Ρύθμιση τάσης με μετασχηματιστή μεταγωγής φορτίου μετασχηματιστή, φορτιστή εναλλαγής φορτίου και AVR

Εξοπλισμός ρύθμισης τάσης

Σχεδόν όλοι οι μετασχηματιστές ενσωματώνουν ορισμένα μέσα ρύθμισης της σχέσης τάσης τους, προσθέτοντας ή αφαιρώντας στροφές.

Ρύθμιση τάσης μετασχηματιστή (Αντικατάσταση βρύσης εκτός φορτίου, Αντικατάσταση φορτίου κατά την φόρτιση και AVR) - Πιστοποίηση φωτογραφιών: ABB

Αυτή η ρύθμιση μπορεί να πραγματοποιηθεί από ένα διακόπτη ρεύματος φορτίου ή μέσω ενός διακόπτη ρεύματος εκτός κύκλου ή από την επιλογή των θέσεων βιδωτής ζεύξης με τον μετασχηματιστή αποσυνδεδεμένο και γειωμένο.

Ας συζητήσουμε τώρα τους ακόλουθους τρόπους ρύθμισης της τάσης. Οι πρώτες δύο εκτελούνται στον μετασχηματιστή, ενώ ο τρίτος τρόπος βρίσκεται στο σύστημα ρελέ στον υποσταθμό ισχύος.

1. Απενεργοποιητής αλλαγής ροής του κύκλου εκτός λειτουργίας
2. Σε φορτίο φόρτωσης φορτίου
3. Αυτόματη ρύθμιση τάσης (AVR)

1. Απενεργοποιημένη αλλαγή κυκλώματος

Ο διακόπτης αλλαγής τάσης εκτός κυκλώματος έχει μάλλον απλό σχεδιασμό, δίνοντας σύνδεση σε μια επιλεγμένη βρύση στην περιέλιξη. Όπως λέει το όνομα, έχει σχεδιαστεί μόνο για να λειτουργεί μόνο όταν ο μετασχηματιστής είναι απενεργοποιημένος.

Η πίεση επαφής μπορεί να συμβεί να συγκρατηθεί με κάποιο είδος διάταξης ελατηρίου και στη συνέχεια είναι δυνατή κάποια δόνηση.

Τελικά επιτυγχάνεται μια κατάσταση διαφυγής και ο μετασχηματιστής πιθανώς θα βρεθεί στην προστασία που ενεργοποιείται με φυσικό αέριο ή χειρότερα - παρουσιάζεται βραχυκύκλωμα βημάτων.

Για να αποφευχθεί αυτό, είναι ζωτικής σημασίας να υπάρχει ο διακόπτηςλειτουργίας, εκτός κύκλου, μέσω της πλήρους σειράς του, μερικές φορές κατά τη διάρκεια της κανονικής συντήρησης ρουτίνας, για να σκουπίσετε τις επιφάνειες επαφής καθαρά πριν επιστρέψετε πίσω στην επιλεγμένη υποδοχή.

Επιστρέψτε στο περιεχόμενο ↑

2. Στη μεταβλητή φορτίου φορτίου (OLTC)

Ο διακόπτης ρεύματος που έχει φορτίο πρέπει να παρέχει αδιάλειπτη ροή ρεύματος κατά τη διάρκεια της λειτουργίας μετάβασης από τη μία πρίζα στην άλλη. Η ροή ρεύματος πρέπει να διατηρείται αδιάλειπτη χωρίς μερική βραχυκύκλωμα της περιέλιξης.

Ήδη από το 1905 έως το 1910 εισήχθησαν ρυθμίσεις για τη μετάβαση μεταξύ των τρυπών του μετασχηματιστή χωρίς διακοπή της παροχής.

Εικόνα 1 - Μετασχηματιστής στο διακόπτη αλλαγής φορτίου

Η λειτουργία ενός διακόπτη ρεύματος φορτίου μπορεί να γίνει κατανοητή από δύο αναγνωρίσιμες λειτουργίες.

Υπονοεί μια συσκευή μεταγωγής που μεταφέρει τοισχύος από μία βρύση του μετασχηματιστή σε μια γειτονική. Κατά τη διάρκεια αυτής της λειτουργίας, οι δύο βρύσες θα συνδεθούν μέσω της εγκατεστημένης σύνθετης αντίστασης. Σε αυτή τη φάση, οι δύο βρύσες θα μοιράζονται το ρεύμα φορτίου.

