Нажмите «Изменить»
Переключатель ответвлений — это механизм в трансформаторах , который позволяет выбирать переменные коэффициенты поворота поэтапно. Это делается путем подключения к нескольким точкам доступа, известным как отводы, вдоль первичной или вторичной обмотки.
Переключатели ответвлений существуют двух основных типов: [1] переключатели ответвлений без нагрузки (NLTC), которые необходимо обесточить перед регулировкой коэффициента поворота, и переключатели ответвлений под нагрузкой (OLTC), которые могут регулировать коэффициент поворота во время работы. Выбор ответвления на любом переключателе ответвлений может осуществляться с помощью автоматической системы, как это часто бывает в случае РПН, или ручного переключателя ответвлений, что более характерно для NLTC. Автоматические переключатели ответвлений могут быть размещены на обмотке более низкого или более высокого напряжения, но для систем генерации и передачи большой мощности автоматические переключатели ответвлений часто размещаются на обмотке трансформатора с более высоким напряжением (меньшим током) для облегчения доступа и минимизации токовой нагрузки во время работы. операция. [2]
Изменение касания
[ редактировать ]Устройство РПН без нагрузки
[ редактировать ]Устройство РПН без нагрузки ( NLTC ), также известное как устройство РПН без напряжения ( OCTC ) или устройство РПН без напряжения ( DETC ), представляет собой устройство РПН, используемое в ситуациях, когда коэффициент поворота трансформатора не требует частого изменения и допускается обесточивание трансформаторной системы. Этот тип трансформатора часто используется в трансформаторах малой мощности и низкого напряжения, в которых точка ответвления часто может иметь форму клеммы подключения трансформатора, что требует отсоединения входной линии вручную и подключения к новой клемме. Альтернативно, в некоторых системах процесс переключения ответвлений можно облегчить с помощью поворотного или ползункового переключателя.
Переключатели ответвлений без нагрузки также используются в высоковольтных трансформаторах распределительного типа, в которых система включает в себя переключатель ответвлений без нагрузки на первичной обмотке, чтобы компенсировать изменения системы передачи в узком диапазоне номинального номинала. В таких системах переключатель ответвлений часто настраивается только один раз, во время установки, хотя его можно изменить позже, чтобы приспособиться к долгосрочному изменению профиля напряжения системы.
Переключатель ответвлений под нагрузкой
[ редактировать ]Устройство РПН под нагрузкой ( OLTC ), также известное как устройство РПН ( OCTC ), представляет собой переключатель ответвлений в приложениях, где прерывание питания во время переключения недопустимо, трансформатор часто оснащается более дорогим и сложным устройством переключения ответвлений. -механизм переключения кранов нагрузки. Переключатели ответвлений под нагрузкой обычно можно разделить на механические, с электронным управлением или полностью электронные.
Эти системы обычно имеют 33 отвода (один в центре «Номинальный» отвод и шестнадцать для увеличения и уменьшения коэффициента поворота) и допускают изменение ± 10%. [3] (каждый шаг обеспечивает отклонение 0,625%) от номинальной мощности трансформатора, что, в свою очередь, позволяет осуществлять ступенчатое регулирование выходного напряжения.
В переключателях ответвлений обычно используются многочисленные переключатели ответвлений , которые не могут переключаться под нагрузкой, разбиты на четные и нечетные группы и переключаются между группами с помощью сверхмощного дивертерного переключателя , который может переключаться между ними под нагрузкой. В результате он работает как коробка передач с двойным сцеплением : селекторные переключатели заменяют коробку передач, а дивертерный переключатель - место сцепления.
Механические переключатели ответвлений
[ редактировать ]Механический переключатель ответвлений физически устанавливает новое соединение перед тем, как разъединить старое, используя несколько избирателей ответвлений, но позволяет избежать создания высоких циркулирующих токов за счет использования дивертерного переключателя для временного включения большого импеданса дивертора последовательно с короткозамкнутыми витками. Этот метод позволяет решить проблемы с открытыми или короткими замыканиями кранов. В переключателе ответвлений резистивного типа переключение должно производиться быстро, чтобы избежать перегрева переключателя. В переключателе ответвлений реактивного типа используется специальная превентивная обмотка автотрансформатора, выполняющая функцию импеданса дивертора, а переключатель ответвлений реактивного типа обычно рассчитан на неопределенное время выдерживания нагрузки вне ответвлений.
В типичном дивертерном переключателе мощные пружины натягиваются двигателем малой мощности (моторный привод, MDU), а затем быстро отпускаются для выполнения операции переключения ответвлений. Чтобы уменьшить искрение на контактах, переключатель ответвлений работает в камере, заполненной изолирующим трансформаторным маслом , или внутри сосуда, наполненного элегазом под давлением . Переключатели ответвлений реактивного типа при работе в масле должны учитывать дополнительные индуктивные переходные процессы, генерируемые автотрансформатором, и обычно включают в себя контакт вакуумного баллона параллельно с дивертерным переключателем. Во время операции переключения ответвлений потенциал между двумя электродами в баллоне быстро возрастает, и часть энергии рассеивается в виде дугового разряда через баллон, а не вспыхивает на контактах дивертерного переключателя.
Некоторое искрение неизбежно, и как масло переключателя ответвлений, так и контакты переключателя будут постепенно ухудшаться по мере использования. Чтобы предотвратить загрязнение бака маслом и облегчить операции по техническому обслуживанию, дивертерный переключатель обычно работает в отдельном от бака главного трансформатора отсеке, и часто в этом отсеке также располагаются избиратели ответвлений. Все отводы обмоток затем будут подведены в отсек переключателя ответвлений через клеммную колодку.
