Transformátor PBV: zařízení anzapfa, princip činnosti, funkce a opravy

Spotřebitelé elektřiny pracují efektivněji při jmenovitém napětí. Tato podmínka je však pro každého poměrně obtížná. Pro spotřebitele je přijatelná její odchylka do + 5 %. Pro dosažení hodnoty napětí blízké jmenovité hodnotě se změní počet závitů vinutí transformátoru. To lze provést dvěma způsoby:

• pomocí transformátorového přepínače odboček;
• úprava napětí při zátěži.

Zapojení regulace napětí se změnou počtu závitů

Existuje několik způsobů, jak udržet hodnotu napětí spotřebitelů v požadovaných mezích. Zvláštní místo mezi nimi zaujímá způsob jeho regulace. Výhody této metody jsou:

• zlepšení napěťového režimu pro spotřebitele;
• zvýšení přípustné ztráty napětí;
• zlepšení kvality elektřiny dodávané spotřebitelům.

Při navrhování elektrických sítí se volí prostředky, hranice a stupně regulace, místo instalace regulátorů a také jejich automatizační systém.

Hodnota primárního a sekundárního napětí je přímo úměrná počtu závitů vinutí, ve kterých proudí:

U 1 / U 2 ≈ W 1 / W 2,

kde U 1, U 2 - primární a sekundární napětí;

W 1 / W 2 - počet závitů primárního a sekundárního vinutí

Z toho vyplývá, že pro změnu napětí na výstupu transformátoru je nutné změnit počet závitů jednoho z vinutí. Díky tomu se vinutí, které se bude podílet na spínání, vyrábí s odbočkami.

Navzdory jednoduchosti procesu existují určité potíže. Při přepínání z jedné větve do druhé by v žádném případě neměl být přerušen proudový obvod. Současně s tímto požadavkem je zakázáno, aby spínací kontakty uzavíraly dvě sousední větve, jinak se nelze vyhnout zkratu této části vinutí. A to zase povede k jeho poškození kvůli velkým proudům, které vznikly.

Tyto podmínky lze splnit dvěma způsoby: přepínání odboček vinutí po odpojení všech jeho vinutí od sítě a za provozu, se zátěží.

Základní pojmy o pbv transformátoru

Transformátorový přepínač odboček má velmi jednoduché dekódování, které spočívá v prvních písmenech slov - "spínání bez buzení". To znamená, že všechny spínací operace musí být provedeny na transformátoru, který je odpojen od napájení.

Ale jiný název pro transformátorové zařízení pbv je také široce známý - anzapfa. Anzapfa (spínač) je zařízení, kterým lze měnit počet závitů vinutí pro regulaci výstupního napětí.

Přepínač je navržen tak, aby změnil transformační poměr v rozmezí 5%, čímž se změnil počet závitů vysokonapěťového vinutí zapojeného do práce.

Místo instalace anzapfa

U transformátorů, které mají vícevrstvé válcové vinutí o výkonu až 560 kVA, je umístění anzapfu blízko nulového bodu.

Pokud je transformátor vyráběn s výkonem do 1000 kVA, napětím do 10 kV a má spojitá vinutí, používá se zpětný obvod s odbočkou v blízkosti nulového bodu.

V transformátorech nad 1000 kVA a 35 kV se používá obvod s nastavovací větví uprostřed vinutí. V tomto případě se anzapfa skládá ze tří prvků. Jsou umístěny na společné ose, jedna na druhé. Spínač sepne současně dvojici kontaktů v libovolné fázi. Tento typ provedení spínače je nejlevnější a nejmenší.

Aby byly spínací proudy nízké, musí být unzapfu vždy instalován ve vinutí vysokého napětí. Tím je docíleno při výrobě kohoutků a spínače zařízení kompaktnějších rozměrů. Na vysokonapěťové vinutí je přitom navinuto mnohem více závitů, díky čemuž je dosaženo vyšší přesnosti regulace.

Při přepínání anzapfu z jednoho stupně na druhý otočte rukojetí spínače. Je umístěn na střeše nádrže.

Při nastavování bez buzení je předpokladem odpojení transformátoru nejprve ze strany nízkého a poté vysokého napětí..

Pohon rukojeti spínače je zakrytý krytkou. Označení + 5%, "Nom", -5% jsou označena poblíž ukazatele rukojeti. Po otočení indikátoru rukojeti na indikaci + 5% se aktivují všechny otáčky navíjení. Při čtení "Nom" - 5% méně. Při nastavení na -5% jsou otáčky vinutí v provozu o 10% menší.

U některých typů transformátorů jsou namísto označení + 5%, "Nom", -5% uvedena čísla I, II, III. V tomto případě indikace I odpovídá + 5%, II - "Nom", III - 5%.

