Faseskifttransformatorer og deres bruk
I AC-nettverk er de aktive kraftstrømmene i linjene proporsjonale med sinusen til faseforskyvningsvinkelen mellom spenningsvektorene til kilden til elektrisk energi plassert i begynnelsen av linjen og synken av elektrisk energi plassert ved enden av den elektriske energikilden. linje.
Så hvis vi vurderer et nettverk av linjer som er forskjellige i overført effekt, er det mulig å omfordele kraftstrømmene mellom linjene i dette nettverket, spesielt ved å endre verdien av faseforskyvningsvinkelen mellom kildespenningsvektorene og mottakeren i en eller flere linjer i det betraktede trefasenettet.
Dette gjøres for å belaste ledningene på den gunstigste måten, noe som ofte ikke er tilfelle i vanlige tilfeller. Den naturlige fordelingen av energistrømmene er slik at det fører til overbelastning av lavkraftlinjer, mens energitapene øker og kapasiteten til høykraftlinjer begrenses. Andre konsekvenser som er skadelige for elektrisk infrastruktur er også mulig.
En tvungen, målrettet endring i verdien av faseforskyvningsvinkelen mellom kildespenningsvektoren og mottakerspenningsvektoren utføres av en hjelpeenhet - en faseskiftende transformator.
I litteraturen finnes navn: fasevekslende transformator eller deletransformator... Dette er en transformator med spesialdesign og er beregnet direkte for å styre strømmer, både aktive og reaktiv effekt i trefase AC-nettverk av forskjellige størrelser.
Den største fordelen med faseskiftende transformator er at den i maksimal belastningsmodus kan losse den mest belastede linjen, og omfordele kraftstrømmene på en optimal måte.
En faseforskyvningstransformator inkluderer to separate transformatorer: en serietransformator og en parallelltransformator. Parallelltransformatoren har en primærvikling laget i henhold til "delta"-skjemaet, som er nødvendig for å organisere et system med trefasespenninger med en offset i forhold til fasespenningene med 90 grader, og en sekundærvikling, som kan lages i formen av isolerte faser med en avløpsblokk med bakkesenter.
Fasene til sekundærviklingen til parallelltransformatoren er koblet gjennom trinnkoblerutgangen til primærviklingen til serietransformatoren, som vanligvis er i stjernearrangement med nøytral jordet.
Sekundærviklingen til serietransformatoren er på sin side laget i form av tre isolerte faser, hver koblet i serie i seksjonen av den tilsvarende lineære lederen, korrelert i fase, slik at en komponent som er faseforskyvet med 90 grader legges til spenningsvektoren til kilden.
Så ved utgangen av linjen oppnås en spenning lik summen av forsyningsspenningsvektorene og tilleggsvektoren til kvadraturkomponenten, som introduseres av faseskiftende transformator, det vil si som et resultat faseendringer.
Amplituden og polariteten til den introduserte kvadraturkomponenten, som er opprettet av den faseskiftende transformatoren, kan endres; for dette er muligheten for å justere blokken med kraner gitt. Dermed endres faseforskyvningsvinkelen mellom spenningsvektorene ved inngangen til linjen og ved dens utgang med den nødvendige verdien, som er relatert til driftsmodusen til en viss linje.
Kostnadene ved å installere faseskiftende transformatorer er ganske høye, men kostnadene betales ved å optimalisere driftsforholdene til nettverket. Dette gjelder spesielt for overføringslinjer med høy effekt.
I Storbritannia begynte faseskiftende transformatorer å bli brukt allerede i 1969, i Frankrike har de blitt installert siden 1998, siden 2002 har de blitt introdusert i Nederland og Tyskland, i 2009 - i Belgia og Kasakhstan.
Ikke en enfasetransformator er installert i Russland ennå, men det er prosjekter. Verdenserfaringen med bruk av faseskiftende transformatorer i disse landene viser tydelig en forbedring i effektiviteten til elektriske nettverk takket være styring av energistrømmer ved hjelp av faseskiftende transformatorer for optimal distribusjon.