Čeština

siemens.com/energy/transformers
Nové EU-požadavky na transformátory
Nařízení Evropské komise pro navrhování s ohledem
na ochranu životního prostředí (ekodesign)
V červenci 2015 vstupuje v platnost Nařízení Evropské
komise pro navrhování transformátorů s ohledem na
ochranu životního prostředí. Nová pravidla mají platit od
července 2015 v celé Evropě; další stupeň s přísnějšími
minimálními standardy je plánován na rok 2021.
Všeobecné informace
Označení nařízení:
Č. 548/2014 komise pro realizaci Směrnice 2009/125/ES
pro navrhování s ohledem na ochranu životního prostředí
Rozsah platnosti: Distribuční a výkonové transformátory
Obsah: Směrnice stanovuje rámec pro požadavky na
­ekologické navrhování výrobků s významnou spotřebou
energie. Jejími cíli jsou zlepšená energetická účinnost
a všeobecná ekologická únosnost elektrických zařízení
a s tím spojené snížení emisí CO2.
Část E2 se zabývá skupinou výrobků Transformátory.
Na základě přípravné studie byly Evropskou komisí stanoveny určité standardy pro ekologii a navrhování transformátorů, které byly nyní akceptovány v novém realizačním
nařízení. V zásadě má být realizací nového nařízení dosaženo zvýšení účinnosti o 20 %.
Výjimky: Nařízení neplatí pro transformátory, které jsou
speciálně vyprojektované a používané pro následující
­účely:
• Transformátory pro použití na moři
• Transformátory pro nouzový provoz
• (Úsporné) transformátory pro napájení vlaků
• Uzemňovací transformátory
• Transformátory namontované na kolejových vozidlech
• Spouštěcí transformátory pro zapínání trojfázových
motorů, aby se zabránilo prudkým poklesům napětí
• Zkušební transformátory pro vytvoření určitého napětí
nebo proudu pro zkoušení elektrických zařízení
• Svařovací transformátory pro oblouková nebo odporová
svařovací zařízení
• Transformátory pro použití pod vodou
• Transformátory s ochranou proti výbuchu pro použití
v hlubinných dolech
• Transformátory výhradně středního napěti
(převod střední napěti na střední napěti) do 5 MVA
• Velké výkonové transformátory, pokud se prokáže,
že technicky dosažitelné varianty, aby byl splněn
požadavek daný směrnicí na minimální energetickou
účinnost, nejsou použitelné pro určitou aplikaci.
• Velké výkonové transformátory, které se použijí jako
ekvivalentní náhrada existujících velkých výkonových
transformátorů na fyzicky stejném místě/ve stejném
systému, není-li možná náhrada bez neúměrných
nákladů spojených s přepravou a/nebo instalací.
Toto se netýká požadavků na informace o výrobku
a ­technickou dokumentaci (viz str. 3).
• Měřicí transformátory pro napájení měřicích přístrojů,
počítadel, relé a podobných přístrojů
• Transformátory s vinutími nižšího napětí pro použití
s usměrňovači pro dodávku stejnosměrného proudu
• Pecní transformátory
Answers for energy.
