Eksplozja transformatora - jak się zabezpieczyć?

Przedsiębiorcy zadają coraz więcej pytań w kwestii bezpiecznego użytkowania transformatorów. To urządzenia pracujące bez przerwy kilkadziesiąt lat i przetwarzające pokaźne ilości energii, zatem prawdopodobieństwo ich awarii jest dość duże. Jak się przed tym ustrzec? Istnieje wiele rozwiązań dostępnych na rynku, jednak eksperci od energetyki z całego świata jako najskuteczniejsze wskazują Transformer Protector.

Transformer Protector w ciągu 20 lat skutecznie zabezpieczył już tysiące zakładów. Jak podkreśla Michael T. Jobczyk, Explosion & Process Safety Manager z CORONA Serwis, przedsiębiorcy coraz chętniej decydują się na to rozwiązanie. - Na całym świecie pracuje już ponad 3200 tych systemów. Ich skuteczność dowiedziona jest zatem w praktyce. Obecnie nie ma na rynku rozwiązania, które mogłoby konkurować z TP. To system, który praktycznie nie zawodzi, a koszt inwestycji jest nieporównywalnie niski w porównaniu z potencjalnymi stratami w przypadku eksplozji transformatora - mówi Jobczyk.

Nie każde rozwiązanie skuteczne?

Luki w przepisach oraz globalizacja rynku spowodowały niepokojący spadek w jakości nowych transformatorów. Dlatego też przewiduje się, że ich żywotność znacznie spadnie, a ich awaryjność z biegiem lat będzie rosła. Podstawowe środki ochrony transformatorów są niewystarczające. Obecnie stosowany jest np. przekaźnik Buchholza, który według polskich przepisów należy stosować we wszystkich transformatorach o mocy powyżej 1 MVA. Do jego głównych wad należy zaliczyć przede wszystkim wolny czas zadziałania - powyżej 100 m/s. Często stosowany jest także zawór upustowy bezpieczeństwa. Niestety, funkcjonuje on wyłącznie przy niskim wzroście ciśnienia oraz nie ma odpowiedniej wydajności przy zwarciu łukowym.

Przedsiębiorcy często zabudowują transformatory murem, jednak to jedynie zapobiega rozprzestrzenianiu się ognia, a nie jego powstawaniu. Niewystarczającym rozwiązaniem jest również montowanie instalacji gaszących za pomocą wody bądź piany. Te urządzenia gaszą bowiem powstały już ogień, a jak wiadomo, najskuteczniejszą metodą ochrony jest zapobieganie.

Powszechnie używane systemy gaśnicze nie są w stanie zatrzymać procesu nadciśnienia i tym samym zatrzymać procesu rozerwania kadzi i późniejszego pożaru, rozlania oleju i skażenia środowiska. Pospolity przekaźnik Buchholza, nie zdąży zadziałać przed rozerwaniem kadzi, a system gaszenia zamontowany dookoła nie ugasi pożaru.

Jak działa TP?

Po wystąpieniu zwarcia, dzięki szybkiemu rozprężeniu transformatora udaje się zapobiec eksplozji. Rozwiązanie bazuje na bezpośredniej reakcji mechanicznej zestawu rozprężającego względem wewnętrznego ciśnienia dynamicznego kadzi, wywołanego przez łuk elektryczny.

Dzieje się to w czasie zaledwie 0,5-20 milisekund. TP nie potrzebuje do tego zastosowania żadnego zewnętrznego wyzwalacza. Pierwszy dynamiczny pik ciśnienia uaktywnia system zanim wytworzone zostanie wysokie ciśnienie statyczne. W tym momencie transformator jest chroniony przed eksplozją i pożarem.

Gdy zabezpieczenie Transformer Protector zostaje aktywowane, do skrzynki kontrolnej wysyłany jest sygnał. Po jego odebraniu inicjowany jest alarm aktywujący wtłoczenie azotu do wnętrza kadzi transformatora. Przepływ obojętnego gazu rozprowadza gazy wybuchowe tak, aby uniemożliwić kontakt tlenu z gazami samozapalnymi, a następnie studzi transformator. System montowany jest na zewnątrz transformatora.

Czym różni się TP od innych zabezpieczeń

Transformer Protector jest przede wszystkim ekologiczny - chroni środowisko przed skażeniami wywołanymi np. rozlanym olejem transformatorowym poprzez niedopuszczenie do nawet najmniejszej eksplozji czy pożaru. Znacznie zmniejsza przerwy w dostawie energii, redukuje koszty związane z awarią oraz zapewnia bezpieczeństwo pracowników, chroniąc ich zdrowie, a nie raz życie.

Przy doborze odpowiedniego zabezpieczenia dla transformatora, pod uwagę należy wziąć również koszty jego eksploatacji.

Choć cena samego Transformer Protector w porównaniu z tradycyjnymi tryskaczami jest wyższa, to koszty operacyjne w ciągu 40 lat (tyle średnio pracuje transformator) są aż kilkukrotnie niższe. W takim porównaniu korzystanie z systemu TP jest dużo bardziej ekonomiczne. Co istotne producent urządzenia gwarantuje ubezpieczenie OC u największego Szwajcarskiego ubezpieczyciela Zurich, a jego kwota może wynieść nawet 15 mln euro!

Uznanie ekspertów

Transformer Protector od momentu zarejestrowania w urzędzie patentowym w 1999 r. otrzymał liczne certyfikaty i wyróżnienia. W 2002 roku przeszedł pozytywną ocenę po testach przeprowadzonych przez Electricite de France (EDF) a dwa lata później otrzymał renomowany certyfikat od niezależnego, akredytowanego laboratorium wysokiego napięcia CEPEL. Ponadto, od 2015 roku amerykański Związek Ochrony Przeciwpożarowej (NFPA) w publikowanych normach zaleca ścisłą ochronę przeciwpożarową w elektrowniach i stacjach wysokiego napięcia. TP spełnia wszystkie te szczegółowe normy.

Warto również dodać, że w trakcie XVI edycji Power-Gen Europe, urządzenie otrzymało wyróżnienie za "Najlepszy Produkt 2008" w zakresie najnowocześniejszej technologii wiodących na świecie innowatorów energetyki. Najnowszym potwierdzeniem skuteczności systemu jest rekomendacja Stowarzyszenia Elektryków Polskich z 2020 r. Jak czytamy w uzasadnieniu: "Oddział Zagłębia Węglowego Stowarzyszenia Elektryków Polskich z siedzibą w Katowicach, rekomenduje do stosowania zabezpieczenie olejowych transformatorów za pomocą Sergi Transformer Protector. Rekomendowane rozwiązanie w pełni nadają się do profesjonalnych zastosowań w trakcie procesów modernizacyjnych oraz inwestycyjnych ograniczając do minimum ryzyko eksplozji i pożaru transformatorów."

Choć producenci transformatorów ciągle udoskonalają technologię, to zapewnienie bezawaryjnej pracy transformatorów jest niemożliwe. Istotne staje się zatem zabezpieczenie tych urządzeń skutecznymi systemami przeciwwybuchowymi. Jak wskazano powyżej Transformer Protector jest obecnie najskuteczniejszy na rynku.