0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Линейные регуляторы напряжения. Вольтодобавочный трансформатор

Линейные регуляторы напряжения. Вольтодобавочный трансформатор

Вольтодобавочным трансформатором (ВДТ) называется устройство, состоящее из двух трансформаторов: последовательного, первичная обмотка которого включается в рассечку линии, и специального регулировочного трансформатора или автотрансформатора с переменным коэффициентом трансформации. Регулировочный автотрансформатор питается от обмотки низшего напряжения силового трансформатора.

Линейным регулятором называется трехфазное вольтодобавочное устройство, которое работает по автотрансформаторной схеме.

2. Назначение

Вольтодобавочные трансформаторы (линейные регуляторы) применяются для регулирования напряжения в отдельных линиях или в группе линий. Их применяют, например, для улучшения работы сетей, в которых используются трансформаторы без регулирования под нагрузкой. Линейные регуляторы позволяют создать в сети дополнительную ЭДС, которая складывается с вектором напряжения сети и изменяет его. На рис. 1 показано схематическое изображение вольтодобавочного трансформатора (линейного регулятора).

Рисунок 1 – Схемное изображение линейного регулятора

Установка вольтодобавочного трансформатора позволяет выравнивать напряжение в электросети; устранять несимметрию напряжения на определенном участке цепи; снижать опасные последствия отгорания нулевого проводника

3. Принцип работы

Вольтодобавочные трансформаторы имеют одну обмотку, включенную последовательно с линией, в которой регулируется напряжение. Эта обмотка питается от регулировочного (питающего) трансформатора, а первичная обмотка последнего – от сети или постороннего источника тока. В зависимости от схемы соединения обмоток вольтодобавочные трансформаторы могут создавать добавочную ЭДС, сдвинутую по фазе относительно основного напряжения или совпадающую с ним. На рис. 2 изображена принципиальная схема включения вольтодобавочного трансформатора.

2 Principialnaya shema vklyucheniya voltodobavochnogo transformatora

Рисунок 2 – Принципиальная схема включения вольтодобавочного трансформатора

  1. основной трансформатор
  2. последовательный трансформатор
  3. регулировочный трансформатор

4. Схема и конструкция

Более детальная схема линейного регулятора, иллюстрирующая также принцип переключения контактов, представлена на рис. 3.
На ней показаны регулировочный трансформатор 1 и последовательный трансформатор 2. Первичная обмотка 3 регулировочного трансформатора является питающей. Она может быть включена и на фазное А – 0 и на линейное напряжение (А – В, А – С). Вторичная обмотка 4 регулировочного трансформатора имеет такое же переключающее устройство 5 как и транс-форматор с РПН.

Один конец первичной обмотки 6 последовательного трансформатора присоединен к средней точке вторичной обмотки регулировочного трансформатора. Другой к переключающему устройству. Вторичная обмотка 7 последовательного трансформатора соединена последовательно с обмоткой силового трансформатора. Добавочная ЭДС в обмотке 7 складывается с ЭДС силового трансформатора и изменяет ее.

3 Princip raboty voltodobavochnogo transformatora

Рисунок 3 – Принцип работы вольтодобавочного трансформатора

На рис. 4 показана трехфазная схема включения в сеть вольтодобавочного трансформатора.

Рисунок 4 – Схема включения вольтодобавочного трансформатора в сеть

Линейные регуляторы работают по автотрансформаторной схеме и представляют собой маслонаполненную конструкцию, имеющую шесть линейных выводов для включения регулятора в рассечку линии в любой ее точке. Схема включения линейного регулятора показана на рис. 5.

  1. Обмотка возбуждения высшего напряжения
  2. Обмотка питания цепей управления
  3. Вольтодобавочная обмотка
  4. Подвижный контакт переключателя
  5. Вспомогательный контакт переключателя с активным токоограничивающим сопротивлением
  6. Неподвижные контакты

Рисунок 5 – Схема включения линейного регулятора

5. Диапазон регулирования

ЭДС, создаваемая линейным регулятором зависит:

  • от величины питающего напряжения;
  • от фазы питающего напряжения;
  • от коэффициента трансформации линейного регулятора.

Включая первичную обмотку питающего трансформатора в разные фазы сети, можно получить разные напряжения на выходе регулятора. В линейном регуляторе выполняется пофазное регулирование. Различают продольное, поперечное и продольно-поперечное регулирование.

При продольном регулировании добавочная ЭДС линейного регулятора ∆Е совпадает по фазе с фазными напряжениями сети. Такой вид регулирования называют также регулирование по модулю.

При поперечном регулировании ЭДС силового трансформатора и добавочная ЭДС оказываются сдвинутыми на 90º. Такое сдвиг можно получить, если, например, для регулирования напряжения в фазе А, обмотку питающего трансформатора включить на линейное напряжение В-С. При этом результирующая ЭДС обмотки силового трансформатора и вторичной обмотки последовательного трансформатора изменяется по фазе. Поэтому такой вид регулирования называют также регулированием по фазе.
Продольно-поперечное регулирование позволяет регулировать исходное напряжение как по модулю, так и по фазе. Его можно выполнить для регулирования напряжения в фазе А при включении первичной обмотки питающего трансформатора на линейное напряжение А-В. Вектор добавочной ЭДС при этом будет направлен вдоль линейных напряжений.

