Velké elektrické výkony jsou z elektráren k odběratelům přenášeny po elektrických vedeních. Transformační stanice pro ZVN a VVN jsou většinou vybudovány jako venkovní zařízení na nekrytém volném prostranství. Transformátory jsou připevněny na betonových podstavcích, odpojovače a výkonové vypínače jsou instalovány na otevřených konstrukcích.

Úrovně napětí

Velké elektrické výkony jsou z elektráren k odběratelům přenášeny po elektrických vedeních. Snahou je přenášet výkony při vysokém napětí, tj. při malých proudech, což ušetří náklady na vedení velkého průřezu, případně tepelné ztráty při malém průřezu (a tím velkém odporu) vedení. Protože nelze vést vysoké napětí až k odběrateli, používají se pro rozvod elektrické energie 4 úrovně napětí (obr. 1).

Generátory v elektrárnách vyrábějí trojfázový střídavý proud o napětí mezi 6 kV až 30 kV, které je transformováno nahoru na 220 kV, tj. velmi vysoké napětí (VVN: 52 kV až 300 kV mezi vodiči) nebo na 380 kV (u jaderných a velkých tepelných elektráren). Rozdělení napětí do kategorií upravuje ČSN 33 0010. Napětí 380 kV (300 kV až 800 kV) je označováno jako zvlášť vysoké napětí (ZVN). Trasy vedení ZVN jsou využívány pro dálkové a mezinárodní přenosy elektrické energie. Menší elektrárny dodávají elektřinu do sítě na napěťové úrovni 110 kV Na této napěťové úrovni je dodávána elektrická energie i do velkých továren a tato úroveň je rovněž v kategorii velmi vysoké napětí (VVN). Na úrovni vysokého napětí (VN) (1 kV až 52 kV efektivní hodnota napětí mezi vodiči) je dodávána elektrická energie zákazníkům s vlastními transformátory nebo k transformátorům pro místní rozvody nízkého napětí (50 V až 1 000 V mezi vodiči v uzemněné soustavě). Převody na nižší úroveň napětí jsou zajištěny transformátory (obr. 1).

Obr. 1 Napěťové úrovně při rozvodu elektrické energie

Zařízení transformačních stanic

Transformační stanice pro ZVN a VVN jsou většinou vybudovány jako venkovní zařízení na nekrytém volném prostranství (obr. 2). Transformátory jsou připevněny na betonových podstavcích, odpojovače a výkonové vypínače jsou instalovány na otevřených konstrukcích (obr. 2). Příchozí venkovní vedení jsou v transformačních stanicích na rámových konstrukcích. Mezi izolátory těchto konstrukcí jsou spojovací závěsy. Pod závěsy, kolmo na jejich směr, je veden systém sběrnic (obr. 2). Připojení příchozích (resp. odchozích) vedení přes sběrnice k transformátoru je realizováno přes odpojovače. Odpojovače, odpínače a výkonové vypínače mají většinou dálkové ovládání.

Obr. 2 Kompaktní transformátorová stanice

Pro menší prostorovou náročnost při budování transformátoroven a rozvoden VN jsou tato zařízení z důvodu lepší ochrany před povětrnostními vlivy a často z důvodu bezpečnosti v městské zástavbě budována v uzavřených prostorách. V případě venkovní přípojky jsou často umísťovány transformátory na stožárech a v případě kabelových přípojek jsou budovány většinou kompaktní transformační (nebo též transformátorové) stanice (obr. 2). Zařízení jsou nainstalována do jednotlivých polí nebo buněk typizovaných skříní, ve kterých jsou připraveny prostory pro svorkovnice příchozích a odchozích vedení, měřicích transformátorů, odpojovačů a výkonových vypínačů i hlavního transformátoru. Zařízení musí být odvětráno kvůli chlazení a pod olejovým transformátorem musí být olejotěsná vana.

Vypínače jsou často uzavřeny v nádobách (obr. 3) naplněných fluoridem sírovým (SF6), který má za normálního atmosférického tlaku 0,1 MPa (1 bar) trojnásobné průrazné napětí než vzduch, takže prostorové nároky u vypínačů klesnou na 20 % oproti běžným zařízením. Při kompletním zapouzdření je také vyloučen dotyk obsluhy s částmi pod napětím.

Obr. 3 Vnitřní prostor rozvody s ochranným plynem SF6

Vysoko napěťové vypínače

Podle použití rozlišujeme odpojovače, zátěžové odpojovače (odpínače) a výkonové vypínače. Jsou používány podle jmenovitého napětí a vypínacích vlastností s přihlédnutím ke způsobu ochrany. Vypínače VN a WN (resp. ZVN) mohou být obsluhovány ručně (odpojovače bez napětí), servopohonem, napnutými pružinami nebo stlačeným plynem (expanzní vypínače).

Literatura:
Klauz Tkotz a kolektiv, Příručka pro elektrotechnika, EUROPA – SOBOTÁLES.cz