Pokud je výkon transformátorů v rozsahu od 25 do 6300 kVA, pak jsou vyrobeny s odbočkami s ručním přepínáním pro úpravu napětí v rozmezí ± 5 % v krocích po 2,5 %.

Metody obvodového transformátoru

Spínání transformátoru bez buzení lze provést dvěma způsoby:

1. Změna napětí pomocí primárního vinutí.
2. Regulace instalací anzapfa do sekundárního vinutí.

Pokud se napětí mění pomocí primárního vinutí, je v něm instalováno anzapfu. Tato metoda nachází uplatnění pouze u transformátorů snižujících rychlost. Tato metoda se také nazývá regulace napětí změnou magnetického toku.

Bez ohledu na ztrátu napětí ve vinutí můžete vzít U 1 ≈ E 1. Elektromotorická síla v primárním vinutí se nezmění v důsledku konstantních parametrů: frekvence a napětí sítě:

Ei = 4,44 fWiFm

Vzhledem k tomu, že se nepředpokládají změny frekvence během provozu, součin W 1 Ф m se nezmění. Proto lze magnetický tok snížit připojením více závitů primárního vinutí. Například pro dosažení úbytku napětí na svorkách sekundárního vinutí o 2,5% je nutné zvýšit počet závitů primárního vinutí o 2,5%.

Větevné svorky snižovacích transformátorů mohou poskytnout + 10% příplatek. Chcete-li to provést, musíte k nim připojit -5% otáček.

Například v závislosti na svorce, ke které je spínací zařízení připojeno, se procento přirážky za 10 kV snižující transformátor bude lišit.

Svorka	Síťové napětí, V	Příplatek,%
+ 5 % nebo já	10500	0
"Nom" nebo II	10000	-5
-5 % nebo III	9500	+10

Druhá metoda se používá u stupňovitých transformátorů. Nízkonapěťové vinutí (primární) je připojeno k síti.

Pokud se frekvence a napětí nezmění, magnetický tok bude stabilní a elektromotorická síla E 2 se bude měnit v souladu se změnou závitů sekundárního vinutí v závislosti na vzorci:

E2 = 4,44 fW2Fm

Vzorec ukazuje, že pokud se počet závitů na svorkách sekundárního vinutí sníží, sníží se také napětí. Analýza vzorce potvrzuje, že počet závitů a hodnota napětí jsou přímo úměrné.

Velmi často je u stupňovitých transformátorů pro získání nejvyššího napětí již zapojen a zohledněn požadovaný počet závitů. Proto při volnoběhu bude zvyšovací transformátor bez příplatku.

Provoz a opravy přístrojů

U transformátorů tvoří 10 % jejich poruch poruchy spojené s poškozením kontaktního systému anzapfa:

• Volné uložení pohyblivých a nepohyblivých částí kontaktů. To je způsobeno poklesem kontaktního tlaku, v důsledku čehož se na kontaktní ploše vytvoří oxidový film.
• Postupem času slábne spojení ovládacích větví s částmi spínacího zařízení.
• Během dlouhé životnosti se snižuje pevnost spojení mezi ovládacím kohoutem a vinutím. Hlavním důvodem je nekvalitní pájení.

Všechny tyto faktory vedou k zahřívání poškozeného místa, což může následně způsobit havarijní poruchu celého transformátoru. Proto údržba a opravy zařízení anzapfa zaujímají důstojné místo mezi zbytkem zařízení.

Prvním krokem při opravě spínacího zařízení je kontrola. Posouzení stavu pevných a pohyblivých kontaktů je nutné, protože jsou během provozu dlouhou dobu v transformátorovém oleji. Z tohoto důvodu jsou pokryty oxidovým filmem. K jeho odstranění je nutné důkladně očistit kontakty hadříkem, který byl předtím navlhčen čištěným benzínem. Pokud jsou kontakty spálené a roztavené, jsou nahrazeny novými, které lze zakoupit nebo si je vyrobit sami. V případě samovýroby je důležitou podmínkou výběr materiálů pro kontakty, kvalitativně podobné těm továrním.

Po výměně poškozených dílů utáhněte upevňovací prvky, zkontrolujte, zda nedošlo k zaseknutí, správný kontakt pohyblivých a pevných kontaktů, aktualizujte nápisy v blízkosti krytu přepínač.

Po dokončení všech operací nastavení anzapfy je nutné otestovat kvalitu jejího výkonu. K tomu se během deseti cyklů provádějí přepnutí na všechny stupně. Zásah do provozu zařízení by neměl být vysledován.

Nedokonalost všech těchto způsobů regulace bez buzení je v tom, že pro přepínání větví musí být transformátor odpojen od zdroje. Tím dochází k přerušení dodávek elektřiny spotřebitelům.

Běžnou metodou je regulace napětí při zátěži.