Στη συνέχεια διακόπτεται η σύνδεση με την προηγούμενη βρύση και το φορτίο μεταφέρεται στη νέα βρύση. Η συσκευή που εκτελεί αυτή τη μεταγωγή ονομάζεται διακόπτης εκτροπής.

Οι συνδέσεις στις δύο βρύσες που περιλαμβάνουν το διακόπτης εκτροπής μπορεί να μεταφερθεί μια θέση κατά μήκος τουσειρά φυσικών βρύων της ρυθμιστικής περιέλιξης για κάθε λειτουργία. Αυτή είναι η λειτουργία επιλογής βρύσης. Η επιλογή της βρύσης διεξάγεται χωρίς ρήξη ρεύματος.

Μια εναλλακτική λύση στην αρχή με γρήγορη δράσηη ακολουθία μεταγωγής και οι αντιστάτες είναι η χρήση αντιδραστήρα. Σε έναν αντιδραστήρα αλλαγής ταχυτήτων είναι αντίθετα πιο δύσκολο να σπάσει το κυκλοφορούν ενεργό ρεύμα και αυτό μάλλον θα περιορίσει τις βηματικές τάσεις αλλά θα λειτουργεί καλά σε σχετικά υψηλά ρεύματα.

Αυτό σε σύγκριση με ένα ταχυστάκι γρήγορης αντίστασης λειτουργίας, που μπορεί να χειριστεί υψηλότερη τάση αλλά όχι υψηλό ρεύμα.

Σε έναν τύπο ανταλλακτικού τύπου αντιδραστήρα οι απώλειες στοο αντιδραστήρας μέσου σημείου λόγω του ρεύματος φορτίου και του υπερκείμενου ρεύματος κυκλοφορίας μεταξύ των δύο βαλβίδων που συμμετέχουν είναι μικρός και ο αντιδραστήρας μπορεί να παραμείνει μόνιμα σε κύκλωμα μεταξύ τους.

Αυτό παρέχει ένα ενδιάμεσο βήμα μεταξύ δύο βρύσες και αυτό δίνει διπλάσιες θέσεις εργασίας με τον αριθμό των βρύων στην περιέλιξη.

Επίσης, τα πειραματικά σχέδια των συσκευών αλλαγής ταχυτήτων όπουη λειτουργία μετάβασης πραγματοποιείται από τα ημιαγωγικά στοιχεία ισχύος που υπάρχουν στην αγορά. Αυτά τα σχέδια έχουν επίσης ως στόχο τη μείωση των διαστημάτων εξυπηρέτησης.

Σε μεταγωγείς τύπου αντίστασης, ο διακόπτης εκτροπήςπερικλείεται σε δοχείο με λάδι διαχωρισμένο από το λάδι του μετασχηματιστή. Το λάδι σε αυτό το δοχείο θα είναι πολύ μολυσμένο σε εύθετο χρόνο και θα πρέπει να φυλάσσεται ξεχωριστά από το σύστημα λαδιού του ίδιου του μετασχηματιστή και θα πρέπει επίσης να έχει έναν πλήρη ξεχωριστό όγκο συντηρητή με το δικό του αναπνευστήρα.

Όταν ο ελεύθερος βραχίονας βρει τη θέση του, ο διακόπτης εκτροπής μεταφέρει το φορτίο. Οι κύκλοι λειτουργίας του εκτροπέα φαίνονται στο Σχήμα 1 Κύκλος σημαίας.

Σχήμα 2 - Κύκλος σημαίας

Ο κύκλος των σημαιών προκύπτει από το ορθογώνιο διανυσματικό διάγραμμα της τάσης εξόδου του μετασχηματιστή όταν μετακινείται από το ένα χτύπημα σε ένα γειτονικό.

