2. Регулирование напряжения на понижающих подстанциях

с трехобмоточными трансформаторами и автотрансформаторами

Трехобмоточные трансформаторы на 110 и 220 кВ изготавливают с РПН только в обмотке ВН, а обмотка СН имеет ответвле­ния ПБВ для изменения коэффициента трансформации ±2x2,5% U_{С ном}

Схема регулирования напряжения со стороны ВН на трехобмоточных трансформаторах такая же, как на двухобмоточных. Однако изменение числа витков на стороне ВН приводит к изменению коэффициента трансформации как между обмотками ВН и СН (k_тв-с) так и между ВН и НН (k_{тв_н}) (рис. 5.5, а). Такое регули­рование называется связанным (зависимым), т.е. обеспечение ре­гулирования на одних шинах, например НН, вынужденно меняет напряжения и на других шинах – СН. Если графики нагрузок на шинах СН и НН схожи по форме, то вполне возможно, что устройства РПН окажется вполне достаточно для регулирования напря­жения в сетях обеих ступеней номинальных напряжений.

В случае, когда требования к регулированию напряжения на обеих системах шин противоречивы, устанавливают дополнительные средства регулирования. К ним относятся КУ (рис. 5.5, б) и специальные регулировочные трансформаторы – линейные регу­ляторы (ЛР), которые включаются последовательно с одной из вторичных обмоток трансформатора (рис. 5.5, в).

а) 6) в)

Рис. 5.5. Регулирование напряжения на подстанции

с трехобмоточным трансформатором

Линейные регуляторы выпускаются мощностью от 16 до 100 MB-А на напряжение 6...35 кВ и предназначены для установки последовательно с нерегулируемыми обмотками трансформаторов, а также непосредственно в ЛЭП. Конструктивно по отношению к основному трансформатору эти устройства являются внешними. На рис. 5.6 показана схема одной фазы ЛР типа ЛТДН с ре­версивной обмоткой регулирования. Диапазон регулирования ЛР ±10х1,5% = ±15%.

От регулируемой обмотки (РО) через переключатели П₁ и П₂ питается обмотка возбуждения (ОВ) последовательного трансформатора (ПТ). В последовательной обмотке (ПО), включенной в рассечку линии, наводится ЭДС ∆Е, величина которой зависит от положения переключателей на регулируемой обмотке, а на­правление – от положения переключателя реверсирования (ПР).

В положении, изображенном на рис. 5.10, отрегулированное напряжение в линии (точка b) превышает подведенное (точка а).

Работа переключающего устройства в ЛР выполняется так же, как и в РПН двухобмоточного трансформатора. При необходимости снижения выдаваемого напряжения ЛР (точка b) переключатели П₁ и П₂ переводятся на одно ответвление вверх по направлению к ответвлению 10. Дойдя до последнего ответвления 10 (это соответствует регулированию 0% U_ном), переключатель реверсирования ПР переходит из положения 1 в положение 2, а переключатели П₁ и П₂, вращаясь по кругу (ответвления 10 и 1 являются соседними), – на ответвление 1. Направление ЭДС в последователь­ной обмотке изменится на обратное, и передвижение переключаю­щего устройства вверх от ответвления 1 к ответвлению 10 будет приводить к дальнейшему понижению напряжения в точке b.

Рис. 5.6. Схема одной фазы ЛР

Повышение выдаваемого напряжения идет в обратном порядке. Максимальная величина добавки напряжения ЛР составляет ±0,15 U (U – величина подведенного к ЛР напряжения).

На подстанциях с номинальным напряжением 220 кВ и выше устанавливаются автотрансформаторы.

Устройство регулирования напряжения у автотрансформаторов встраивается на линейном конце обмотки СН (рис. 5.7, а), что обеспечивает изменение коэффициента трансформации только между обмотками ВН и СН (k_{тВ_С}). Регулирование напряжения на обмотке НН автотрансформатора может быть выполнено путем установки ЛР последовательно с обмоткой НН или с помощью КУ.

Рис. 5.7. Схемы регулирования напряжения автотрансформатора:

а – на линии со стороны СН и б – с помощью вольтодобавочного

трансформатора (ВДТ)

Иногда для регулирования напряжения в автотрансформаторах используют устройства, аналогичные ЛР, – так называемые вольтодобавочные трансформаторы (ВДТ), специальная обмотка которых соединяется последовательно с обмотками фаз ВН (см. рис. 5.7, б).

На рис. 5.8 изображена схема ВДТ для регулирования напряжения в фазе С автотрансформатора. В состав ВДТ входят два трансформатора – питающий, состоящий из питающей (ПО) и регулирующей (РО) обмоток, и последовательный, который имеет обмотку возбуждения (ОВ) и вольтодобавочную обмотку (ВДО).

Рис. 5.8. Схема регулирования ВДТ

Первичная обмотка питающего трансформатора может получать питание от фазы А или фаз В, С обмотки НН автотрансформатора. Вторичная обмотка питающего трансформатора имеет такое же переключающее устройство, как РПН. Один конец обмотки возбуж­дения последовательного трансформатора подключен к средней точке (нулевому ответвлению) РО, другой – к переключающему устройству (ПУ).

Вольтодобавочная обмотка последовательного трансформатора соединена последовательно с обмоткой ВН автотрансформатора, и добавочная ЭДС ∆Е складывается с напряжением обмотки ВН.