Balancerende transformatorer

Spændingen mellem hver fase af det trefasede AC-netværk og den neutrale ledning er ideelt set 220 volt. Men når forskellige belastninger, forskellige i beskaffenhed og størrelse, er forbundet til hver af faserne i strømnettet, opstår der nogle gange en ganske betydelig ubalance mellem fasespændinger.

Hvis belastningsmodstandene var ens, ville strømmene, der strømmer gennem dem, også være ens med hinanden. Deres geometriske sum ville være nul. Men som et resultat af uligheden af ​​disse strømme i den neutrale ledning opstår en udligningsstrøm (nulpunktet forskydes), og en afvigelsesspænding vises.

Fasespændingerne ændrer sig i forhold til hinanden, og der findes en faseubalance... Konsekvensen af ​​en sådan faseubalance er en stigning i elforbruget fra nettet og ukorrekt drift af elektriske modtagere, hvilket fører til nedbrud, skader og for tidligt slid på isoleringen. I en sådan situation er brugernes sikkerhed kompromitteret.

For autonome trefasede strømkilder er den ujævne belastning af faserne fyldt med alle former for mekanisk skade. Som et resultat er der en fejlfunktion af elektriske modtagere, forringelse af strømkilder, øget forbrug af olie, brændstof og kølevæske til generatoren. I sidste ende stiger omkostningerne til både el generelt og forbrugsstoffer til generatoren.

For at eliminere faseubalancen, udligne fasespændingerne, skal du først beregne belastningsstrømmene for hver af de tre faser. Det er dog ikke altid muligt at gøre dette på forhånd. I industriel skala kan tab på grund af fasespændingsubalance simpelthen være kolossale, og den økonomiske effekt til en vis grad ødelæggende.

For at eliminere negative tendenser skal du anvende fasebalancering... Til dette formål bruges såkaldte baluntransformatorer.

I en trefaset transformer er faseviklingerne af både den højere og lavere spænding stjerneforbundne, en ekstra balanceanordning er indbygget i form af en ekstra vikling, der omgiver højspændingsviklingerne. Denne ekstra vikling er designet til at modstå den kontinuerlige strøm af transformatorens nominelle belastning, dvs. for mærkestrømmen af ​​en fase. Viklingen er inkluderet i transformatorens neutrale ledningsbrud fra følgende beregning.

I tilfælde af udligningsstrøm i nullederen, på grund af en ubalanceret belastning, vil nulsekvensfluxene i det magnetiske kredsløb (viklinger af driftstransformatorerne) blive fuldt kompenseret af de modsat rettede nulsekvensfluxer af balanceringsviklingen. Fasespændingsubalance er trods alt fuldstændig forhindret.

Ledningsdiagrammet for viklingerne af en trefaset fasebalancerende transformer er vist i figur 1.

Ris. 1. Balancetransformatorens enhed

1) Tre-trins magnetisk kredsløb af en trefaset transformer.

2) Højspændingsspoler.

3) Lavspændingsviklinger.

4) Vikling fra kompenserende drejninger.

5) Afstand mellem kiler.

6) Enden af ​​kompensationsviklingen forbundet med den neutrale del af lavspændingsviklingerne.

7) Enden af ​​kompensationsspolen, der bringes ud.

Energikarakteristika for sådanne transformere, ledige tab, kortslutning og andre, da tilføjelsen af ​​en balanceanordning næsten ikke ændres, men elektricitetstabene i netværket reduceres betydeligt. Med uensartet fasebelastning er fasespændingssystemet symmetrisk på samme måde som ved tilslutning af viklingerne i henhold til stjerne-zigzag-skemaet.

Afbalanceringstransformator TST

Forskernes beregninger og eksperimenter viste, at med den korrekte tilpasning af drejningerne af kompensations- og arbejdsviklingerne, når spændingen på transformatorens kompensationsvikling med balanceanordningen, svarende til den nominelle strøm i nullederen, værdien af den nominelle fasespændingsbalancering på den neutrale del af viklingerne med lav nul-sekvens EMF-spænding, der stammer fra driftsviklingerne til nul.

Dette design reducerer nul-sekvens modstanden af ​​en trefaset krafttransformator betydeligt. Dette giver en betydelig stigning i enfasede kortslutningsstrømme og er en af ​​hovedfordelene ved baluntransformatorer, da det giver pålidelig og nem justering relæ beskyttelse og dens pålidelige kortslutningsdrift.

Derudover er den destruktive effekt af en stor enfaset kortslutningsstrøm på viklingerne af en sådan balanceringstransformator meget mindre end kortslutningsstrømmen i fravær af en balancerende vikling, da den ødelæggende kraftfulde nul-sekvens asymmetriske flux er nu fuldt kompenseret.