Балансни трансформатори

Напон између сваке фазе трофазне мреже наизменичне струје и неутралне жице је идеално 220 волти. Међутим, када су различита оптерећења, различита по природи и величини, повезана на сваку од фаза електроенергетске мреже, понекад долази до прилично значајне неравнотеже фазних напона.

Када би отпори оптерећења били једнаки, струје које теку кроз њих такође би биле једнаке једна другој. Њихов геометријски збир био би нула. Али као резултат неједнакости ових струја у неутралној жици, настаје изједначујућа струја (нулта тачка се помера) и појављује се напон одступања.

Фазни напони се мењају једни у односу на друге и долази до неравнотеже фазе... Последица оваквог фазног дисбаланса је повећање потрошње електричне енергије из мреже и неправилан рад електричних пријемника, што доводи до кварова, оштећења и превременог хабања. изолацију. У таквој ситуацији безбедност корисника је угрожена.

За аутономне трофазне изворе напајања, неуједначено оптерећење фаза је препуно свих врста механичких оштећења. Као резултат, долази до квара електричних пријемника, пропадања извора напајања, повећане потрошње уља, горива и расхладне течности за генератор. На крају се повећавају трошкови како електричне енергије уопште, тако и потрошног материјала за генератор.

Да бисте елиминисали неуравнотеженост фаза, изједначили фазне напоне, прво морате израчунати струје оптерећења за сваку од три фазе. Међутим, није увек могуће то учинити унапред. У индустријским размерама, губици услед неравнотеже фазног напона могу бити једноставно колосални, а економски ефекат донекле разоран.

Да бисте елиминисали негативне трендове, потребно је применити фазно балансирање... У ту сврху користе се такозвани балун трансформатори.

У трофазном трансформатору, фазни намотаји и вишег и нижег напона су звездасто повезани, уграђен је додатни балансни уређај у виду додатног намотаја који окружује високонапонске намотаје. Овај додатни намотај је пројектован да издржи континуирану струју називног оптерећења трансформатора, тј. за називну струју једне фазе. Намотај је укључен у прекид неутралне жице трансформатора из следећег прорачуна.

У случају изједначујуће струје у неутралном проводнику, услед неуравнотеженог оптерећења, флуксови нулте секвенце у магнетном колу (намотаји радних трансформатора) биће у потпуности компензовани супротно усмереним токовима нулте секвенце балансног намотаја. На крају крајева, неравнотежа фазног напона је потпуно спречена.

Шема ожичења намотаја трофазног трансформатора за балансирање фаза приказана је на слици 1.

Пиринач. 1. Уређај балансног трансформатора

1) Тростепено магнетно коло трофазног трансформатора.

2) Високонапонски калемови.

3) Нисконапонски намотаји.

4) Намотавање из компензационих завоја.

5) Клинови за размак.

6) Крај компензационог намотаја повезан са неутралним делом нисконапонских намотаја.

7) Крај компензационог намотаја који се извлачи.

Енергетске карактеристике таквих трансформатора, губици у празном ходу, кратки спој и друго, од додавања балансног уређаја, готово да се не мења, али се губици електричне енергије у мрежи значајно смањују. Са неуједначеним фазним оптерећењем, систем фазног напона је симетричан на исти начин као и при повезивању намотаја према шеми звезда-цик.

Балансни трансформатор ТСТ

Прорачуни и експерименти истраживача показали су да уз правилно усклађивање завоја компензационог и радног намотаја, напон на компензационом намотају трансформатора са уређајем за балансирање, једнак називној струји у неутралном проводнику, достиже вредност балансирања називног фазног напона на неутралном делу намотаја са ниским ЕМФ напоном нулте секвенце који настаје од радних намотаја до нуле.

Овај дизајн значајно смањује отпор нулте секвенце трофазног енергетског трансформатора. Ово даје значајно повећање једнофазних струја кратког споја и једна је од главних предности балун трансформатора, јер омогућава поуздано и лако подешавање релејна заштита и његов поуздан рад у кратком споју.

Поред тога, деструктивни ефекат велике једнофазне струје кратког споја на намотаје таквог балансног трансформатора је много мањи од струје кратког споја у одсуству балансног намотаја, јер деструктивни моћни асиметрични флукс нулте секвенце сада је у потпуности надокнађен.