Меню

Регулировка вторичного напряжения трансформатора

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.

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

Переключение без возбуждения

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.

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.

Читайте также:  Регулировка штока вакуумного усилителя ока

Регулирование под нагрузкой

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.

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.

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

Регулирование напряжения трансформаторов

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определенный уровень напряжения на шинах подстанций. В электрических сетях предусматриваются способы регулирования напряжения, одним из которых является изменение коэффициента трансформации трансформаторов.

Известно, что коэффициент трансформации определяется как отношение первичного напряжения ко вторичному, или

Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответвлениями, с помощью которых можно изменять коэффициент трансформации. Переключение ответвлений может происходить без возбуждения (ПБВ), т.е. после отключения всех обмоток от сети или под нагрузкой (РПН).

На трансформаторах средних и больших мощностей предусматриваются четыре ответвления ±2х2,5%, переключение которых производится специальными переключателями барабанного типа, установленными отдельно для каждой фазы (рис.1,б). Рукоятка привода переключателя выведена на крышку трансформатора.

Читайте также:  Регулировка трансмиссии на велосипеде

Устройство ПБВ не позволяет регулировать напряжение в течение суток, так как это потребовало бы частого отключения трансформатора для производства переключений, что по условиям эксплуатации практически недопустимо. Обычно ПБВ используется только для сезонного регулирования напряжения.

Регулирование под нагрузкой (РПН) позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Устройство РПН предусматривает регулирование напряжения в различных пределах в зависимости от мощности и напряжения трансформатора (от ±10 до ±16% ступенями приблизительно по 1,5%).

На рис.2,б показана схема расположения элементов переключающего устройства РНТ-13, применяемого на трансформаторах средней мощности.

Рис.3. Схема и последовательность переключений устройства РПН
с токоограничивающими сопротивлениями

Переход с одного ответвления регулировочной обмотки на другое осуществляется так, чтобы не разрывать ток нагрузки и не замыкать накоротко витки этой обмотки. Это достигается в специальных переключающих устройствах с реакторами или резисторами. Схема с резисторами (рис.3) обладает рядом преимуществ перед схемой с реакторами и получает все более широкое применение. На рис.3 показаны регулировочная часть обмотки de и переключающее устройство.

В переключателях данного типа используются мощные пружины, обеспечивающие быстрое переключение контактов контактора (

Источник

Регулирование напряжения трансформаторов

Ступенчатое регулирование – осуществляется путём изменения числа витков первичной или вторичной обмотки. Регулирование напряжения при этом получается не плавным, а ступенчатым.

Число витков вторичной обмотки можно изменять сравнительно просто, и такой способ широко применяют на электроподвижном составе переменного тока. Для этого вторичную обмотку разбивают на ряд ступеней (секций), к выводам которых соответствующими переключателями может подключаться приёмник электрической энергии, Присоединяя приёмник к тому или иному выводу трансформатора, можно изменять число включенных во вторичную обмотку витков, т. е. напряжение, подводимое к приёмнику. Такой способ называют регулированием на стороне низшего напряжения.

Регулирование вторичного напряжения путём изменения числа витков первичной обмотки трансформатора можно осуществлять в сравнительно узких пределах. Такой способ применяют на трансформаторах тяговых подстанций с целью компенсации колебаний напряжения в питающей подстанции сети (напряжение этих трансформаторов может изменяться от + 5 до – 10% номинального значения). Использовать этот способ для регулирования в широких пределах не представляется возможным. Напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора, можно также регулировать изменяя напряжение, подаваемое на его первичную обмотку используя регулировочный автотрансформатор. Такой способ называют регулированием на стороне высшего напряжения трансформатора. Этот способ применяют на некоторых электровозах переменного тока (ЧС4 и др.).

Каждый из рассмотренных способов регулирования напряжения имеет свои достоинства и недостатки. При регулировании на стороне низшего напряжения переключатели приходится рассчитывать на большие токи, что усложняет их конструкцию. При регулировании на стороне высшего напряжения удаётся значительно упростить конструкцию переключающих аппаратов, т. к. токи в обмотках трансформатора обратно пропорциональны их напряжениям (практически токи в первичной обмотке трансформатора мощного электровоза составляет (200÷300) А, а во вторичной обмотке достигает нескольких тысяч ампер). Однако массогабариты трансформатора при этом возрастают, а его КПД уменьшается. Кроме того, переключающую аппаратуру приходится выполнять с усиленной изоляцией и с высокой степенью точности, т. к. несогласованность работы отдельных выключателей на стороне высшего напряжения может привести к тяжёлым авариям.

Читайте также:  Газ редуктор ловато 2 поколения регулировка

осуществляется с помощью магнитных шунтов, подмагничиваемых постоянным током, и менять, таким образом, их магнитное сопротивление для переменного потока, создаваемого первичной обмоткой. Трансформатор с подмагничиванием сердечника имеет основной магнитопровод и два магнитных шунта, отделённых друг от друга изолирующими прокладками. Первичная обмотка состоит из двух катушек, соединённых параллельно. Каждая из них охватывает основной стержень и два стержня магнитных шунтов. Вторичная обмотка из двух параллельно включенных катушек, намотанных на стержни основного магнитопровода. На стержнях магнитных шунтов расположена обмотка управления, состоящая из четырёх катушек, соединённых последовательно так, чтобы магнитные потоки, созданные каждой парой катушек одного магнитного шунта, складывались, а ЭДС, индуцируемые в них переменным магнитным потоком первичной обмотки, взаимно компенсировались. При отсутствии постоянного тока в обмотке управления магнитный поток трансформатора, создаваемый первичной обмоткой, равномерно распределяется между основным магнитопроводом и магнитными шунтами, при этом во вторичной обмотке индуцируется минимальное напряжение. При протекании по обмоткам управления постоянного тока сердечники магнитных шунтов насыщаются и их магнитное сопротивление возрастает. При этом магнитный поток первичной обмотки вытесняется в основной магнитопровод, увеличивая проходящий по нему магнитный поток. Это приводит к увеличению напряжения, индуцируемого во вторичной обмотке. Когда сердечники магнитных шунтов будут полностью насыщены, магнитный поток в основном магнитопроводе будет максимальным и с трансформатора будет сниматься максимальное напряжение. Т. о., изменяя ток управления, можно плавно регулировать вторичное напряжение.

Регулирование напряжения с помощью вольтдобавочного трансформатора – осуществляется последовательно включенными трансформатором и регулировочным автотрансформатором с переключающим устройством. Принцип регулирования состоит в том, что напряжение вторичной обмотки вольтдобавочного трансформатора, изменяемое переключающим устройством, суммируется с напряжением линии. При этом переключателем продольного регулирования можно изменять фазу напряжения вторичной обмотки вольтдобавочного трансформатора на ± 180°, так что одно его положение будет соответствовать увеличению напряжения линии, а другое – уменьшению.

Источник

Adblock
detector