Меню

Положение рпн по току



Расчет напряжения при регулировании ответвлений трансформатора с РПН

В этой статье я хотел бы рассказать, как рассчитывается напряжение при регулировании ответвлений трансформатора с РПН.

Расчетное напряжение, соответствующее максимальному (крайнему «плюсовому» ответвлению (+∆U*рпн)) и минимальному положению (крайнему «минусовому» ответвлению (-∆U*рпн)) РПН определяется по формуле [Л1. 20]:

где: Ucр.ВН – среднее номинальное напряжение, кВ.

∆U*рпн — половина полного (суммарного) диапазона регулирования напряжения на стороне высокого напряжения трансформатора.

Диапазон регулирования напряжения на стороне высокого напряжения трансформатора

где: ∆Uрпн – диапазон регулирования РПН.

Рассмотрим пример расчета для трансформатора с напряжением 110 кВ и диапазоном регулирования ±9х1,78%.

1. Определяем диапазон регулирования напряжения, исходя из процентного соотношения:

Диапазон регулирования напряжения ±9х1,78%

2. Определяем напряжение при номере ответвлении 1 (максимальное положение РПН):

Umax.ВН = Ucр.ВН*(1+∆U*рпн) = 115*(1+0,1602) = 133,4 кВ

Если при расчете Umax.ВН, у Вас полученное значение напряжения, получается больше максимально допустимого для данной сети, то Umax.ВН принимается по представленной таблице в ГОСТ 721-77.

Umax.ВН принимается по представленной таблице в ГОСТ 721-77

3. Определяем напряжение при номере ответвлении 19 (минимальное положение РПН):

Umin.ВН = Ucр.ВН*(1-∆U*рпн) = 115*(1-0,1602) = 96,6 кВ

Для каждого номера ответвления трансформатора, сведем все значения в таблицу 1.

Таблица 1 – Параметры регулирования трансформатора с РПН ±9х1,78%.

Номер ответвления Добавка напряжения,% Напряжение ответвления, кВ
1 (Umax.ВН) +16,02 133,4
2 +14,24 131,4
3 +12,46 129,3
4 +10,68 127,3
5 +8,9 125,2
6 +7,12 123,2
7 +5,34 121,1
8 +3,56 119,1
9 +1,78 117,0
10 (Uср.ВН) 115,0
11 -1,78 113,0
12 -3,56 110,9
13 -5,34 108,9
14 -7,12 106,8
15 -8,9 104,8
16 -10,68 102,7
17 -12,46 100,7
18 -14,24 98,6
19 (Umin.ВН) -16,02 96,6

Для удобства пользования, можно использовать таблицы 1 – 4 ГОСТ 12965-85, где приводятся значения номинальных напряжений ответвлений обмоток, для трансформаторов с приводами переключающих устройств (ПБВ) и для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) 110 кВ и 150 кВ.

Номинальные напряжения ответвлений обмоток

Таблица 1 ГОСТ 12965-85

Таблица 2 ГОСТ 12965-85

Таблица 3 ГОСТ 12965-85

Таблица 4 ГОСТ 12965-85

Всю литературу, которую я использовал при написании данной статьи, Вы можете скачать, кликнув по кнопке «СКАЧАТЬ».

Литература:
1. Расчет токов короткого замыкания для релейной защиты. И.Л.Небрат. 1998 г.
2. ГОСТ 721-77 – Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии номинальные напряжения свыше 1000 В.
3. ГОСТ 12965-85 – Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и 150 кВ.

Источник

Технические данные и принцип работы основных типов РПН

Регулирование напряжения в силовых трансформаторах осуществляют при помощи регуляторов напряжения, которые обеспечивают ступенчатое изменение коэффициента трансформации без разрыва нагрузочного тока.

В зависимости от предъявляемых требований к регулированию напряжения и особенностей конструкции трансформаторов в настоящее время применяют различные схемы регулирования и различные типы устройств РПН, отличающиеся между собой техническими характеристиками и конструктивным исполнением.

