Меню

Способы регулирования напряжения трансформатора рпн

Регулирование напряжения трансформатора

Проблема состоит в том, что напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагруженности, в то время как для адекватной работы большинства потребителей электроэнергии необходимым условием является нахождение питающего напряжения в определенном диапазоне, чтобы оно не было бы выше или ниже определенных приемлемых границ.

Поэтому и нужны какие-то способы подстройки, регулирования, корректировки сетевого напряжения. Один из лучших способов — это изменение по мере надобности коэффициента трансформации путем уменьшения или увеличения числа витков в первичной или во вторичной обмотке трансформатора, в соответствии с известной формулой: U1/U2 = N1/N2.

Силовой трансформатор

Для регулировки напряжения на вторичных обмотках трансформаторов, с целью поддержания у потребителей правильной величины напряжения, — у некоторых трансформаторов предусмотрена возможность изменять соотношение витков, то есть корректировать таким образом в ту или иную сторону коэффициент трансформации.

Подавляющее большинство современных силовых трансформаторов оснащено специальными устройствами, позволяющими выполнять регулировку коэффициента трансформации, то есть добавлять или убавлять витки в обмотках.

Такая регулировка может выполняться либо прямо под нагрузкой, либо только тогда, когда трансформатор заземлен и полностью обесточен. В зависимости от значимости объекта, и от того, насколько часто необходимы данные регулировки, — встречаются более или менее сложные системы переключения витков в обмотках: осуществляющие ПБВ — «переключение без возбуждения» или РПН — «регулирование под нагрузкой». В обеих случаях обмотки трансформатора имеют ответвления, между которыми и происходит переключение.

Устройство силового трансформатора

Переключение без возбуждения

Регулирование напряжения трансформатора

Переключение без возбуждения выполняют от сезона — к сезону, это плановые сезонные переключения витков, когда трансформатор выводится из эксплуатации, что конечно не получилось бы делать часто. Коэффициент трансформации изменяют, делают больше или меньше в пределах 5%.

На мощных трансформаторах переключение выполняется с помощью четырех ответвлений, на маломощных — при помощи всего двух. Данный тип переключения сопряжен с прерыванием электроснабжения потребителей, поэтому и выполняется он достаточно редко.

Зачастую ответвления сделаны на стороне высшего напряжения, где витков больше и корректировка получается более точной, к тому же ток там меньше, переключатель выходит компактнее. Изменение магнитного потока в момент такого переключения витков на понижающем трансформаторе очень незначительно.

Если требуется повысить напряжение на стороне низшего напряжения понижающего трансформатора, то витков на первичной обмотке убавляют, если требуется понизить — прибавляют. Если же регулировка происходит на стороне нагрузки, то для повышения напряжения витков на вторичной обмотке прибавляют, а для понижения — убавляют. Переключатель, применяемый на обесточенном трансформаторе, называют в просторечии анцапфой.

Место контакта, хотя и выполнено подпружиненным, со временем оно подвергается медленному окислению, что приводит к росту сопротивления и к перегреву. Чтобы этого вредного накопительного эффекта не происходило, чтобы газовая защита не срабатывала из-за разложения масла под действием излишнего нагрева, переключатель регулярно обслуживают: дважды в год проверяют правильность установки коэффициента трансформации, переключая при этом анцапфу во все положения, дабы убрать с мест контактов оксидную пленку, прежде чем окончательно установить требуемый коэффициент трансформации.

Читайте также:  Уровень заряда кальциевого аккумулятора автомобиля по напряжению

Также измеряют сопротивление обмоток постоянному току, чтобы убедиться в качестве контакта. Эту процедуру выполняют и для трансформаторов, которые долго не эксплуатировались, прежде чем начинать их использовать.

Регулирование под нагрузкой

Оперативные переключения осуществляются автоматически либо в вручную, прямо под нагрузкой, там где в разное время суток напряжение сильно изменяется. Мощные и маломощные трансформаторы, в зависимости от напряжения, имеют РПН разных диапазонов — от 10 до 16% с шагом в 1,5% на стороне высшего напряжения, — там, где ток меньше.

