РПН представляет собой механизм , в трансформаторах , который позволяет переменные коэффициенты поворота должны быть выбраны в различных шагах. Это осуществляется путем подключения к нескольким точкам доступа, называемым ответвлениями, вдоль первичной или вторичной обмотки.
Переключатели ответвлений бывают двух основных типов: [1] устройства РПН (NLTC), которые должны быть обесточены перед регулировкой передаточного отношения, и устройства РПН (OLTC), которые могут регулировать свое отношение оборотов во время операция. Выбор ответвлений на любом переключателе ответвлений может производиться 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 с более низким или более высоким напряжением, но для приложений 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 [ изменить ]
Устройство РПН [ править ]
Устройство РПН ( NLTC ), также известное как Устройство РПН ( OCTC ) или Устройство РПН без напряжения ( DETC ), представляет собой устройство РПН, используемое в ситуациях, когда передаточное отношение трансформатора не требует частого изменения, и оно Допускается обесточивание трансформаторной системы. Этот тип трансформатора часто используется в маломощных трансформаторах низкого напряжения, в которых точка ответвления часто может принимать форму клеммы подключения трансформатора, что требует, чтобы входная линия была отключена вручную и подключена к новой клемме. В качестве альтернативы, в некоторых системах процесс переключения ответвлений может быть облегчен с помощью поворотного или ползункового переключателя.
Устройства РПН также не используются в высоковольтных трансформаторах распределительного типа, в которых система включает переключатель РПН без нагрузки на первичной обмотке, чтобы приспособиться к изменениям в системе передачи в узком диапазоне от 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.
Устройство РПН [ править ]
На РПН ( РПН ), также известный как С-схема переключателя отводов ( OCTC ), представляет собой переключатель отводов в приложениях , где прерывание питания во время смены крана недопустимо, трансформатор часто снабжен более дорогой и комплекс на механизм переключения крана нагрузки. Переключатели ответвлений под нагрузкой обычно классифицируются как 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 отклонение ± 10% [3] (каждый шаг обеспечивает отклонение 0,625%) от номинального номинала трансформатора, который в поворота, позволяет ступенчато регулировать выходное напряжение.
В переключателях ответвлений обычно используется множество переключателей ответвлений, которые нельзя переключать под нагрузкой, разбивать на четные и нечетные группы и переключать между группами с помощью дивертерного переключателя для тяжелых условий эксплуатации, который может переключаться между ними под нагрузкой. В результате он работает как трансмиссия с двойным сцеплением , причем избиратель ответвления заменяет коробку передач, а дивертерный переключатель - место сцепления.
Механические переключатели ответвлений [ править ]
Механический переключатель ответвлений физически выполняет новое соединение, прежде чем разъединить старое, используя несколько переключателей ответвлений, но избегает создания высоких циркулирующих токов за счет использования дивертерного переключателя для временного включения большого импеданса дивертора последовательно с короткозамкнутыми витками. Этот метод решает проблемы с открытыми или короткими замыканиями. В переключателе ответвлений резистивного типа переключение должно выполняться быстро, чтобы избежать перегрева переключателя. В переключателе ответвлений реактивного типа используется специальная превентивная обмотка автотрансформатора, работающая в качестве импеданса дивертора, а переключатели ответвлений реактивного типа обычно рассчитаны на бесконечное поддержание нагрузки без ответвлений.
В типичном дивертерном переключателе мощные пружины натягиваются двигателем малой мощности (моторный привод, MDU), а затем быстро отпускаются, чтобы выполнить операцию переключения ответвлений. Чтобы уменьшить искрение на контактах, устройство РПН работает в камере, заполненной изолирующим трансформаторным маслом , или внутри емкости, заполненной сжатым SF 6.газ. Переключатели ответвлений реактивного типа при работе в масле должны учитывать дополнительные индуктивные переходные процессы, генерируемые автотрансформатором, и обычно включают в себя контакт вакуумного баллона, параллельный дивертерному переключателю. Во время операции переключения ответвлений потенциал между двумя электродами в баллоне быстро увеличивается, и некоторая часть энергии рассеивается в дуговом разряде через баллон, а не мигает через контакты дивертерного переключателя.
Некоторое искрение неизбежно, и масло в устройстве РПН и контакты переключателя будут медленно портиться по мере использования. Чтобы предотвратить загрязнение масла в баке и облегчить операции по техническому обслуживанию, дивертерный переключатель обычно работает в отдельном отсеке от бака главного трансформатора, и часто селекторные переключатели также располагаются в этом отсеке. Затем все ответвления обмотки будут направлены в отсек переключателя ответвлений через клеммную колодку.