Векторные диаграммы изображающие разные виды регулирования показаны на рис. 6.

Рисунок 6 – Регулирование напряжения с помощью линейного регулятора: а) продольное; б) поперечное; в) продольно поперечное.

Линейные регуляторы с продольным регулированием позволяют регулировать напряжения на проблемном участке протяженной сети или при отсутствии на трансформаторе устройства РПН.

Линейные регуляторы с поперечным или продольно-поперечным регулированием выполняют более узкие функции. С их помощью улучшаются условия работы неоднородных замкнутых сетей.

6. Технические характеристики

В настоящее время термин «вольтодобавочный трансформатор» сохранился только за серией специальных регулировочных трансформаторов типа ВРТДНУ, предназначенных для включения в нейтраль автотрансформаторов старых типов, не имеющих РПН в нейтрали или на стороне среднего напряжения. Указанная серия автотрансформаторов выпускается на мощность 120-750 МВА. Регулирование напряжение в радиальных линиях осуществляют при помощи линейных регуляторов типа ЛТМ: ЛТМН, ЛТДН.

7. Применение

Линейные регуляторы могут устанавливаться на отходящих линиях и последовательно с силовым трансформатором. При установке линейного регулятора на отходящих линиях силовой трансформатор выполняет стабилизацию напряжения на шинах подстанции на среднем уровне. Диапазон регулирования в этом случае может быть снижен, что позволяет существенно снизить мощность линейного регулятора, однако требуется установка нескольких регуляторов.

Читайте так же:
Мебельные петли как регулировать дверцы

На рис. 7 а) показано схематичное изображение линейного регулятора при включении его последовательно обмотке силового трансформатора, на рис. 7 б) показано включение линейного регулятора на отходящих линиях электропередач.

Рисунок 7 – Включение линейного регулятора в сеть: а) последовательно обмотке силового трансформатора; б) на отходящих линиях электропередач

Линейные регуляторы, которые включаются последовательно в линию, обеспечивают регулирование напряжения в пределах ±10-15 %. Широкое применение линейные регуляторы находят на подстанциях с автотрансформаторами. На стороне СН регулирование напряжения обеспечивается встроенным в автотрансформатор устройством РПН, а на стороне НН устанавливается линейный регулятор, снабженный автоматическим регулированием напряжения.

Регулирования напряжения под нагрузкой – РПН трансформатора

Различное оборудование, потребляющее электрический ток и подключаемое через трансформатор, требует индивидуальных параметров напряжения. Рассмотрим понятие РПН трансформатора, особенности его конструкции и регулировки, прочие сопутствующие вопросы.

Что такое РПН

РПН называют устройство регулирования напряжения под нагрузкой. Данный блок позволяет изменять характеристики напряжения агрегата без отключения трансформатора.

Иногда характеристики сети требуется изменить в процессе эксплуатации, не отключая агрегат, или параметры варьируются в ходе подачи тока. Чтобы обеспечить надлежащий режим подачи напряжения в трансформаторах применяется РПН.

КОНСТРУКЦИЯ

В зависимости от напряжения и мощностных характеристик трансформатора, РПН может изменять коэффициент трансформации от 10 до 16 процентов.

Особенности конструкции, принцип действия

РПН, не смотря на характер действия и выполняемую функцию, не следует относить к реле. Но данное устройство отличается простым принципом действия.

система-переключающего-устр

Система переключающего устройства

На каждой из фаз трансформатора устанавливаются по два подвижных контакта. Один из них прижат к витку катушки, обеспечивающему заданную величину напряжения. При переводе, второй контакт прижимается к витку, изменяющему указанное значение. Включение может производиться вручную или с использованием привода.

конструкция

конструкция рпн

Конструкция устройства отличается, в зависимости от его типа. Но основной принцип предполагает изменение количества работающих витков на первичной катушке трансформатора.

Классификация

Различают несколько типов РПН, отличающихся следующими характеристиками:

  • разновидностью токоограничивающего элемента – с реакторами или резисторами;
  • наличием или отсутствием контактора;
  • количеством фаз – однофазные и трёхфазные;
  • типом токовой коммутации.

В зависимости от способа коммутации тока, существуют следующие разновидности устройств:

  • дуга разрывается в объёме, заполненном трансформаторным маслом – устройство предполагает использование дугогасительных контактов, не требующих применения специальных элементов для гашения дуги;
  • дуга разрывается в разреженном пространстве – предполагают использование вакуумных дугогасительных камер, производимых промышленным способом;
  • отключение производится посредством тиристоров, бездуговым способом;
  • комбинированные способы – с сочетанием различных типов коммутации.

РЕГУЛИРОВАНИЕ

Чтобы обеспечить безопасность и функциональность РПН, они снабжаются автоматическими контролирующими элементами и регуляторами напряжения.

