Odbiorcy energii elektrycznej pracują wydajniej przy napięciu znamionowym. Jednak ten stan jest dość trudny dla wszystkich. Akceptowalna dla konsumentów jest jego odchyłka do + 5%. Aby uzyskać wartość napięcia zbliżoną do wartości nominalnej, zmienia się liczbę zwojów uzwojeń transformatora. Można to zrobić na dwa sposoby:
Zadowolony
-
Połączenie regulacji napięcia ze zmianą liczby zwojów
- Miejsce instalacji anzapfa
- Metody transformatora pozaobwodowego
- Eksploatacja i naprawa urządzeń
- za pomocą przełącznika zaczepów transformatora;
- regulacja napięcia pod obciążeniem.
Połączenie regulacji napięcia ze zmianą liczby zwojów
Istnieje kilka metod utrzymania wartości napięcia odbiorców w wymaganych granicach. Wśród nich szczególne miejsce zajmuje sposób jego regulacji. Zaletami tej metody są:
- poprawa reżimu napięcia dla konsumentów;
- wzrost dopuszczalnej utraty napięcia;
- poprawa jakości energii elektrycznej dostarczanej konsumentom.
Przy projektowaniu sieci elektrycznych wybiera się środki, granice i stopnie regulacji, miejsce instalacji regulatorów, a także ich system automatyki.
Wartość napięcia pierwotnego i wtórnego jest wprost proporcjonalna do liczby zwojów uzwojeń, w których płynie:
U 1 / U 2 ≈W 1 / W 2,
gdzie U 1, U 2 - odpowiednio napięcie pierwotne i wtórne;
W 1 / W 2 - odpowiednio liczba zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego
Wynika z tego, że w celu zmiany napięcia na wyjściu transformatora konieczna jest zmiana liczby zwojów jednego z uzwojeń. Z tego powodu uzwojenie, które będzie zaangażowane w przełączanie, jest wytwarzane za pomocą kranów.
Pomimo prostoty procesu istnieją pewne trudności. Podczas przełączania z jednej gałęzi na drugą w żadnym wypadku nie należy przerywać obwodu prądowego. Jednocześnie z tym wymogiem zabrania się zamykania przez styki przełącznika dwóch sąsiednich gałęzi, w przeciwnym razie nie można uniknąć zwarcia tej części uzwojenia. A to z kolei doprowadzi do jego uszkodzenia z powodu powstałych dużych prądów.
Warunki te można spełnić na dwa sposoby: przełączanie zaczepów uzwojeń po odłączeniu wszystkich uzwojeń od sieci i podczas pracy z obciążeniem.
Podstawowe pojęcia dotyczące transformatora pbv
Przełącznik zaczepów transformatora ma bardzo proste dekodowanie, które składa się z pierwszych liter słów - „przełączanie bez wzbudzenia”. Oznacza to, że wszystkie operacje łączeniowe muszą być wykonywane przy transformatorze, który jest odłączony od zasilania.
Ale powszechnie znana jest również inna nazwa urządzenia transformatorowego pbv - anzapfa. Anzapfa (przełącznik) to urządzenie, za pomocą którego można zmienić liczbę zwojów uzwojenia w celu regulacji napięcia wyjściowego.
Przełącznik jest przeznaczony do zmiany współczynnika transformacji w granicach 5%, zmieniając liczbę zwojów uzwojenia wysokiego napięcia biorącego udział w pracy.
Miejsce instalacji anzapfa
W przypadku transformatorów z wielowarstwowym uzwojeniem cylindrycznym o mocy do 560 kVA lokalizacja anzapf znajduje się w pobliżu punktu zerowego.
Jeżeli transformator jest produkowany o mocy do 1000 kVA, napięciu do 10 kV i ma uzwojenia ciągłe, stosuje się obwód odwrotny z odgałęzieniem w pobliżu punktu zerowego.
W transformatorach powyżej 1000 kVA i 35 kV stosuje się obwód z odgałęzieniem regulacyjnym w środku uzwojenia. W tym przypadku anzapfa składa się z trzech elementów. Umieszczone są na wspólnej osi, jedna na drugiej. Przełącznik zamyka jednocześnie parę styków w dowolnej fazie. Ten rodzaj konstrukcji przełącznika jest najtańszy i najmniejszy.
Aby utrzymać niskie prądy przełączania, unzapfu musi być zawsze zainstalowany w uzwojeniu wysokiego napięcia. Dzięki temu produkcja kranów i przełącznik urządzenia są bardziej kompaktowe. Jednocześnie na uzwojeniu wysokiego napięcia nawija się znacznie więcej zwojów, dzięki czemu uzyskuje się wyższą dokładność regulacji.
Podczas przełączania anzapf z jednego etapu na drugi, obróć uchwyt przełącznika. Znajduje się na dachu zbiornika.
W przypadku regulacji bez wzbudzenia konieczne jest odłączenie transformatora najpierw od strony niskiego, a następnie wysokiego napięcia..
Napęd uchwytu przełącznika jest zakryty zaślepką. Oznaczenia + 5%, „Nom”, -5% są zaznaczone w pobliżu wskaźnika uchwytu. Gdy wskaźnik uchwytu jest obrócony na wskazanie + 5%, wszystkie obroty uzwojenia są aktywowane. Czytając „Nom” - 5% mniej. Przy ustawieniu na -5% zwoje uzwojenia działają o 10% mniej.
W niektórych typach transformatorów zamiast oznaczeń + 5%, „Nom”, -5% podano liczby I, II, III. W tym przypadku odczyt I odpowiada + 5%, II - „Nom”, III - 5%.
