Faseverschuivingstransformatoren en hun gebruik

In AC-netwerken zijn de actieve stroomstromen in de lijnen evenredig met de sinus van de faseverschuivingshoek tussen de spanningsvectoren van de elektrische energiebron aan het begin van de lijn en de afvoer van elektrische energie aan het einde van de lijn. lijn.

Dus als we een netwerk van lijnen beschouwen die verschillen in uitgezonden vermogen, dan is het mogelijk om de stroomstromen tussen de lijnen van dit netwerk te herverdelen, met name door de waarde van de faseverschuivingshoek tussen de bronspanningsvectoren en de ontvanger in een of meer lijnen van het beschouwde driefasige netwerk.

Dit wordt gedaan om de lijnen zo gunstig mogelijk te belasten, wat in normale gevallen vaak niet het geval is. De natuurlijke verdeling van energiestromen is zodanig dat deze leidt tot overbelasting van laagspanningslijnen, terwijl energieverliezen toenemen en de capaciteit van hoogspanningslijnen beperkt is. Andere nadelige gevolgen voor de elektrische infrastructuur zijn ook mogelijk.

Een geforceerde, doelbewuste verandering in de waarde van de faseverschuivingshoek tussen de bronspanningsvector en de ontvangerspanningsvector wordt uitgevoerd door een hulpapparaat - een faseomschakeltransformator.

In de literatuur staan ​​namen: fase-omschakeltransformator of scheidingstransformator... Dit is een transformator met een bijzonder ontwerp en is direct bedoeld voor het regelen van stromen, zowel actieve als reactief vermogen in driefasige AC-netwerken van verschillende groottes.

Het belangrijkste voordeel van de faseverschuivende transformator is dat hij in de maximale belastingsmodus de meest belaste lijn kan ontlasten, waardoor de stroomstromen op een optimale manier worden herverdeeld.

Een faseverschuivingstransformator bevat twee afzonderlijke transformatoren: een serietransformator en een paralleltransformator. De parallelle transformator heeft een primaire wikkeling gemaakt volgens het "delta" -schema, wat nodig is om een ​​​​systeem van driefasige spanningen te organiseren met een offset ten opzichte van de fasespanningen met 90 graden, en een secundaire wikkeling, die kan worden gemaakt in de vorm van geïsoleerde fasen met een afvoerblok met grondmidden.

De fasen van de secundaire wikkeling van de parallelle transformator zijn via de tap-wisselaaruitgang verbonden met de primaire wikkeling van de serietransformator, die meestal in steropstelling staat met de nulleider geaard.

De secundaire wikkeling van de serietransformator is op zijn beurt gemaakt in de vorm van drie geïsoleerde fasen, elk in serie geschakeld in het gedeelte van de overeenkomstige lineaire geleider, gecorreleerd in fase, zodat een component die 90 graden in fase is verschoven wordt toegevoegd aan de spanningsvector van de bron.

Dus aan de uitgang van de lijn wordt een spanning verkregen die gelijk is aan de som van de voedingsspanningsvectoren en de extra vector van de kwadratuurcomponent, die wordt geïntroduceerd door de faseverschuivende transformator, dat wil zeggen als resultaat de fase verandert.

De amplitude en polariteit van de geïntroduceerde kwadratuurcomponent, die wordt gecreëerd door de faseverschuivende transformator, kan worden gewijzigd; hiervoor wordt de mogelijkheid geboden om het kranenblok aan te passen.Aldus wordt de faseverschuivingshoek tussen de spanningsvectoren aan de ingang van de lijn en aan de uitgang ervan gewijzigd door de vereiste waarde, die verband houdt met de bedrijfsmodus van een bepaalde lijn.

De kosten voor het installeren van faseverschuivende transformatoren zijn vrij hoog, maar de kosten worden terugverdiend door de bedrijfsomstandigheden van het netwerk te optimaliseren. Dit geldt met name voor transmissielijnen met hoog vermogen.

In Groot-Brittannië werden faseverschuivende transformatoren al in 1969 gebruikt, in Frankrijk zijn ze geïnstalleerd sinds 1998, sinds 2002 zijn ze geïntroduceerd in Nederland en Duitsland, in 2009 - in België en Kazachstan.

In Rusland is nog geen enkelfasige transformator geïnstalleerd, maar er zijn wel projecten. De wereldervaring met het gebruik van faseverschuivende transformatoren in deze landen toont duidelijk een verbetering van de efficiëntie van elektrische netwerken dankzij het beheer van energiestromen met behulp van faseverschuivende transformatoren voor een optimale distributie.