Кроме указанных устройств, для изменения характеристик напряжения в мощных агрегатах могут применяться специальные вольтодобавочные трансформаторы. Данное оборудование подключается последовательно и используется вместе с основным агрегатом в качестве вспомогательного. Но указанный способ не получил широкого применения в связи с дороговизной и высокой сложностью схемы.

Защита РПН

Для обеспечения штатной работы устройства применяется газовая защита. Выполняется дополнительная ёмкость (расширитель), соединённая с основной масляной средой трансформатора специальным каналом, в котором установлено реле и сигнальный элемент.

При незначительном газообразовании сигнальный элемент указывает на снижение уровня масла. В случае выброса, расширившееся масло вытесняется в расширитель. Если интенсивность выброса достигает установленного значения, срабатывает реле, отключая трансформатор. Таким способом предохраняется от разрушения контакторы РПН.

Преимущества и недостатки регулирования посредством РПН

Преимущества регулирования без отключения нагрузки в возможности поддержания параметров сети на выходе трансформатора на заданном уровне при изменении характеристик подаваемого напряжения. Также это устройство позволяет регулировать параметры, с учётом необходимой величины. Выполнение указанных функций достигается без отключения агрегата.

Недостатки связаны с необходимостью усложнения конструкции трансформатора, связанной с использованием дополнительных элементов. Одновременно снижается надёжность работы агрегата, увеличивается его масса и габаритные размеры.

Как проводится регулировка

Рассмотрим процесс регулировки напряжения на схеме реакторного РПН.

Устройство работает следующим образом:

  • в начальном положении оба избирательных контакта И1 и И2 подключены к одному витку катушки;
  • если необходимо перейти на другую ступень, размыкается К2 (без отключения напряжения) с прохождением тока по реакторной ветви (И1 – К1);
  • производится перевод контакта И2 на другой виток, с замыканием контактора К2;
  • происходит разделение рабочего тока между реакторными ветвями; значение уравнительного тока ограничивает реактор;
  • затем после размыкания К1, И1 переводится на другую ветвь с последующим замыканием контакта.

Последующие переключения производятся в аналогичном порядке.

Применение РПН значительно расширяет вариативные возможности трансформаторов и обеспечивает изменение характеристик напряжения, подаваемого на потребляющие устройства без отключения подачи тока.

Регулирование напряжения без нагрузки: Переключение без возбуждения – ПБВ

Более подробное описание РПН можно найти здесь: Читать подробнее

Как можно регулировать напряжение на выходе трансформатора

1na�`�!�TT2,f`�N y �� ��߱ endstream endobj 188 0 obj 1077 endobj 173 0 obj > endobj 174 0 obj > /ExtGState > /ColorSpace > >> endobj 175 0 obj > endobj 176 0 obj > endobj 177 0 obj > stream H�TQMo�0 ��+|��C �b� R ���V�< C ! p��/ �n�$z�߳�B�(e7 y׃�� M'k��0k�pö� Q�;1��ݢ� �!_�q¾�� i � � '�����r�O����� �7]��d ���막f���G9A Y 56 �_�:� ����sբ ���:�P㨸@�e���4 �>�� P���A�Y�F|q �2Fm5� 3��GG� �C�� ��rد� �7� ϥ^�q)[�� �

4�3 ]09l� ;�ͼ���z� #f��g�C�%֌N��gjPvo <� ȧ�t endstream endobj 178 0 obj >endobj 179 0 obj [ /ICCBased 186 0 R ] endobj 180 0 obj > stream H��WɎ�6 ��+�9� �Z EiP�C �5�5r��� 0sH �’� ۲T�=H�Q(/*>��^

Читайте так же:
Сливной бачок унитаза устройство и регулировка сливного устройства

B���8��-��4���� ��9��i� �]�ri��e͊�0M4;e� � �d�t�� *��)��!�B :ti3�S! i���?���[� ����=�0 *+�7 ʏ� t 3w >F>/����q���S� ߲� -dyR|=�>�J����9�x ��J^Í?ex�a�� ̖X_�ٞ�� ��rj|9ǵsM�� υ��K U�Vf > endobj 183 0 obj > /DW 1000 /W [ 572 [ 666 636 687 666 ] 578 [ 777 ] 580 [ 725 ] 583 585 777 586 [ 610 722 666 733 858 722 ] 599 [ 678 ] 602 603 500 604 [ 540 454 505 443 725 401 576 ] 611 612 576 613 [ 561 681 576 500 576 556 443 491 500 691 500 576 563 844 ] 629 [ 780 528 432 764 541 ] ] >> endobj 184 0 obj > stream H�U t�W ��9�o �H�o�$��!�x5�� Dt�»��HB Z m

