Вольтодобавочный электрический трансформатор в настоящее время применяется, но термин сохранился только за серией специальных тс для регулировки напряжения. По своей сути это электрический трансформатор с переменным коэффициентом трансформации. Он включается вторичной обмоткой последовательно в цепь вторички другого обнародования и выступает согласующим звеном. Основное предназначение — стабилизация напряжения на нагрузке или регуляция показателя.
Особенности и конструкция
Вольтодобавочные трансформаторы предназначаются для обеспечения качества электроэнергии в соответствии с принятыми требованиями для определенной установки. Основное назначение — стабилизация и уравновешивание уровня напряжения. Также модели могут выступить в роли компенсатора асимметричной нагрузки.
Оборудование монтируется на разрыв линии, относится к установкам наружного типа. В зависимости от вида тс различаются по климатическим условиям. Но большая часть вольтодобавочных моделей предназначена для установки не больше тысячи метров над уровнем моря, вне среды, которая проводит токопроводящую пыль и потенциально взрывоопасная. При эксплуатации любого тс такого типа следует избегать тряски и вибрации, не допускать ударов и получения сколов. Температура работы не должна превышать 40 градусов и отпускаться ниже -45 градусов.
Основные технические характеристики и другие особенности указываются к конкретной модели трансформатора в техническом паспорте устройства. Также содержится информация об установочных и габаритных размерах оборудования.
Простейший вольтодобавочный трансформатор состоит из активной и конструктивной части. Последняя включает в себя бак с крышкой, отсек электронного блока управления. Бак обычно изготовляется прямоугольной формы, но могут быть исключения. Его собираются из гофрированного стального листа с высокими показателями жесткости и коррозийной устойчивости. В баке дополнительно установлены клеммы заземления, покрывает его крышка, выполненная в виде ящика и служащая одновременно и отсеком для блока управления.
Через крышки передаются вводы первичной и вторичной обмотки. Рама прикрепляется к крышке трансформатора. В большинстве случаев выводы и вводы съемные, поэтому их легко заменять в случае естественного износа или поломки. Конструктивная часть вольтодобавочного оборудования выполняется из металла с антикоррозийным покрытием, чтоб не допустить появления ответных реакций. Если речь идет о масляном тс, то емкость наполняться маслом с определенным пробивным показателем.
Принцип работы
Алгоритм работы вольтодобавочного трансформатора основывается на изменении мощности. Установки на частоту 50 Герц делают под напряжением от 127 до 660 Вольт. Они подсоединяются к источнику сети, без дополнительных элементов. Если мощностный коэффициент не достигает 0,8, то компенсируют реактивную мощности при помощи конденсаторов. При этом изменение режима можно включать в сети использование различных регуляторов и смену числа витков индуктора. Если напряжение последнего меньше определенного установленного, то применяются тс понижающего типа.
Если в сети наблюдаются колебания напряжения, то необходима корректировка режима и стабилизация показателей. Обязательно действие ведется не на цепи возбуждения, а на силовые. Вольтодобавка при падении напряжения позволяет не переключаться в режим холостого хода.
Вольтодобавочный тс подключается вторичной обмоткой к вторичной цепи. Тип подключения — последовательный. В основном он призван повышать показатели напряжения по отношению в тем, которые получаются благодаря работе другого источника питания трансформатора.
Оборудование оснащено возможностью регулирования показателей. Полезные модели — небольшой мощности, которые могут регулировать напряжение медленно и без скачков. Достигается это за счет получения магнитной коммутации. Работают с вольтодобавочными приборами при помощи контроллеров напряжения, контактов и других приспособлений.
Применение
Вольтодобавочное оборудование относится к классу электрического тс с переменными показателями трансформации. Он подключается своей вторичной обмоткой в цепь вторичной основного прибора, который служит источником подачи электроэнергии потребителям. Обязательно подключение ведется последовательным образом.
Основное предназначение устройства — это регулировка напряжений, если речь идет об одной конкретной линии или о целых группах линий. В тоже время нужно понимать, что рационально и пользование приборов только в сетях, в которых используется главный трансформатор без возможности регулировки под нагрузкой.
По сути, применение трансформатора такого типа выравнивает напряжение в сети за счет своего действия — это основной положительный момент. Дополнительно при помощи прибора можно устранить некоторую асимметричность, которая возникает на участке цепи, или же уменьшить действие от обгорания нулевого проводника и некоторые другие аспекты. Особенности применения различаются, если речь идет о распределительных сетях или компенсирующих устройствах.
В распределительных сетях
По последним данным, в стране устройства распределения уже отслужили как минимум два срока, при этом более половины из них работают на износ и требуют ремонта или полной смены на новые. Дело в том, что потребляемая мощность увеличивается с каждым днем и старые устройства не могут справиться с этим. Процесс не контролируется службами, и сказать однозначно, какая из распределительных сетей испытывает наибольшие проблемы нельзя. Но по отзывам электриков наибольшее негативное давление наблюдается на линии электропередач сетей с показателями 0,4кВ.
Логично решить данную проблему путем постройки разветвления сети с минимальными длинами фидеров. Но реконструкция невозможна в виду дорогой стоимости работ специалистов и используемых ресурсов. В результате отсутствия плановых ремонтных работы возникают значительные потери мощностных характеристик, падение напряжения и другие неурядицы. Разрешить проблему помогает установка в конце линии электропередачи вольтодобавочного трансформатора с требуемыми показателями.
