Регулирование напряжения трансформаторами и автотрансформаторами

Схема положения переключателя в промежуточном положении показана на рис. 7.19,6.

Трансформаторы выпускают со ступенями регулирования от 1,25 до 1,78% и диапазонами регулирования от ±10 до ±16%. Такие большие диапазоны позволяют регулировать напряжение в широких пределах, а малые ступени — устранить недостаток, связанный с дискретностью регулирования.

На трехобмоточных трансформаторах устройство РПН выполняют на обмотке ВН, а на обмотке СН — устройство с ПБВ. При фиксированном ответвлении со стороны СН одновременно изменяются напряжения на выводах СН и НН, причем эти изменения согласованные, т. е. в одну сторону.

Автотрансформаторы принципиально могут быть выполнены по различным схемам (рис. 7.20). Каждая из схем обладает своими особенностями регулирования, которые рассмотрим по схеме рис. 7.20, а. Запишем выражения коэффициентов трансформации при установке переключателя на среднее ответвление:

Перевод переключателя на другое ответвление будет соответствовать добавке напряжения 6U как к выводу ВН, так и к выводу СН, по причине изменения

числа витков обмотки на ВН и на СН. Тогда коэффициенты трансформации окажутся равными:

При этом будут иметь место соотношения:

Отсюда следует, что на автотрансформаторах с РПН в нейтрали происходит несогласованное изменение напряжения на выводах СН и НН. Поэтому такой способ регулирования приемлем в случаях, когда нет нагрузки на стороне НН.

Рис. 7.20. Принципиальные схемы автотрансформаторов с РПН:

а — в нейтрали; б — на выводе СН; в — на выводе ВН

Аналогичным образом можно показать, что при выполнении РПН на выводе СН (рис. 7.20, б) и питании со стороны ВН переключение ответвлений позволяет осуществлять регулирование напряжения только на стороне СН.

Автотрансформаторы с РПН на выводе ВН (рис. 7.20, в) позволяют обеспечивать регулирование аналогично трехобмоточным трансформаторам, т. е. при переключении ответвлений происходит согласованное изменение напряжений как на стороне СН, так и на стороне НН.

Если автотрансформатор выполнен с РПН в нейтрали или на выводе СН, а регулировать необходимо как на СН, так и на НН, то в сочетании с автотрансформаторами применяют специальные вольтодобавочные трансформаторы (ВДТ), которые включают со стороны нейтрали автотрансформатора. Принципиальная схе-

Рис. 7.21. Схема включения обмоток ВДТ (а) и однолинейная схема подстанции с ВДТ (б)

ма такого ВДТ показана на рис. 7.21. Здесь последовательно с обмоткой автотрансформатора включается обмотка ВДТ 1, другая обмотка 2 которого соединена с питающим трансформатором, имеющим устройство РПН 3. Первичная обмотка 4 питающего трансформатора обычно подключается к шинам низшего напряжения подстанции.

С помощью ВДТ можно создавать продольную Е', поперечную Е" или продольно-поперечную ЭДС Е= ==е'-\-]е" (рис. 7.22). Продольная ЭДС изменяет на

Рис. 7.22. Регулирование напряжения:

а — продольное; б — поперечное; в — продольно-поперечное

пряжение только по модулю, поперечная — по фазе, а продольно-поперечная — как по модулю, так и по фазе. Изменение напряжения по фазе используется обычно для оптимизации режимов замкнутых сетей.

Если на подстанции для какого-то потребителя требуется регулировать напряжение по закону, отличному от принципов регулирования для всех остальных потребителей, то ВДТ может быть установлен только для одной линии (рис. 7.23). В этом случае его называют линейным регулятором (ЛР).

На всех понижающих подстанциях напряжением 35 кВ и выше устанавливают трансформаторы и автотрансформаторы с РПН. Мощные подстанции оснащают также ВДТ. Устройства РПН на трансформаторах — одно из основных средств регулирования напряжения в электрических сетях.

3. Регулирование напряжения изменением потоков мощности в сети. Рассмотрим этот способ регулирования напряжения, используя схему сети, приведенную на рис. 7.24. Приравнивая потерю напряжения продольной составляющей падения