�dp�E��xG� �Z»> �lp�71��:^����A� gZ��Xa�V>?ij8�R� ���� .p^�y7-� q��ʹ � N$ ܰ�o�y;�|�GL� � X�O f N��������ں�� ` [_�m endstream endobj 28 0 obj > endobj 29 0 obj > /ExtGState > /ColorSpace > >> endobj 30 0 obj > stream H��W�n$� ��Wԑ �sr_�F d �|�܆ p| �IA F�= ��#���*9#̀�bvVFd,���r�x��,�� � ���!$R�2 ��r�|���/r�

T3 � n���� Y���4:[S�Z@ �� 3q�nXX� > >> stream &�xe P$����l/ Z i#9�. rc�� c� # �)a- ��U�^ XKJ4� P�h- �#�$ AzX�-# �A �i :Da � � �2Ђ- �I �I �I �I �I �I �I ��>��Ui r .»»9 @� �d �� �IV�$�:Q��»�J ��t�A �B(># �A �i :F &G Z � %V���6���� endstream endobj 38 0 obj > endobj 39 0 obj > /XObject > /ExtGState > /ColorSpace > >> endobj 40 0 obj > stream H��WɎ � ��+�b� �R�E. Ń��!� �O� M�ڀ y0�a

J�^� _�ؐߎ�JȤL 8a3 ��y 0 U^ ������CWq � ��#�8�#�8� �� ��J endstream endobj 75 0 obj > endobj 76 0 obj > /XObject > /ExtGState > /ColorSpace > >> endobj 77 0 obj > stream H��WI�#I �ׯHnU�dt,/6d| !8!�����v����@ �’�^^�[ڙ� �j��*��x˷�xz�t:�Ħ��qB�� ��TDO�J») �� /�

�>?�z g)$4P��/�/�����O �.��A’S�N� �J :� t* �T*Щ��Э 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� 3 � 03�� C�x���A��� j�-�|� j�q ۊBn6��=k T�f�D��BS �u�^��W;i������|�Oɺ 3 �׿ ���� endstream endobj 109 0 obj > endobj 110 0 obj > endobj 111 0 obj > endobj 112 0 obj > endobj 113 0 obj > endobj 114 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 115 0 R ] endobj 115 0 obj > stream ��� ��𧧧MMM��������ᚚ�hhh�����ٌ��||| endstream endobj 116 0 obj > endobj 117 0 obj > endobj 118 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 120 0 R ] endobj 119 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 121 0 R ] endobj 120 0 obj > stream ��� ���|||������������hhh��Ч����ጌ�MMM������ endstream endobj 121 0 obj > stream ��� ���������hhh��Ќ��������|||��齽�MMM������ endstream endobj 122 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 123 0 R ] endobj 123 0 obj > stream ��� ��� endstream endobj 124 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 125 0 R ] endobj 125 0 obj > stream ��� ���������hhh��Ќ��������|||������MMM��ٽ�� endstream endobj 126 0 obj > endobj 127 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 128 0 R ] endobj 128 0 obj > stream ��� ��� endstream endobj 129 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 130 0 R ] endobj 130 0 obj > stream ��� ��� endstream endobj 131 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 132 0 R ] endobj 132 0 obj > stream ��� ��⚚�hhh������MMM������|||�����ǧ�������� endstream endobj 133 0 obj [ /Indexed 179 0 R 255 135 0 R ] endobj 134 0 obj [ /Indexed 179 0 R 15 136 0 R ] endobj 135 0 obj > stream H���! 1 P �c! � �ǣ�X$8 ��ǽ�� ���nD > stream ��� hhh�����Ќ�����������|||��駧����MMM������ endstream endobj 137 0 obj > endobj 138 0 obj > stream H�U T�� ��<�ApG �F

‘*�Q;]�ʢߩ�I%�� > endobj 164 0 obj > endobj 165 0 obj > endobj 166 0 obj > endobj 167 0 obj > endobj 168 0 obj > endobj 169 0 obj ) >> endobj 170 0 obj > stream

