Регулирование, устройство и характеристики АРН трансформаторов напряжения

Напряжение в сети должно соответствовать определенным параметрам. Выход его значений за допустимые пределы может привести к аварийной ситуации и выходу из строя электрооборудования. Для стабилизации используются системы АРН трансформаторов напряжения.

Для каких целей предназначаются системы и устройства автоматического регулирования напряжения

При изменении нагрузки меняется напряжение в сети у потребителей. Это связано изменением тока и величины потерь во вторичной обмотке и кабелях. Колебания, происходят также при изменении параметров энергосистемы региона.

АРН трансформатора

Для стабилизации используются различные методы:

  • Стабилизированные источники питания. Используются в отдельных электроприборах.
  • Стабилизаторы на основе автотрансформаторов. Устанавливаются в квартире, частном доме или небольшой мастерской.
  • АРН силовых понижающих трансформаторов. Стабилизирует параметры сети для всех подключенных к нему устройств. Основана на изменении числа витков первичной обмотки и изменении коэффициента трансформации.

Информация! АРНТ является основным способом поддержания параметров сети для ВСЕХ подключенных к ней потребителей.

Как осуществляется регулировка

Изменение выходного напряжения переключением выводов первичной обмотки производится для поддержания необходимых параметров сети. Такие вывода имеют большинство силовых трансформаторов. Их количество зависит от назначения и мощности устройства – чем мощнее аппарат и выше требования потребителей, тем больше отводов для настройки.

Трансформатор

Регулировка осуществляется при ППР переключением болтового соединения внутри устройства или во время работы переключателем в ручном или автоматическом режиме. Для автоматической настройки параметров используется система АРКТ – автоматическая регулировка коэффициента трансформации.

Виды регулирования

Различают два вида переключений;

  • ПБВ – переключение без возбуждения. Производится при отсутствии напряжения на первичной обмотке.
  • РПН – регулировка под нагрузкой. Выполняется во время работы, а контакты переключателя имеют дугогасящие камеры.

Само переключение выполняется разными способами:

  • Ручное. Производится оператором с пульта управления исходя их показаний приборов.
  • Дистанционное. Также выполняется оператором, но не вручную, а с пульта управления.
  • Автоматическое. Осуществляется системой АРНТ по заранее заданным параметрам.

АРН трансформатора в деле

Есть три принципа работы системы автоматической регулировки:

  • Стабилизация. Происходит поддержание стабильного выходного напряжения.
  • Программное регулирование. Производится по заданной программе, например, в выходные напряжение слегка понижается для экономии электроэнергии или во время плавки в электропечах и повышенных потерях в кабелях повышается для обеспечения нормальной работы других потребителей.
  • Следящая система. Учитывает различные параметры в разных участках сети и кабельных линий большой протяжённости.

Информация! Чем больше точек измерения и учтенных факторов, тем точнее регулировка, но это приводит к усложнению и удорожанию системы, поэтому при проектировании учитывается влияние только основных параметров.

Трансформаторы в работе

Устройство систем переключения

Переключатели устанавливаются со стороны первичной обмотки. Ток, протекающий в ней ниже и регулятор получается меньше и дешевле. Проще всего устроен переключатель для переключения без возбуждения, но процесс настройки связан с отключением потребителей.

При регулировке под нагрузкой возможна ситуация, при которой подвижные контакты замыкают одновременно два вывода, образуя короткозамкнутый виток. Для ограничения тока в нем устанавливаются токоограничивающие реакторы или резисторы.

АРН трансформатора схема

 

Основные характеризующие параметры управления процессом регулировки

Процесс автоматического регулирования характеризуется двумя параметрами:

  • Устойчивость системы в переходном процессе. При срабатывании регулировки меняются параметры сети. Это может привести к повторному срабатыванию АРКТ. Устойчивость – это способность системы противостоять этому явлению.
  • Точность. Соответствие установившейся величины выходного напряжения заданному значению.

Расчет уставок АРНТ

Выбор уставок регулировки АРКТ определяется по режиму нагрузки. Основной задачей этого аппарата является стабилизация параметров сети:

  • напряжение на вводе потребителей, находящихся возле трансформатора не более, чем +5% от номинала;
  • в конце линии не менее, чем -5%.

Составляющие трансформатора

Важно! При включении трансформаторов на параллельную работу уставки должны обеспечивать отсутствие уравнительных токов.

При настройке уставок автоматического регулирования необходимо учесть несколько дополнительных факторов:

  • Ширина зоны чувствительности. Это отклонение выходных параметров, при котором отсутствует срабатывание переключателя. Регулировка происходит не плавно, а дискретно, с определенным шагом. Зона чувствительности должна быть меньше шага переключения с коэффициентом 1,3.
  • Задержка срабатывания. Предотвращает переключение системы при кратковременных измениях потенциала и во время переходных процессов. Этот параметр обычно составляет 2,5-3 минуты.
  • Время контроля. Период наблюдения за процессом переключения, составляет 0,6 сек.

Автоматическая регулировка силовых трансформаторов – это обширная тема, подробное рассмотрение которой выходит за рамки этой статьи.

Для более углубленного изучения материала можно рекомендовать учебник для техникумов, изданный в 1987 году издательством Энергоатомиздат под редакцией Рожковой Л. Д. и Козулина В. С. “Электрооборудование станций и подстанций”, другую, более современную литературу, которую можно найти в сети Интернет, а также ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), ГОСТы и другие нормативные документы.

АРН трансформатора

Добавить комментарий
Adblock
detector