Регулирование напряжения трансформатора
При работе трансформатора неизбежно изменение его вторичного напряжения из-за колебания нагрузок потребителей и падения напряжения в обмотках трансформатора. Поэтому возникает необходимость регулирования напряжения трансформатора посредством включения или отключения числа регулировочных витков в первичной или вторичной обмотке трансформатора. Для этой цели обмотка в которой меняют число витков выполняется с рядом ответвлений, которые переключаются с помощью переключающего устройства.
Ответвления обычно выполняют на той стороне, напряжение на которой в процессе эксплуатации подвергается изменениям. Обычно это сторона высшего напряжения. В обмотке высшего напряжения витков больше, поэтому регулирование можно провести с большей точностью. Кроме того ток на стороне ВН меньше, и переключающее устройство получается более компактным.
Различают два способа переключения ответвлений для регулирования напряжения:
1. Переключение без возбуждения (переключающее устройство ПБВ), при отключенном от сети трансформаторе.
2. Переключение под нагрузкой (преключающее устройство РПН), без отключения трансформатора от сети.
Трансформаторы с переключением числа витков в отключенном состоянии с ПБВ. В таких трансформаторах возможно ступенчатое регулирование напряжения относительно номинального на 
или 
и 
. В первом случае трансформатор имеет три , во втором случае пять ступеней регулирования.
|
|
|
Переключаемые участки обмотки обычно располагают в средней части по высоте обмотки в окне магнитопровода, чтобы распределение тока в обмотке по отношению к ярмам при работе на разных ответвлениях было по возможности симметричным. При этом магнитное поле рассеяния искажается мало и усилия, действующие на обмотку при коротких замыканиях минимальны.
Схемы регулировочных ответвлений в обмотке ВН при регулировании без возбуждения для одной фазы (фазы А) приведены на рис. 4.7. Согласно ГОСТ предусмотрено пять ответвлений на +5; +2,5; 0; -2,5; -5 % от номинального напряжения. Схему 4.7, а применяют в многослойных обмотках при мощности трансформатора до 160 кВ∙А.
При больших мощностях механические силы, действующие на отдельные витки при коротком замыкании трансформатора, могут быть опасными и регулировочные витки многослойной обмотки ВН размещают в наружном слое обмотки симметрично относительно середины ее высоты (схема рис. 4.7,б). В непрерывной катушечной обмотке, соединенной по схеме «звезда» при напряжениях до 35 кВ регулировочные витки размещают в конце фазы по схеме рис. 4.7, в. Схему рис. 4.7, г с регулировочными витками в середине обмотки применяют для непрерывных катушечных обмоток на напряжение от 3 до 220 кВ. При соединении обмотки ВН в "треугольник" схему регулирования по рис. 4.7, в не применяют.
|
|
|
В схемах 4.7, а, б регулировочные виткипереключают с помощью трехфазного общего переключателя (рис. 4.8, а). А в схемах , изображенных на рис. 4.7, в, г переключения осуществляют отдельным переключателем в каждой фазе (рис. 4.8,б).
Следует отметить, что устройства ПБВ применяются главным образом для коррекции напряжения сетевых понижающих трансформаторов в зависимости от уровня первичного напряжения на данном участке сети, а также при сезонных изменениях напряжения сети, связанных с сезонным изменением нагрузки.
Трансформаторы с переключением числа витков под напряжением с РПН. Трансформаторы с РПН рассчитаны для регулирования напряжения в пределах 
через е 
. Переход с одной ступени регулирования на другую должен происходить без разрыва цепи тока, поэтому в промежуточном положении переключателя оказываются включенными два соседних ответвления обмотки, а значит , часть обмотки между ними окажется замкнута накоротко. Для ограничения тока короткого замыкания применяются токоограничивающие реакторы или активные сопротивления. Соответственно переключающее устройство РПН значительно сложнее и дороже, чем ПБВ. Такие устройства применяют в мощных трансформаторах при необходимости частого или непрерывного регулирования напряжения.
|
|
|
На рис.4.9 показаны схема переключения токоограничивающим реактором Р и пять последовательных позиций при переходе с ответвления Х1 (фрагмент а) на ответвление Х2 (фрагмент д). В каждой из двух ветвей схемы переключения есть контактор (К1 и К2) для выключения тока из данной ветви перед её переключением и подвижные контакты переключателя (П1, П2), которые рассчитаны на переключение ветвей без тока.
В нормальном рабочем положении (рис.4.9 а , д) токи двух ветвей схемы обтекают две половины обмотки реактора в разных направлениях. Поток в сердечнике реактора практически отсутствует и индуктивное сопротивление реактора мало. Ток короткого замыкания ступени при промежуточном положении переключателя (рис.4.9, в) обтекает всю обмотку реактора. Сердечник реактора намагничивается и сопротивление реактора по отношению к этому току велико.
Реактор Р и переключатели П размещают внутри бака трансформатора, а контакторы К в специальном дополнительном баке, который монтируется на боковой стенке бака трансформатора. При таком устройстве масло в баке трансформатора защищено от загрязнения, вызываемого работой контакторов при разрыве ими цепи тока.
|
|
|
В схеме РПН с применением активных токоограничивающих сопротивлений 
и 
(рис.4.10), при положении выключателей, показанном на рисунке трансформатор работает на ответвлении Х2. При переходе на ответвление Х1 сначала переключатель П1 переводится на Х1, а за тем переключатель П размыкает контакты 3, 4 и замыкает контакты 1, 2. При этом цепь рабочего тока I не разрывается. Переключение контактов 3, 4 и 1, 2 происходит в течении долей секунды и сопротивления и не успевают перегреться.
Следует отметить, что применение трансформаторов с РПН все более расширяется.
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 70; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!