1.Požadavky na distribuční transformátory
(trojfázové, ≤ 3,150 kVA)
a. Kapalinou plněné distribuční transformátory
Maximální ztráty nakrátko a ztráty naprázdno pro kapalinou
plněné distribuční transformátory s jedním systémem vinutí
Um ≤ 24 kV a jedním Um ≤ 1,1 kV
Stupeň 1 (1. července 2015)
Stupeň 1 (1. července 2015)
Max. ztráty
naprázdno
PO (W)*
Max. ztráty
nakrátko
PK (W)*
Max. ztráty
­naprázdno
PO (W)*
800
Ak (8.000)
Ao (1.300)
Ak (8.000)
Ao –10 % (1.170)
1.000
Ak (9.000)
Ao (1.550)
Ak (9.000)
Ao –10 % (1.395)
1.250
Stupeň 2 (1. července 2021)
Ak (11.000)
Ao (1.800)
Ak (11.000)
Ao –10 % (1.620)
1.600
Ak (13.000)
Ao (2.200)
Ak (13.000)
Ao –10 % (1.980)
2.000
Ak (16.000)
Ao (2.600)
Ak (16.000)
Ao –10 % (2.340)
2.500
Ak (19.000)
Ao (3.100)
Ak (19.000)
Ao –10 % (2.790)
3.150
Ak (22.000)
Ao (3.800)
Ak (22.000)
Ao –10 % (3.420)
Jmeno- Max. ztráty
nakrátko
vitý
výkon PK (W)*
(kVA)
Max. ztráty
naprázdno
PO (W)*
Max. ztráty
nakrátko
PK (W)*
Max. ztráty
­naprázdno
PO (W)*
≤ 25
Ck (900)
Ao (70)
Ak (600)
Ao –10 % (63)
50
Ck (1.100)
Ao (90)
Ak (750)
Ao –10 % (81)
100
Ck (1.750)
Ao (145)
Ak (1.250)
Ao –10 % (130)
160
Ck (2.350)
Ao (210)
Ak (1.750)
Ao –10 % (189)
250
Ck (3.250)
Ao (300)
Ak (2.350)
Ao –10 % (270)
315
Ck (3.900)
Ao (360)
Ak (2.800)
Ao –10 % (324)
400
Ck (4.600)
Ao (430)
Ak (3.250)
Ao –10 % (387)
500
Ck (5.500)
Ao (510)
Ak (3.900)
Ao –10 % (459)
630
Ck (6.500)
Ao (600)
Ak (4.600)
Ao –10 % (540)
800
Ck (8.400)
Ao (650)
Ak (6.000)
Ao –10 % (585)
1.000
Ck (10.500)
Ao (770)
Ak (7.600)
Ao –10 % (693)
1.250
Bk (11.000)
Ao (950)
Ak (9.500)
Ao –10 % (855)
1.600
Bk (14.000)
Ao (1.200)
Ak (12.000)
Ao –10 % (1.080)
2.000
Bk (18.000)
Ao (1.450)
Ak (15.000)
Ao –10 % (1.305)
2.500
Bk (22.000)
Ao (1.750)
Ak (18.500)
Ao –10 % (1.575)
3.150
Bk (27.500)
Ao (2.200)
Ak (23.000)
Ao –10 % (1.980)
d.Korekce ztrát nakrátko a ztrát naprázdno
pro jiná napětí
Jedno vinutí
s Um ≤ 24 kV
a jedno vinutí
Um > 1,1 kV
Maximální ztráty uvedené v tabulkách 1a a 1c se musí
­zvýšit o 10 %.
Jedno vinutí
s Um = 36 kV
a jedno vinutí
Um ≤ 1,1 kV
Maximální ztráty uvedené v tabulkách 1a a 1c se
musí zvýšit o 15 % (ztráty naprázdno), resp. o 10 %
(ztráty nakrátko).
Jedno vinutí
s Um = 36 kV
a jedno vinutí
Um > 1,1 kV
Maximální ztráty uvedené v tabulkách 1a a 1c se
musí zvýšit o 20 % (ztráty naprázdno), resp. o 15 %
(ztráty nakrátko).