Применение оборудование в дополнении к стандартному трансформатору на линии позволит улучшить качество обслуживания потребителей. Особенно если речь идет о некрупных населенных пунктах, где ЛЭП располагаются в отдаленных районах. Эксплуатация оправдана ввиду таких признаков:
- невозможность реконструкции линии электропередач из-за нестандартного рельефа, нагрузки сезонного типа, невозможности по другим причинам существенной модернизации сооружения;
- необходимость увеличения напряжения при низком порогом значении, если ЛЭП протяженностью свыше одного километра.
Преимущества
Использование вольтодобавочного трансформатора в распределительных сетях дает массу преимуществ. В том числе и:
- минимальные денежные затраты на ввод в эксплуатацию дополнительного оборудования;
- наличие приборов регуляции в том числе и восстановительных вариантов при компенсации ликвидации или включение аварийного режима;
- включение режима аварийной работы.
Магнитный принцип, по которому работает вольтодобавочное оборудование, дает возможность устранить полупроводники силового типа и сменить движущиеся части техники на монолитные. Тем самым надежность прибора повышается и наблюдается значительно меньшее число поломок.
Но, как утверждают электрики, это только малый список продуктивности вольтодобавочного тс. Есть и другие не очевидные преимущества, которыми оснащен прибор:
- минимизация негативных последствий при смене контакта или обрывания сигнала нулевого проводника;
- снижение серьезности проблем, которые могут возникнуть при скачках напряжения в сети и работе пусковых механизмов;
- увеличение защиты длинных линий электропередач за счет смены показателей мощности однофазных кз;
- устранение скачков напряжения и асимметричности показателей в результате плохого и нерегулярного распределения фазовой нагрузки.
Не очевидным плюсом использования данной категории оборудования является то, что его можно использовать не один раз. Владельцы организации могут использовать прибор в случае необходимости и при проведении и модернизации ЛЭП снимать его и использовать на другой. План реконструкции соблюдается, при этом стоит отметить, что монтаж трансформатора такого типа осуществляется за несколько часов (до 4-5).
Компенсирующие устройства
Применение данного вида трансформаторов в качестве компенсирующих устройств экономически оправдано. Дело в том, что устройства позволяют получить непрерывную и устойчивую характеристику, не допуская при этом большого расхода энергии.
Вольтодобавочное оборудование, если компенсация продольного вида, позволяет сменить напряжение. Не обязательно речь идет об увеличении показателя. Фаза напряжение меняет характеристики, если у трансформатора установлена поперечная компенсация.
Эта особенность позволяет использовать приборы не только для распределительных сетей, хотя нужно признать, что эта область наиболее востребована. Их применяют в системах в замкнутыми контурами, благодаря чему происходит перераспределение реактивной энергии и активной между системными элементами.
Общие технические требования
Выбор технических характеристик связан с некоторым трудностями и необходимостью сложных расчетов. Потребуется вычислять затраты с эффектом энергетических потерь в сетевом кабеле с учетом минимизации проводимых затрат.
Напряжение 6-35 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4. Климатические исполнение У, УХЛ и ХЛ. Основные технические требования:
- максимальные и минимальные температурные показатели — от плюс 40 до минус 60 при УХЛ и ХЛ1, при УХЛ4 -1;
- высота над уровнем моря — 1000 метров;
- сейсмостойкость — до 6 баллов;
- класс напряжения — 6, 10, 15, 20 и 35 кВ;
- номинальное напряжение — 6,6; 11; 17,5; 22 и 38,5 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение — 7,2; 12; 17,5; 24 и 40,5 кВ;
- номинальная проходная мощность — 10000, 16000, 25000, 40000, 63000 кВ;
- максимальный нагрев обмоток — до 65 градусов;
- нагрузки и перегрузки — по ГОСТу 14209;
- давление бака — 50 кПа.
Обеспечивается конструкция вводом с демонтажем и плановым ремонтом, есть встроенный трансформатор тока, М система охлаждения, система защита масла от соприкосновения с окружающим воздухом, устройства регуляции напряжения, устройство контроля масляного положения и защиты от примесей, перекачки и подъема.
6-20 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4. Климатические исполнения У, УХЛ и ХЛ. Основные технические требования:
- максимальные и минимальные температурные показатели — от плюс 40 до минус 60 при УХЛ и ХЛ1, при УХЛ4 -1;
- высота над уровнем моря — 1000 метров;
- сейсмостойкость — до 6 баллов;
- класс напряжения — 6, 10, 15, 20 кВ;
- номинальное напряжение — 6; 10; 15 и 20 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение — 7,2; 12; 17,5; 24 кВ;
- номинальная проходная мощность — требования;
- максимальный нагрев обмоток — до 65 градусов;
- ток — 100, 150, 200, 300, 400, 500 и 600.
Устанавливаются требования к отдельным составным частям механизма. Установка блока управления индивидуальна.
0,4 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4, климатическое исполнение стандартное.
- класс напряжения — 6, 10, 15 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение — 6, 10, 15 кВ;
- нагрузки и перегрузки — по ГОСТу 14209;
- давление бака — 50 кПа;
- заземление М12.
Снабжается встроенными тс тока, все ответвления вводятся в коробку. Устанавливается система защиты масла от соприкосновения с воздухом.
Проект установки
Имеется типовой проект установки, позволяющий размещать тс оптимально. Учитывают класс природной опасности, высоту над уровнем моря.
Обязательно в проект вписываются данные о климатических условиях. Может потребоваться оснащение в специальном кожухе.
Патент
Установка трансформатора требует согласования с государственными органами. Продают устройства отечественные и зарубежные фирмы. Первые, как правило, более заточены под климатические особенности российской местности.
