опис
Спосіб регулювання напруги трансформатора можна регулювати залежно від того, чи працює трансформатор (під напругою), і його можна розділити на дві основні категорії: регулювання напруги поза-навантаженням і регулювання напруги під-навантаженням.
1. Основний принцип
Незалежно від використовуваного методу основним принципом є регулювання вихідної напруги шляхом зміни коефіцієнта повороту обмотки високої{0}}напруги трансформатора.
Формула виражається так: V1/V2 ≈ N1/N2
Тут V1 і V2 — напруги первинної (сторона високої -напруги) і вторинної (сторона низької{3}}напруги) обмоток, а N1 і N2 — відповідна кількість витків.
Змінюючи кількість витків N1 на стороні високої-напруги, вторинна вихідна напруга V2 може підтримуватися стабільною, навіть якщо напруга мережі V1 певною мірою коливається. Причина, чому регулювання напруги зазвичай виконується з боку високої-напруги, полягає в тому, що струм менший, що робить контакти перемикача РПН легшими у виготовленні та-тривалішими.
2. Основні методи регулювання напруги
(1). Вимкнено-Перемикач навантажень (також називається No-Перемикач навантажень або Регулювання-вимкненої напруги)
Метод роботи:Положення крана необхідно змінювати вручну, поки трансформатор повністю вимкнено та від’єднано від мережі.
Принцип роботи:Обмотка високої-напруги оснащена кількома відводами (зазвичай 3 або 5), як-от номінальна напруга +5%, -5% тощо. Ці відводи під’єднані до перемикача відводів. Коли потрібне регулювання напруги, перемикач працює після вимкнення живлення, щоб вибрати інше відведення, тим самим змінюючи коефіцієнт витків.
Характеристики:
- Переваги:Проста конструкція, низька вартість, висока надійність.
- Недоліки:Вимагає-вимкнення живлення під час регулювання напруги, що впливає на безперервність живлення, і не може автоматично регулювати-час у режимі реального часу відповідно до змін навантаження.
Сценарії застосування:Підходить для ситуацій з низькими вимогами до стабільності напруги, наприклад, для розподільних трансформаторів, де сезонні зміни навантаження незначні, або для сільських електромереж. Регулювання вносяться електриками перед періодами низького або пікового споживання електроенергії.
(2) Увімкнено-перемикач навантаження (також називається перемикач навантаження)
Метод роботи:Положення відводу можна змінювати автоматично або вручну під час роботи трансформатора під навантаженням, досягаючи безперебійного регулювання напруги.
Принцип роботи:Це найбільш складна і критична технологія. Його ядром є-перемикач РПН під навантаженням, що складається з двох частин:
- Селектор:Відповідає за попередній вибір наступного крана без переривання струму.
- Дивертерний перемикач:Відповідає за швидке перенесення струму навантаження від поточного контакту до попередньо вибраного контакту в момент, коли струм майже дорівнює нулю (зазвичай у точці перетину нуля-струму).
Щоб запобігти перериванню струму та надмірному утворенню дуги під час комутації, для тимчасового проходження циркулюючого струму використовуються перехідні резистори (або реактори). Процес перемикання сучасних-перемикачів РПН завершується протягом десятків мілісекунд із мінімальним впливом на джерело живлення.
Характеристики:
Переваги:Регулювання напруги не потребує-вимкнення, що забезпечує безперервне живлення та стабільність напруги. Можна інтегрувати з системами автоматичного керування-для точного регулювання напруги в реальному часі.
Недоліки:Дуже складна конструкція, високі вимоги до виготовлення, дорога і потребує значного обслуговування.
Сценарії застосування: підходить для сценаріїв із високими вимогами до якості електроенергії, як-от підстанції в міських центрах, генераторні-підстанції або електропостачання для важливих промислових споживачів, гарантуючи, що коливання напруги залишаються в межах національних стандартів.
3. Інші допоміжні або спеціальні методи регулювання напруги
На додаток до двох основних методів, згаданих вище, які змінюють коефіцієнт витків, існують деякі допоміжні методи:
(1) Послідовний регулятор напруги:
Автотрансформатор з'єднаний послідовно на лінії електропередачі, і його вихідна напруга регулюється так, щоб компенсувати падіння напруги вздовж лінії. Він безпосередньо не змінює коефіцієнт витків головного трансформатора, але ефективно «регулює» напругу мережі.
(2)Регулювальний-трансформатор додаткової напруги:
Додатковий трансформатор-регулювання напруги (послідовний трансформатор) додається поза основним трансформатором. Регулюючи напругу цього допоміжного трансформатора, зміну вихідної напруги основного трансформатора можна компенсувати. Такий підхід відокремлює складний механізм регулювання напруги від основного корпусу трансформатора.
(3) Регулювання напруги силової електроніки (статичний компенсатор VAR/SVG, статичний синхронний компенсатор/STATCOM тощо):
Це передова технологія в сучасних електромережах. Він безпосередньо не змінює коефіцієнт витків трансформатора, але регулює рівень напруги у вузлах мережі шляхом швидкого введення або поглинання реактивної потужності за допомогою електронних пристроїв високої-потужності (таких як IGBT). Його відгук надзвичайно швидкий (у масштабі мілісекунд), в основному використовується для підтримки динамічної напруги та підвищення стабільності системи.
