Faseforskydningstransformatorer og deres anvendelse
I AC-netværk er de aktive strømstrømme i ledningerne proportionale med sinus af faseforskydningsvinklen mellem spændingsvektorerne for den elektriske energikilde, der er placeret i begyndelsen af linjen, og sinken af elektrisk energi, der er placeret i slutningen af linje.
Så hvis vi betragter et netværk af linjer, der adskiller sig i transmitteret effekt, så er det muligt at omfordele strømstrømmene mellem linjerne i dette netværk, især ved at ændre værdien af faseforskydningsvinklen mellem kildespændingsvektorerne og modtageren i en eller flere linjer i det betragtede trefasede netværk.
Dette gøres for at belaste ledningerne på den mest gunstige måde, hvilket ofte ikke er tilfældet i normale tilfælde. Den naturlige fordeling af energistrømme er sådan, at det fører til overbelastning af laveffektledninger, mens energitabet øges, og højeffektledningernes kapacitet begrænses. Andre konsekvenser til skade for den elektriske infrastruktur er også mulige.
En tvungen, målrettet ændring i værdien af faseforskydningsvinklen mellem kildespændingsvektoren og modtagerspændingsvektoren udføres af en hjælpeanordning - en faseskiftende transformer.
I litteraturen er der navne: faseskiftende transformer eller deletransformator... Dette er en transformer med et specielt design og er beregnet direkte til at styre strømme, både aktive og reaktiv effekt i trefasede AC-netværk af forskellig størrelse.
Den største fordel ved den faseskiftende transformator er, at den i maksimal belastningstilstand kan aflaste den mest belastede linje og omfordele strømstrømmene på en optimal måde.
En faseforskydningstransformator omfatter to separate transformere: en serietransformator og en paralleltransformator. Paralleltransformatoren har en primær vikling lavet i henhold til "delta"-skemaet, som er nødvendigt for at organisere et system af trefasede spændinger med en offset i forhold til fasespændingerne med 90 grader og en sekundær vikling, som kan laves i formen af isolerede faser med en drænblok med jordcenter.
Faserne af paralleltransformatorens sekundære vikling er forbundet via trinkoblerudgangen til serietransformatorens primærvikling, som normalt er i stjernearrangement med nullederen jordet.
Sekundærviklingen af serietransformatoren er på sin side lavet i form af tre isolerede faser, hver serieforbundet i sektionen af den tilsvarende lineære leder, korreleret i fase, således at en komponent, der er faseforskudt med 90 grader lægges til kildens spændingsvektor.
Så ved udgangen af linjen opnås en spænding svarende til summen af forsyningsspændingsvektorerne og den yderligere vektor af kvadraturkomponenten, som indføres af faseskiftende transformator, det vil sige som et resultat faseændringer.
Amplituden og polariteten af den indførte kvadraturkomponent, som er skabt af den faseskiftende transformator, kan ændres; til dette er muligheden for justering af udtagsblokken tilvejebragt. Således ændres vinklen for faseforskydning mellem spændingsvektorerne ved ledningens indgang og ved dens udgang med den nødvendige værdi, som er relateret til driftstilstanden for en bestemt linje.
Omkostningerne ved at installere faseskiftende transformatorer er ret høje, men omkostningerne betales ved at optimere netværkets driftsbetingelser. Dette gælder især for højeffekttransmissionsledninger.
I Storbritannien begyndte faseskiftende transformatorer at blive brugt allerede i 1969, i Frankrig har de været installeret siden 1998, siden 2002 er de blevet introduceret i Holland og Tyskland, i 2009 - i Belgien og Kasakhstan.
Der er ikke installeret en enkeltfasetransformer i Rusland endnu, men der er projekter. Verdenserfaringen med brugen af faseskiftende transformere i disse lande viser tydeligt en forbedring af effektiviteten af elektriske netværk takket være styring af energistrømme ved hjælp af faseskiftende transformatorer for optimal distribution.