Тема 8.4. Автоматический регулятор напряжения

трансформатора.

Напряжение в электрической сети меняется в зависимости от ее нагрузки, в то время как для потребителей электроэнергии питающее напряжение должно находиться в определенном диапазоне.

Рис.105. Регулировочные ответвления трансформатора.

Скорректировать напряжение трансформатора на стороне потребителя можно путём изменения коэффициента трансформации изменением числа витков одной из обмоток. Обычно регулировочные ответвления выполняются отпайками на обмотке ВН, которая имеет меньший ток (рис.105).

Для автоматического изменения числа витков устройства регуляторы напряжения под нагрузкой (РПН) снабжаются блоками автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ) см. рис.106.

Напряжение на шинах потребителя U_ПОТР отличается от напряжения на шинах питания U_П на значение падения напряжения в линии W2 и изменяется при изменении тока нагрузки, проходящего по линии согласно формуле:

Uпотр=Uп-Iнагр×Zл,где Zл – сопротивление линии W2

Uп

Uг

W2

Ег

W1

Тр

Uпотр

Iнагр

Чем больше ток нагрузки Iнагр,тем ниже напряжение Uпотр у потребителя.

Для того чтобы поддерживать постоянным напряжение у потребителя, в АРКТ имеется измерительный орган ИО, получающий измерение тока Iнагр в линии потребителя от трансформатора тока и измерение напряжения Uп на шинах от трансформатора напряжения.

Автоматический регулятор АРКТ осуществляет автоматическое управление электроприводами переключателя РПН отпаек на обмотках силового трансформатора импульсным сигналом, длительность которого определяется временем запуска электропривода.

Рис.106. Структурная схема автоматического регулятора напряжения АРКТ.

1 -регулируемый трансформатор;

2– трансформатор тока;

3 -трансформатор напряжения;

ТК -устройство токовой компенсации;

ИО -измерительный орган;

У - орган управления;

В -орган выдержки времени;

И —исполнительный орган;

ИП -источник питания схемы АРКТ;

ПМ -приводной механизм

Для того чтобы поддерживать постоянное напряжение у потребителя, в АРКТ имеется измерительный орган ИО, получающий измерение тока Iнагр в линии потребителя от трансформатора тока и измерение напряжения Uп на шинах от трансформатора напряжения.

Устройство токовой компенсации ТК учитывает падение напряжения от тока нагрузки Iнагр.

Измерительный орган ИО,преобразует ток от трансформатора тока ТТ и напряжение от трансформатора напряжения ТН в напряжение Uрегв виде импульса с учётом знака в зависимости от изменения напряжения Uп на шинах:

где К_I , К_U – коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения, Zт.к. – сопротивление токовой компенсации.

Далее, импульс Uрег с учётом знака, поступает на один из органов выдержки времени для отстройки от кратковременных бросков контролируемого напряжения Uп. Выдержка времени выбирается в пределах (60–180)сек. По истечении выдержки сигнал поступает на исполнительный орган И.

Исполнительный орган И подаёт питание на приводной механизм с учётом знака. Электродвигатель приводного механизма действует на РПН с учётом знака «прибавить» или «убавить» напряжение. В итоге РПН переключает отпайки трансформатора в нужную сторону. АРКТ регулирует напряжение в пределах от 0.85Uном до 1.1Uном.

Таким образом автоматический регулятор АРКТ(рис.11) осуществляет автоматическое управление электроприводом переключателя отпаек (РПН) на обмотках силового трансформатора импульсным сигналом, длительность которого определяется временем запуска электропривода.

Регулятор имеет зону нечувствительности, необходимую для предотвращения излишних переключений РПН при небольших колебаниях напряжения. Уставки по зоне нечувствительности регулируются ступенями через 0.5% от 0 до 4% от Uном.

Действие АРКТ прекращается при достижении приводным механизмом концевых положений.

Устройства РПН должны постоянно находиться в работе с включенным блоком АРКТ. На дистанционное управление их переводят только при неисправности автоматических регуляторов, невыполнении команды на переключение (застревание контактов избирателя в промежуточном положении, отказ в работе приводного механизма).

При повреждении блока АРКТ оно должно быть отключено и устройство РПН переведено на дистанционное управление. В случае обнаружения неисправности избирателя или контактора трансформатор отключают.
Ни нормальные эксплуатационные, ни аварийные перегрузки трансформатора (если ток не превышает 200%-ного номинального тока) не могут ограничивать работу РПН. При нагрузке выше максимально допустимой специальная блокировка запрещает срабатывание переключающего устройства.
Электрическая износостойкость РПН (без смены контактов) зависит от значения переключаемого тока. В эксплуатации инструкциями предписывается выполнение с помощью РПН ориентировочно 10000-20000 переключений под нагрузкой, после чего контактор РПН обычно выводят в ревизию, при этом заменяют обгоревшие контакты контакторных устройств.