Одна из возможных конструкций (тип флажка) механического переключателя ответвлений под нагрузкой показана справа. Он начинает работу в положении ответвления 2, при этом нагрузка подается непосредственно через правое соединение. Дивертерный резистор A закорочен; переключатель B не используется. При переходе к отводу 3 происходит следующая последовательность действий:
- Переключатель 3 замыкается, происходит работа без нагрузки.
- Поворотный переключатель поворачивается, разрывая одно соединение и подавая ток нагрузки через переключающий резистор А.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, соединяясь между контактами A и B. Нагрузка теперь подается через переключающие резисторы A и B, обмотка шунтируется через A и B.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, разрывая контакт с дивертором А. Нагрузка теперь питается только через дивертер В, витки обмотки больше не замкнуты.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, замыкая переключатель B. Нагрузка теперь питается напрямую через левое соединение. Дивертер А не используется.
- Переключатель 2 размыкается, работа без нагрузки.
Затем последовательность действий выполняется в обратном порядке для возврата в положение 2.
Твердотельный переключатель ответвлений
[ редактировать ]Это относительно недавняя разработка, в которой тиристоры используются как для переключения отводов обмоток трансформатора, так и для пропускания тока нагрузки в установившемся режиме. Недостаток заключается в том, что все непроводящие тиристоры, подключенные к невыбранным отводам, по-прежнему рассеивают мощность из-за токов утечки и имеют ограниченную устойчивость к короткому замыканию . Эта потребляемая мощность может достигать нескольких киловатт, что проявляется в виде тепла и приводит к снижению общего КПД трансформатора; однако это приводит к более компактной конструкции, которая уменьшает размер и вес устройства переключения ответвлений. Твердотельные переключатели ответвлений обычно используются только на небольших силовых трансформаторах.
Рекомендации по напряжению
[ редактировать ]Если требуется только один переключатель ответвлений, точки отводов с ручным управлением обычно располагаются на обмотке высокого напряжения (первичной) или обмотке низкого тока трансформатора, чтобы свести к минимуму требования к току, предъявляемые к контактам. Однако трансформатор может включать в себя переключатель ответвлений на каждой обмотке, если это имеет преимущества. Например, в распределительных сетях большой понижающий трансформатор может иметь переключатель ответвлений без нагрузки на первичной обмотке и автоматический переключатель ответвлений под нагрузкой на вторичной обмотке или обмотках. Отвод высокого напряжения настроен в соответствии с долгосрочным профилем системы в сети высокого напряжения (обычно среднее напряжение питания) и редко меняется. Отвод низкого напряжения можно попросить менять положение несколько раз в день, не прерывая подачу электроэнергии, чтобы отслеживать условия нагрузки в сети низкого напряжения (вторичной обмотки).
Чтобы свести к минимуму количество отводов обмотки и, таким образом, уменьшить физический размер переключающего трансформатора, можно использовать «реверсивную» обмотку переключателя ответвлений, которая представляет собой часть основной обмотки, которую можно подключить в противоположном направлении (понижающий) и таким образом противостоять напряжению.
Стандарты, касающиеся переключателей ответвлений
[ редактировать ]| Имя | Статус |
|---|---|
| МЭК 60214-1:2014 | Текущий |
| МЭК 60214-2:2004 | Текущий |
| Стандарт IEEE C57.131-2012 | Текущий |
| ГОСТ 24126-80 (СТ СЭВ 634-77) | Текущий |
| МЭК 214:1997 | Заменено более поздней версией |
| МЭК 214:1989 | Заменено более поздней версией |
| МЭК 214:1985 | Заменено более поздней версией |
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хиндмарш, Дж. (1984). Электрические машины и их применение, 4-е изд . Пергамон. ISBN 0-08-030572-5 .
- Центральное электроэнергетическое управление (1982 г.). Практика современных электростанций: Том 4 . Пергамон. ISBN 0-08-016436-6 .
- Ренси, Рэндольф (июнь 1995 г.). «Почему покупатели трансформаторов должны понимать LTC». Электрический мир .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Что такое переключающие трансформаторы? Трансформаторы без нагрузки и под нагрузкой — Circuit Globe» . Круговой глобус . 28 мая 2016 г. Проверено 21 ноября 2016 г.
- ^ «Переключатель ответвлений трансформатора — Учебные пособия ECE» . Учебные пособия ЕЭК . Проверено 21 ноября 2016 г.
- ^ Энергетический сектор Сименс (2016). Руководство по энергетике . Эрланген, Германия: Siemens – через http://www.energy.siemens.com/hq/en/energy-topics/publications/power-engineering-guide/ .
{{cite book}}: Внешняя ссылка в|via=
Старые ссылки (что сделать: интегрировать цитаты)
- Рака Леви, «ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ РПН», протокол заседания рабочей группы подстанции WECC, Солт-Лейк-Сити, Юта, май 2014 г. < http://www.dii.unipd.it/~pesavento/download/ISH2009/Papers/Paper -Д-16.pdf >
- Г. Андерссон, Р. Леви, Э. Османбасич, «Динамические испытания переключателей ответвлений, реакторы и реактивное сопротивление», CIRED, 22-я Международная конференция по распределению электроэнергии, Стокгольм, июнь 2013 г., документ 0338. < http://www.cired.net/ публикации/cired2013/pdfs/CIRED2013_0338_final.pdf >
- Эрик Бэк, Маркос Феррейра, Дэйв Хэнсон, Эдис Османбасич, «TDA: двойная оценка устройства РПН», TechCon USA, Чикаго, документ D12, 2012 г.
- Р. Леви, Б. Милович, «Динамическое тестирование РПН», Proceedings TechCon USA, Сан-Франциско, 2011 г. < http://progusa.net/DV-Power/pdf/NOV2011/OLTC_Dynamic_Testing_P10.pdf >