<4D6963726F736F667420576F7264202D20F2F0E0EDF1F4EEF0ECE0F2EEF05FF0E5E4E0EAF6E8FF30342E30392E30375F2E646F63> <4D6963726F736F667420576F7264202D20F2F0E0EDF1F4EEF0ECE0F2EEF05FF0E5E4E0EAF6E8FF30342E30392E30375F2E646F63> endstream endobj xref 0 171 0000000000 65535 f 0000043467 00000 n 0000043619 00000 n 0000043782 00000 n 0000044789 00000 n 0000044941 00000 n 0000045144 00000 n 0000050378 00000 n 0000050530 00000 n 0000050803 00000 n 0000054144 00000 n 0000058893 00000 n 0000059048 00000 n 0000059265 00000 n 0000064194 00000 n 0000064349 00000 n 0000064589 00000 n 0000068559 00000 n 0000069292 00000 n 0000069447 00000 n 0000069651 00000 n 0000074561 00000 n 0000074716 00000 n 0000074946 00000 n 0000079501 00000 n 0000079656 00000 n 0000079890 00000 n 0000083395 00000 n 0000089401 00000 n 0000089556 00000 n 0000089760 00000 n 0000095012 00000 n 0000095167 00000 n 0000095397 00000 n 0000100506 00000 n 0000100661 00000 n 0000100914 00000 n 0000103103 00000 n 0000104244 00000 n 0000104399 00000 n 0000104646 00000 n 0000107450 00000 n 0000109294 00000 n 0000111127 00000 n 0000111282 00000 n 0000111495 00000 n 0000114871 00000 n 0000116308 00000 n 0000116463 00000 n 0000116676 00000 n 0000120379 00000 n 0000121711 00000 n 0000121866 00000 n 0000122128 00000 n 0000125822 00000 n 0000127991 00000 n 0000128146 00000 n 0000128323 00000 n 0000133279 00000 n 0000133434 00000 n 0000133611 00000 n 0000138922 00000 n 0000139077 00000 n 0000139267 00000 n 0000143958 00000 n 0000144113 00000 n 0000144354 00000 n 0000147138 00000 n 0000148004 00000 n 0000148159 00000 n 0000148336 00000 n 0000152332 00000 n 0000152487 00000 n 0000152763 00000 n 0000156377 00000 n 0000159244 00000 n 0000159399 00000 n 0000159648 00000 n 0000163598 00000 n 0000166731 00000 n 0000166886 00000 n 0000167076 00000 n 0000172276 00000 n 0000172431 00000 n 0000172648 00000 n 0000177135 00000 n 0000177290 00000 n 0000177566 00000 n 0000181035 00000 n 0000183503 00000 n 0000187134 00000 n 0000190445 00000 n 0000190600 00000 n 0000190875 00000 n 0000193507 00000 n 0000196334 00000 n 0000200249 00000 n 0000202595 00000 n 0000202750 00000 n 0000203009 00000 n 0000204823 00000 n 0000207117 00000 n 0000208205 00000 n 0000208363 00000 n 0000208639 00000 n 0000211684 00000 n 0000213979 00000 n 0000218333 00000 n 0000218625 00000 n 0000220362 00000 n 0000220861 00000 n 0000221022 00000 n 0000221190 00000 n 0000221713 00000 n 0000221869 00000 n 0000221920 00000 n 0000222022 00000 n 0000222194 00000 n 0000222350 00000 n 0000222401 00000 n 0000222452 00000 n 0000222554 00000 n 0000222656 00000 n 0000222707 00000 n 0000222809 00000 n 0000222860 00000 n 0000222962 00000 n 0000223163 00000 n 0000223214 00000 n 0000223316 00000 n 0000223367 00000 n 0000223469 00000 n 0000223520 00000 n 0000223622 00000 n 0000223674 00000 n 0000223725 00000 n 0000223872 00000 n 0000223974 00000 n 0000224203 00000 n 0000252615 00000 n 0000252845 00000 n 0000271257 00000 n 0000271490 00000 n 0000289785 00000 n 0000290018 00000 n 0000308489 00000 n 0000308695 00000 n 0000309546 00000 n 0000309776 00000 n 0000317319 00000 n 0000317526 00000 n 0000325368 00000 n 0000325598 00000 n 0000332366 00000 n 0000332901 00000 n 0000333271 00000 n 0000333773 00000 n 0000334183 00000 n 0000334399 00000 n 0000334690 00000 n 0000334949 00000 n 0000335268 00000 n 0000335552 00000 n 0000335885 00000 n 0000335917 00000 n 0000335963 00000 n 0000336110 00000 n 0000336195 00000 n 0000336344 00000 n 0000336485 00000 n 0000336800 00000 n trailer ] >> startxref 173 %%EOF

Читайте так же:
Синхронизация документов в интернете

Как можно регулировать напряжение на выходе трансформатора

Почему с ТП-6/0,4, типа показанной на рисунке

невозможно получить фазные напряжения ниже 238 В (холостой ход)?
Это неисправность самого трансформатора или перенапряжение с высокой стороны?
Энергетики утверждают, что на холостом ходу ниже 238 В нельзя получить. Это правда?
При подключении нагрузки на двух фазах, возникает перекос и перенапряжение превышающее 242 В на третьей фазе.
Моё устройство имеет в своем составе реле контроля напряжения, которое сразу выключает силовой контактор при перенапряжении свыше 242 В. В устройстве используется частотный преобразователь, не доспускающий работу при перекосе более 3%.

ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

5.2 Отклонение напряжения
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);

ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

5.2 Отклонение напряжения
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:
нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети по ГОСТ 721 и ГОСТ 21128 (номинальное напряжение);

Я нормы — 242 В (верхний предел) — знаю.. Я о другом речь веду: можно ли выход ТП (или высокое) отрегулировать так, чтобы при перекосе, ни одна из фаз не выходила за 242 В?