Справа показана одна из возможных конструкций (тип флажка) механического переключателя ответвлений под нагрузкой. Он начинает работу при положении РПН 2, нагрузка подается напрямую через правое соединение. Переключающий резистор A закорочен; дивертер B не используется. При переходе к нажатию 3 происходит следующая последовательность:
- Переключатель 3 замыкается, работа без нагрузки.
- Поворотный переключатель поворачивается, размыкая одно соединение и пропуская ток нагрузки через резистор переключателя A.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, подключаясь между контактами A и B. Нагрузка теперь питается через резисторы A и B, а витки обмотки замкнуты через A и B.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, размыкая контакт с дивертером A. Теперь нагрузка подается только через дивертер B, витки обмотки больше не замкнуты.
- Поворотный переключатель продолжает вращаться, замыкая дивертер B. Теперь нагрузка питается напрямую через левое соединение. Дивертер А не используется.
- Переключатель 2 размыкается, работа без нагрузки.
Затем последовательность выполняется в обратном порядке, чтобы вернуться в положение РПН 2.
Твердотельный переключатель ответвлений [ править ]
Это относительно недавняя разработка, в которой тиристоры используются как для переключения ответвлений обмотки трансформатора, так и для передачи тока нагрузки в установившемся режиме. Недостатком является то, что все непроводящие тиристоры, подключенные к невыбранным ответвлениям, по-прежнему рассеивают мощность из-за своих токов утечки, и они имеют ограниченную устойчивость к короткому замыканию . Эта потребляемая мощность может составлять несколько киловатт, что проявляется в виде тепла и вызывает снижение общего КПД трансформатора; однако это приводит к более компактной конструкции, которая уменьшает размер и вес устройства РПН. Твердотельные переключатели ответвлений обычно используются только на небольших силовых трансформаторах.
Рекомендации по напряжению [ править ]
Если требуется только один переключатель ответвлений, точки ответвления с ручным управлением обычно устанавливаются на обмотке высокого напряжения (первичной) или более низкого тока трансформатора, чтобы минимизировать требования к току контактов. Однако трансформатор может включать переключатель ответвлений на каждой обмотке, если для этого есть преимущества. Например, в распределительных сетях, большой понижающий трансформатор может иметь от нагрузки РПН на первичной обмотке и на нагрузкеавтоматический переключатель ответвлений на вторичной обмотке или обмотках. Отвод высокого напряжения устанавливается в соответствии с долгосрочным профилем системы в сети высокого напряжения (обычно это среднее напряжение питания) и редко изменяется. Отвод низкого напряжения может быть запрошен на смену положения несколько раз в день, не прерывая подачу энергии, чтобы соответствовать условиям нагрузки в сети низкого напряжения (вторичная обмотка).
Чтобы свести к минимуму количество отводов обмотки и, таким образом, уменьшить физический размер трансформатора с переключением ответвлений, можно использовать `` реверсивную '' обмотку переключателя ответвлений, которая представляет собой часть основной обмотки, которая может быть подключена в противоположном направлении (понижающий) и таким образом противодействуйте напряжению.
Стандарты, касающиеся переключателей ответвлений [ править ]
| Имя | Положение дел |
|---|---|
| МЭК 60214-1: 2014 | Текущий |
| МЭК 60214-2: 2004 | Текущий |
| IEEE Std 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 [ править ]
- Хиндмарш, Дж. (1984). Электрические машины и их применение, 4-е изд . Пергамон. ISBN 0-08-030572-5.
- Центральное электрогенерирующее управление (1982 г.). Практика современной электростанции: Том 4 . Пергамон. ISBN 0-08-016436-6.
- Рензи, Рэндольф (июнь 1995). «Почему покупатели трансформаторов должны понимать LTC». Электрический мир .
Ссылки [ править ]
- ^ «Что такое трансформаторы с переключением ответвлений? Трансформаторы без нагрузки и под нагрузкой - Circuit Globe» . Цепь Глобус . 2016-05-28 . Проверено 21 ноября 2016 .
- ^ «Устройство РПН трансформатора - Учебные материалы ECE» . Учебники ECE . Проверено 21 ноября 2016 .
- ^ Siemens Energy Sector (2016). Руководство по энергетике . Эрланген, Германия: Siemens - через http://www.energy.siemens.com/hq/en/energy-topics/publications/power-engineering-guide/ .
Старые ссылки (что нужно 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 -D-16.pdf >
- Г. Андерссон, Р. Леви, Э. Османбашич, «Динамическое испытание РПН, 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 Хансон, Эдис Османбашич, «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 >
 | Викискладе есть медиафайлы по теме переключателей ответвлений . |
