Parametry zatížení transformátoru jsou denní, sezónní nebo technologické povahy. Pro udržení hodnot elektrické sítě spotřebitelů ve stanovených parametrech je vyžadován mechanismus regulace napětí – klíčový parametr elektřiny pro domácí i průmyslové spotřebitele.
V klasickém schématu výkonových transformátorů je řídicí mechanismus realizován pomocí 2 typů speciálních zařízení, která jsou zároveň jejich konstrukčním prvkem:
- Přepínač odboček – nastavení spínání pod napětím.
- PBB – spínání bez buzení (transformátor bez napětí na všech stranách)
Princip regulace obou zařízení je založen na změně počtu závitů vinutí transformátoru. Změnou transformačního poměru je dosaženo napěťové úrovně požadované hodnoty pro další distribuci.
RPN a PMB – rozdíly
Regulace napětí se provádí následovně: ve vinutích transformátoru jsou zajištěny větve – jejich přepínáním mění řídicí zařízení počet závitů vinutí zahrnutých v elektrickém obvodu. Tímto způsobem se upraví transformační poměr. To se provádí pomocí dvou typů zařízení – PBB a RPN. V závislosti na typu, výkonu, napěťové třídě a účelu mohou být transformátory vyrobeny pouze s jedním z typů spínačů na straně vysokého nebo nízkého napětí nebo mohou být současně zahrnuty do celkového návrhu elektrického stroje.
Zásadní rozdíl mezi oběma zařízeními je v tom, že přepínání na PBB se provádí pouze ručně a na odpojeném transformátoru. Regulace napětí pomocí přepínače odboček se provádí motorovým pohonem při provozu transformátoru a přímé spotřebě elektrické energie bez ohledu na zatížení jedním ze 3 způsobů:
- dálkové automatické ovládání
- dálkové ruční ovládání
- místní ruční ovládání
Při opravách nebo údržbě transformátoru při absenci napájení pro jeho vlastní potřeby má přepínač odboček schopnost přepínat pomocí ručního pohonu.
PBV – spínání bez buzení
Taková zařízení se používají při změně sezónního zatížení. Častější využití této metody je obtížné z řady organizačních a technických důvodů. Pohon spínacího mechanismu je vzhledem ke svému účelu a jednoduchosti provedení výhradně ruční. V souvislosti s tím je předpokladem pro spínání požadavek PUE – odpojení transformátoru a uzemnění jeho vinutí.
Konstrukční řešení běžná v praxi jsou dvou typů: hřebenová a pastorková (lineární vzorec) a válcová.
Třetí typ PBB zahrnuje zastaralou a zřídka se vyskytující metodu přepínání vinutí v transformátorech pomocí propojek, což jsou měděné přípojnice. Mechanismus jako takový však neexistuje.
Počet vinutých větví se liší. U zařízení s nízkým výkonem jsou na vinutí dvě větve, u výkonnějších zařízení mohou být čtyři. Odbočky jsou zpravidla umístěny na straně VN. Tento design má určité výhody:
- při návrhu transformátoru si můžete zvolit přesný počet závitů;
- prvky silových kontaktů jsou vyrobeny z mědi, takže schéma instalace na straně vysokého napětí snižuje proudy a v souladu s tím i průřez vodiče a hmotnost neželezného kovu.
Podmíněnou nevýhodou PBB je malý rozsah regulace: + 5%.
U spínacích zařízení válcového typu probíhá spínací proces prostřednictvím sběracích kroužků, které jsou připojeny k větvím vinutí. Spolehlivý kontakt zajišťuje speciální pružina.
Postupem času kontakty oxidují – to je další z nevýhod PMB. Vysoký odpor zahřívá kontakty a mění dielektrické vlastnosti oleje. V budoucnu to vede k vysokonapěťovému průrazu izolace a v důsledku toho k poruše transformátoru. Aby se prodloužila životnost PMB, musí být tato zařízení dle předpisů XNUMXx ročně servisována bez otevírání transformátoru. Hlavní práce se redukuje na opakované přepínání pohyblivých kontaktů v celém rozsahu. Takové práce se také provádějí, pokud bylo zařízení před uvedením transformátoru do provozu po dlouhou dobu skladováno.
Hlavní nevýhodou je odpojení všech spotřebitelů po dobu spínací operace, která zahrnuje organizační a technická opatření.
OLTC – úprava pod zátěží
Toto zařízení umožňuje rychle udržovat požadovanou úroveň napětí odpovídající aktuálnímu zatížení. Rozsah nastavení je mezi deseti a šestnácti procenty. Přepínač odboček pod zatížením je obvykle umístěn na straně vysokého napětí.
Přepínač odboček je možné ovládat dálkově nebo v automatickém režimu. Vinutí můžete také přepínat otáčením speciální rukojeti, obvykle se tato možnost používá pouze při opravě transformátoru.
Přepínač odboček má zámek, díky kterému je možné přepnout pouze na jeden stupeň regulace. Při přepnutí vinutí se rozsvítí červená signálka, která je umístěna na pohonu. Po dokončení cyklu kontrolka zhasne a na displeji uvidíte číslo, které odpovídá spínacímu stupni.
K regulaci napětí dochází v důsledku změny počtu závitů vinutí. Pro bezpečnost samotného spínacího procesu jsou v přepínači odboček použity odpory nebo tlumivky omezující proud.
Při nutnosti spínání vysokých napětí se používá regulátor s odpory omezujícími proud. Přepínače odboček pod zatížením reaktorového typu jsou účinnější při spínání vysokých proudů. Přepínače odboček pod zatížením typu reaktoru jsou obvykle umístěny na straně vinutí nízkého napětí. To je způsobeno jejich konstrukčními vlastnostmi. Přepínače odboček s odpory omezujícími proud jsou umístěny na straně vysokonapěťového vinutí.
Zařízení je umístěno uvnitř nádrže transformátoru. Stykače jsou umístěny v samostatné nádrži, aby se zabránilo kontaminaci olejem. Nádrž je uvnitř transformátoru. Reaktor a selektor jsou umístěny v hlavní nádrži, protože nezpůsobují rozklad oleje působením oblouku.
Konstrukce odporového přepínače odboček pod zatížením umožňuje instalaci stykače samostatně v externí nádrži nebo uvnitř transformátoru. Expanzní nádoba transformátoru se skládá ze dvou částí pro zajištění normální funkce přepínače odboček. BоHlavní část je napojena na nádrž transformátoru a menší slouží k provozu přepínače odboček a stejně jako hlavní komora je vybavena ukazatelem stavu oleje.
Přepínač odboček je přípustné provozovat při okolní teplotě do -20°С nebo do -45°С (venkovní instalace stykače a použití automatického ohřevu oleje).
Závěr
Použití obou výše uvedených metod pro úpravu napětí tr-příkopu (OLTC a PBB) poskytuje potřebný rozsah napětí na spotřebním zařízení a nezávisí na spotřebované zátěži. Přepínače odboček pod zatížením umožňují kdykoli regulaci napětí.
Pomocí PBV je možné spínat vinutí v určitém, nepříliš velkém rozsahu a pouze na transformátoru, který byl vyjmut do opravy (vzhledem ke specifikům zařízení PBV).
1. prosince 2022 obyvatelé Tolyatti na MFES-2022
11. ledna 2023 Zařízení pro regulaci napětí transformátoru pod zátěží OLTC SM a SM2
