Трансформаторы с плавным регулированием напряжения.

При отсутствии нагрузки трансформатора (режим хх) напряжение на выходах вторичной обмотки U2`=U1. При подключении нагрузки напряжение U2`=U1ном-I1Zk. Если же в процессе работы трансформатора меняются нагрузки или ее характер, то это приводит к колебаниям напряжения на выходе трансформатора. Изменение вторичного напряжения трансформатора при увеличении нагрузки от хх до номинальной определяется выражением

Конечное выражение для определения изменения вторичного напряжения получается в результате использования упрощенной векторной диаграммы трансформатора. С учетом коэффициента нагрузки получим: , где

Из данных выражений видно, что изменение вторичного напряжения зависит не только от величины нагрузки трансформатора (β), но и от характера этой нагрузки (φ2).

Зависимость вторичного напряжения U2 трансформатора от нагрузки I2 называют внешней характеристикой трансформатора. Вид внешней характеристики трансформатора зависит от характера нагрузки.

Обмотки ВН понижающих трансформаторов снабжают регулировочными ответвлениями, с помощью которых можно получить коэффициент трансформации, несколько отличающийся от номинального, соответствующего номинальному вторичному напряжению при номинальном первичном. Это объясняется тем, что напряжение в разных точках линии электропередачи отличаются при подключении к ним понижающих трансформаторов, либо это напряжение может изменяться из-за колебания нагрузки. Т.к. Потребитель нуждается в высокостабильном напряжении, появляется необходимость незначительного изменения коэффициента трансформации. Регулировочные ответвления делают в каждой фазе. Переключать ответвления обмоток можно при отключенном от сети трансформаторе (ПБВ – переключение без возбуждения) или без отключения трансформатора (РПН – регулирование под нагрузкой). Плавное регулирование напряжения осуществляется с помощью добавления в цепь вольтодобавочного трансформатора, состоящего из трансформатора постоянного тока, включенного последовательно и регулировочного автотрансформатора с переключающим устройством.

При активно-индуктивной нагрузке вторичное напряжение трансформатора падает , а при активно-емкостной нагрузке при достаточно большом угле сдвига фаз оно повышается . Это обусловлено тем, что при протекании через индуктивное сопротивление индуктивный ток вызывает понижение напряжения, а емкостной ток повышение его.