Обозначение устройств РПН состоит из буквенных и цифровых знаков. По порядку следования эти знаки указывают на следующие основные признаки устройства:

1. Наименование аппарата: РН — регулятор напряжения.
2. Число фаз: Т — для трехфазных устройств, О — для однофазных.
3. Вид токоограничивающего сопротивления: Р — устройство с индуктивным сопротивлением; А — с активным сопротивлением. Отсутствие буквы означает, что устройство не имеет токоограничивающего сопротивления.
4. Наличие межфазной изоляции трехфазного устройства, соединенного в звезду. Цифра 0 через тире указывает на отсутствие изоляции между фазами. Отсутствие нуля указывает на наличие изоляции
5. Далее через тире следует дробь, в числителе которой указывается номинальное напряжение, в знаменателе — номинальный ток устройства.
6. Способ коммутации разрывающего тока: А — разрыв дуги в воздухе; Г — в газе; В — вакууме; П — с применением полупроводников. Отсутствие букв означает гашение дуги в масле.
7. Цифра впереди буквенного обозначения указывает на количество устройств, соединенных одним приводом. В конце всех обозначений указывается через тире год утверждения технического проекта и номер стандарта.

Например, РНОА-110/1250-74 ГОСТ 17500-72— регулятор напряжения (РН), однофазный (О), с активным токоограничивающим сопротивлением (А), на номинальное напряжение 110 кВ и ток 1250 А, с разрывом и гашением дуги в масле (без обозначений), изготовленный согласно техническому проекту, утвержденному в 1974 г. по ГОСТ 17500-72.

В устройствах РПН различают следующие основные составные части:
1) контактор, который обеспечивает переход на подготовленное избирателем рабочее положение без разрыва нагрузочной цепи и гашение возникающей при этом электрической дуги;
2) избиратель, который подготавливает необходимое рабочее положение. В некоторых конструкциях устройств РПН избиратель имеет предызбиратель;
3) приводной механизм, который обеспечивает переключение контактора и избирателя;
4) токоограничивающие сопротивления, уменьшающие коммутационный ток, возникающий в процессе переключения.

Устройства РПН, имеющие индуктивное токоограничивающее сопротивление, называются реакторными устройствами, а имеющие активное токоограничивающее сопротивление — резисторными.

Устройства РПН имеют две параллельные токоведущие цепи (или два плеча), работающие либо параллельно, либо поочередно.

Контактор и избиратель имеют подвижные и (неподвижные контакты. Неподвижные контакты избирателя соединяются с соответствующими отпайками регулировочной обмотки, а подвижные — с неподвижными контактами контактора.

При помощи подвижных контактов контактора и избирателя, которые механически через изоляционные детали соединены с приводным механизмом, осуществляется последовательное переключение отпаек регулировочной обмотки.

Ниже рассмотрены схемы соединения и принцип работы различных типов устройств РПН и отдельных их узлов. Эти сведения необходимы при монтаже и наладке устройств РПН для правильной оценки полученных характеристик устройства.

На рисунке 1 показана последовательность работы контактов реакторного устройства РПН при переключении с нечетной на четную ступень.

I—VII — положения контактов устройства при переключении; 1, 2, 3. n — ступени регулирования; K1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя левого плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя правого плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 1 — Последовательность работы контактов реакторного устройства РПН в процессе переключения нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечу устройства.
Положение II. Контакт К2 разомкнут. Ток нагрузки протекает по левому плечу устройства РПН. Правое плечо обесточено.
Положение III. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку.
Положение IV. Контакт К2 замкнут. Ток нагрузки протекает по обоим плечам устройства. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающим индуктивным сопротивлением и напряжением ступени. Такое положение называется «мост» и в некоторых устройствах используется как рабочее.
Положение V. Контакт К1 разомкнут. Ток нагрузки протекает по правому плечу устройства.
Положение VI. Подвижный контакт И1 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение VII — рабочее. Контакт Kl контактора замкнут. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечам устройства РПН.

Полный цикл переключения с отпайки 1 на отпайку 2 завершен.

Читайте также:  Ток элементов солнечных батарей

При работе по схеме рисунка 1 контакты левого и правого плеч устройства коммутируют последовательно все отпайки регулировочной обмотки. Такая схема соединения регулировочных обмоток с регулятором называется прямой и применяется главным образом с реакторными устройствами. Если контакты правого плеча устройства коммутируют только четные отпайки регулировочной обмотки, а контакты левого плеча — только нечетные отпайки, схема соединения называется «со сдвигом». В таких схемах контакты контактора и избирателя, коммутирующие нечетные отпайки регулировочной обмотки, называют нечетными, а коммутирующие четные отпайки — чётными. Соответствующие им токоведущие цепи называют четными и нечетными плечами.