Вообще-то это совершенно нормально. На холостом ходу напряжение на выходе ТП превышает номинальное обычно на 5%. Так и должно быть, чтобы под нагрузкой с учётом потерь на всём участке от генератора до нагрузки (куча ПС, ЛЭП, плюс ТП) вложиться в нормативы — 5% теряем на всём пути до ТП, и ещё 5% на ТП и линиях 0.4кВ (при полной нагрузке), получается 209В. При аварийных перегрузках может просесть до -10%, это 198В.
А то, что вместо 231В (+5%) в наличии 238В — это перенапряжение по высокой стороне. Причины две — очень много нелинейных нагрузок, плюс специально завышенное напряжение по высокой стороне из-за повышенных потерь (по сравнению с проектными). В Московском регионе бывали случаи, когда в сетях 220кВ срабатывала защита, настроенная на 250кВ (изначально вообще была настроена на 275кВ, но подыхало слишком много оборудования, поэтому уставку понизили).

Почему с ТП-6/0,4, типа показанной на рисунке невозможно получить фазные напряжения ниже 238 В (холостой ход)?
Можно получить любые напряжения, если снизить напряжение на высокой стороне трансформатора.

Это неисправность самого трансформатора или перенапряжение с высокой стороны?
Чуть повышенное напряжение на высокой стороне. Чаще встречается проблема с заниженным напряжением.

Энергетики утверждают, что на холостом ходу ниже 238 В нельзя получить. Это правда?
Да нельзя получить. На трансформаторе 6/0,4 кВ не предусмотрено регулирование переключением обмоток.
Да можно получить. Если трансформаторы высоковольтной (входное напряжение 35, 110, 220 кВ) подстанции оборудованы РПН (регулировка под нагрузкой), то можно снизить напряжение одновременно по всей сети 6 кВ, питаемой от них.

При подключении нагрузки на двух фазах, возникает перекос и перенапряжение превышающее 242 В на третьей фазе.
Все правильно. Поэтому однофазные нагрузки стараются распределить равномерно между фазами.

Моё устройство имеет в своем составе реле контроля напряжения, которое сразу выключает силовой контактор при перенапряжении свыше 242 В. В устройстве используется частотный преобразователь, не доспускающий работу при перекосе более 3%.
С помощью потенциометров можно настроить пределы срабатывания РКН как по понижению, так и по повышению напряжения. А так же задержку срабатывания по времени.

Исходя из своей практики, предположу, что РКН у вас срабатывает не из-за повышенного напряжения (Что кажется таким очевидным! Померять авометром в розетке легче и проще!), а в результате возникающего перекоса фаз при неравномерной однофазной нагрузке.

. .
При подключении нагрузки на двух фазах, возникает перекос и перенапряжение превышающее 242 В на третьей фазе.
Все правильно. Поэтому однофазные нагрузки стараются распределить равномерно между фазами.

. .
С помощью потенциометров можно настроить пределы срабатывания РКН как по понижению, так и по повышению напряжения. А так же задержку срабатывания по времени.

Исходя из своей практики, предположу, что РКН у вас срабатывает не из-за повышенного напряжения (Что кажется таким очевидным! Померять авометром в розетке легче и проще!), а в результате возникающего перекоса фаз при неравномерной однофазной нагрузке.

Читайте так же:
Как отрегулировать фокус на камере видеонаблюдения

1. Эт не правильно! Трансформатор имеет жесткую передаточную характеристику при установленной габаритной мощности. ПОНИЖЕНИЕ напряжения вследствии появления нагрузки на одной (двух) фазах, не должно приводить к ПОВЫШЕНИЮ напряжения на остальных, ненагруженных фазах в самом трансформаторе. А вот протекание тока в тонком (когда в 90-х меняли алюминь на сплав с железом, из-за воровства), нераспределенном, плохо скрученном, нейтральном проводе вполне может вызвать перекос у конечного потребителя при реактивных нагрузках.
Энергетики ленятся проводить равномерное распределение конечных потребителей. Это ж надо днями на столбах висеть и токи мерять!
Мало того, энергетики ленятся проверять истинное качество промежуточных заземлителей на столбах.
Мало того, из-за желания урвать побольше денег с потребителя, преднамеренно выводят транформатор на передачу повышенного напряжения, как по первичной (высокой) стороне, так и путем переключения отводов. Наблюдал подобное в одном из районов на ряде ТП. Кстати, ТП-6/0.4 имеют регулировки (три положения), но толку мало, когда завышена высокая сторона.

2. НЕЛЬЗЯ в РКН с помощью потенциометра выставлять предел срабатывания выше 242В. Это приводит к перегреву и отказам вентиляторов, лампочек, блоков питания и пр. в оборудовании.

3. РКН срабатывает от перенапряжения! Потенциометром настройки верхнего предела всё легко проверяется.

Там все смешнее намного.

Открываем ГОСТ 29322-92 видим что напряжение 230В +6% -10%, то бишь как вы указали 207-243В.
Потом открываете ПУЭ, ряд других ГОСТов, например ГОСТ Р 54149-2010 "НОРМЫ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ" и обнаруживаете что напряжение все таки 220В. Плюс-минус 10%. То бишь 198-242В. При этом тот же ГОСТ Р 54149-2010 ссылается на ГОСТ 29322-92 где написано совершенно иное.
Потом выясняем, что с октября месяца этого года ГОСТ 29322-92 будет заменен на ГОСТ 29322-2014. И согласно данного ГОСТа стандартным будет напряжение 230В +-10%. То бишь 207-253В.
Вот такая у нас загадочная страна.