Здесь, конечно, есть некоторые сложности: просто рвать цепь на мощном трансформаторе нельзя, т. к. в этом случае возникнет дуга и трансформатор просто выйдет из строя; кратковременно витки замыкаются между собой накоротко; необходимы устройства ограничения тока.

Токоограничительные реакторы в системах РПН

Регулирование под нагрузкой с ограничением тока позволяет осуществить система с двумя контакторами и двухобмоточным реактором.

К двум обмоткам реактора подключено по контактору, которые в обычном рабочем режиме трансформатора сомкнуты, примыкая к одному и тому же контакту на выводе обмотки. Рабочий ток проходит через обмотку трансформатора, затем параллельно через два контактора и через две части реактора.

В процессе переключения один из контакторов переводится на другой вывод обмотки трансформатора (назовем его «вывод 2»), при этом часть обмотки трансформатора оказывается накоротко шунтирована, а рабочий ток ограничивается реактором. Затем второй контакт реактора переводится на «вывод 2».

Процесс регулирования завершен. Переключатель с реактором имеет небольшие потери в средней точке, так как ток нагрузки наложен на конвекционный ток двух переключателей, и реактор может все время находится в цепи.

Токоограничительные резисторы в системах РПН

Альтернатива реактору — триггерный пружинный контактор, в котором происходит последовательно 4 быстрых переключения с использованием промежуточных положений, когда ток ограничивается резисторами. В рабочем положении ток идет через шунтирующий контакт К4.

Когда требуется произвести переключение цепи из положения II в положение III (в данном случае — с меньшим количеством витков), — избиратель переводится с контакта I на контакт III, затем параллельно замкнутому контактору К4 подключается резистор R2 через контактор К3, затем контактор К4 размыкается, и теперь ток в цепи ограничен только резистором R2.

Следующим шагом замыкается контактор К2, и часть тока устремляется также через резистор R1. Контактор К3 размыкается, отсоединяя резистор R2, замыкается шунтирующий контакт К1. Переключение завершено.

Читайте также:  Расстояние от кабелей высокого напряжения

Если у переключателя с реактором реактивный ток прервать трудно, и поэтому он используется чаще на стороне низкого напряжения с большими токами, то быстродействующий переключатель с резисторами успешно используется на стороне высокого напряжения с относительно малыми токами.

Источник

Трансформаторы с ПБВ и РПН

date image2015-03-27
views image11475

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Изменить значение напряжения на стороне низшего или среднего напряжения трансформатора при неизменном значении напряжения на стороне питающего, высшего напряжения (ВН) можно путем изменения его коэффициента трансформации изменением числа витков одной из обмоток. По конструктивному исполнению различают два типа трансформаторов с переменным коэффициентом трансформации: 1) с переключением регулировочных ответвлений без возбуждения, т.е. с отключением трансформатора от сети (трансформаторы с ПБВ); 2) с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой (трансформаторы с РПН).

Трансформатор с ПБВ (рис. 3.1) имеет одно основное и четыре дополнительных ответвления. Основное ответвление имеет напряжение, равное номинальному напряжению сети, к которому присоединяется данный трансформатор. При использовании четырех дополнительных ответвлений коэффициент трансформации соответственно отличается от номинального на +5, +2,5, -2,5, -5%.

Переключения регулировочных ответвлений у трансформаторов с ПБВ, осуществляемые при их отключенном положении, производятся редко, обычно только при сезонном изменении нагрузок. Трансформатор с ПБВ не позволяет осуществлять встречное регулирование.

Трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой отличаются наличием специального, встроенного в кожух трансформатора переключающего устройства, а также увеличенным числом ступеней регулировочных ответвлений и диапазоном регулирования.