В схемах «со сдвигом» применяются резисторные устройства РПН. На рисунке 2 показана последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной на четную ступень.

последовательность работы РПН

I, II, III — положение контактов устройства при переключении;. К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 2 — Последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по нечетному плечу устройства.
Положение II. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение III — рабочее. Контактор переключен с нечетного в четное положение. Ток нагрузки протекает по четному плечу устройства.

В резисторных устройствах РПН применяются быстродействующие контакторы, обеспечивающие переключение четного и нечетного плеч устройства без разрыва электрической цепи. Такие контакторы имеют несколько типов контактов, выполняющих различные функции при переключении.

Применяемый в отечественных резисторных устройствах РПН контактор типа КНОА имеет главные, вспомогательные и дугогасительные контакты.

Главные контакты предназначены для пропускания тока нагрузки, вспомогательные — для предохранения обгара главных контактов в процессе переключения и дугогасительные — для гашения возникающей в электрической цепи дуги.

На рисунке 3 показана последовательность работы контактов контактора типа КНОА при переключении с нечетного в четное положение.


последовательность работы контактора трансформатора

I—VII — положение контактов при переключении; К1Г, K1B, К1Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты нечетного плеча; К2Г, К2В, К2Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 3 — Последовательность работы контактов контактора типа КНОА

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по главным контактам нечетного плеча К1Г.
Положение II. Контакты К1Г разомкнуты. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам К1В нечетного плеча.
Положение III. Контакты К1В разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам К1Д нечетного плеча. При размыкании контактов К1В возникает электрическая дуга.
Положение IV. Замкнуты дугогасительные контакты четного плеча К2Д. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам обоих плеч. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающими сопротивлениями и напряжением ступени (положение «Мост»).
Положение V. Контакты К1Д разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам четного плеча. При размыкании контактов К1Д возникает электрическая дуга.
Положение VI. Замкнуты контакты К2Д и К2В. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам четного плеча.
Положение VII — рабочее. Замкнуты контакты К2В, К2Г и К2Д. Ток нагрузки протекает по главным контактам четного плеча. Процесс переключения контактора происходит в течение 50—60 мс.
Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга гасится в масле контактора в процессе быстрого переключения контактов. Для успешного гашения дуги время от срабатывания разрывающих электрическую цепь контактов до замыкания контактов ранее обесточенного плеча должно быть не менее установленных для данного контактора норм.

Время работы контактов контактора в положении «Мост» должно быть достаточным для обеспечения переключения без разрыва нагрузочной цепи с учетом износа контактов в процессе переключения

Для расширения диапазона регулирования в трансформаторах применяют схемы с реверсированием регулировочной обмотки и включением грубой ступени регулирования.

Регулирование напряжения в этих схемах осуществляют при помощи устройств РПН, имеющих предызбиратели.

В трансформаторах, имеющих схему регулирования с реверсированием, главная часть обмотки рассчитана на номинальное напряжение, а регулировочная часть обмотки РО — на половину диапазона.

На рисунке 4 показано регулирование напряжения с помощью реверсирования регулировочной части обмотки.

Регулирование напряжения устройством РПН

I—V — положение контактов устройства РПН при переключении; 1—8 — ступени регулирования; К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; РО — регулировочная обмотка; ГО — главная обмотка; R1 и R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 4 — Регулирование напряжения устройством РПН с реверсированием регулировочной обмотки

Положение I. Оно соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО вычитается из напряжения главной части обмотки. Далее при последовательном переключении устройства на крайнюю ступень регулировочная обмотка постепенно выводится из работы. Это приводит к увеличению регулируемого напряжения.
Положение II. Устройство РПН переключено на крайнюю ступень регулировочной обмотки. Регулировочная часть обмотки полностью выведена с работы. Регулируемое напряжение соответствует номинальному значению.
Положение III. Устройство РПН переключено на восьмую ступень. Ток нагрузки протекает по четному плечу. После этого происходит переключение контактов предызбирателя П и реверсирование обмотки РО. Регулируемое напряжение по сравнению с положением II не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Регулируемое напряжение не изменилось. Далее, при последовательном переключении устройства в крайнюю седьмую ступень регулирования, РО постепенно вводится в работу. Это приводит к дальнейшему повышению регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО складывается с напряжением главной части обмотки. В трансформаторах, имеющих схему регулирования с грубой ступенью, РО имеет грубую и тонкие ступени. Число витков грубой ступени равно сумме витков тонких ступеней регулирования.

