Lipiec 2026, Numer 7 (865)
SPIS TREŚCI
Jacek Dziura, Mateusz Skowron, Rafał Wojciechowski
Szczególne przypadki awarii transformatorów fotowoltaicznych
Artur Polak, Tadeusz Glinka
Badanie diagnostyczne transformatora hermetycznego i suchego – przykłady
Tomasz Bednarczyk, Dennis Albert, Bernhard Engstler, Aleksander Pirker
Pomiary diagnostyczne transformatorowych przesuwników fazowych dla potrzeb oceny
ich stanu technicznego oraz systemu zabezpieczeń
Kacper Blus, Piotr Dargiel, Grzegorz Drygała, Bartłomiej Pasternak
Składowa stała prądu w uzwojeniach transformatorów energetycznych
Stanisław Pokora, Marek Figura, Tomasz Mnich
Rozwój Krajowego Systemu Elektroenergetycznego w aspekcie strategii PSE do 2040 r.
– rola Standardów Technicznych autotransformatorów i dławików kompensacyjnych
Karolina Kucal
Wybrane rozwiązania konstrukcyjne i rozmieszczenie wyposażenia
transformatorów średniej mocy istotne w eksploatacji
Magda Wymysło, Klaudia Sokół
Rola badań laboratoryjnych w zapewnieniu jakości nowo produkowanych transformatorów
Teresa Buchacz
Aktualne możliwości oceny stanu izolacji papierowej transformatorów na podstawie badań oleju
Karolina Kaletka
Znaczenie akredytacji dla rozwoju Laboratorium Materiałów Elektroizolacyjnych
ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Sp. z o.o.
Grzegorz Grzegorzyca
Total Transformer Protection – systemowe podejście do ochrony
transformatorów elektroenergetycznych w infrastrukturze krytycznej
XIII Konferencja Naukowo-Techniczna „Zarządzanie bezpieczeństwem eksploatacji transformatorów
w dobie transformacji energetycznej” – podsumowanie
ELEKTROENERGETYCY POLSCY
Waldemar Olech (14.06.1938 – 23.12.2025)
STRESZCZENIA
Jacek Dziura, Mateusz Skowron, Rafał Wojciechowski
Szczególne przypadki awarii transformatorów fotowoltaicznych
W artykule opisano jeden z przypadków awarii transformatora na farmie fotowoltaicznej. Zaawansowana analiza „post mortem” pozwoliła na określenie źródłowej przyczyny awarii, ale też uwidoczniła zagrożenia, jakim poddany został przedmiotowy transformator. Poruszono aspekty odpowiedniej ochrony i jej selektywności, jakości zasilania, również z punktu widzenia potencjalnych uchybów kątowych pomiędzy wskazami prądów zasilania od strony falowników oraz ogólnie rozumianą minimalizację zagrożeń i redukcję czasu narażenia na stany awaryjne.
Słowa kluczowe: transformator fotowoltaiczny, przyczyny awarii, jakość zasilania, minimalizacja zagrożeń
Artur Polak, Tadeusz Glinka
Badanie diagnostyczne transformatora hermetycznego i suchego – przykłady
W artykule przedstawiono sposób diagnostyki izolacji głównej uzwojeń transformatorów olejowych hermetycznych i suchych napięciem stałym U0, a izolacji zwojowej prądem stałym I0. Napięciem stałym U0 identyfikuje się rezystancje izolacji głównej Rg15 i Rg60 oraz wykonuje się próbę polaryzacyjną: naładowanie układu izolacyjnego do napięcia U0, zwarcie w czasie tz i częściowe rozładowanie, a następnie rozwarcie i zapisanie przebiegu odbudowy napięcia. Pomiar parametrów izolacji zwojowej: pojemności Cz i rezystancji Rz wykonuje się prądem stałym I0. Wykorzystując równanie bilansu energii 0,5LI02 = 0,5CzUmax2, w chwili skokowego wyłączenia prądu I0, oblicza się parametry Cz i Rz. Sposób przeprowadzenia pomiarów zilustrowano przykładem. Obiektem badań był transformator suchy o mocy 160 kVA.
