Как регулировать напряжение трансформатора под нагрузкой

Оборудование, потребляющее энергию и подключенное к трансформатору, нуждается в настройке индивидуальных показателей напряжения. Для выполнения этой задачи используется устройство РПН. Рассмотрим, как оно работает, каковы его конструкции и особенности.

РПН – что это

Блок регулировки напряжения под нагрузкой меняет параметры напряжения для его подачи потребляющим агрегатам без выключения трансформатора. В соответствии с напряжением и характеристиками мощности трансформатора, регулятор способен менять коэффициент трансформации на 10-16%.

Устройство РПН CZ

Несмотря на принцип действия и выполняемые задачи, РПН нельзя отнести к реле. Переключение происходит по следующей схеме. На каждой фазе трансформатора установлены два мобильных контакта – один прижимается к витку катушки, отвечающей за нужный показатель напряжения. Когда происходит перевод, второй контакт примыкает к витку, меняющему указанные параметры. Включение выполняется вручную либо с применением привода.

Конструкция РПН зависит от его разновидности. Однако в основе любой модели лежит принцип изменения числа рабочих витков на изначальной катушке трансформатора.

Классификация

Есть несколько видов РПН, которые различаются по своим характеристикам:

по типу токоограничивающего элемента – бывает с реакторами либо резисторами;
по наличию/отсутствию контактора;
по числу фаз (одна или три);
по способу коммутации (в свою очередь здесь может быть четыре варианта – дуга разрывается в трансформаторном масле, в разряженном пространстве, бездуговый вариант и комбинированный).

Для обеспечения работоспособности РПН эти устройства оснащаются автоматическими элементами контроля и регуляторами напряжения.

Помимо перечисленных устройств, для смены параметров напряжения в агрегатах повышенной мощности используются специальные вольтодобавочные трансформаторы. Подобное оборудование подключается последовательно и применяется совместно с основным агрегатом в качестве дополнения. По причине повышенной сложности такая схема не получила широкого распространения.

Защита

С целью обеспечения штатной работы РПН используется газовая защита. Устанавливается дополнительная емкость, которая с помощью специального канала соединяется с масляной средой трансформатора. В этом канале находится реле и небольшой сигнальный элемент.

Устройство РПН SHZV

Если количество образованных газов незначительно, этот элемент указывает на низкий уровень масла. Если случается выброс, увеличившееся в объеме масло по законам физики поступает в расширитель. Когда интенсивность выброса достигает определенного значения, реле срабатывает, выключая трансформатор. Таким способом контакты РПН предохраняются от разрушения.

Плюсы и минусы регулирования РПН

Главный плюс в том, что регулирование напряжения происходит без отключения трансформатора. При этом параметры устройства поддерживаются на заданном уровне, даже если характеристики подаваемого напряжения меняются. Кроме того, благодаря этому устройству регулируются параметры с учетом нужной величины.

Минусы связаны с необходимостью конструктивного усложнения трансформатора и использования дополнительных элементов. При этом надежность работы оборудования снижается – чем сложнее конструкция, тем выше вероятность поломки. Масса и размеры агрегата также увеличиваются, что тоже представляет определенные неудобства.

Как выполняется регулирование

Схема работы устройства следующая:

В первичном положении оба задействованных контакта подключены к одному витку катушки.
Если требуется перейти на другой уровень, происходит размыкание контакта без выключения напряжения с замыканием дополнительного коннектора.
Контакты переводятся на другой виток.
Рабочий ток разделяется между ветвями реактора.
Контакт переводится на другую ветвь с дальнейшим замыканием.

Дальнейшие переключения выполняются аналогичным образом. Использование РПН значительно расширяет рабочие показатели трансформаторов и меняет параметры напряжения, передаваемого на потребляющее оборудование без выключения тока.

Реклама

16.06.2022