На рисунке 5 показан принцип регулирования напряжения РПН с включением грубой ступени.

принцип регулирования напряжения РПН

I—V — положения контактов устройства РПН при переключении; 1—11 — ступени регулирования; К1, И1 —контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; ТС — обмотка тонкой ступени; ГС — обмотка грубой ступени; ГО главная обмотка; R1, R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 5 — Регулирование напряжения устройством РПН с включением грубой ступени

Положение I. Оно соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение грубой и тонких ступеней регулирования складывается с напряжением главной части обмотки. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень регулирования постепенно выводятся из работы ступени тонкой регулировки и снижается регулируемое напряжение.
Положение II. Соответствует номинальному значению регулируемого напряжения. Все ступени тонкого регулирования полностью выведены из работы.
Положение III. Устройство РПН перешло на десятую ступень регулирования. После этого переключились контакты предызбирателя П. Напряжение не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Грубая ступень выведена из работы. Напряжение не изменилось. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень происходят постепенный вывод ступеней тонкого регулирования из работы и дальнейшее снижение регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Выведены из работы грубая и тонкая ступени регулирования.

Читайте также:  Переменный ток электрический ток изменяющийся во времени по направлению

Источник

Способы диагностики РПН трансформаторов

До 40% общих катастрофических аварий трансформаторов связано с повреждениями регуляторов под напряжением (РПН).

До относительно недавнего времени, не смотря на то, что в энергосистемах часть силовых трансформаторов изначально была оборудована устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), предприятия электроэнергетики неохотно их применяли в оперативном режиме. В случае значительного изменения напряжения (например, из-за сезонного изменения нагрузки) эти трансформаторы выводили из работы, выполняли необходимые переключения, после чего вводили вновь. Во многом это связано с относительно низкой (по отношению к трансформатору в целом) надежностью переключающих устройств, отсутствием оборудования для диагностики состояния этих устройств, сложностью проведения измерений требуемых параметров.

С появлением более жестких требований к качеству электроэнергии (и, в частности, к уровню электрического напряжения сети) предприятия электроэнергетики вынуждены все чаще использовать РПН по их прямому назначению (регулирование напряжения под нагрузкой). Это породило спрос на соответствующее диагностическое оборудование и, как следствие, появилось множество различных приборов и методов контроля РПН. Чтобы разобраться в представленном на рынке большом количестве приборов российского и зарубежного производства, рассмотрим отдельно каждый метод диагностики состояния РПН.

Полный перечень необходимых испытаний приведен в РД 34.45-51.300-97 «Объемы и нормы испытаний электрооборудования», методические указания по оценке состояния и продлению срока службы трансформаторов приведены в РД ЭО 0410-02, а методические указания по наладке устройств переключения ответвлений обмоток под нагрузкой (производства НРБ и ГДР) трансформаторов РПН приведены в СО 34.46.606.

Важно отметить, что проведение ремонтных работ на «старых» трансформаторах без надлежащей диагностики и уточнения технологии восстановления РПН, может оказаться не просто бесполезной тратой денег, но даже вредной процедурой, приводящей к снижению надежности трансформатора. Например, широко распространенные РПН типа РС-3 и РС-4 повреждаются в основном по причине конструктивных недостатков. По количеству повреждений элементы устройств этого типа располагаются в такой последовательности: контактор, предизбиратель-избиратель и далее отдельные повреждения.

