книги из ГПНТБ / Поярков К.М. Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация, 1962. - 176 с. с
.pdf
к. м. ПОЯРК<Ш
РЕГУЛИРУЕМЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРЫ
И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА |
1962 |
ЛЕНИНГРАД |
ЭЭ—5(4)—3
0Y-W3
В книге рассматриваются конструкции регулируе мых трансформаторов отечественного производства ма лых и средних мощностей. Приводятся основные сведе ния по испытаниям, наладке и правильной эксплуатации регулируемых под нагрузкой трансформаторов. Рассма триваются также некоторые особенности режимов их работы.
Книга предназначена для инженерно-технического персонала, занятого монтажом, эксплуатацией регули руемых трансформаторов, и для инженеров, работаю щих в области проектирования распределительных сетей с применением регулируемых трансформаторов. Мате риал книги может быть использован также студентами электротехнических специальностей в качестве спра вочного.
п
6П2.13 П оярков К ирилл Михайлович
П-67 Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация. М.—Л.,
Госэнергоиздат, |
1962. |
|
|
|
176 с. |
с черт, |
и илл. |
|
6П2.13 |
|
|
|
|
|
Редактор А. А. Васильев |
|
Техн. редактор В. В. Емжин |
||
Сдано в набор 12/V1 1962 г, |
|
Подписано к печати 30/VIII 1962 г. |
||
Т-08595 |
Бумага 84X1081/, |
9,02 п. л. |
Уч.-изд. л. 9,8 |
|
Тираж 12 000 экз. |
|
Цена 49 коп. |
Заказ 2404 |
|
Типография Госэнергоиздата. |
Москва, Шлюзовая |
наб., 10. |
||
ПР Е Д И С Л О В И Е
Врешениях XXII съезда КПСС указано, что однойиз важнейших задач построения коммунистического об щества является осуществление ленинской идеи оплош ной электрификации всей страны. Электрификации при надлежит ведущая роль в развитии всех отраслей народ ного хозяйства и обеспечении современного технического прогресса. При этом важное значение приобретают во просы повышения качества электроэнергии и в первую очередь улучшения качества напряжения, так как оно определяет эффективность энергоснабжения и экономич ность использования разнообразного оборудования.
Для повышения качества напряжения предусматри вают его регулирование >в отдельных точках электриче ской сети с помощью специальных трансформаторов,
установок емкостной компенсации и синхронных компен саторов.
Одним из основных средств регулирования напряже ния в сетях являются регулируемые трансформаторы с переключением ответвлений под нагрузкой, которые об ладают такими преимуществами, как простота конст рукции, высокая эксплуатационная надежность и лег кость автоматизации. Однако, .несмотря на общеприз нанную целесообразность применения таких трансфор маторов, вопросам их конструирования и эксплуатации не уделялось достаточного внимания, В отечественной литературе имеется ограниченное количество работ, по священных трансформаторам со ступенчатым регулиро ванием напряжения под нагрузкой. Часть из них, напри
мер работы Ю. С. |
Кронгауза, И. |
А. Антонова и |
Б. М. Лебедева; А. |
Г. Захарина |
и И. А. Будзко; |
И. М. Марковича [Л. |
1—4], относятся к довоенному пе |
|
3
риоду. |
К послевоенным |
годам относятся |
монографии |
В. Г. |
Холмского, Н. |
К. Архипова, А. |
А. Тайца и |
Б. С. Мешеля Ш. 5—7]. |
|
|
|
В настоящее время в соответствии с семилетним пла ном развития народного хозяйства предусматривается широкое внедрение различных устройств для автомати ческого регулирования напряжения в электрических сетях.
В данной работе рассматриваются конструкции регу лируемых трансформаторов малых и средних мощно стей, используемых в распределительных сетях, а также вопросы эксплуатации действующих установок таких трансформаторов.
Все отзывы и пожелания читателей просьба направ лять по адресу: Москва, Шлюзовая наб. 10, Госэнергоиздат.
