Вопрос 2

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Для. регулирования напряжения в системе с помощью трансформа­торов (автотрансформаторов) на одной из обмоток (у трехобмоточных трансформаторов на двух об­мотках) предусматривают кроме основного вывода дополнительные ответвления и соответствующие пе­реключающие устройства для изме­нения коэффициента трансформа­ции. Различают два вида переклю­чающих устройств, а именно: 1) уст­ройства для переключения числа витков при отключенном трансфор­маторе, т.е. без возбуждения, ПБВ; 2) устройства для переключения числа витков под нагрузкой — РПН.

Устройствами первого вида снабжают все трансформаторы (исклю­чения из этого правила редки) .Эти устройства позволяют обычно изменить коэффициент трансформации в пределах ±5%. Устройства вто­рого вида рассчитаны на изменение коэффициента трансформации в значительно более широких преде­лах— до 20%. Стоимость их выше.

Применение .получили также регу­лируемые последовательные транс­форматоры, включаемые последова­тельно с главными трансформато­рами (автотрансформаторами), не снабженными устройствами РПН. -Ответвления для_ регулирования напряжения предусматривают, как правило, на обмотках высшего на­пряжения, имеющих меньший рабо­чий ток. На рис. 21-12 показаны

Рис. 21-12. Схемы обмоток трансформато­ров е ответвлениями для ПБВ и РПН.

распространенные схемы обмоток силовых трансформаторов с ответв­лениями для устройств ПБВ и РПН. Схема на рис. 21-12, а относится к обмоткам до ПО кВ. Ответвления для устройства ПБВ предусмотре­ны посередине; вывод — на- кон­це. Схема на рис. 21-12,6 относится к обмоткам 220—330 кВ, разделен­ным на две части с выводом посе­редине. Ответвления для устройст­ва РПН расположены на 1/4 и 3/4 высоты обмотки. Схема на рис. 21-12,е относится к обмоткам трансформаторов 110 кВ; регулиру­емая часть обмотки расположена со стороны нейтрали, что позволя­ет снизить изоляцию переключаю­щего устройства РПН.

Чтобы обеспечить постоянное на­пряжение у зажимов обмотки низ­шего напряжения трансформатора (с магнитной связью обмоток) при изменении высшего напряжения, необходимо изменять число витков обмотки высшего напряжения так, чтобы поддерживать неизменной э. д. с. на один виток, т. е. индукцию

вающим реактором приведена на рис. 21-16, а. В исходном положе­нии контакты избирателя И₁ и И₂ присоединены к одному ответвле­нию обмотки, а контакторы К\ и Кг замкнуты. Рабочий ток делится по­ровну между ветвями сдвоенного реактора. Так как токи направлены встречно, падение напряжения в ре­акторе невелико.

Рис. 21-16. Схемы переключающих уст­ройств. а ■— РПН с реактором; 6 — РПН с резистором.

Процесс переключения с одной ступени на другую протекает в сле­дующей последовательности. Раз­мыкается контактор К₂ (под то ком), весь рабочий ток проходит че­рез контакты избирателя И₁ кон­тактор К\ и ветвь реактора. Кон­такт избирателя И₂ переходит на второе ответвление, замыкается контактор К₂. Рабочий ток делится между ветвями реактора. Появляет­ся также циркулирующий ток, вы­званный напряжением между сосед­ними ответвлениями. Этот ток огра­ничен большим продольным сопро­тивлением реактора. Размыкается контактор К₁ (под током). Контакт избирателя И₁ переходит на сосед­нее ответвление, и снова замыка­ется контактор К\. Процесс переключения закончен. Переключение на следующее ответвление проис­ходит в той же последовательности.

В рассматриваемой схеме процессе переключения происходит от­носительно медленно, все элементы РПН рассчитаны на длительное прохождение тока. Избиратель и токоограничивающий реактор разме­щены в баке трансформатора. Кон­такторы размещены в особом отсеке, чтобы обеспечить доступ к кон­тактной системе, требующей ухода. Реактор имеет стальной сердечник, который должен быть заземлен, а изоляция обмотки реактора должна соответствовать рабочему напря­жению. Чем выше последнее, тем больше размеры реактора. Это ог­раничивает область применения рассматриваемой схемы. Она может быть использована, если регулируе­мая часть обмотки находится со стороны нейтрали.

Переключающие устройства системы РПН с резисторами более совершенны. Они относятся к бы­стродействующим устройствам. Размеры резисторов, рассчитанных на кратковременный ток, относи­тельно невелики, и все устройство может быть выполнено весьма ком­пактным. Принципиальная схема переключающего устройства приве­дена на рис. 21-16,б. В исходном положении контакторы К₁ и К₂ за­мкнуты, а контакторы К₃ и К₄ ра­зомкнуты. Рабочий ток проходит через контакты избирателя И₁ и контактор К\. Резистор R₁ шунти­рован. Процесс переключения на со­седнее ответвление обмотки проис­ходит в следующей последователь­ности. Контакт избирателя И₂ пе­реходит на соседнее ответвление, размыкается контактор К₁, и рабо­чий ток проходит через резистор R₁ и контактор К₂- Замыкается контак­тор Кз, и половина рабочего тока переходит в ветвь резистора R₂. По­является также небольшой цирку­лирующий ток. Размыкается контак­тор К₂ (под током), и весь ток пере­ходит в ветвь резистора R₂. Замы­кается контактор К₄, шунтируя ре­зистор R₂- Ток нагрузки проходит через контактор. Процесс переключения закончен. Левая часть схемы подготовлена к переключению на следующее ответвление.

В рассматриваемом устройстве с резисторами условия для гашения дуги, возникающей при размыкании ветвей с током, более благоприят­ны по сравнению с устройством с токоограничивающим реактором. Применяют контакторы в масле, а

также контакторы с вакуумными камерами, обладающими значи­тельными преимуществами. Меха­низм переключающего устройства снабжен мощными пружинами, обе­спечивающими большую скорость переключения.