Наиболее часты дефекты контактора, сопровождающиеся выходом контактора из «замка»; этому содействует само-отвинчивание крепежных гаек, что приводит к значительному подгару контактов и разрегулировке элементов кинематики; имеет место выход из строя токоограничивающих резисторов. Кроме перечисленных наиболее частых повреждений в устройствах РПН типов РС-3 и РС-4 встречаются и другие недостатки: негерметичность между баком трансформатора и баком контактора, задержка переключения из-за появления старения металла («усталости») переключающей пружины, повреждение защитной мембраны, повреждения изоляционного вала избирателя, разрегулировка кинематики контактора. Частыми дефектами избирателя и предизбирателя являются несоосность контактов избирателя, подгар контактов из-за ослабления контактного нажатия, недостаточная чистота поверхности обработки контактов.

Таблица 1. Основные способы диагностики состояния РПН

Метод Достоинства метода Недостатки метода Оборудование
Визуальный осмотр Просто в использовании, квалификация нужна. Только опытный глаз может заметить что что-то не так. Можно обследовать только доступные для осмотра узлы РПН и привода. Интервал между осмотрами определяется количеством выполненных переключений или по времени, в зависимости от того, что наступит раньше. Однако не все части доступны осмотру. Состояние контактов избирателей, например, визуальному осмотру недоступны, так как они находятся внизу бака РПН.
Анализ газов Метод в принципе достаточно чувствителен к различным нарушениям контактов, приводящим к их перегреву. Ограниченная область применения: если масло РПН и трансформатора является общим, то однозначно указать на то, что имеются проблемы именно с контактами РПН нельзя. Кроме того, по анализу газов ничего нельзя сказать о механических дефектах привода. TRANSPORT X,
ИРКУТ
Виброизмерения Трансформатор всегда работает в условиях вибраций, которые можно рассматривать в качестве испытательного воздействия при выполнении вибрационных исследований. Это позволяет, не выводя трансформатор в ремонт, обнаружить проблемы, связанные с ослаблением или развин-чиваением различных соединений, что позволяют обнаружить дефекты на начальной стадии, не доводя трансформатор до аварии. При выполнении переключений (с выводом или без вывода трансформатора из под нагрузки) появляется дополнительная информация об РПН (которая содержится в спектре звукового сигнала). Для правильной диагностики требуется знание спектра исправного РПН и соответствующая база спектров типовых неисправностей. Виброметры:
ВК,
Янтарь
Температурные измерения Температура различных частей трансформатора часто является первым признаком увеличенного сопротивления контактов. Эти измерения выполняются при работе трансформатора под нагрузкой. Невозможно определить состояние контактов, которые в данный момент не нагружены. Тепловизоры:
Снегирь-500МТ,
Снегирь-700МТ,
Testo 875-1,
Testo 875-2,
Testo 881-1,
FLIR B660 24,
Fluke Ti32,
Fluke TiR32,
Fluke Ti25
и др.
Мощность По потребляемой мощности можно оценить состояние пружин контактора, различного рода заедание привода и другие дефекты, приводящие к увеличению или уменьшению потребляемой мощности электродвигателя. Зачастую ничего нельзя сказать об электрической сопротивлении контактов. Ваттметры
Измерение электрического сопротивления контактов Характеризует состояние контактов избирателей, предизбирателей и контактора. Измерение должны быть выполнены во всех положениях контактов избирателей и предизбирателя. Измерения выполняются как без вскрытия бака РПН путем измерения сопротивления обмоток трансформатора фаза-ноль или фаза-фаза, так и непосредственно путем подключения к контактам РПН. В первом случае (без вскрытия бака РПН) необходимы специальные приемы, позволяющие выделить из полного сопротивления цепи, электрическое сопротивление контактов, во втором случае (при вскрытии бака РПН) прямые измерения могут быть не всегда возможны из-за отсутствия доступа к проверяемым контактам. Простые миллиомметры
Безразборный контроль (без вскрытия крышки РПН): снятие временной диаграммы работы контактора быстродействующего РПН позволяет проверить целостность токоограничивающих резисторов РПН и оценить время переключения контактора из одного положения в другое. Безразборный контроль иногда не позволяет проверить правильность работы избирателя и предизбирателя. МИКО-8,
ПКР-2,
Ганимед-2
Снятие круговой диаграммы Позволяет проверить отсутствие смещения неподвижных контактов избирателей, величину люфтов и т.д. Сопоставление моментов времени и позиций переключателя позволяет выявить ненормальности в работе реверсирующего контактора и предупредить возможное залипание контактов. Такой дефект чаще всего возникает, если контакты долгое время не работают. Нарушения в контактной системе избирателя могут возникать от неправильной регулировки контактов (недостаточное или чрезмерное нажатие, перекосы и др.), вследствие образования на контактах пленки окисла при редких переключениях и несвоевременно выполненных прокрутках устройства, при нарушениях в кинематической схеме. Поэтому, в случае, если во время эксплуатации трансформатора не осуществляются переключения устройством РПН (или если число переключений составляет меньше, чем 300 в год) и нагрузка по току при этом превышает 0,7 номинальной, то через каждые 6 месяцев необходимо выполнять 10 циклов переключений устройством РПН в регулируемом диапазоне с целью очистки от окиси и шлама. Требуется вскрытие крышки РПН трансформатора. ПКР-1,
ПКР-2,
Ганимед-1,
Ганимед-2
и др.
Снятие временной диаграммы работы контакторов По полученным осциллограммам проверяют:
– отсутствие разрывов электрической цепи;
– продолжительность работы дугогасительных контактов в положении «мост»;
– продолжительность переключения между моментами размыкания и замыкания вспомогательных и дугогасительных контактов различных плеч, в течение которых происходит гашение дуги;
– отсутствие недопустимых вибраций подвижных дугогасительных контактов контактора.
В большинстве случаях требуется вскрытия крышки РПН трансформатора. ПКР-1,
ПКР-2,
Ганнимед-1,
Ганнимед-2
и др.
Читайте также:  Какая мощность тока будет выделяться в проводнике сопротивлением 12 ом при силе тока 4 а

