Регулювання напруги на понижуючих підстанціях

Для регулювання напруги трансформаторами підстанцій передбачена можливість змінювати коефіцієнт трансформації в межах 10 - 20 %. По конструктивному виконанню розрізняють два типи перемикаючих пристроїв:

• с регулюванням без порушення (ПБВ), тобто для зміни коефіцієнта трансформації трансформатор відключають від мережі;

• с регулюванням напруги під навантаженням (РПН).

Пристрій РПН дорожче пристрою ПБВ. Вартість пристрою мало залежить від потужності трансформатора. Тому відносне подорожчання трансформатора із РПН буде значно більшим для трансформаторів меншої потужності. У зв'язку із цим трансформатори напругою 6 - 20 кВ здебільшого виконуються із ПБВ, а трансформатори напругою вище 35 кВ із РПН.

Пристрій РПН, як правило, установлюють на обмотці вищої напруги по наступних причинах:

• на стороні вищої напруги менші струми, тому пристрій має менші габарити;

• обмотка вищої напруги має більшу кількість витків, тому точність регулювання вище;

• по конструктивному виконанню обмотка вищої напруги є зовнішньою (магнитопровод - обмотка нижчої напруги - обмотка вищої напруги). Тому ревізію пристрою РПН виконувати простіше;

• пристрій РПН розташовують у нейтрали вищої обмотки. Обмотки вищої напруги з'єднуються в зірку, а обмотки нижчої напруги з'єднуються в трикутник. Трифазне регулювання простіше виконати на обмотках, з'єднаних у зірку.

У трансформаторів напругою 110 кВ потужністю 2,5 МВА й напругою 150 кВ потужністю 4 МВА пристрій РПН розташований на обмотці нижчої напруги.

Трансформатори мають різна кількість відгалужень і різні щаблі регулювання пристрою РПН. У трансформаторів із ПБВ додаткових відгалужень завжди 4 - .

Пристрою РПН і керуючі ними системи автоматичного регулювання характеризуються:

• величиною напруги щабля регулювання;

• зоною нечутливості;

• витримкою часу спрацьовування;

• точністю регулювання.

Щаблем регулювання називається напруга між сусідніми відгалуженнями. Його виражають у відсотках до номінальної напруги тієї обмотки, що має регулювальні відгалуження. Зоною нечутливості називається деякий діапазон зміни напруги, при якому не відбувається спрацьовування регулюючих апаратур. Зона нечутливості регулятора повинна бути трохи більше щабля регулювання: інакше регулятор буде працювати хитливо. Витримка часу регулятора служить для запобігання його роботи при короткочасних змінах напруги. Зона нечутливості й витримка часу регулятора визначають точність регулювання.

Пристрій рпн двообмоткового трансформатора

Р озглянемо принципову схему пристрою РПН із реактором (рис. 18.3).

Обмотка вищого напряже-ния трансформатора із РПН складається із двох частин: нерегульованої або основний (а) і регульованої (б).

На регульованій частині моток^-мотки-об-мотки є ряд відгалужень до нерухомих контактів 1, 2, 0, -1, -2. Відгалуження 1, 2 які включені відповідно до витків основної обмотки. При включенні відгалужень 1, 2 коефіцієнт трансформації збільшується. Відгалуження -1, -2 відповідають частині витків, які включені зустрічно стосовно витків основної обмотки. Їхнє включення приводить до зменшення коефіцієнта трансформації.

Основним виводом обмотки вищої напруги є нульовий вивід. З його знімається номінальна напруга.

На регульованій частині обмотки є перемикаючий пристрій. Воно складається з рухливих контактів у и г, контакторів К₁ і К₂ і реактори Р. Середина обмотки реактора з'єднана з нерегульованою частиною обмотки вищої напруги трансформатора. У нормальному режимі роботи (без перемикання) струм навантаження обмотки вищої напруги протікає через реактор і розподіляється нарівно між половинами обмотки реактора. Тому магнітний потік малий і втрата напруги в реакторі теж мала.

Перемикання виконуються в такий спосіб. Припустимо, що необхідно перемкнутися з відгалуження 2 на відгалуження 1. Для цього відключається контактор К₁, переводиться рухливий контакт у на відгалуження 1 і знову включається контактор К_1. У результаті цих дій секція 1 - 2 виявляється замкнутої на реактор. Значна індуктивність реактора обмежує зрівняльний струм, що виникає через наявність напруги на секції 1 – 2. Потім відключається контактор К₂, переводиться рухливий контакт г на відгалуження 1 і включається контактор К₂.

Реактор і всі рухливі й нерухомі контакти перемикаючого пристрою розміщаються в баці трансформатора. Контактори містяться в окремому кожусі. Він залитий маслом і розміщений зовні бака трансформатора. Це полегшує ревізію контактів і зміну масла.

Перемикачі з реакторами розраховані на тривале протікання струму навантаження. Але реактор є важким і громіздким елементом. Тому перемикаючі пристрої трансформаторів напруга 220 кВ і вище виконуються на активних опорах. Щоб знизити втрати електроенергії в таких пристроях, їх розраховують на короткочасну роботу. Пристрій виходить компактним, але вимагає застосування потужних швидкодіючих приводів. Принцип дії таких пристроїв розглянемо на прикладі автотрансформаторів напругою 220 - 330 кВ.