Przełącznik odczepów transformatora

Układ regulacji napięcia transformatora dzieli się na układ regulacji napięcia transformatora „przy braku wzbudzenia” i układ regulacji odczepów transformatora „pod obciążeniem”.

Oba terminy odnoszą się do trybu regulacji napięcia przełącznika odczepów transformatora, jaka jest zatem różnica między nimi?

① Przełącznik odczepów „przy braku wzbudzenia” służy do zmiany odczepu po stronie wysokiego napięcia transformatora w celu zmiany współczynnika zwojów uzwojenia w celu regulacji napięcia, gdy zarówno strona pierwotna, jak i wtórna transformatora są odłączone od zasilania.

② Przełącznik odczepów pod obciążeniem: Za pomocą przełącznika odczepów pod obciążeniem odczep uzwojenia transformatora zmienia się w celu zmiany zwojów wysokiego napięcia w celu regulacji napięcia bez odcinania prądu obciążenia.

Różnica między nimi polega na tym, że przełącznik zaczepów bezwzbudny nie ma możliwości przełączania biegów z obciążeniem, ponieważ tego typu przełącznik zaczepów charakteryzuje się krótkotrwałym procesem rozłączania podczas przełączania biegów. Odłączenie prądu obciążenia spowoduje iskrzenie między stykami i uszkodzenie przełącznika zaczepów. W przełączniku zaczepów pod obciążeniem występuje nadmierna rezystancja przejścia podczas przełączania biegów, dlatego nie występuje krótkotrwałe rozłączanie. Podczas przełączania z jednego biegu na drugi nie występuje iskrzenie po odłączeniu prądu obciążenia. Przełącznik zaczepów tego typu jest zazwyczaj stosowany w transformatorach o wysokich wymaganiach napięciowych, które wymagają częstej regulacji.

Skoro przełącznik zaczepów transformatora pod obciążeniem może realizować funkcję regulacji napięcia w stanie pracy transformatora, dlaczego warto wybrać przełącznik zaczepów bez obciążenia? Oczywiście, pierwszym powodem jest cena. W normalnych warunkach cena przełącznika bez obciążenia jest wyższa. Transformator z przełącznikiem odczepów stanowi 2/3 ceny transformatora z przełącznikiem zaczepów pod obciążeniem; jednocześnie objętość transformatora z przełącznikiem zaczepów pod obciążeniem jest znacznie mniejsza, ponieważ nie posiada on części przełącznika zaczepów pod obciążeniem. Dlatego w przypadku braku regulacji lub innych okoliczności, wybierany będzie transformator z przełącznikiem zaczepów bez wzbudzenia.

Dlaczego warto wybrać przełącznik zaczepów transformatora pod obciążeniem? Jaka jest jego funkcja?
① Poprawa współczynnika kwalifikacji napięcia.
Przesył energii elektrycznej w sieci dystrybucyjnej systemu elektroenergetycznego generuje straty, a ich wartość jest najmniejsza dopiero w pobliżu napięcia znamionowego. Przeprowadzanie regulacji napięcia pod obciążeniem, stałe utrzymywanie napięcia szyny podstacji na odpowiednim poziomie oraz praca urządzeń elektrycznych przy napięciu znamionowym pozwalają na ograniczenie strat, co jest najbardziej ekonomicznym i rozsądnym rozwiązaniem. Wskaźnik dopasowania napięcia jest jednym z ważnych wskaźników jakości zasilania. Terminowa regulacja napięcia pod obciążeniem może zapewnić odpowiedni wskaźnik dopasowania napięcia, zaspokajając tym samym potrzeby mieszkańców oraz produkcję przemysłową i rolną.

② Poprawa zdolności kompensacji mocy biernej i zwiększenie współczynnika wejściowego kondensatora.
Jako urządzenie kompensujące moc bierną, moc bierna kondensatorów mocy jest proporcjonalna do kwadratu napięcia roboczego. Wraz ze spadkiem napięcia roboczego systemu elektroenergetycznego, efekt kompensacji maleje, a wraz ze wzrostem napięcia roboczego, urządzenia elektryczne są przekompensowane, co powoduje wzrost napięcia na zaciskach, nawet przekraczającego normę, co może łatwo uszkodzić izolację urządzenia i spowodować...
Awarie urządzeń. Aby zapobiec zwrotowi mocy biernej do systemu elektroenergetycznego i wyłączeniu urządzeń kompensacji mocy biernej, co prowadziłoby do strat i zwiększonych strat urządzeń mocy biernej, przełącznik zaczepów głównego transformatora powinien być odpowiednio wyregulowany, aby napięcie na szynie prądowej mieściło się w dopuszczalnym zakresie, tak aby nie było potrzeby wyłączania kompensacji pojemności.

Jak obsługiwać regulację napięcia pod obciążeniem?
Metody regulacji napięcia pod obciążeniem obejmują regulację napięcia elektrycznego i ręczną regulację napięcia.

Istotą regulacji napięcia pod obciążeniem jest regulacja napięcia poprzez zmianę przekładni transformatora po stronie wysokiego napięcia, przy niezmienionym napięciu po stronie niskiego napięcia. Wszyscy wiemy, że napięcie po stronie wysokiego napięcia to zazwyczaj napięcie systemu, a napięcie systemu jest na ogół stałe. Wraz ze wzrostem liczby zwojów uzwojenia strony wysokiego napięcia (tj. zwiększeniem przekładni transformatora) napięcie po stronie niskiego napięcia maleje; przeciwnie, wraz ze zmniejszeniem liczby zwojów uzwojenia strony wysokiego napięcia (tj. zmniejszeniem przekładni transformatora) napięcie po stronie niskiego napięcia rośnie. Oznacza to:

Zwiększenie obrotów = zmiana biegu na niższy = obniżenie napięcia Zmniejszenie obrotów = zmiana biegu na wyższy = wzrost napięcia
W jakich więc okolicznościach transformator nie może wykonać przełącznika odczepów pod obciążeniem?
① W przypadku przeciążenia transformatora (poza szczególnymi okolicznościami)
② W przypadku aktywacji alarmu gazowego urządzenia regulującego napięcie pod obciążeniem
③ Jeżeli rezystancja ciśnienia oleju w urządzeniu regulacji napięcia pod obciążeniem jest nieprawidłowa lub w oznaczeniu oleju nie ma oleju
④ Gdy liczba regulacji napięcia przekroczy określoną liczbę
⑤ Gdy urządzenie regulujące napięcie działa nieprawidłowo

Dlaczego przeciążenie blokuje również przełącznik zaczepów pod obciążeniem?
Dzieje się tak, ponieważ w normalnych warunkach, podczas procesu regulacji napięcia pod obciążeniem transformatora głównego, występuje różnica napięć między złączem głównym a odczepem docelowym, która generuje prąd krążący. Dlatego podczas procesu regulacji napięcia rezystor jest podłączony równolegle, aby obejść prąd krążący i prąd obciążenia. Rezystor połączony równolegle musi wytrzymać duży prąd.

W przypadku przeciążenia transformatora mocy, prąd roboczy transformatora głównego przekracza znamionowy prąd przełącznika odczepów, co może spowodować spalenie złącza pomocniczego przełącznika odczepów.

Dlatego, aby zapobiec zjawisku łuku elektrycznego w przełączniku odczepów, zabrania się regulacji napięcia pod obciążeniem, gdy transformator główny jest przeciążony. Wymuszona regulacja napięcia może doprowadzić do przepalenia się regulatora napięcia pod obciążeniem, aktywacji gazu obciążeniowego i wyłączenia wyłącznika transformatora głównego.