Dvojí napětí na
jednom vinutí
U transformátorů s jedním vysokonapěťovým vinutím
a dvěma napětími z odbočkového nízkonapěťového vinutí
se ztráty vypočítají na základě vyššího napětí nízkonapěťového vinutí; musí odpovídat nejvyšším dovoleným ztrátám
v tabulkách 1a a 1c. U takových transformátorů je nejvyšší
disponibilní výkon při nižším napětí na nízkonapěťovém
­vinutí omezen na 0,85násobek jmenovitého výkonu, který
je přiřazen nízkonapěťovému vinutí při jeho vyšším napětí.
b.Požadavky pro na stožáru namontované
transformátory od 25 do 315 kVA
Stupeň 1 (1. července 2015)
U transformátorů s jedním nízkonapěťovým vinutím se
dvěma napětími z odbočkového vysokonapěťového vinutí
se ztráty vypočítají na základě vyššího vysokého napětí;
musí odpovídat nejvyšším dovoleným ztrátám v tabulkách
1a a 1c. U takových transformátorů je nejvyšší disponibilní
výkon při nižším napětí vysokonapěťového vinutí omezen
na 0,85násobek jmenovitého výkonu, který je přiřazen
­vysokonapěťovému vinutí při jeho vyšším napětí.
Stupeň 2 (1. července 2021)
Jmeno- Max. ztráty
nakrátko
vitý
výkon PK (W)*
(kVA)
Max. ztráty
naprázdno PO
PO (W)*
Max. ztráty
nakrátko
PK (W)*
Max. ztráty
­naprázdno
PO (W)*
25
Ck (900)
Ao (70)
Bk (725)
Ao (70)
50
Ck (1.100)
Ao (90)
Bk (875)
Ao (90)
100
Ck (1.750)
Ao (145)
Bk (1.475)
Ao (145)
160
Ck +32 % (3.102) Co (300)
Ck +32 % (3.102) Co –10 % (270)
200
Ck (2.750)
Co (356)
Bk (2.333)
Bo (310)
250
Ck (3.250)
Co (425)
Bk (2.750)
Bo (360)
315
Ck (3.900)
Co (520)
Bk (3.250)
Bo (440)
c. Distribuční transformátory zalité do pryskyřice
(≤ 3.150 kVA)
Maximální ztráty při zatížení a ztráty naprázdno pro
­distribuční transformátory zalité do pryskyřice s jedním
systémem vinutí ≤ 24 kV a jedním ≤ 1,1 kV.
Stupeň 1 (1. července 2015)
Stupeň 2 (1. července 2021)
Jmeno- Max. ztráty
nakrátko
vitý
výkon PK (W)*
(kVA)
Stupeň 2 (1. července 2021)
Jmeno- Max. ztráty
nakrátko
vitý
výkon PK (W)*
(kVA)
Max. ztráty
naprázdno
PO (W)*
Max. ztráty
nakrátko
PK (W)*
Max. ztráty
­naprázdno
PO (W)*
≤ 50
Bk (1.700)
Ao (200)
Ak (1.500)
Ao –10 % (180)
100
Bk (2.050)
Ao (280)
Ak (1.800)
Ao –10 % (252)
160
Bk (2.900)
Ao (400)
Ak (2.600)
Ao –10 % (360)
250
Bk (3.800)
Ao (520)
Ak (3.400)
Ao –10 % (468)
400
Bk (5.500)
Ao (750)
Ak (4.500)
Ao –10 % (675)
630
Bk (7.600)
Ao (1.100)
Ak (7.100)
Ao –10 % (990)
Je-li plný jmenovitý výkon k dispozici nezávisle na kombinaci
napětí, může se v tabulkách 1a a 1c uvedená hodnota ztrát
zvýšit u ztrát naprázdno o 15 % a u ztrát nakrátko o 10 %.
Dvojí napětí na
obou vinutích
U transformátorů s dvojím napětím na obou vinutích se
mohou nejvyšší dovolené ztráty v tabulkách 1a a 1c jak
u ztrát naprázdno, tak u ztrát nakrátko zvýšit o 20 %. Velikost ztrát je vztažena k nejvyššímu možnému jmenovitému
napětí za předpokladu, že jmenovitý výkon je nezávislý na
kombinaci napětí.
e.Požadavky na distribuční transformátory
≤ 3.150 kVA s přepínači odboček (vč. distribučních
transformátorů s regulátorem napětí)
Výše uvedené maximální ztráty musí být zvýšeny v kroku
1 o 20 % (ztráty naprázdno), resp. o 5 % (ztráty nakrátko),
v kroku 2 o 10 % ztráty naprázdno.
