Регулирование напряжения трансформатора

Выше было установлено, что при неизменном первичном напряжении U1 колебания нагрузки трансформатора вызывают сравнительно малое изменение вторичного напряжения U2. Однако в условиях эксплуатации электроустановок часто возникает необходимость поддерживать постоянным вторичное напряжение или изменять его в определенных пределах. Для решения этой задачи изменяют э. д. с. вторичной обмотки, действующее значение которой

E2=4,44w2fФm

Э. д. с. обмотки можно изменить путем изменения числа ее витков или магнитного потока. Наибольшее распространение получило регулирование напряжения посредством изменения числа витков. Для этого обмотки выполняют с несколькими ответвлениями, каждое из которых соответствует определенному числу витков. При переключении обмоток напряжение изменяется ступенями. Обмотки ВН Трансформаторов без РПН обычно имеют пять ответвлений, которые позволяют изменять вторичное напряжение на ±2,5% и.5% от номинального. При изменении числа витков первичной обмотки магнитный поток в магнитопроводе будет изменяться.

Регулировочные ответвления могут быть сделаны как на первичной, так и на вторичной обмотках. Если трансформатор работает в условиях постоянства первичного напряжения, регулировочные ответвления целесообразно делать на вторичной обмотке. Если же первичное напряжение изменяется, регулировочные ответвления целесообразно делать на первичной обмотке, чтобы при изменениях первичного напряжения отношение - оставалось неизменным. В этом случае магнитный поток в магнитопроводе трансформатора будет оставаться неизменным, не увеличивая потерь в стали и намагничивающего тока. При этом соотношение потерь в стали и меди остается неизменным и обеспечивается наиболее выгодный к. п. д трансформатора. Однако часто напряжение меняется на стороне нерегулируемой обмотки. В этом случае меняется возбуждение трансформатора и поэтому его к. п. д. изменяется в больших пределах.

Понижающие сетевые трансформаторы большей частью работают в условиях изменения первичного напряжения и регулировочные ответвления делаются у обмотки ВН. По конструктивным соображениям регулировочные ответвления целесообразно делать у обмотки ВН, так как в этом случае переключатели должны быть рассчитаны на меньший ток. Так как при регулировании напряжения отключается часть витков только одной обмотки, то при этом нарушается симметричное расположение действующих витков одной обмотки относительно другой. Это приводит к дополнительному магнитному рассеянию (появляется поперечный поток рассеяния) и возникновению механических осевых усилий в обмотках. При аварийных режимах (короткое замыкание) механические усилия могут достигать опасной для обмоток величины. Поэтому необходимо обеспечить достаточную механическую прочность обмоток.

При отключении части витков в середине обмотки механическая прочность обмотки снижается в меньшей степени, чем при отключении части витков у конца обмотки. При многослойных цилиндрических обмотках у трансформаторов небольших мощностей отключаемые витки размещают у конца обмотки и ответвления делают около нулевой точки. В обмотках других конструкций ответвления располагают в средней части обмотки. Оборотная схема позволяет разместить ответвления около нулевой точки и в то же время в середине обмотки. Прямую схему обмотки с регулировочными ответвлениями в средней ее части применяют в непрерывных обмотках трансформаторов мощностью выше 1000 ква при напряжении 35 кв.

В трансформаторах с обмотками, имеющими регулировочные ответвления около нулевой точки, .применяют один переключатель, общий для всех трех фаз). При прямой схеме обмотки,

когда отключаемые витки находятся в середине обмотки, используют три переключателя (по одному для каждой фазы), располагаемых один над другим на общей оси Переключение с одного ответвления на другое производят только после отключения трансформатора от первичной и вторичной сетей, чтобы избежать возможных коротких замыканий регулировочных витков обмотки и разрыва цепи обмотки под нагрузкой. Переключение осуществляют поворотом рукоятки переключателя, расположенной на крышке бака трансформатора.

Существуют также схемы регулирования напряжения отключения трансформатора от сети. В таких трансформаторах реагирование напряжения производится под нагрузкой (РПН). Для ограничения токов коротких замыканий в регулируемых витках в процессе переключения эти витки замыкаются на относительно большое индуктивное или активное сопротивление.

НОВОСТИ КОМПАНИИ