Оглавление:
- Что такое устройство РПН и ПБВ?
- Конструкция и принцип работы
- Классификация регулирующих устройств
- Защита РПН и ПБВ
- Как проводится регулировка
- Достоинства и недостатки способов регулирования
- Достоинства применения ПБВ
Что такое устройство РПН и ПБВ?
РПН трансформатора - устройство для регулирования напряжения путем изменения количества витков обмотки под нагрузкой. Устройство РПН позволяет изменять напряжение без отключения трансформаторного оборудования. РПН трансформатора напряжения используется для поддержания стабильных характеристик напряжения при пиковых нагрузках и в пределах коэффициента трансформации от плюс/минус 10 до плюс/минус 16% в зависимости от мощности оборудования. Регулирование выполняется со стороны более высокого напряжения, т.к. сила тока там меньше и устройство РПН установить проще и дешевле.
ПБВ трансформатора - это устройство для переключения трансформатора без возбуждения после полного отключения агрегата. Переключатель ПБВ трансформатора позволяет выполнять гибкую регулировку для достижения требуемых характеристик токопотребляющего оборудования.
Конструкция и принцип работы
РПН трансформатора состоят из следующих конструктивных элементов:
- Контактор - служит для размыкания/замыкания цепи тока в процессе коммутации;
- Избиратель - служит для размыкания/замыкания сети при отсутствии тока;
- Приводной механизм;
- Токоограничитель - в зависимости от типа устройства устанавливается реактор или резистор.
- Контакторы установлены на каждой фазе трансформатора. Один прижимается к витку катушки, который обеспечивает заданные характеристики напряжения. При регулировке второй контактор прижимается к витку и изменяет эти характеристики.
Конструкция ПБВ более простая и включает: избиратель – переключатель между ответвлениями и привод. Принцип работы переключателя ПБВ основан на том, что параметры напряжения на выходе зависят от числа витков в обмотках. Переключатель изменяет число витков на одной из катушек, обеспечивая нужный результат.
Классификация регулирующих устройств
В зависимости от конструктивного исполнения РПН трансформатора может оснащаться:
1. Токоограничивающим реактором. Реактор состоит из 2 обмоток, к которым подключены контакторы. При нормальном напряжении контакторы замыкают один и тот же контакт, вследствие чего через них и реактор проходит ток. При переключении один контактор переключается на другой в соответствии с нужной ступень регулирования, а часть обмотки замыкается - ток ограничивается реактором.
2. Токоограничивающим резистором. Это более совершенный регулятор РПН трансформатора. В переключателях этого типа контактор установлен внутри емкости с маслом. Переключение РПН трансформатора осуществляется посредством изолирующего цилиндра, установленным рядом с контактами, с которыми соединены переключатели количества витков. Внутри цилиндра находятся 2 рычага, которые движутся пошагово перпендикулярно регулирующей обмотке. Рычаги соединены с вводными клеммами контакторов. Первый рычаг находится в положении «активное переключение» и служит для проведения тока нагрузки. Второй рычаг находится без нагрузки и свободно движется при переключении. При использовании резисторной схемы контакты никогда не разрывают цепь.
РПН трансформатора в зависимости от технологии коммутации электрического тока делятся на 3 вида:
- Дуга разрывается в трансформаторном масле – устройство оснащается дугогасительными контактами и не требует использования дугогасящих элементов;
- Дуга разрывается в разреженном пространстве – устройство оснащается вакуумными дугогасительными камерами;
- Бездуговые - отключение выполняется с помощью тиристоров;
- Комбинированные – сочетают различные виды коммутации.
По типу управления РПН бывают:
- Автоматические, оснащены блоками АРКТ
- Дистанционные, приводятся в действие со щита (ЩУ);
- Механические, приводятся в действие приводом с помощью кнопки или рукояти.
Переключатели ПБВ управляются ручным способом или механическим приводом непосредственного или дистанционного включения.
Защита РПН и ПБВ
Устройство РПН не относится к релейной защите, т.к. только получает команды об изменении напряжения. Для обеспечения бесперебойной работы используется газовая защита. Для этого устанавливается расширитель в виде емкости, соединенной с масляной средой трансформатора при помощи канала, в котором вмонтировано реле с сигнальным элементом. При газообразовании элемент сигнализирует о понижении уровня масла. Если происходит выброс масла, то оно вытесняется в расширительную емкость. При достижении выброса масла определенного значения срабатывает реле, и трансформатор отключается, защищая устройство РПН от перегрузки.
Для защиты переключателя ПБВ используется фиксатор, который высвобождается при включении и не позволяет устройству переключаться самопроизвольно.
Как проводится регулировка
РПН трансформатора с реактором работает следующим образом:
В начальном положении контакты подключены к одному витку катушки.
Для переключения ступени размыкается контактор с током.
Один из контактов переводится на другой виток с замыканием второго контактора.
Рабочий ток разделяется между ветвями реактора.
Реактор ограничивает значение уравнительного тока.
После размыкания первого контактора контакт переводится на другую ветку с последующим замыканием.
Регулировка РПН трансформатора с резистором производится аналогично: контактор размыкается, отсоединяя резистор и замыкая шунтирующий контакт.
Регулировка без возбуждения осуществляется при отключении трансформаторного оборудования по следующему алгоритму:
В начальном положении витки замкнуты в соответствии с положением элементов избирателя.
Трансформатор отключается от электросети.
При помощи системы управления замыкающий элемент избирателя перемещается с изменение числа витков.
Агрегат подключается к электросети.
При пофазной регулировке следует обязательно проверять положение переключателей. Для упрощения регулировки устанавливается дистанционный указатель положения РПН трансформатора.
Достоинства и недостатки способов регулирования
Достоинства регулирования напряжения без отключения трансформаторного оборудования:
- Регулировка без отключения нагрузки;
- Поддержание параметров напряжения на выходе;
- Регулирование параметров с учетом требуемых параметров напряжения.
Устройство РПН требует значительного усложнения конструкции трансформатора, которая в некоторых случаях негативно сказывается на надежности оборудования.
Достоинства применения ПБВ:
- Улучшение энергоснабжения токопортебителей;
- Увеличение допустимых потерь напряжения;
- Простота и надежность конструкции.
К недостаткам регулирования без нагрузки относят необходимость отключения трансформатора и высокий риск окисления замыкающих контактов при редкой эксплуатации.