania dotyczą nasłupowych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy. Muszą one spełniać maksymalne dopuszczalne wartości dotyczące strat.
I. Wytyczne dotyczące trójfazowych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy o mocy 3150kVA
Tabela 1: Maksymalne straty obciążeniowe i maksymalne straty stanu jałowego dla trójfazowych olejowych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy o mocy znamionowej 3150kVA i z jednym uzwojeniem o wartości Um ≤ 24kV i drugim o wartości Um ≤ 1,1kV
| Mocznamionowa (kVA) | Etap 1 (od dnia 1 lipca 2015 r.) | Etap 2 (od dnia 1 lipca 2021 r.) | ||
| Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | |
| ≤25 | Ck (900) | Ao (70) | Ak (600) | Ao -10% (63) |
| 50 | Ck (1100) | Ao (90) | Ak (750) | Ao -10% (81) |
| 100 | Ck (1750) | Ao (145) | Ak (1250) | Ao -10% (130) |
| 160 | Ck (2350) | Ao (210) | Ak (1750) | Ao -10% (189) |
| 250 | Ck (3250) | Ao (300) | Ak (2350) | Ao -10% (270) |
| 315 | Ck (3900) | Ao (360) | Ak (2800) | Ao -10% (324) |
| 400 | Ck (4600) | Ao (430) | Ak (3250) | Ao -10% (387) |
| 500 | Ck (5500) | Ao (510) | Ak (3900) | Ao -10% (459) |
| 630 | Ck (6500) | Ao (600) | Ak (4600) | Ao -10% (540) |
| 800 | Ck (8400) | Ao (650) | Ak (6000) | Ao -10% (585) |
| 1000 | Ck (10500) | Ao (770) | Ak (7600) | Ao -10% (693) |
| 1250 | Bk (11000) | Ao (950) | Ak (9500) | Ao -10% (855) |
| 1600 | Bk (14000) | Ao (1200) | Ak (12000) | Ao -10% (1080) |
| 2000 | Bk (18000) | Ao (1450) | Ak (15000) | Ao -10% (1305) |
| 2500 | Bk (22000) | Ao (1750) | Ak (18500) | Ao -10% (1575) |
| 3150 | Bk (27500) | Ao (2200) | Ak (23000) | Ao -10% (1980) |
Tabela 2: Maksymalne straty obciążeniowe i maksymalne straty stanu jałowego dla nasłupowych trójfazowych olejowych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy o mocy znamionowej ≤315kVA
| Moc znamionowa (kVA) | Etap 1 (od dnia 1 lipca 2015 r.) | Etap 2 (od dnia 1 lipca 2021 r.) | ||
| Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | |
| 25 | Ck (900) | Ao (70) | Ak (725) | Ao (70) |
| 50 | Ck (1100) | Ao (90) | Ak (875) | Ao (90) |
| 100 | Ck (1750) | Ao (145) | Ak (1475) | Ao (145) |
| 160 | Ck + 32% (3102) | Co (300) | Ck + 32% (3102) | Co – 10% (270) |
| 200 | Ck (2750) | Ao (356) | Ak (2333) | Ao (310) |
| 250 | Ck (3250) | Ao (425) | Ak (2750) | Ao (360) |
| 315 | Ck (3900) | Ao (520) | Ak (3250) | Ao (440) |
Tabela 3: Maksymalne straty obciążeniowe i maksymalne straty stanu jałowego dla trójfazowych suchych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy o mocy znamionowej ≤3150kVA i z jednym uzwojeniem o wartości Um ≤ 24kV i drugim o wartości Um ≤ 1,1kV
| Moc znamionowa (kVA) | Etap 1 (od dnia 1 lipca 2015 r.) | Etap 2 (od dnia 1 lipca 2021 r.) | ||
| Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | Maksymalne straty obciążeniowe Pk (W) (*) | Maksymalne straty stanu jałowego Po (W) (*) | |
| ≤50 | Bk (1700) | Ao (200) | Ak (1500) | Ao - 10% (180) |
| 100 | Bk (2050) | Ao (280) | Ak (1800) | Ao - 10% (252) |
| 160 | Bk (2900) | Ao (400) | Ak (2600) | Ao - 10% (360) |
| 250 | Bk (3800) | Ao (520) | Ak (3400) | Ao - 10% (468) |
| 400 | Bk (5500) | Ao (750) | Ak (4500) | Ao - 10% (675) |
| 630 | Bk (7600) | Ao (1100) | Ak (7100) | Ao - 10% (990) |
| 800 | Ak (8000) | Ao (1300) | Ak (8000) | Ao - 10% (1170) |
| 1000 | Ak (9000) | Ao (1550) | Ak (9000) | Ao - 10% (1395) |
| 1250 | Ak (11000) | Ao (1800) | Ak (11000) | Ao - 10% (1620) |
| 1600 | Ak (13000) | Ao (2200) | Ak (13000) | Ao - 10% (1980) |
| 2000 | Ak (16000) | Ao (2600) | Ak (16000) | Ao - 10% (2340) |
| 2500 | Ak (19000) | Ao (3100) | Ak (19000) | Ao - 10% (2790) |
| 3150 | Ak (22000) | Ao (3800) | Ak (22000) | Ao - 10% (3420) |
Osobne regulacje dotyczą transformatorów rozdzielczych o mocy znamionowej ≤3150 kVA z regulacją napięcia do celów dostosowania napięcia. Wyposażone one są w odczepy przystosowane do celów eksploatacji w stanie podłączenia zasilania lub w stanie obciążenia. W tego typu transformatorach należy maksymalne poziomy dopuszczalnych start podane w tabelach 1 i 3 zwiększyć o 20% w przypadku strat stanu jałowego i o 5% w przypadku strat obciążeniowych. W etapie II należy je zwiększyć o kolejne 10%.