1. (α) Ο διακόπτης ρευματοληψίας προέρχεται από τη βρύση 7 και είναι συνδεδεμένος στη βρύση 6 και συνδέεται στη βρύση 5.
2. Ο βραχίονας επιλογέα H κινείται από τη βρύση 7 στη βρύση 5.
3. Ο διακόπτης εκτροπής ενεργοποιεί την αντίσταση, το ρεύμα φορτίου από τη βρύση 6 περνάει R_y.
4. Τα βήματα 5 και 6 βραχυκυκλώνονται R_y συν R_U, οι αντιστάσεις είναι διαστασιολογημένες ώστε να αποτρέπουν βραχυκύκλωμα του βρόχου, αλλά και να διατηρούν αποδεκτή διαταραχή τάσης. Το ρεύμα κυκλοφορίας είναι στην περιοχή ως το ονομαστικό ρεύμα φορτίου.
5. Ο εκτροπέας διακόπτει τη σύνδεση με τη βρύση 6 και το φορτίο ρεύματος προέρχεται από τη βρύση 5 έως R.
6. Η αντίσταση εναλλαγής παρακάμπτεται και δημιουργείται σύνδεση απευθείας στο βήμα 5.

Οι συσκευές αλλαγής ταχυτήτων για ελαφρύτερα φορτία, μέτριες τάσεις στη γη και πάνω από την περιοχή ρύθμισης είναι κατασκευασμένοι με έναν απλούστερο τρόπο.

Σε τέτοιες αλλαγές αλλαγής ταχυτήτων τόσο η επιλογή όσο καιμεταγωγής πραγματοποιούνται στην ίδια επαφή. Οι ενδιάμεσες επαφές και η αντίσταση μετάβασης συναρμολογούνται σε έναν κινητό βραχίονα. Το βραχίονα μετακινείται σε ταχείες κινήσεις και περνά τη σειρά των επαφών που είναι εγκατεστημένες κατά μήκος ενός κυκλικού τόξου όταν πηγαίνετε από την επαφή βρύσης στο επόμενο.

Σχήμα 3 - Κύκλος σημαίας σε τύπο διακόπτη επιλογέα

Επίσης σε αυτόν τον τύπο συνεπάγεται συνεπώς ο κύκλοςμια διακοπή ισχύος, η οποία συνεπάγεται διάβρωση τόξου και επαφής και το περίβλημα του εναλλάκτη πρέπει να κλείσει από το λάδι μετασχηματιστή. Οι διακόπτες στροφών τέτοιου σχεδιασμού αναφέρονται ως τύπος διακόπτη επιλογής.

Σε έναν τέτοιο απλό διακόπτη τύπου αντίστασης τοτο ρεύμα φορτίου και το ρεύμα κυκλοφορίας αντίστασης πρέπει να είναι διαταγμένα ώστε να είναι αφαιρετικά, πράγμα που υπαγορεύει την κατεύθυνση ροής ισχύος μέσω του μετασχηματιστή ή τουλάχιστον μειωμένη βαθμολογία με αντίστροφη ροή ισχύος.

Οι όροι προκύπτουν από την εμφάνιση του φορέαδιάγραμμα που δείχνει τη μεταβολή της τάσης εξόδου του μετασχηματιστή κατά τη μετακίνηση από το ένα χτύπημα στο παρακείμενο. Με τον ίδιο τρόπο ο τύπος διπλής αντίστασης ονομάζεται να ακολουθεί έναν κύκλο σημαίας. Ο κύκλος της σημαίας δεν περιορίζει την κατεύθυνση ροής ισχύος.

Σχήμα 4 - Κυνηγετικός κύκλος

Όταν υπάρχει περιορισμένο εύρος ρύθμισης, μέχρι 10%ονομαστική τιμή, είναι απαραίτητο να κανονιστεί η ρυθμιστική περιέλιξη για γραμμική ρύθμιση. Αυτό σημαίνει ότι η επαγόμενη τάση στην ρυθμιστική περιέλιξη προστίθεται στην τάση στην κύρια περιέλιξη.

Η τρίτη διάταξη είναι α χονδροειδής ρύθμιση όπου η λειτουργία ρύθμισης τάσης χωρίζεται σε δύο τύλιγμα, μία για το χοντρό βήμα και μία για τα λεπτά βήματα.