Как видно из Таблицы 1 на сегодняшний день на рынке профессионального оборудования для диагностики РПН трансформаторов существует немало приборов как российских, так и зарубежных производителей, отличающихся как методами, так и удобством контроля нормируемых параметров РПН. Часть приборов напрямую (но на более современной элементной базе) воспроизводят методы контроля РПН, прописанные в их руководствах по эксплуатации, другие основаны на оригинальных разработках, не требующих подключение внешних резисторов или перемычек. Кроме того, есть приборы, в которых перед выполнением измерений требуется предварительный подбор настроек, в то время как в других приборах базовые настройки занесены в память оборудования, что значительно упрощает работу пользователей. Стоит также выделить отдельно приборы, включающие в себя несколько способов контроля РПН, как правило, приобретение такого рода оборудования позволит подойти комплексно к решению задач по диагностике РПН трансформаторов.

Не забывайте, что при выборе приборов следует обращать внимание на наличие методик выполнения измерений вашего РПН и наличие крепежных приспособленний для установки датчика угловых перемещений при снятии круговой диаграммы. В противном случае вам придется самим самостоятельно решать задачу, как производить измерения. Так как из-за конструктивных особенностей не всегда можно присоединить измерительные щупы к точкам, обозначенных на электрической схеме РПН.

Отдел маркетинга
ООО «СКБ электротехнического
приборостроения»

Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок», № 3 (51), 2013

Источник

Регулирования напряжения под нагрузкой – РПН трансформатора

Различное оборудование, потребляющее электрический ток и подключаемое через трансформатор, требует индивидуальных параметров напряжения. Рассмотрим понятие РПН трансформатора, особенности его конструкции и регулировки, прочие сопутствующие вопросы.

  1. Что такое РПН
  2. Особенности конструкции, принцип действия
  3. Классификация
  4. Защита РПН
  5. Преимущества и недостатки регулирования посредством РПН
  6. Как проводится регулировка

Что такое РПН

РПН называют устройство регулирования напряжения под нагрузкой. Данный блок позволяет изменять характеристики напряжения агрегата без отключения трансформатора.

Иногда характеристики сети требуется изменить в процессе эксплуатации, не отключая агрегат, или параметры варьируются в ходе подачи тока. Чтобы обеспечить надлежащий режим подачи напряжения в трансформаторах применяется РПН.

КОНСТРУКЦИЯ

В зависимости от напряжения и мощностных характеристик трансформатора, РПН может изменять коэффициент трансформации от 10 до 16 процентов.