* Nejvyšší ztráty pro jmenovité výkony v kVA, které se nacházejí mezi hodnotami uvedenými v tabulce, se zjistí lineární interpolací.
2.Výkonové transformátory
3.Požadavky na informace o výrobku
a.Požadavky na střední výkonové transformátory
(trojfázové, > 3.150 kVA)
Pro výkonové transformátory > 3.150 kVA byl zaveden
tzv. „index minimální špičkové účinnosti (Minimum Peak
Efficiency Index“), který se udává v procentech. Také zde
proběhne realizace ve dvou krocích.
Od 1. července 2015 jsou výrobci povinni poskytovat
­následující informace o výrobcích:
Jmenovitý výkon, ztráty při zatížení, ztráty při chodu
­naprázdno a elektrický výkon chladicího systému při
­chodu naprázdno musí být uvedeny v každé dokumentaci
výrobku a na výkonovém štítku.
Jmenovitý výkon
(kVA)
Stupeň 1
(1. července 2015)
Stupeň 2
(1. července 2021)
3.150 < Sr ≤ 4.000
99,465
5.000
99,483
99,548
6.300
99,510
99,571
Index minimální špičkové účinnosti (%)
99,532
8.000
99,535
99,593
10.000
99,560
99,615
12.500
99,588
99,640
16.000
99,615
99,663
99,684
20.000
99,639
25.000
99,657
99,700
31.500
99,671
99,712
40.000
99,684
99,724
b.Požadavky na suché transformátory
(střední jmenovitý výkon) (trojfázové, > 3.150 kVA)
Jmenovitý výkon
(kVA)
Stupeň 1
(1. července 2015)
3.150 < Sr ≤ 4.000
99,348
5.000
99,354
99,387
6.300
99,356
99,389
Tam, kde je to použitelné, je nutno u výkonových transformátorů uvést v dokumentaci a na výkonovém štítku index
maximální účinnosti a výkon, při němž je dosahován.
V každé informaci o výrobku musí být údaj o hmotnosti
všech hlavních komponent transformátoru.
4.Měření a výpočtové metody
Měření musí být prováděna použitím spolehlivého,
­přesného a opakovatelného postupu. Tento obsahuje
­všeobecně uznané měřicí metody.
Výpočet indexu špičkové účinnosti pro výkonové trans­
formátory je založen na poměru přenášeného výkonu
zmenšeného o elektrické ztráty k přenášenému výkonu
transformátoru.
Stupeň 2
(1. července 2021)
Index minimální špičkové účinnosti (%)
99,382
8.000
99,357
99,390
≥ 10.000
99,357
99,390
c. Požadavky na velké výkonové transformátory
Výpočtový výkon
(MVA)
Stupeň 1
(1. července 2015)
Stupeň 2
(1. července 2021)
Index minimální špičkové účinnosti (%)
≤4
99,465
99,532
5
99,483
99,548
6,3
99,510
99,571
8
99,535
99,593
10
99,560
99,615
12,5
99,588
99,640
16
99,615
99,663
20
99,639
99,684
25
99,657
99,700
31,5
99,671
99,712
40
99,684
99,724
50
99,696
99,734
63
99,709
99,745
80
99,723
99,758
≥ 100
99,737
99,770
P0 = ztráty při chodu naprázdno při jmenovitém napětí
a jmenovité frekvenci na měřené odbočce.
Pc0= elektrický výkon chladicího systému při chodu
­naprázdno
Pk = změřené ztráty při jmenovitém proudu a jmeno­
vité frekvenci na měřené odbočce korigované
podle referenční teploty dle EN 60076-2
Sr = jmenovitý výkon transformátoru, k němuž jsou
vztaženy ztráty nakrátko Pk
Často kladené otázky
Které zákonné povinnosti z toho
vyplývají?
