Fazni transformatorji in njihova uporaba

V omrežjih AC so tokovi delovne moči v vodih sorazmerni s sinusom kota faznega premika med vektorji napetosti vira električne energije, ki se nahaja na začetku voda, in ponora električne energije, ki se nahaja na koncu voda. linija.

Torej, če upoštevamo omrežje linij, ki se razlikujejo po preneseni moči, potem je mogoče prerazporediti tokove moči med linijami tega omrežja, zlasti spremeniti vrednost kota faznega premika med vektorji napetosti vira in sprejemnikom v enega ali več vodov obravnavanega trifaznega omrežja.

To je storjeno za najugodnejšo obremenitev vodov, kar v običajnih primerih pogosto ni tako. Naravna razporeditev energijskih tokov je taka, da vodi do preobremenitve nizkoenergetskih vodov, medtem ko se energijske izgube povečujejo in je zmogljivost velikih vodov omejena. Možne so tudi druge posledice, škodljive za električno infrastrukturo.

Prisilna, namenska sprememba vrednosti kota faznega premika med vektorjem napetosti vira in vektorjem napetosti sprejemnika se izvaja s pomožno napravo - faznim preklopnim transformatorjem.

V literaturi se pojavljajo imena: fazno preklopni transformator ali križni transformator... To je transformator s posebno zasnovo in je namenjen neposredno za krmiljenje tokov, tako aktivnih kot reaktivna moč v trifaznih izmeničnih omrežjih različnih velikosti.

Glavna prednost faznega transformatorja je, da lahko v načinu maksimalne obremenitve razbremeni najbolj obremenjeno linijo in prerazporedi tokove moči na optimalen način.

Transformator s faznim zamikom vključuje dva ločena transformatorja: serijski transformator in vzporedni transformator. Vzporedni transformator ima primarno navitje, izdelano po shemi "delta", ki je potrebno za organizacijo sistema trifaznih napetosti z odmikom glede na fazne napetosti za 90 stopinj, in sekundarno navitje, ki se lahko izvede v oblika izoliranih faz z odtočnim blokom s središčem tal.

Faze sekundarnega navitja vzporednega transformatorja so preko izhoda stikala priključene na primarno navitje serijskega transformatorja, ki je običajno v zvezdni razporeditvi z nevtralno ozemljitvijo.

Sekundarno navitje serijskega transformatorja je izdelano v obliki treh izoliranih faz, od katerih je vsaka zaporedno povezana v odseku ustreznega linearnega vodnika, ki je fazno koreliran, tako da je komponenta, ki je fazno zamaknjena za 90 stopinj se doda vektorju napetosti vira.

Torej, na izhodu linije dobimo napetost, ki je enaka vsoti vektorjev napajalne napetosti in dodatnega vektorja kvadraturne komponente, ki jo uvede transformator za premik faze, to je kot rezultat fazne spremembe.

Amplitudo in polarnost vnesene kvadraturne komponente, ki jo ustvari faznopremični transformator, je mogoče spremeniti; za to je zagotovljena možnost nastavitve bloka odcepov.Tako se kot faznega premika med vektorji napetosti na vhodu linije in na njenem izhodu spremeni za zahtevano vrednost, ki je povezana z načinom delovanja določena vrstica.

Stroški vgradnje faznopremičnih transformatorjev so precej visoki, vendar se stroški poplačajo z optimizacijo obratovalnih pogojev omrežja. To še posebej velja za daljnovode velikih moči.

V Veliki Britaniji so se fazni transformatorji začeli uporabljati že leta 1969, v Franciji so bili nameščeni od leta 1998, od leta 2002 so bili uvedeni na Nizozemskem in v Nemčiji, leta 2009 - v Belgiji in Kazahstanu.

V Rusiji še ni nameščen niti en fazni transformator, vendar obstajajo projekti. Svetovne izkušnje z uporabo faznih transformatorjev v teh državah jasno kažejo izboljšanje učinkovitosti električnih omrežij zahvaljujoč upravljanju energetskih tokov s pomočjo faznih transformatorjev za optimalno distribucijo.