Особенности конструкции, принцип действия

РПН, не смотря на характер действия и выполняемую функцию, не следует относить к реле. Но данное устройство отличается простым принципом действия.

система-переключающего-устр

Система переключающего устройства

На каждой из фаз трансформатора устанавливаются по два подвижных контакта. Один из них прижат к витку катушки, обеспечивающему заданную величину напряжения. При переводе, второй контакт прижимается к витку, изменяющему указанное значение. Включение может производиться вручную или с использованием привода.

конструкция

конструкция рпн

Конструкция устройства отличается, в зависимости от его типа. Но основной принцип предполагает изменение количества работающих витков на первичной катушке трансформатора.

Классификация

Различают несколько типов РПН, отличающихся следующими характеристиками:

расшифровка маркировки

  • разновидностью токоограничивающего элемента – с реакторами или резисторами;
  • наличием или отсутствием контактора;
  • количеством фаз – однофазные и трёхфазные;
  • типом токовой коммутации.

Расшифровка маркировки для РПН типа UBB…

В зависимости от способа коммутации тока, существуют следующие разновидности устройств:

  • дуга разрывается в объёме, заполненном трансформаторным маслом – устройство предполагает использование дугогасительных контактов, не требующих применения специальных элементов для гашения дуги;
  • дуга разрывается в разреженном пространстве – предполагают использование вакуумных дугогасительных камер, производимых промышленным способом;
  • отключение производится посредством тиристоров, бездуговым способом;
  • комбинированные способы – с сочетанием различных типов коммутации.

РЕГУЛИРОВАНИЕ

Чтобы обеспечить безопасность и функциональность РПН, они снабжаются автоматическими контролирующими элементами и регуляторами напряжения.

Кроме указанных устройств, для изменения характеристик напряжения в мощных агрегатах могут применяться специальные вольтодобавочные трансформаторы. Данное оборудование подключается последовательно и используется вместе с основным агрегатом в качестве вспомогательного. Но указанный способ не получил широкого применения в связи с дороговизной и высокой сложностью схемы.

Защита РПН

Для обеспечения штатной работы устройства применяется газовая защита. Выполняется дополнительная ёмкость (расширитель), соединённая с основной масляной средой трансформатора специальным каналом, в котором установлено реле и сигнальный элемент.

При незначительном газообразовании сигнальный элемент указывает на снижение уровня масла. В случае выброса, расширившееся масло вытесняется в расширитель. Если интенсивность выброса достигает установленного значения, срабатывает реле, отключая трансформатор. Таким способом предохраняется от разрушения контакторы РПН.

Преимущества и недостатки регулирования посредством РПН

Преимущества регулирования без отключения нагрузки в возможности поддержания параметров сети на выходе трансформатора на заданном уровне при изменении характеристик подаваемого напряжения. Также это устройство позволяет регулировать параметры, с учётом необходимой величины. Выполнение указанных функций достигается без отключения агрегата.

Недостатки связаны с необходимостью усложнения конструкции трансформатора, связанной с использованием дополнительных элементов. Одновременно снижается надёжность работы агрегата, увеличивается его масса и габаритные размеры.

Как проводится регулировка

Рассмотрим процесс регулировки напряжения на схеме реакторного РПН.

Устройство работает следующим образом:

  • в начальном положении оба избирательных контакта И1 и И2 подключены к одному витку катушки;
  • если необходимо перейти на другую ступень, размыкается К2 (без отключения напряжения) с прохождением тока по реакторной ветви (И1 – К1);
  • производится перевод контакта И2 на другой виток, с замыканием контактора К2;
  • происходит разделение рабочего тока между реакторными ветвями; значение уравнительного тока ограничивает реактор;
  • затем после размыкания К1, И1 переводится на другую ветвь с последующим замыканием контакта.

Последующие переключения производятся в аналогичном порядке.

Применение РПН значительно расширяет вариативные возможности трансформаторов и обеспечивает изменение характеристик напряжения, подаваемого на потребляющие устройства без отключения подачи тока.

Регулирование напряжения без нагрузки: Переключение без возбуждения – ПБВ

Более подробное описание РПН можно найти здесь: Читать подробнее

Источник