Автор
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И СХЕМЫ РЕГУЛИРУЕМЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК РЕГУЛИРУЕМЫХ
ИВОЛЬТОДОБАВОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
а) Схемы для ступенчатого регулирования напряжения
Принудительное изменение напряжения может осу ществляться специальными трансформаторами с плав ным или ступенчатым регулированием напряжения под нагрузкой. Наибольшее распространение для регулиро вания напряжения в сетях получили более простые и надежные способы ступенчатого регулирования напря жения. При таких способах обмоши трансформаторов выполняют е ответвлениями, подключение которых осу ществляется специальным переключающим устройством, без разрыва цепи тока нагрузки. За счет изменения ко эффициента трансформации такого трансформатора можно получить регулирование напряжения в достаточ но широких пределах.
Специальные трансформаторы выполняются по трем основным схемам, охватывающим наиболее распрост раненные способы ступенчатого регулирования напря жения под нагрузкой (рис. 1).
Схема, приведенная на рис. 1 ,а, является наиболее экономичной с точки зрения затрат активных материа лов и поэтому находит применение для трансформато ров различных мощностей. Наибольшие пределы регу лирования напряжения трансформаторов, выполненных по этой схеме, составляют ±10% (±4-2,5% ). Основная
5
серия трансформаторов типа ТМН мощностью от 560
до 5 600 ква, напряжением 35/6—10 кв |
оборудуется |
только переключателями. Трансформаторы |
типов ТДН, |
ТДНГ и ТДТНГ от 10 до 75 Мва на 35—ПО кв обору дуются переключателями и контакторами (обозначены
пунктиром на рис. 1 ,а). Технические характеристики та
ких трансформаторов приведены в приложениях |
1—8, |
а их внешний вид дан на рис. П-1—TI-3. Схема, |
приве- |
Рис. 1. Схемы ступенчатого регулирования напряжения силовых трансформаторов.
а — для трансформаторов средних |
мощностей с |
при |
|
менением многоступенчатого переключателя; б — с бы |
|||
стродействующими контакторами |
и |
переключателями |
|
на большие пределы регулирования; |
в—для |
одно |
|
ступенчатого регулирования напряжения малых |
рас |
||
пределительных трансформаторов; |
РО — регулировоч |
||
ная обмотка; П — переключатель; К —контактор; ТС —
активное токоограничивающее |
сопротивление; Р —то- |
коограничиваюЩий реактор; |
3— 13—ответвления ре |
гулирования.
6
денная |
на |
рис. 1,6, |
применяется для трансформаторов |
||
с более |
широкими |
диапазонами |
регулирования |
(бо |
|
лее 20%); |
схема, приведенная на |
рис. \,в, — для |
не |
||
больших |
трансформаторов типа |
TGMH напряжением |
|||
б—10/0,4 кв с одноступенчатым регулированием напря жения.
При конструировании силовых трансформаторов со встроенным переключением ответвлений под нагрузкой принципиально важным является вопрос, в какую из обмоток встраивать переключающее устройство. Наи более правильно располагать регулировочные ответвле ния в той обмотке, со стороны которой происходит изме нение напряжения в процессе эксплуатации трансфор матора. У понижающих трансформаторов, работающих в точках сети с различными уровнями подведенного на пряжения, ответвления выполняют, как правило, в об мотках высшего напряжения. Это дает возможность из менять число витков первичной обмотки в соответствии с изменениями напряжения сети .и поддерживать неиз менным отношение числа вольт на виток, т. е. сохранять индукцию трансформатора постоянной. Поэтому двух обмоточные регулируемые трансформаторы отечествен ных конструкций снабжаются ответвлениями для регу лирования в обмотках высшего напряжения. В трехоб моточных трансформаторах, кроме регулирования под нагрузкой в обмотках высшего напряжения, предусмат ривается также регулирование на стороне среднего на пряжения при отключенном от сети трансформаторе в пределах ±2-2,5%-
Характерным для существующих конструкций регу лируемых трансформаторов является отсутствие ответ влений в обмотках низшего напряжения. Однако, не смотря на некоторую сложность выполнения таких от ветвлений из-за больших токов, их устройство весьма желательно, так как в большинстве случаев дает воз можность увеличить фактический диапазон регулирова ния напряжения трансформатора. Особенно целесооб разно снабжать дополнительными ответвлениями одно ступенчатые регуляторы малой мощности. При этом за счет различного сочетания как регулируемых под на грузкой, так и нерегулируемых под нагрузкой ответвле ний можно расширить область применения трансформа торов, сделав их равноценными многоступенчатым кон
струкциям. Подключение таких ответвлений к выводам может быть глухим и не потребует установки специаль ного переключателя, удорожающего трансформатор.