Μερικές συγκρίσεις των τριών ρυθμίσεων:

1. Και οι τρεις χρειάζονται τον ίδιο συνολικό αριθμό στροφών στις περιελίξεις.
2. Γραμμική ανάγκη διπλός αριθμός βημάτων σε πρόστιμοτύλιγμα σε σύγκριση με συν-μείον ή χονδρόκοκκο, το οποίο είναι μειονέκτημα όταν χρησιμοποιείται μεγαλύτερο εύρος ρύθμισης. Τόσο λόγω του σχεδιασμού της περιέλιξης όσο και της πολυπλοκότητας της συσκευής αλλαγής ταχυτήτων.
3. Πλέον μείον χρειάζεται μια ξεχωριστή περιέλιξη λιγότερο σε σύγκριση με το χοντρό-λεπτό.
4. Τα χονδρόκοκκα πτερύγια δίνουν λιγότερες απώλειες φορτίου στο μείον μέρος του εύρους ρύθμισης σε σύγκριση με συν το μείον.
5. Ο διακόπτης ρευματοληψίας plus-minus και ο χαλκοσωλήνας χοντρών πτερυγίων είναι σχεδόν ίσοι. ο επιλογέας και στους δύο περιέχει έναν επιλογέα αλλαγής.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι οργάνωσης τουκανονιστικών ρυθμίσεων όσον αφορά το μέγεθος και τον τόπο της εκκαθάρισης του κανονισμού. Μια ρυθμιστική περιέλιξη είναι δύσκολη και δαπανηρή στην κατασκευή και αντιπροσωπεύει έναν κίνδυνο μόνωσης επειδή τα τμήματα που δεν είναι συνδεδεμένα στο κύκλωμα θα ταλαντεύονται ελεύθερα όταν ο μετασχηματιστής υφίσταται υπερβολική τάση τάσης.

Υπάρχει κάθε λόγος ώστε η περιοχή ρύθμισης και η περιέλιξη ρύθμισης να είναι όσο το δυνατόν μικρότερα.

Οι συσκευές αλλαγής ταχυτήτων παρέχονται με μετρητή που υποδεικνύεται τον αριθμό των εκτελεσθεισών πράξεων μετάβασης, και φυσικά με έναν δείκτη για την πραγματική σύνδεση που συνδέεται. Συχνά απαιτείται η ένδειξη αυτή να είναι επίσης διαθέσιμη εξ αποστάσεως στην αίθουσα ελέγχου.

Για την οδήγηση του ηλεκτρονόμου αλλαγής ταχυτήτων υπάρχει ανάγκη για βοηθητική ισχύ κινητήρα και επιπρόσθετες βοηθητικές τάσεις για κυκλώματα και δείκτες ελέγχου και παρακολούθησης.

Ο διακόπτης αλλαγής ταχυτήτων είναι ένας κινούμενος μηχανισμός και στην πραγματικότητα είναι τα μόνα ζωτικά μέρη του μετασχηματιστή που κινούνται και πρέπει να εξυπηρετούνται τακτικά.

Επιστρέψτε στο περιεχόμενο ↑

Αυτόματη ρύθμιση τάσης (AVR)

Η συσκευή αλλαγής ταχυτήτων είναι εγκατεστημένη για να ανταποκρίνεται στις μεταβολές τάσης στα συστήματα που συνδέονται με το μετασχηματιστή. Δεν είναι βέβαιο ότι ο στόχος θα ήταν να διατηρηθεί μια σταθερή δευτερεύουσα τάση ανά πάσα στιγμή.

Ωστόσο, ορισμένες λειτουργίες για το συντονισμόμεταξύ των διαφόρων μετασχηματιστών στον ίδιο σταθμό αποτελούν μέρος της τεχνολογίας αλλαγής ταχυτήτων. Όταν διάφοροι μετασχηματιστές είναι απευθείας συνδεδεμένοι παράλληλα, ο μεταγωγέας τους πρέπει να κινείται σε βήμα μεταξύ τους. Αυτό είναι διατεταγμένο κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ενσύρματο ως κύριος και το άλλο ως σκλάβος.

Η απόλυτα ταυτόχρονη λειτουργία δεν θα επιτευχθεί, αλλά υπάρχει ένα μικρό διάστημα με το κυκλοφορούν ρεύμα μεταξύ των δύο μετασχηματιστών. Αυτό όμως δεν έχει καμία πρακτική σημασία.

Αυτόματη ρύθμιση τάσης (AVR)

Επιστρέψτε στο περιεχόμενο ↑

Αναφορά // Εγχειρίδιο μετασχηματιστή από την ABB