Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов

Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов (переключающие устройства) предназначены для регулирования напряжения в данной точке электрической сети, в которой установлен силовой трансформатор. Регулирование напряжения достигается путем изменения числа витков обмоток силового трансформатора и может применяться на любой стороне: высшего, среднего и низшего напряжения трансформатора.

Устройства переключения ответвлений обмоток силовых трансформаторов должны удовлетворять требованиям ОСТ 16.0.686.962-82 «Устройства переключения ответвлений силовых трансформаторов без возбуждения. Общие технические требования» и ГОСТ 24126-80.

Классификация переключающих устройств. Устройства различаются по принципу действия, системе и схемам регулирования, мощности, виду средств гашения возникающей электрической дуги.

По принципу действия различают устройства переключения без возбуждения (ПБВ) и устройства регулирования под нагрузкой (РПН). Устройства ПБВ можно переключать только при полностью отключенном от сети силовом трансформаторе. Согласно ОСТ 16.0.686.962- 82 устройства имеют следующие буквенные обозначения: П - переключатель, Т - трехфазный, без буквы - однофазный; последняя буква в обозначении указывает на вид контакта: Л - ламельный, К - контактный, Щ-щеточный, без буквы - кольцевой.

Согласно ГОСТ 24126-80 устройства регулирования под нагрузкой (РПН) классифицируются по числу фаз: О - однофазные, Т - трехфазные; по роду токоограничивающих элементов: А - быстродействующие с резисторами (активными сопротивлениями), Р -реакторные; по месту регулирования: в нейтрали или в линии; по способу дугогашения: А - контактор с разрывом дуги в воздухе, В - с разрывом дуги в вакууме, П - с применением полупроводниковых приборов, отсутствие буквы означает контактор с разрывом дуги в масле.

Устройства переключения типа ПБВ - ручного действия, устройства типа РПН имеют привод, допускающий кнопочное (дистанционное и местное) или автоматическое управление.

По виду средств, применяемых для гашения электрической дуги, возникающей при коммутации тока, различают переключающие устройства с масляным гашением дуги и с вакуумными камерами. В настоящее время промышленностью осваиваются устройства с полупроводниковыми средствами гашения.

В наиболее распространенных резисторных быстродействующих устройствах гашение дуги происходит в масле за счет большой скорости размыкания контактов, без каких-либо специальных средств гашения, как правило, при первом переходе тока через нулевое значение, т. е. в течение не более 0,01 с (дальнейшее снижение времени гашения дуги в масляных переключающих устройствах невозможно из-за возникающих опасных перенапряжений).

Для регулирования напряжения автотрансформаторов с обмотками ПО, 220 и 330 кВ в линии применяются переключающие устройства большой мощности с токоограннчивающими резисторами в однофазном исполнении; для регулирования напряжения «в нейтрали» обмоток напряжением ПО и 220 кВ и «в линии» обмоток напряжением ПО кВ и выше со встроенным последовательно-регулировочным трансформатором, а также трансформаторов напряжением 35 кВ средней мощности применяются переключающие устройства трехфазные с токоограничивающими индуктивным реактором или резисторами. У силовых трансформаторов напряжением 500 и 750 кВ регулирование напряжения осуществляется, как правило, в нейтрали обмотки среднего напряжения переключающими устройствами с токоограничивающими резисторами.

В трансформаторах малой мощности применяется также плавное регулирование напряжения. Плавное регулирование обеспечивает более гибкое изменение напряжения в сети, конструктивно выполняется чаще всего с помощью подвижной короткозамкнутой обмотки или подвижного сердечника с закрепленной на нем вторичной обмоткой, для плавного регулирования возможно также применение подмагничивания постоянным током и других методов. Отсутствие контактных систем - достоинство плавного регулирования, но сложность схем и конструкции, трудность изготовления и значительно большая стоимость ограничили применение систем плавного регулирования в основном только в трансформаторах лабораторного и специального назначения.