Izravnalni transformatorji

Napetost med vsako fazo trifaznega omrežja AC in nevtralno žico je idealno 220 voltov. Ko pa so na vsako od faz električnega omrežja priključena različna bremena, različna po naravi in ​​velikosti, včasih pride do precejšnjega neravnovesja faznih napetosti.

Če bi bili upornosti bremena enaki, bi bili tudi tokovi, ki tečejo skozi njih, enaki med seboj. Njihova geometrijska vsota bi bila nič. Toda zaradi neenakosti teh tokov v nevtralni žici nastane izravnalni tok (ničelna točka se premakne) in pojavi se napetost odstopanja.

Fazne napetosti se med seboj spreminjajo in pride do faznega neravnovesja... Posledica takšnega faznega neravnovesja je povečana poraba električne energije iz omrežja in nepravilno delovanje električnih sprejemnikov, kar vodi v okvare, poškodbe in prezgodnjo obrabo izolacijo. V takšni situaciji je varnost uporabnikov ogrožena.

Za avtonomne trifazne vire energije je neenakomerna obremenitev faz polna vseh vrst mehanskih poškodb. Posledično pride do okvare električnih sprejemnikov, poslabšanja virov energije, povečane porabe olja, goriva in hladilne tekočine za generator. Na koncu se povečajo stroški tako električne energije na splošno kot potrošnega materiala za generator.

Če želite odpraviti fazno neravnovesje, izenačiti fazne napetosti, morate najprej izračunati obremenitvene tokove za vsako od treh faz. Vendar tega ni vedno mogoče storiti vnaprej. V industrijskem obsegu so lahko izgube zaradi neuravnoteženosti fazne napetosti preprosto gromozanske, ekonomski učinek pa do neke mere uničujoč.

Da bi odpravili negativne trende, morate uporabiti fazno uravnoteženje ... V ta namen se uporabljajo tako imenovani balunski transformatorji.

V trifaznem transformatorju sta fazna navitja tako višje kot nižje napetosti vezana v zvezdo, vgrajena je dodatna izravnalna naprava v obliki dodatnega navitja, ki obdaja visokonapetostna navitja. To dodatno navitje je zasnovano tako, da prenese trajni tok nazivne obremenitve transformatorja, tj. za nazivni tok ene faze. Navitje je vključeno v prekinitev nevtralne žice transformatorja iz naslednjega izračuna.

V primeru izravnalnega toka v nevtralnem vodniku bodo zaradi neuravnotežene obremenitve tokovi ničelnega zaporedja v magnetnem krogu (navitja delovnih transformatorjev) v celoti kompenzirani z nasprotno usmerjenimi tokovi ničelnega zaporedja izravnalnega navitja. Konec koncev je neravnovesje fazne napetosti popolnoma preprečeno.

Shema ožičenja navitij trifaznega faznega izravnalnega transformatorja je prikazana na sliki 1.

riž. 1. Naprava izravnalnega transformatorja

1) Tristopenjsko magnetno vezje trifaznega transformatorja.

2) Visokonapetostne tuljave.

3) Nizkonapetostna navitja.

4) Navijanje iz kompenzacijskih obratov.

5) Distančni klini.

6) Konec kompenzacijskega navitja, priključen na nevtralni del nizkonapetostnih navitij.

7) Konec kompenzacijske tuljave, ki je izvlečen.

Energetske značilnosti takih transformatorjev, izgube v prostem teku, kratkega stika in drugih, se od dodajanja izravnalne naprave skoraj ne spremeni, vendar se izgube električne energije v omrežju bistveno zmanjšajo. Pri neenakomerni fazni obremenitvi je sistem fazne napetosti simetričen na enak način kot pri povezovanju navitij po shemi zvezda-cikcak.

Izravnalni transformator TST

Izračuni in poskusi raziskovalcev so pokazali, da s pravilnim usklajevanjem obratov kompenzacijskega in delovnega navitja napetost na kompenzacijskem navitju transformatorja z izravnalno napravo, ki je enaka nazivnemu toku v nevtralnem vodniku, doseže vrednost nazivne fazne napetosti uravnoteženja na nevtralnem delu navitij z nizko EMF napetostjo ničelnega zaporedja, ki izhaja iz delovnih navitij na nič.

Ta zasnova bistveno zmanjša upor ničelnega zaporedja trifaznega močnostnega transformatorja. To daje znatno povečanje enofaznih tokov kratkega stika in je ena od glavnih prednosti balunskih transformatorjev, saj zagotavlja zanesljivo in enostavno nastavitev relejna zaščita in njegovo zanesljivo delovanje v kratkem stiku.

Poleg tega je uničujoč učinek velikega enofaznega kratkostičnega toka na navitja takšnega izravnalnega transformatorja veliko manjši od toka kratkega stika v odsotnosti izravnalnega navitja, saj je uničujoč močan asimetrični tok ničelnega zaporedja je zdaj v celoti poplačan.