При многоступенчатых регуляторах в распредели тельных трансформаторах также желательно иметь не регулируемые под нагрузкой ответвления для использо вания их в зависимости от удаленности трансформатора от центра питания. В этом случае имеющиеся пределы регулирования под нагрузкой будут использованы для компенсации колебаний напряжения в сети и могут быть приняты более узкими, что значительно упростит регу лирующее устройство.
б) Схемы автотрансформаторов для регулирования напряжения
Для изменения напряжения трансформаторов, не оборудованных переключателями под нагрузкой, и для регулирования напряжения отдельных линий находят применение специальные автотрансформаторы. В зави симости от схем соединения автотрансформаторы под разделяются на линейные регуляторы и вольтодобавоч ные трансформаторы. На рис. 2,а показана схема линей ного регулятора средней мощности. Отходящая ли ния Л подключается к средней точке последовательно включенной обмотки автотрансформатора, что дает воз можность использовать обе ее части для повышения или снижения напряжения. Схемы непосредственного регу лирования напряжения обмоток автотрансформаторов получили название «прямого» регулирования в отличие от «косвенного» регулирования, выполняемого с по мощью вольтодобавочных трансформаторов с отдельны ми магнитолроводами (рис. 2,6). Добавочное напряжение в регулируемой цепи зависит от напряжения, при ложенного к-первичной обмотке, и коэффициента транс формации последовательного трансформатора. Величи на добавляемого в линию напряжения может быть из менена до знаку при переключении первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора. В ряде случаев регу лировочный автотрансформатор может быть заменен регулировочным трансформатором.
При помощи вольтодобавочного трансформатора мож-
I но получить дополнительную э. |
д. с., как совпадающую |
j по фазе с напряжением линии, |
так и сдвинутую на не- |
18
который угол. Вольтдобавочные трансформаторы, даю щие совпадающую э. д. с., называют трансформатора ми с продольным регулированием, а при сдвинутой на 90° э. д. с. —с поперечным регулированием. Для полу чения продольного регулирования к каждой из возбуж дающих обмоток подводится напряжение одноименной (т. е. «своей») фазы. Пределы регулирования при этом
Рис. 2. Схемы включения обмоток регулируемых автотранс форматоров.
а _ авТ0Транс форматор |
для последовательного включения в линию; |
|
б — с вольтодобавочным |
трансформатором; |
11—переключатель; К — |
контактор; РО — регулировочная обмотка; |
Р —токоограничивающий |
|
реактор; РА — регулировочный автотрансформатор; ПТ — последова тельный трансформатор; 1 —9—ответвления регулирования.
обычно составляют ±10—12%'. Продольное регулиро вание применяется, как правило, в радиальных сетях, где требуется только изменение уровней напряжения.
В регуляторах с поперечным регулированием к воз буждающим обмоткам подводят напряжение, вектор ко торого перпендикулярен направлению вектора напряже ния данной фазы. Если регулирующее устройство выпол нить с двумя возбуждающими обмотками и подводить к ,ним различные линейные напряжения, то можно по лучить любые промежуточные сдвиги добавочного на пряжения по отношению к напряжению сети. Пределы регулирования напряжения здесь будут более широки ми, чем в предыдущем случае. •