Tomasz Bednarczyk, Dennis Albert, Bernhard Engstler, Aleksander Pirker
Pomiary diagnostyczne transformatorowych przesuwników fazowych dla potrzeb oceny ich stanu technicznego oraz systemu zabezpieczeń
Transformatorowe przesuwniki fazowe (TPF) są stosowane zarówno w sieci przesyłowej jak i dystrybucyjnej w celu kontrolowania przepływu mocy w sieci elektroenergetycznej. Ich stosowanie wpływa znacząco na zwiększenie kontroli oraz stabilności systemu elektroenergetycznego. Strategiczne ich znaczenie wymaga zastosowania rozszerzonej diagnostyki stanu technicznego w trakcie eksploatacji wykraczając poza fabryczne testy akceptacyjne. W artykule przedstawiono metodologię testowania TPF w terenie, łączącą topologię transformatora, konfigurację rdzenia i układ przełącznika zaczepów (PPZ) z wykonalnymi metodami pomiarowymi, sekwencjami testów i interpretacją danych. Wykazano, że kluczowe warianty konstrukcyjne TPF – jedno- lub dwurdzeniowe, bezpośrednia lub pośrednia regulacja przesunięcia fazowego oraz symetryczne lub asymetryczne konfiguracje – znacząco wpływają na dostępność testu, zachowanie impedancji zwarciowej, charakterystykę magnesowania i diagnostykę PPZ. Zaproponowano zoptymalizowaną sekwencję testową w celu skrócenia czasu przestojów przy jednoczesnym zapewnieniu kompleksowego pokrycia, od podstawowych pomiarów izolacji i współczynnika strat do zaawansowanej diagnostyki, takiej jak zależna od częstotliwości odpowiedź dielektryczna, SFRA, FRSL, impedancja składowej zerowej i specjalistyczna ocena PPZ przy użyciu dynamicznego pomiaru prądu lub metod wibroakustycznych. Poza wykrywaniem usterek, badanie podkreśla rolę danych z testów terenowych w ustalaniu wiarygodnych danych przy wspieraniu analizy trendów i walidacji komputerowych modeli elektromagnetycznych [1]. Są niezbędne do badań zabezpieczeń, symulacji zwarć i weryfikacji złożonych schematów zabezpieczeń, ostatecznie poprawiając niezawodność całego systemu.
Kacper Blus, Piotr Dargiel, Grzegorz Drygała, Bartłomiej Pasternak
Składowa stała prądu w uzwojeniach transformatorów energetycznych
Negatywny wpływ przepływu składowej stałej prądu przez transformator był znany od dekad, a jednym z najczęściej analizowanych zjawisk w tym obszarze były geomagnetycznie indukowane prądy (GIC), prowadzące do półokresowej saturacji rdzenia, wzrostu strat jałowych i dodatkowych w konstrukcji rdzenia oraz gwałtownego wzrostu poziomu hałasu transformatora. Choć GIC pozostawały głównym źródłem prądu stałego (DC) uwzględnianym w literaturze, to równie niebezpiecznym i jednocześnie coraz bardziej powszechnym zjawiskiem jest wymuszony i ciągły przepływ składowej stałej prądu generowany przez nowoczesne układy kompensacji mocy biernej, takie jak SVC (Static Var Compensator) i STATCOM (Static Synchronous Compensator). W tych rozwiązaniach generowana składowa stała prądu nie jest zjawiskiem przypadkowym, wynika z asymetrii pracy elementów mocy, uchybów pomiarowych pętli kontrolnych oraz ograniczeń algorytmów regulacji, co sprawia, że transformator narażony jest na stałe jednokierunkowe namagnesowanie rdzenia i przesunięcie punktu jego pracy w obszar nasycenia. Zjawisko to musi być uwzględnione i przeanalizowane na wczesnym etapie projektu części aktywnej transformatora, by zapewnić bezawaryjną pracę urządzenia. W artykule przedstawiono praktyczne podejście do projektowania transformatorów przeznaczonych do współpracy z układami FACTS (Flexible AC Transmission Systems), w tym kryteria oceny indukcji wypadkowej, sposoby minimalizacji ryzyka nasycenia oraz podstawowe rozwiązania projektowe, pozwalające na bezpieczną i stabilną eksploatację w warunkach obecności stałej składowej prądu.
Stanisław Pokora, Marek Figura, Tomasz Mnich
Rozwój Krajowego Systemu Elektroenergetycznego w aspekcie strategii PSE do 2040 r.
– rola Standardów Technicznych autotransformatorów i dławików kompensacyjnych
Krajowy System Elektroenergetyczny w najbliższych dziesięciu latach ulegnie dużej transformacji. Międzynarodowa Agencja Energetyczna prognozuje, że do 2035 roku zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie rosło sześciokrotnie szybciej niż na wszystkie inne rodzaje energii. Energetyka rozproszona nawet obecnie w dużym stopniu decyduje o warunkach pracy systemu. Jego stabilność i bezpieczeństwo wymagają, aby operatorzy mieli możliwość obserwowania wszystkich zasobów w sieci, a w razie konieczności przejmowania nad nimi kontroli. Wraz z realizacją inwestycji w nowe i modernizowane stacje elektroenergetyczne zaktualizowano specyfikacje techniczne dotyczące autotransformatorów i dławików kompensacyjnych. W artykule omówiono najważniejsze wytyczne stosowane przy zamawianiu tych urządzeń do pracy w KSE stosowane w Polskich Sieciach Elektroenergetycznych.