II. Wytyczne dotyczące trójfazowych transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy o mocy >3150kVA
Dla transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy >3150kVA dyrektywa wprowadza „wskaźnik maksymalnej sprawności” PEI (ang. Peak Efficiency Index). Oznacza on maksymalną wartość stosunku przenoszonej przez transformator mocy pozornej pomniejszonej o straty w transformatorze do znamionowej mocy pozornej transformatora:
gdzie:
- P0 straty stanu jałowego zmierzone przy napięciu znamionowy i częstotliwości znamionowej na odczepie znamionowym;
- Pc0 moc elektryczną niezbędną dla systemu chłodzenia w przypadku eksploatacji w stanie jałowym;
- Pk straty obciążeniowe zmierzone przy prądzie znamionowym i częstotliwości znamionowej na odczepie znamionowym, skorygowane o temperaturę odniesienia;
- Sr moc znamionową transformatora lub autotransformatora, na której opiera się wartość Pk.
W dyrektywie ogólnie dostępnej na stronie Komisji Europejskiej, zamieszczone są wartości współczynnika PEI w odniesieniu do mocy transformatorów o mocy >3150kVA.
III. Wymogi dotyczące informacji o produkcie
Z wejściem w życie nowej dyrektywy wymaga się od producenta podawania w dokumentacji, na stronach internetowych oraz na tabliczce znamionowej informacji o produkcie w zakresie:
- Mocy znamionowej transformatorów
- Stratach obciążeniowych
- Stratach stanu jałowego
- Mocy elektrycznej danego systemu chłodzenia wymaganego dla stanu jałowego
- O masie głównych elementów transformatora
Dla transformatorów o dwóch wartościach napięcia wymaga się podawać maksymalną wartość mocy znamionowej napięcia dolnego zgodnie z wytycznymi o korekcie strat w przypadku innych kombinacji napięć. Dla transformatorów elektroenergetycznych średniej mocy (w stosownych przypadkach) i transformatorów elektroenergetycznych dużej mocy wymagane jest podanie wartości współczynnika maksymalnej sprawności i wartości mocy, przy której występuje. Z kolei dla transformatorów średniej mocy przeznaczonych do eksploatacji na słupach elektroenergetycznych należy zamieścić oznaczenie: „Przeznaczony wyłącznie do eksploatacji na słupach energetycznych”.
Ponadto, zgodnie z dyrektywą wymaga się, by w dokumentacji technicznej zawarte były: nazwa i adres producenta, identyfikator modelu oraz kod alfanumeryczny w celu odróżnienia poszczególnych modeli tego samego producenta.
3. Podsumowanie
Nowa dyrektywa Unii Europejskiej wprowadza szereg zmian dotyczących dużej liczby transformatorów pracujących w sieci. Nowe transformatory ze stratami zgodnymi z wymaganiami dyrektywy z pewnością są jednostkami droższymi od obecnie stosowanych, lecz ich wprowadzenie może nieść ze sobą korzyści. Wykorzystanie tego typu jednostek przyczyni się do zmniejszenia strat energii przez nie generowanych, co w konsekwencji zmniejszy koszty eksploatacji.
Dyrektywa zakłada także, że kolejne zmniejszenie strat mocy w transformatorach będzie łatwiejsze w miarę zwiększenia dostępu do materiału, z jakich wykonywane są rdzenie amorficzne, co spowoduje zwiększenie ich dostępności na rynku.
Firma EG System od dłuższego czasu posiada w swojej ofercie transformatory o niezwykle zredukowanych stratach, które swoimi wartościami strat odpowiadają wartościom wymaganym w dyrektywie. Dodatkowo w związku z wejściem nowej dyrektywy od 1 lipca 2015, nasze fabryki przygotowały specjalną serię transformatorów tak, aby móc już teraz zaoferować klientom transformatory zgodne z dyrektywą Unii Europejskiej.
Zapytania ofertowe na transformatory zgodne z dyrektywą UE 548/2014 prosimy kierować na adres handlowy@egsystem.pl.