Обмотка ВН трансформатора с РПН (рис. 3.2) состоит из двух частей – нерегулируемой а и регулируемой б. На регулируемой части обмотки имеется ряд ответвлений к зажимам 1-4. Ответвления 1-2 соответствуют части витков, включенных согласно с витками основной обмотки. При переходе с ответвления 2 на ответвление 1 коэффициент трансформации трансформатора увеличивается. Ответвления 3-4 соответствуют части витков, включенных встречно по отношению к виткам основной обмотки. Переход с ответвления 3 на ответвление 4 уменьшает коэффициент трансформации.

Рис. 3.1 Схема регулирования напряжения ПБВ

На регулируемой части б обмотки имеется переключающее устройство, состоящее из подвижных контактов в и г, контактов К1, К2 и реактора L. Середина обмотки реактора соединена с нерегулируемой частью обмотки трансформатора. Нормально ток нагрузки обмотки ВН распределяется поровну между половинками обмотки реактора. Поэтому магнитный поток мал и потеря напряжения в реакторе также мала.

Рис. 3.2 Трансформатор с РПН

С помощью РПН можно в течение суток менять коэффициент трансформации трансформатора под нагрузкой, добиваясь выполнения требования встречного регулирования.

Источник



Регулирование напряжения на трансформаторах с помощью РПН и ПБВ

Для поддержания требуемых уровней напряжения у потребителей в электрических сетях предусматриваются следующие способы регулирования напряжения: – переключение без возбуждения (ПБВ); – регулирование под нагрузкой(РПН); последовательными регулировочными (вольтодобавочными) трансформаторами:

Читайте также:  Дизельный генератор плавает напряжение

Устройство ПБВ позволяет регулировать напряжение в пределах ±5 %. На трансформаторах малой мощности – три ответвления +5; 0; –5 %. У трансформаторов средней и большой мощности 5 ответвлений (2 2,5 %). Переключение без возбуждения применяется для сезонного регулирования. Устройство РПН позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи (под нагрузкой). Диапазон регулирования зависит от мощности и напряжения трансформатора и находится в пределах от ±10 до ±15 % ступенями приблизительно 1,5 %.Регулирование обычно выполняется на стороне высокого напряжения, так как при этом коммутируются меньшие токи. Различают следующие основные типы РПН: – с токоограничивающими реакторами; – с токоограничивающими резисторами; – с тиристорными коммутаторами; -с вакуумными коммутаторами.По типу контактора: c масляным; с вакуумным; cтиристорным.Регулирование под нагрузкойДанный тип переключений применяется для оперативных переключений, связанных с постоянным изменением нагрузки (например, днём и ночью нагрузка на сеть будет разная). В зависимости от того, на какое напряжение и какой мощности трансформатор, РПН может менять значение коэффициента трансформации в пределах от ±10 до ±16 % (примерно по 1,5 % на ответвление). Регулирование осуществляется на стороне высокого напряжения, так как величина силы тока там меньше, и соответственно, устройство РПН выполнить проще и дешевле.Регулирование может производиться как автоматически, так и вручную из ОПУ или диспетчерского пульта управления. Переключение без возбуждения Данный тип переключения используется во время сезонных переключений, так как предполагает отключение трансформатора от сети, что невозможно делать регулярно, не лишая потребителей электроэнергии. ПБВ позволяет изменить коэффициент трансформатора в пределах от −5 % до +5 %. На маломощных трансформаторах выполняется с помощью двух ответвлений, натрансформаторов средней и большой мощности с помощью четырех ответвлений по 2,5 % на каждое.

Регулирование напряжения трансформаторов с помощью последовательных регулировочных трансформаторов.

Регулировочными трансформаторами обычно называются трансформаторы, позволяющие регулировать вторичное напряжение под нагрузкой. Для этого используется переключатель, при котором осуществляется изменение числа витков обмотки без разрыва цепи .Регулирование последовательными регулировочными трансформаторами применяется в тех случаях, если нет устройства РПН или при необходимости независимого регулирования напряжения двух обмоток. Стоимость устройства регулирования с помощью линейных трансформаторов значительно выше чем РПН, поэтому они применяются значительно реже.S1 осуществляется реверс подаваемого напряжения на нн сторону подключается АТ. Обмотка 2 регулирует количество витков.

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 995 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник