6. Регулирование напряжения трансформатора.

Изменять вторичное напряжение можно путем изменения числа витков вторичной обмотки или изменения потока трансформатора, сцепленного со вторичной обмоткой. Наибольшее распространение нашел способ, связанный с изменением числа витков вторичной или первичной обмотки, т.е. с изменением коэффициента трансформации.

Для изменения коэффициента трансформации обмотки выполняются с ответвлениями, чем и обеспечивается ступенчатое регулирование напряжения (рис. 76).Среднее соответствует номинальному напряжению, а два других — напряжениям, отличающимся от номинального на ±2,5 и ±5%.Переключаемые участки обмоток стараются располагать в середине обмотки, чтобы распределение токов по отношению к ярмам при работе на разных ответвлениях было симметричным. Необходимо стремиться к тому, чтобы линейные нагрузки были равномерно распределены вдоль первичной и вторичной обмоток. Отключение части витков нарушает равномерность магнитного поля рассеяния. При этом возникают электромагнитные силы, стремящиеся сдвинуть витки обмотки в осевом направлении. Эти сипы при коротком замыкании могут разрушить обмотку. Для уменьшения перенапряжений переключение числа витков целесообразнее выполнять со стороны нулевой точки обмотки. При этом изоляцию переключаемых витков можно уменьшить.Различают два способа регулирования напряжениятрансформаторов: переключение ответвлений (отпаек) трансформатора при отключении от сети и регулирование напряжения под нагрузкой.

Переключатель, осуществляющий переключение ответвлений при отключении трансформатора от сети, имеет систему неподвижных контактов, соединенных с ответвлениями обмотки, и систему движущихся контактов (рис.77). Переключатель располагается на крышке или стенке бака, и переключение осуществляется вручную. Регулирование напряжения таким переключателем осуществляется при сезонных изменениях нагрузки или в течение суток.

При переключении ответвлений обмотки под нагрузкой переключатель получается более сложным. Схема переключения ответвлений при регулировании коэффициента трансформации под нагрузкой показана на рис.78. Чтобы при замыкании ответвлений в образовавшемся контуре не протекал большой ток, используют реактор Lс расщепленной обмоткой.

Переключение ответвлений под нагрузкой может осуществляться по схеме рис. 79 с применением токоограничивающих сопротивлений. В этом устройстве есть три переключателя — S, S₁, S₂.При переходе на работу с ответвленияx₁сначала включается без тока переключательS₂,затем переключательSпереводится в положения1, 3 и вводятся резисторыR₁иR₂,затем отключаетсяS₁и переключательSзамыкает контакты3, 4.Во избежание перегрева сопротивлений и замкнутых витков обмотки трансформатора коммутация осуществляется в течение 0,1 с.

Плавное регулирование напряжения под нагрузкой можно получить при подмагничивании шунта, в котором замыкается часть рабочего потока трансформатора. Однако такие схемы громоздкие и находят ограниченное применение.

6. Параллельная работа трансформаторов.

Необходимость такой работы вызвана следующим:

обеспечение резервирования в энергоснабжении потребителей в случае аварии и необходимости ремонта трансформаторов

уменьшение потерь энергии в периоды малых нагрузок подстанции, путем отключения части параллельно работающих трансформаторов

передача мощности, большей чем собственная мощность трансформатора

оптимизация КПД

Условия параллельной работы:

одинаковые группы соединения обмоток. Минимальная разница- единица(1). Возникает уравнительный ток больше номинального, что недопустимо

равные первичные и вторичные номинальные напряжения или.

равные напряжения короткого замыкания (отклонения не более 10%). Относительные нагрузки трансформаторов обратно пропорциональны их напряжениям КЗ. Для трех //-но работающих тр-ров, S1:S2:S3=1/Uk1:1/Uk2: Uk3, что справедливо и для любого их числа. Ukα%=Ukβ%, Sαk=Sβk, т.е. тр-ры нагружаются равномерно( при выполнении условий 1 и 2 ). Если равенства не равны, то один трансформатор с наименьшим значением Uk% нагрузится быстрее , а второй будет недогружен.