Регулирование напряжения, переключающие устройства

Переключатели устанавливают на крышке или на активной части трансформатора. Они предназначены для поддержания заданных уровней напряжения при его регулировании. Различают местное и централизованное регулирование напряжения. Под местным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на месте потребления. Регулирование напряжения может быть автоматическим, без отключения трансформатора от сети, его называют регулированием под нагрузкой (РПН), оно требует сложных и дорогостоящих переключающих устройств, поэтому для трансформаторов небольшой мощности применяют регулирование напряжения без возбуждения (ПБВ). При этом способе потребителей электроэнергии на какое-то время вообще отключают от сети.

Под централизованным регулированием понимают регулирование напряжения непосредственно на шинах генераторов, изменяя их возбуждение. Централизованное регулирование осуществляют обычно как «встречное» отклонениям напряжения, вызываемым нагрузкой.

Подавляющее большинство трансформаторов строят с регулированием числа витков в обмотке высшего напряжения, так как ток в ней в десятки раз меньше, чем в обмотке низшего напряжения. Следовательно, переключающее устройство в этом случае может быть сравнительно небольшим и легким, хотя его приходится изолировать от заземленных частей трансформатора. Принцип регулирования заключается в изменении определенными ступенями числа витков. Если напряжение уменьшилось, то число витков также надо уменьшить и наоборот.

Регулирование без возбуждения выполняют по схемам с ответвлениями в конце, середине обмотки, по магнитно-симметричным схемам. При отключении витков с края обмотки обмотка становится как бы короче. Различие в высотах обмоток приводит к увеличению осевых усилий. Поэтому ответвления выполняют в середине обмотки. При небольших мощностях трансформаторов применяют оборотную схему. Наиболее широко при регулировании без возбуждения применяют магнитно-симметричные схемы.

Устройство РПН предназначено для изменения соединения ответвлений обмоток, когда трансформатор нагружен или возбужден. Оно состоит из избирателя ответвлений, контактора, токоограничивающего сопротивления, приводного механизма. Устройства РПН имеют два конструктивных исполнения: с токоограничивающим реактором; с активным токоограничивающим сопротивлением. Избиратель ответвлений служит для выбора нужного ответвления обмотки трансформатора и предназначен для длительного пропускания тока. Контактор служит для отключения тока в цепях переключающего устройства при выборе избирателя нужного ответвления обмотки. Токоограничивающее сопротивление включается между работающим и вводимым в работу ответвлениями с целью ограничения тока в переключаемой части обмотки. Одновременно токоограничивающее сопротивление обеспечивает перевод нагрузки с одного ответвления на другое без перерыва тока нагрузки трансформатора или существенного его изменения. Приводной механизм служит для приведения в действие всего устройства переключения.