- •После изучения главы необходимо знать
- •5.1. УравнениЯ и векторная диаграмма трансформатора
- •5.1.1. Простейший трансформатор
- •5.1.2. Реальный трансформатор
- •Угол позволяет определить активную мощность, подводимую к трансформатору из сети
- •5.1.3. Упрощенная схема замещения и векторная диаграмма
- •5.1.4. Изменение напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора при нагрузке
- •5.1.5. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •5.1.6. Опытное определение параметров трансформаторов
- •5.2. Несимметричная нагрузка трёхфазных
- •5.2.1. Однофазное короткое замыкание в трехфазном трансформаторе при соединении обмоток
- •5.2.2. Однофазное короткое замыкание в трёхфазном трансформаторе при соединении обмоток
- •5.3. Параллельная работа трансформаторов
- •5.4. Переходные процессы в трансформаторах
- •5.4.1. Включение трансформатора на напряжение
- •5.4.2. Внезапное короткое замыкание трансформатора
- •5.4.3. Перенапряжения в трансформаторах
- •5.5. Специальные трансформаторы
- •5.5.1. Трехобмоточные трансформаторы
- •5.5.2. Автотрансформаторы
- •5.5.3. Трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой
5.5.3. Трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой
Все силовые трансформаторы проектируются и изготавливаются так, чтобы обеспечить ступенчатое регулирование напряжения в пределах от номинального. Для этого об-мотки ВН выполняются с пятью ступнями. Среднее соответствует номинальному напря-жению и четыре других – напряжениям, отличающихся от номинального на и 5 %.
Для того, чтобы изменить напряжение, трансформатор отключается от сети (как с первичной, так и со вторичной стороны) Изменение числа витков осуществляется при помощи специальных переключателей, которые находятся внутри бака, а их рукоятка выводится на крышку бака.
Если возникает необходимость регулирования напряжения под нагрузкой, то применяются специальные трансформа-торы. В мощных сетях используются ступенчатое регулирование напряжения. Пределы регулирования до от номинального и число ступеней до 10.
Ступенчатое регулирование напряжения должно происходить без разрыва рабочей цепи. Осуществить его можно двумя путями:
- изменением числа витков обмотки ВН трансформатора;
- посредством специального вольто-добавочного трансформатора, включаемого последовательно в цепь главного трансформатора и имеющего переменный коэффициент трансформации.
Для примера рассмотрим первый случай. Схема трансформатора с регулированием напряжения изменением числа витков обмотки на рис ВН приведена. 5.24.
П ереключаемые участки обмотки расположены в средней по высоте части обмотки, в противном случае увеличиваются сопротивления рассеяния и аксиальные усилия, действующие на обмотку трансформатора при коротких замыканиях. Для повышения динамической стойкости обмоток, регулируемую часть обмотки рекомендуется выполнять в форме цилиндра, располагаемого концентрично с основной частью обмотки снаружи нее и имеющую ту же высоту.
На схеме рис. 5.24 А-X – обмотка ВН; P – реактор; В1 и В2 – выключатели; П1 и П2 – переключатели. При нормальной работе В1 и В2 замкнуты, рукоятки переключателей П1 и П2 установлены на одноименных зажимах. Точка "а" реактора является средней точкой. В этом случае токи в обеих половинах реактора направлены в разные стороны и создают МДС, направленные встречно, поэтому индуктивные сопротивления реактора мало.
Для изменения напряжения выполняются следующие операции: размыкается выключается В1, рукоятка переключателя П1 переводится в положение 2 и снова замыкается В1. При этом часть обмотки между контактами 1 и 2 оказывается замкнутой через реактор, который служит для ограничения величины ток. Затем те же операции выполняются с правой частью схемы и этим заканчивается процесс регулирования.
В рассматриваемой схеме переключения, аппаратура включена последовательно в обмотку ВН трансформатора, поэтому она расчитывается на напряжение и ток этой обмотки. Это является недостатком данного способа регулирования.
В том случае, когда необходимо изолировать переключающую аппаратуру от сети высокого напряжения, используется схема с вольтодобавочным трансформатором. Обмотка ВН этого трансформатора включается последовательно с основным трансформатором и рассчитана на напряжение . Обмотка НН вольтодобавочного трансформатора подключена к регулировочному трансформатору, напряжение которого регулируется ступенями.
При небольших мощностях применяются трансформаторы с плавным регулированием напряжением под нагрузкой. Принцип действия таких трансформаторов основан на изменении индуктивной связи между обмотками, расположенными на сердечнике. Это можно осуществить двумя путями: перемещением подвижной обмотки относительно неподвижной или изменением сопротивления магнитопровода, подмагничивая его постоянным током.