Jeżeli moc transformatorów mieści się w zakresie od 25 do 6300 kVA, to wykonuje się je z odczepami z ręcznym przełączaniem w celu regulacji napięcia w zakresie ± 5% w krokach co 2,5%.
Metody transformatora pozaobwodowego
Przełączanie transformatora bez wzbudzenia można wykonać na dwa sposoby:
- Zmiana napięcia za pomocą uzwojenia pierwotnego.
- Regulacja poprzez zainstalowanie anzapfa w uzwojeniu wtórnym.
Jeśli napięcie zostanie zmienione za pomocą uzwojenia pierwotnego, wówczas zainstalowany jest w nim anzapfu. Ta metoda znajduje zastosowanie tylko w transformatorach obniżających napięcie. Ta metoda jest również nazywana regulacją napięcia poprzez zmianę strumienia magnetycznego.
Niezależnie od utraty napięcia w uzwojeniu można wziąć U 1 ≈ E 1. Siła elektromotoryczna w uzwojeniu pierwotnym nie zmieni się ze względu na stałe parametry: częstotliwość i napięcie sieci:
E 1 = 4,44 f W 1 F m
Biorąc pod uwagę, że nie oczekuje się zmian częstotliwości podczas pracy, iloczyn W 1 m nie ulegnie zmianie. Dlatego strumień magnetyczny można zmniejszyć, łącząc więcej zwojów uzwojenia pierwotnego. Na przykład, aby uzyskać spadek napięcia na zaciskach uzwojenia wtórnego o 2,5%, konieczne jest zwiększenie liczby zwojów uzwojenia pierwotnego o 2,5%.
Zaciski odgałęźne transformatorów obniżających mogą zapewnić + 10% dopłaty. Aby to zrobić, musisz połączyć z nimi -5% tur.
Na przykład, w zależności od zacisku, do którego podłączone jest urządzenie przełączające, procent dopłaty dla transformatora obniżającego napięcie 10 kV będzie się różnić.
| Zacisk | Napięcie sieciowe, V | Dopłata,% |
| + 5% lub I | 10500 | 0 |
| „Nom” lub II | 10000 | -5 |
| -5% lub III | 9500 | +10 |
Druga metoda stosowana jest w transformatorach podwyższających napięcie. Uzwojenie niskiego napięcia (pierwotne) jest podłączone do sieci.
Jeśli częstotliwość i napięcie pozostaną niezmienione, strumień magnetyczny będzie stabilny, a siła elektromotoryczna E 2 będzie się zmieniać zgodnie ze zmianą zwojów uzwojenia wtórnego, w zależności od wzoru:
E 2 = 4,44 f W 2 F m
Wzór wskazuje, że jeśli liczba zwojów na zaciskach uzwojenia wtórnego zmniejszy się, napięcie również zmniejszy się. Analiza wzoru potwierdza, że liczba zwojów i wartość napięcia są wprost proporcjonalne.
Bardzo często w transformatorach podwyższających napięcie w celu uzyskania najwyższego napięcia wymagana liczba zwojów jest już podłączona i brana pod uwagę. Dlatego na biegu jałowym transformator podwyższający napięcie będzie bez dopłaty.
Eksploatacja i naprawa urządzeń
W transformatorach 10% ich awarii to usterki związane z uszkodzeniem układu styków anzapfa:
- Luźne dopasowanie ruchomych i nieruchomych części styków. Wynika to ze zmniejszenia docisku stykowego, w wyniku którego na powierzchni styku tworzy się warstwa tlenku.
- Z biegiem czasu połączenie gałęzi kontrolnych z częściami urządzenia przełączającego słabnie.
- Podczas długiej żywotności siła połączenia między zaczepem sterującym a uzwojeniem maleje. Głównym powodem jest słaba jakość lutowania.
Wszystkie te czynniki prowadzą do nagrzewania się uszkodzonego miejsca, co w konsekwencji może spowodować awaryjną awarię całego transformatora. Dlatego konserwacja i naprawa sprzętu anzapfa zajmują godne miejsce wśród reszty sprzętu.
Pierwszym krokiem w naprawie urządzenia przełączającego jest inspekcja. Niezbędna jest ocena stanu styków stałych i ruchomych, ponieważ podczas pracy znajdują się one w oleju transformatorowym przez długi czas. Z tego powodu pokrywają się warstwą tlenku. Aby go usunąć, należy dokładnie wyczyścić styki szmatką uprzednio zwilżoną oczyszczoną benzyną. Jeśli styki są spalone i stopione, są zastępowane nowymi, które można dokupić lub samemu wykonać. W przypadku własnej produkcji ważnym warunkiem jest dobór materiałów na styki zbliżone jakością do fabrycznych.
Po wymianie uszkodzonych części dokręć łączniki, sprawdź, czy nie zacinają się, poprawny kontakt styków ruchomych i stałych, aktualizacja napisów przy pokrywie przełącznik.
Po zakończeniu wszystkich operacji konfiguracji anzapfa konieczne jest przetestowanie jakości jego działania. W tym celu przełącza się na wszystkie stopnie w ciągu dziesięciu cykli. Zakłócenia w działaniu urządzenia nie powinny być śledzone.
Niedoskonałość wszystkich tych metod regulacji bez wzbudzenia polega na tym, że aby przełączyć gałęzie, transformator musi być odłączony od źródła zasilania. Powoduje to przerwy w dostawach energii elektrycznej do konsumentów.
Powszechną metodą jest regulacja napięcia pod obciążeniem.