Karolina Kucal
Wybrane rozwiązania konstrukcyjne i rozmieszczenie wyposażenia transformatorów średniej mocy istotne w eksploatacji
W artykule przedstawiono wybrane rozwiązania konstrukcyjne oraz sposoby rozmieszczenia wyposażenia transformatorów średniej mocy mające istotny wpływ na ich eksploatację. Omówiono zagadnienia związane z bezpieczeństwem pracy, diagnostyką techniczną, dostępnością serwisową oraz logistyką transportu i montażu. Szczególną uwagę poświęcono systemom monitoringu online, zabezpieczeniom transformatora oraz rozwiązaniom konstrukcyjnym zwiększającym niezawodność i ułatwiającym obsługę urządzenia.
Magda Wymysło, Klaudia Sokół
Rola badań laboratoryjnych w zapewnieniu jakości nowo produkowanych transformatorów
Olej w transformatorach pełni funkcję chłodzącą i izolacyjną oraz stanowi źródło informacji o stanie technicznym urządzenia. Analiza gazów rozpuszczonych (DGA) umożliwia wczesne wykrywanie rozwijających się defektów wewnętrznych, takich jak wyładowania niezupełne, przegrzania o różnym zakresie temperatur oraz wyładowania iskrowe o małej i dużej energii. Zawartość wody oznaczana metodą Karla Fischera pozwala ocenić zawilgocenie układu izolacyjnego transformatora i poprawność procesów technologicznych. Badania fizykochemiczne, w tym analiza stałych zanieczyszczeń i widma FTIR, dostarczają dodatkowych informacji o stanie oleju, wspierając niezawodną i bezpieczną przyszłą eksploatację transformatorów. W artykule przedstawiono badania laboratoryjne mające na celu weryfikację jakości nowych jednostek przed opuszczeniem zakładu produkcyjnego.
Teresa Buchacz
Aktualne możliwości oceny stanu izolacji papierowej transformatorów na podstawie badań oleju
W artykule omówiono badania oleju służące wykrywaniu produktów świadczących o degradacji izolacji papierowej w transformatorze. Szczególną uwagę poświęcono analizie zawartości pochodnych furanu i ocenie wyników uzyskiwanych po regeneracji oleju i dodaniu inhibitora. Przedstawiono również nowe wskaźniki zestarzenia celulozy – lekkie alkohole: metanol i etanol oraz możliwości zastosowania dotychczasowych metod badawczych do układów izolacyjnych z papierem stabilizowanym termicznie (TUP). Przedyskutowano zalety i ograniczenia poszczególnych metod badawczych.
Karolina Kaletka
Znaczenie akredytacji dla rozwoju Laboratorium Materiałów Elektroizolacyjnych
ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Sp. z o.o.
W artykule zaprezentowano Laboratorium Materiałów Elektroizolacyjnych firmy ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Sp. z o.o. spełniające wymagania akredytacji zgodnie z normą PN-EN ISO/IEC 17025:2018-02. Wdrożony system oparto na kompetencjach personelu, bezstronności, poufności i nadzorze nad procesami badawczymi, co owocuje wysoką jakością otrzymywanych wyników pomiarów obarczonych minimalną niepewnością. W artykule przedstawiono zakres akredytacji Laboratorium obejmujący: oznaczanie gazów wolnych i rozpuszczonych w cieczach elektroizolacyjnych metodą chromatografii gazowej oraz oznaczanie zawartości wody metodą Karla Fischera. W artykule zwrócono uwagę na rolę jakości wykonywanych badań w kontekście bezpieczeństwa infrastruktury elektroenergetycznej.
Grzegorz Grzegorzyca
Total Transformer Protection – systemowe podejście do ochrony transformatorów elektroenergetycznych w infrastrukturze krytycznej
W artykule przedstawiono koncepcję Total Transformer Protection (TTP) jako systemowe podejście do ochrony transformatorów elektroenergetycznych pracujących w infrastrukturze krytycznej. TTP integruje systemy zabezpieczeniowe, diagnostyczne i eksploatacyjne w zamkniętej pętli decyzyjnej obejmującej pomiar, interpretację, korelację, predykcję oraz działania eksploatacyjne. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ zjawisk dynamicznych występujących w SEE, rolę przełącznika OLTC, znaczenie diagnostyki SFRA oraz wykorzystanie korelacji algorytmicznej danych. Zaproponowane podejście umożliwia przejście od eksploatacji reaktywnej do aktywnego zarządzania ryzykiem transformatorów. Podkreślono również znaczenie kumulujących się skutków oddziaływań dynamicznych oraz korelacji zdarzeń eksploatacyjnych z wynikami diagnostycznymi dla lepszego rozumienia długoterminowych mechanizmów degradacyjnych.
0
86
102
20