Transformátory, které budou v Evropském
hospodářském prostoru (EHP) uváděny
do oběhu, musí od 1. července 2015
mimo jiné bezpodmínečně odpovídat
­požadavkům nového Nařízení pro navrhování s ohledem na ochranu životního
prostředí, pakliže spadají do rozsahu jeho
platnosti. Protože nařízení je opatřením
pro realizaci směrnice 2009/215/ES, použije se jako důkaz jejího dodržení značka
CE a vystaví se odpovídající EU prohlášení
o shodě.
Výše uvedená směrnice se nepoužije při
výrobě produktů pro export do zemí mimo
EHP. Výrobky, které již byly uvedeny do
oběhu a provozu, smějí být i nadále provozovány.
Kdo je odpovědný za splnění?
Odpovědnost přísluší tomu, kdo chce
­výrobek v Evropském hospodářském prostoru (EHP) uvést do oběhu. To je buď
­výrobce, jeho zmocněnec, nebo dovozce
výrobku.
Rozhodující je uvedení transformátoru do
oběhu, resp. pokud se transformátor do
oběhu neuvádí (např. při vlastním použití
výrobcem), jeho uvedení do provozu.
Uvedením do oběhu se dle definice
­rozumí „první poskytnutí výrobku jakožto
energeticky významného spotřebiče na
trhu Společenství pro distribuci nebo
­použití ve Společenství“.
Kdo kontroluje dodržení předpisů?
Sledování trhu přísluší v České
Republice pravděpodobně kontrolnímu
orgánu SEI – Státní Energetická Inspekce
(www.cr-sei.cz) anebo ERÚ – Energetický
Regulační Úřad (www.eru.cz).
Dokáže firma Siemens splnit zadání?
Firma Siemens již v minulých letech
­navrhla a vyrobila transformátory, které
splňují požadavky prvního a částečně
­druhého stupně nového Nařízení pro navrhování s ohledem na ochranu životního
prostředí. Díky použití nových materiálů,
jako např. amorfních jádrových plechů u
distribučních transformátorů, lze vyrobit
transformátory s ještě vyšší energetickou
účinností.
Zejména u velkých výkonových transformátorů jsme získali zkušenost, že stupeň
účinnosti může být na základě již známých
metod dokonce vyšší, než je požadováno.
Osvědčila se přitom dlouhodobě použí­
vaná metodika vyhodnocení ztrát pro
­stanovení individuálních, ekonomicky
­optimálních řešení. Měla by se tudíž
­používat i nadále.
Jaké dopady má Směrnice na
navrhování transformátorů?
Možným důsledkem může být rostoucí
spotřeba materiálů a použití jakostnějších
elektroplechů; větší rozměry a hmotnosti
a v důsledku toho zvýšené investiční
­náklady.
Je však důležité, že všechny zákonné
­požadavky 1. stupně (od r. 2015) je
­možné realizovat již dnes v průmyslu
­dostupnými konstrukčními metodami
a materiály.
Máte dotazy ke Směrnici pro
navrhování s ohledem na ochranu
životního prostředí?
Pokud máte dotazy ke Směrnici pro
navrhování s ohledem na ochranu
životního prostředí resp. k její realizaci
a splnění, obraťte se prosím na svoji
kontaktní osobu ve firmě Siemens.
Vydavatel a Copyright © 2014:
Siemens AG
Energy Sector
Freyeslebenstraße 1
91058 Erlangen, Germany
Siemens AG
Energy Sector
Power Transmission Division
Transformers
Katzwanger Straße 150
90461 Nürnberg, Germany
www.siemens.com/energy
Power Transmission Division
Printed in Germany
TH 101-140464 DB 0714
siemens.com/energy/transformers