Kiegyensúlyozó transzformátorok

A háromfázisú váltakozó áramú hálózat egyes fázisai és a nulla vezeték közötti feszültség ideális esetben 220 volt. Ha azonban az elektromos hálózat egyes fázisaihoz különböző, eltérő jellegű és méretű terhelések kapcsolódnak, néha meglehetősen jelentős fázisfeszültség-kiegyensúlyozatlanság lép fel.

Ha a terhelési ellenállások egyenlőek lennének, a rajtuk átfolyó áramok is egyenlőek lennének egymással. Geometriai összegük nulla lenne. De ezen áramok egyenlőtlensége következtében a nulla vezetékben kiegyenlítő áram keletkezik (a nullapont eltolódik), és megjelenik egy eltérési feszültség.

A fázisfeszültségek egymáshoz képest változnak, és fáziskiegyensúlyozatlanság keletkezik... Az ilyen fáziskiegyensúlyozatlanság következménye a hálózatból származó villamosenergia-fogyasztás növekedése és az elektromos vevőkészülékek nem megfelelő működése, ami a vevőkészülék meghibásodásához, károsodásához és idő előtti kopásához vezet. a szigetelést. Ilyen helyzetben a felhasználók biztonsága sérül.

Az autonóm háromfázisú áramforrások esetében a fázisok egyenetlen terhelése mindenféle mechanikai sérüléssel jár. Ennek eredményeként az elektromos vevőegységek meghibásodnak, az áramforrások leromlnak, megnövekszik a generátor olaj-, üzemanyag- és hűtőfolyadék-fogyasztása. Végül mind a villamos energia, mind a generátor fogyóeszközök költségei nőnek.

A fáziskiegyensúlyozatlanság megszüntetéséhez, a fázisfeszültségek kiegyenlítéséhez először ki kell számítani a terhelési áramokat mindhárom fázisra. Ezt azonban nem mindig lehet előre megtenni. Ipari méretekben a fázisfeszültség kiegyensúlyozatlansága miatti veszteségek egyszerűen kolosszálisak lehetnek, a gazdasági hatás pedig bizonyos mértékig pusztító.

A negatív trendek kiküszöbölésére fáziskiegyenlítést kell alkalmazni... Erre a célra úgynevezett balun transzformátorokat használnak.

Háromfázisú transzformátorban mind a magasabb, mind az alacsonyabb feszültség fázistekercsei csillagkötésűek, a nagyfeszültségű tekercseket körülvevő kiegészítő tekercs formájában kiegészítő kiegyenlítő berendezést építenek be. Ezt a kiegészítő tekercset úgy tervezték, hogy ellenálljon a transzformátor névleges terhelésének folyamatos áramának, pl. egy fázis névleges áramára. A tekercselés beleszámít a transzformátor nulla vezetékszakadásába a következő számításból.

A nullavezetőben kiegyenlítő áram esetén a kiegyensúlyozatlan terhelés miatt a mágneses körben (az üzemi transzformátorok tekercseiben) a nulla sorrendű fluxusok teljes mértékben kompenzálódnak a kiegyenlítő tekercs ellentétes irányú nulla sorrendű fluxusaival. Végül is a fázisfeszültség kiegyensúlyozatlansága teljesen kiküszöbölhető.

A háromfázisú fáziskiegyenlítő transzformátor tekercseinek kapcsolási rajza az 1. ábrán látható.

Rizs. 1. A kiegyenlítő transzformátor készüléke

1) Háromfázisú transzformátor háromfokozatú mágneses áramköre.

2) Nagyfeszültségű tekercsek.

3) Alacsony feszültségű tekercsek.

4) Tekercselés kiegyenlítő fordulatokból.

5) Távtartó ékek.

6) A kompenzáló tekercs vége a kisfeszültségű tekercsek nulla részéhez csatlakozik.

7) A kihúzott kompenzációs tekercs vége.

Az ilyen transzformátorok energiajellemzői, üresjárati veszteségek, rövidzárlat és egyebek, a kiegyenlítő eszköz hozzáadása óta szinte nem változik, de jelentősen csökkennek a hálózat elektromos veszteségei. Nem egyenletes fázisterhelés esetén a fázisfeszültség-rendszer ugyanúgy szimmetrikus, mint a tekercsek csillag-cikcakk séma szerinti csatlakoztatásakor.

Kiegyensúlyozó transzformátor TST

A kutatók számításai és kísérletei azt mutatták, hogy a kompenzációs és a munkatekercsek fordulatainak megfelelő illeszkedésével a transzformátor kompenzációs tekercsének és a kiegyenlítő eszköznek a feszültsége, amely megegyezik a nullavezető névleges áramával, eléri az értéket. a névleges fázisfeszültség kiegyenlítése a tekercsek nulla részén, az üzemi tekercsekből származó alacsony zérus sorrendű EMF feszültséggel nullára.

Ez a kialakítás jelentősen csökkenti a háromfázisú teljesítménytranszformátor nulla sorrendű ellenállását. Ez jelentősen megnöveli az egyfázisú zárlati áramokat, és a balun transzformátorok egyik fő előnye, mivel megbízható és egyszerű beállítást biztosít. relé védelem és megbízható rövidzárlati működése.

Ezenkívül egy nagy egyfázisú rövidzárlati áram pusztító hatása az ilyen kiegyenlítő transzformátor tekercseire sokkal kisebb, mint a rövidzárlati áram kiegyenlítő tekercs hiányában, mivel a pusztító, erőteljes nulla sorrendű aszimmetrikus fluxus most már teljes mértékben kompenzált.