Уже в предисловии, автор отмечает:

Еще бы! Если требовать с поставщика выполнить процедуры, описанные в главе "8.2.7. Технические средства повышения качества электроэнергии", то это ж полное разорение — ни премий, ни курортов!

На мой взгляд должно соблюдаться железное правило, стр.314:

Да, веселье будет ещё то. Импульсным блокам питания будет побоку. Срок службы ламп накаливания сократится в 1.4-1.5 раза. Трансформаторные блоки питания будут греться и гудеть. Ради интереса проверил несколько устройств с маломощными трансформаторами — от 6 до 250 ватт (все производства СССР, первичная обмотка рассчитана на 220 вольт): начало насыщения сердечника с повышенным гулом и нагревом где-то при 245-248 вольт по обычному, не RMS, прибору. А китайский 8-ваттный трансформатор вообще склеил ласты от перегрева на 246 вольтах через 15-20 минут, он и на 225 вольт был достаточно горячий.

Не знаю, в моём РКН стоит микроконтроллер PIC16F676 с АЦП/компаратор, а не простые компараторы.. Как устроен там анализ выборок — я не знаю. Может "ползучее среднее" вычисляют и находят максимум, может "оконную функцию" используют и RMS вычисляют..

Как повысить переменное и постоянное напряжение?

В быту и на производстве широко используются электрические и электронные приборы различного назначения. Необходимое условие их функционирования — подключение к электрической сети или иному источнику электрической энергии. Из соображений упрощения создания и последующей эксплуатации сети или источника целесообразно, чтобы выходное напряжение имело определенное значение. Например 220 В бытовой сети переменного тока и 12 В автомобильной сети постоянного тока.

На практике применяются сети как постоянного, так и переменного тока. Например, бытовая 220-вольтовая сеть функционирует на переменном токе, а бортовая автомобильная сеть использует постоянный ток. В зависимости от разновидности сети повышение напряжения до нужного значения решается в них по-разному.

При обращении к современной микроэлектронной элементной базе реализующие эти функции устройства при солидной выходной мощности обладают очень хорошими массогабаритными показателями. Для иллюстрации этого положения на рисунке 1 показан пример платы со снятым корпусом повышающего преобразователя постоянного тока.

Повышающий преобразователь постоянного тока бестрансформаторного типа

Рис. 1. Повышающий преобразователь постоянного тока бестрансформаторного типа

В этой статье мы рассмотрим, как повысить напряжение постоянного и переменного тока и как это делать правильно.

Повышение переменного напряжения

Разновидности трансформаторов

Наиболее простой способ увеличения переменного напряжения – установка между выходом сети и питаемой нагрузкой повышающего трансформатора. Применяемые на практике устройства делятся на две основные разновидности. Первая — классические трансформаторы, вторая — автотрансформаторы. Схемы этих устройств приведены на рисунке 2.

Схемы трансформатора и автотрансформатора

Рис. 2. Схемы трансформатора и автотрансформатора

Классический трансформатор содержит две обмотки: первичную или входную с числом витков W1, а также вторичную или выходную с числом витков W2. Для трансформатора действует правило Uвыхода = K×Uвхода, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации. Таким образом, в повышающем трансформаторе количество витков вторичной обмотки превышает таковое у первичной.

Повышающий авторансформатор содержит единственную обмотку с W2 витками. Сеть подключается на часть W1 ее витков. Повышение U происходит за счет того, что магнитное поле, создаваемое при протекании тока через входную часть общей обмотки, наводит ток уже во всей обмотке W2. Расчетная формула автотрансформатора аналогична обычному: Uвыхода = K×Uвхода, где K = W2/W1 – коэффициент трансформации.

Читайте так же:
Импульсный блок питания схема tl494 регулировка напряжения

Особенности трансформаторов

Эффективность функционирования трансформаторов наращивают применением сердечника из электротехнической стали. Этот компонент

  • увеличивает КПД устройства за счет уменьшения рассеяния магнитного поля в окружающем пространстве;
  • выполняет функцию несущей силовой основы для обмоток.

Неизбежные потери на вихревые тока уменьшают тем, что сердечник представляет собой наборный пакет из тонких профилированных изолированных пластин.

При прочих равных условиях целесообразно использовать трансформатор. Это связано с тем, что не пропускает постоянный ток, т.е. обеспечивает гальваническую развязку сети от приемника, позволяя добиться большей электробезопасности.

Особенность трансформатора — его обратимый характер, т.е. в зависимости от ситуации он может одинаково успешно выполнять функции повышающего и понижающего устройства. Единственное серьезное ограничение — необходимость соблюдения штатных режимов работы первичной и вторичной обмоток.

В отличие от компьютерных розеток, называемых RJ45, в различных странах при устройстве бытовых сетей электроснабжения устанавливают различные типа розеток. Известны, например, розетки, немецкого, французского, английского и иных стандартов или стилей. Поэтому на трансформатор малой мощности целесообразно возложить функции адаптера, который за счет разных типов вилок и гнезд обеспечивает механическое согласование сети и нагрузки. Пример такого устройства изображен на рисунке 3.

Пример обратимого маломощного трансформатора с возможностью согласования типов розеток

Рис. 3. Пример обратимого маломощного трансформатора с возможностью согласования типов розеток

Лабораторные автотрансформаторы ЛАТР

Сильная сторона автотрансформатора – простота регулирования выходного напряжения простым перемещением токосъемного контакта по обмотке. Устройства, допускающие выполнение этой опции, известны как лабораторные автотрансформаторы ЛАТР. Отличаются характерным внешним видом за счет наличия регулятора напряжения и вольтметра для его контроля, рисунок 4.

ЛАТР востребованы не только в лабораториях. Они массово применяются в гаражах, на садовых участках и других местах, где из-за перегрузки и износа линии напряжение в розетке оказывается ниже минимально допустимого.

При колебаниях сетевого напряжения вместо обычного ЛАТР целесообразно использовать стабилизатор, куда он входит в виде одного из блоков.

Внешний вид одного из вариантов ЛАТР

Рис. 4. Внешний вид одного из вариантов ЛАТР

Повышение постоянного напряжения

Общий принцип увеличения постоянного напряжения в произвольное число раз

Трансформаторный способ увеличения напряжения не может применяться в сетях постоянного тока. Поэтому при необходимости решения этой задачи используют более сложные устройства, в основу функционирования которых положена следующая схема: постоянный входной ток используется для питания генератора, с выхода которого снимают переменный сигнал. Переменное напряжение увеличивают тем или иным образом, после чего выпрямляют и сглаживают для получения более высокого постоянного.

Структурная схема такого преобразователя показана на рисунке 5.

Обобщенная структурная схема повышающего преобразователя

Рисунок 5. Обобщенная структурная схема повышающего преобразователя

Отдельные разновидности схем отличаются между собой:

  • формой сигнала, снимаемого с выхода генератора (синусоидальное или близкое к нему, пилообразное, импульсное и т.д.);
  • принципом увеличения генерируемого напряжения (трансформатор, умножитель);
  • типом выпрямления и сглаживания напряжения перед подачей его на выход устройства.

В продаже доступны микроэлектронная элементная база, которая позволяет собирать преобразователи данной разновидности при наличии даже начальных навыков радиомонтажника.

Умножители

Умножители применяют в тех случаях, когда из переменного входного напряжения нужно получить постоянное, которое в кратное количество раз превышает входное.

Существует большое количество схем умножителей. Одна из них показана на рисунке 6.

Принципиальная схема умножителя

Рис. 6. Принципиальная схема умножителя

Коэффициент умножения можно нарастить увеличением количества каскадов.

Умножитель в 6 и 8 разРис. 7. Еще пример: умножитель в 6 и 8 раз Учетверитель напряженияРис. 8. Учетверитель напряжения

Общее для таких схем:

  • мостовой принцип реализации для увеличения общего КПД устройства;
  • использование конденсаторов для накапливания заряда;
  • применение диодов как элемента выпрямления.

Техника безопасности

При сборке и использовании повышающих устройств вне зависимости от их разновидности необходимо соблюдать базовые положения правил техники безопасности. Главные из них:

  • ни при каких условиях нельзя касаться незащищенными частями тела токоведущих элементов схем;
  • запрещается даже кратковременное превышение максимальной нагрузки;
  • устройства в обычном офисном исполнении нельзя эксплуатировать во влажных помещениях;
  • оборудование следует защищать от попадания брызг воды.

Заключение

Приведем несколько областей использования устройств для увеличения напряжения.

Для переменного тока наиболее распространено использование повышающих трансформаторов для подключения различной европейской электронной и электротехнической техники к бытовой 110-вольтовой сети в США.

Примеры из области постоянного напряжения:

  • мощность широко распространенных USB-зарядников достаточна для питания СД-ленты, но последние требуют для работы напряжения 12 В; для такой выгодно ситуации применение повышающего преобразователя;
  • на 3,3-вольтовых литиевых аккумуляторах можно собрать power bank для мобильных телефонов;
  • регулируемые устройства хорошо востребованы при выполнении настроек автомобильных генераторов.

Автомобильный аккумулятор с подключенным к нему повышающим преобразователем может эффективно питать за городом такие 220-вольтовые устройства как телевизор, магнитофон, дрель.

Устройства для увеличения постоянного и переменного напряжения имеют обширную область применения, серьезно отличаясь друг от друга схемотехнически.

Выбор конкретной реализации зависит от ряда факторов, основные среди которых:

  • соотношение входного и выходного напряжения;
  • мощность питаемой нагрузки
  • уровень жесткости требований электробезопасности.

На практике можно воспользоваться как покупными, так и самодельными устройствами. Большинство самодельных схем доступны для воспроизведения при наличии даже среднего уровня подготовки в области электротехники и схемотехники.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector