Что такое пбв трансформатора

Что такое пбв трансформатора

Переключатель ПБВ служит для регулировки напряжения силового трансформатора с целью поддержания требуемой величины напряжения у потребителей, питающихся от данного силового трансформатора. Рассмотрим вкратце принцип работы переключателя ПБВ.

Как известно, величина напряжения прямо пропорциональна количеству витков обмотки силового трансформатора. Изменяя количество витков обмотки, изменяется коэффициент трансформации и соответственно напряжение на данной обмотке. Переключатель ПБВ представляет собой устройство, осуществляющее ступенчатое переключение между ответвлениями витков обмотки трансформатора.

ПБВ – переключение без возбуждения, то есть данным устройством осуществляется изменение величины напряжения при полном отключении трансформатора от питающей сети.

Устройство ПБВ может быть установлено как на обмотке высокого напряжения, так и на обмотке низкого напряжения. ПБВ устанавливается преимущественно на обмотке высокого напряжения по нескольким причинам.

Основное преимущество установки устройства ПБВ на обмотке высокого напряжения заключается в том, что на данной обмотке ток значительно ниже, чем во вторичной обмотке низкого напряжения и соответственно сам переключатель ПБВ, устанавливаемый на стороне высокого напряжения, более компактный и проще конструктивно. Кроме того, большее количество витков на обмотке высокого напряжения позволяет более точно выбрать ступени регулировки напряжения.

Изменение напряжения на вторичной обмотке понижающего трансформатора происходит по причине изменения напряжения питания, поступающего на обмотку высокого напряжения. В связи с этим также предпочтительнее устанавливать переключатель ПБВ на обмотку ВН – как обмотку, на которой происходит изменение напряжения.

Устройство ПБВ в большинстве типов трансформаторов позволяет регулировать напряжение на обмотке низкого напряжения в пределах от ?5 % до +5 %. На силовых трансформаторах малой мощности регулировка напряжения в пределах данного диапазона осуществляется при помощи двух ответвлений, а на более мощных трансформаторах — посредством переключения между четырех ответвлений, которые осуществляют регулировку напряжения шагом 2,5 %. Существуют отдельные типы силовых трансформаторов, в которых переключатель ПБВ имеет больший диапазон регулировки напряжения и соответственно большее количество ступеней переключателя.

Как переключать ПБВ силового трансформатора

Как и упоминалось выше, ПБВ – это переключение без возбуждения. Поэтому при необходимости регулировки напряжения на трансформаторе в первую очередь необходимо снять нагрузку с трансформатора и полностью отключить его от сети. Также для безопасности выполнения работ должен быть обеспечен видимый разрыв со всех сторон, с которых может быть подано напряжение на трансформатор, а также установлены защитные заземляющие устройства.

Переключатель ПБВ имеет, как правило, ручной привод и фиксатор, препятствующий самопроизвольному смещению рукоятки привода. Также ПБВ конструктивно имеет устройство, обеспечивающее фиксацию переключателя строго в выбранном положении, что позволяет избежать плохого контакта ответвлений в выбранном положении переключателя.

Для перевода ПБВ в другое положение необходимо освободить фиксатор привода и повернуть ручку привода в необходимое положение переключателя и вернуть фиксатор в исходное положение.

Переключатели ПБВ, конструктивно имеющие электропривод, переключаются дистанционно подачей управляющих импульсов. При этом данными переключателями можно управлять и в ручном режиме.

При необходимости изменения напряжения у потребителя необходимо учитывать, что при помощи ПБВ можно изменять напряжение на обмотке низкого напряжения в небольшом пределе (от ?5 % до +5 %). В случае возникновения ситуации, когда в сети наблюдаются значительные отклонения напряжения, изменение напряжения осуществляется на питающей подстанции либо на более крупных объектах, если отклонения напряжения наблюдаются у большего количества потребителей.

Преимущества и недостатки

Переключатель ПБВ является более компактным и простым в устройстве и соответственно более надежным, по сравнению с устройством регулировки напряжения под нагрузкой (РПН).

Основной недостаток ПБВ – необходимость полного снятия напряжения с силового трансформатора для производства цикла переключения ответвлений. В связи с этим силовые трансформаторы с ПБВ применяются преимущественно в сетях, где требуется нечастая регулировка напряжения, как правило, во время сезонных изменений нагрузки, а также при условии, что категория надежности электроснабжения потребителей позволяет осуществить кратковременное обесточивание трансформатора.

В то же время при питании потребителей от двух независимых источников (или двух трансформаторов) или наличии резервного источника питания данным недостатком можно пренебречь, так как в таком случае при необходимости переключения устройства ПБВ можно кратковременно перевести нагрузку на другой источник питания.

Еще одним недостатком является окисление контактов ответвлений переключателя ПБВ в процессе эксплуатации силового трансформатора. Окисление контактов приводит к увеличению сопротивления контактируемых поверхностей и в конечном итоге это может привести к аварийной ситуации – к внутреннему повреждению или срабатыванию газовой защиты (при наличии таковой). Во избежание данной негативной ситуации рекомендуется не менее двух раз в год отключать трансформатор от сети и делать несколько циклов переключений устройством ПБВ для удаления окисной пленки с поверхности всех контактов.

Другие способы изменения напряжения

Помимо переключателей ПБВ для изменения напряжения используются устройства РПН, которые позволяют регулировать напряжение под нагрузкой. Устройства РПН позволяют изменять напряжение на вторичной обмотке в более широком диапазоне.

Для более эффективной работы устройства РПН могут иметь конструктивно токоограничивающие реакторы или токоограничивающие резисторы.

На силовых трансформаторах может быть реализовано автоматическое регулирование напряжения (АРН). Эта функция реализуется устройством РПН, которое управляется в автоматическом режиме специальными устройствами РЗА.

Читайте также:  Какой вибратор лучше выбрать

Существует еще один способ регулировки напряжения – последовательное включение к трансформаторам регулировочных (вольтдобавочных) трансформаторов. Данный способ более дорогостоящий и сложный в реализации, поэтому в энергетике практически не применяется.

Нужен хороший адвокат по уголовным делам ростов Грицко С.В..

Добавлено 11 февраля 2015 года в 17:37, Ср

Существует 2 типа регуляторов напряжения:

  1. ПБВ – переключение без возбуждения.
  2. РПН – регулятор под нагрузкой (цепь не должна разрываться).

Принцип действия обоих регуляторов заключается в изменении коэффициента трансформации силового трансформатора путем изменения числа витков первичной обмотки (рис.4.9).

Рис.4.9. Изменение коэффициента трансформации силового трансформатора

, где U 1 , U 2 – первичное и вторичное напряжения на холостом ходу.

Переключатели ПБВ и РПН устанавливают на первичной обмотке, т.к. первичный ток трансформатора в Кт раз меньше вторичного I2>I1.

Трансформаторы с РПН

Переключение отпаек под нагрузкой производится без разрыва электрической цепи. В процессе переключения соседние отпайки оказываются на короткое время замкнуты, но ток замыкания ограничивают с помощью специальных активных сопротивлений или реакторов. Перемещение переключателя отпаек осуществляется с помощью электропривода, управляемого дистанционно в ручном или автоматическом режиме.

Трансформаторы с ПБВ

Современные трансформаторы с ПБВ стандартно имеют 5 отпаек (положений переключения), с номерами: -2, -1, 0, +1, +2, отпайка «0» — соответствует первичному номинальному напряжению.

Рис.4.10. Отпайки трансформатора с ПБВ

Разность напряжений между соседними отпайками обозначается E[%] и называется ступенью регулирования E=2,5%.

Пример: трансформатор с ПБВ имеет первичное номинальное напряжение U = 10 кВ. В таблице приведены номинальные напряжения отпаек.

Конструктивно устройства регулирования напряжения могут быть двух типов:

устройство переключения ответвлений обмоток без возбуждения — устройство ПБВ;

устройство регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой — устройство РПН.

Переключающее устройство ПБВ предназначено для изменения схемы соединений ответвлений обмоток при отключенном (невозбужденном) трансформаторе. Переключающие устройства ПБВ применяются преимущественно барабанного типа.

Переключающее устройство РПН предназначено для регулирования напряжения без перерыва электроснабжения нагрузки и без отключения обмоток трансформатора от сети. Переключающие устройства РПН состоят, как правило, из следующих основных узлов: избирателя ответвлений, контактора, токоограничивающего сопротивления и приводного механизма.

1.2.3.1. Переключающие устройства типа ПБВ

Устройства переключения ответвлений обмоток без возбуждения (ПБВ) силовых трансформаторов общего назначения являются наиболее простыми из регуляторов напряжения, встроенных в трансформатор и измеряющих коэффициент трансформации на отключенном от сети трансформаторе. В зависимости от мощности трансформатора, класса напряжения и схемы обмоток применяют переключающие устройства различных конструкций и типов. Переключающие устройства, предназначенные для переключения ответвлений обмотки одной фазы, называются однофазными. Если переключение ответвлений трехфазного трансформатора осуществляется одним переключающим устройством, его называют трехфазным.

Наиболее распространенными являются устройства типа ПТР, ПТС, ТПСУ, ПТЛ и П6 на напряжение от 6 до 110 кВ (П6 — до 220 кВ) и номинальные токи от 16 до 1600 А.

Основными составными элементами переключающего устройства ПБВ являются:

переключатель ответвлений, представляющий собой систему неподвижных контактов, к которым подсоединены регулировочные отводы от обмоток трансформатора и системы движущихся (подвижных) контактов, замыкающих разные пары неподвижных контактов, с образованием единой цепи тока;

привод, с помощью которого приводится в действие переключатель; он может быть ручным, устанавливаемым обычно на крышке бака трансформатора, и моторным, устанавливаемым на стенке бака;

бумажно-бакелитовый цилиндр, на котором собраны и закреплены составные узлы переключающего устройства.

Переключающие устройства ПБВ в соответствии с конструктивным исполнением имеют следующие буквенные обозначения:

П и ПТ — соответственно однофазные и трехфазные барабанного типа с кольцевым контактом;

ПС и ПТС — соответственно однофазные и трехфазные барабанного типа с сегментным контактом;

ПЛ и ПТЛ — соответственно однофазные и трехфазные барабанного типа с ламельным контактом;

ПР и ПТР — соответственно однофазные и трехфазные реечного типа с ламельным контактом.

В условном обозначении устройства ПБВ указывают: буквенное обозначение конструктивного исполнения, количество зажимов на фазу, номинальное напряжение и ток. В случае соединения нескольких устройств на одном валу (рейке) указывают их количество. Для грехфазных устройств ПБВ с соединением фаз в звезду после буквенного обозначения через гире ставят цифру 0. В конце обозначения указывают год утверждения технического проекта на устройство ПБВ.

Наиболее распространены переключающие устройства барабанного типа однофазные (П) или трехфазные (ПТ) с кольцевыми, сегментными (С) и ламельными (Л) контактами, но в эксплуатации имеют место и переключатели реечной конструкции.

При барабанной конструкции (рис. 1.8, а) неподвижные контакты расположены но окружности, а при реечной (рис. 1.8, б) — вдоль прямой.

Ниже в качестве примера рассмотрены устройство и назначение двух типов переключающих устройств ПБВ, установленных на силовых трансформаторах, находящихся в эксплуатации.

Переключающее устройство ПБВ типа ПТР реечного типа на пять ступеней предназначено для переключения ответвлений в пределах ±2×2,5 % близ нейтрали обмоток трансформаторов. На рис. 1.9 приведено устройство ПТР-0-10/63хЗ-65, которое устанавливают на трансформаторах I—III габаритов с классом напряжения 10 кВ и ниже.

Конструкция переключателя выполнена следующим образом. На бумажно-бакелитовой трубке 1 установлены в один ряд три группы латунных неподвижных контактов 2, в каждой группе по пять штук (Х^,Х2, Х3, Х4, Х5 F[, Y2, У3, Y4, К5; Zj, Z7, Z3, Z4, Z5). Один конец неподвижного контакта имеет гладкую цилиндрическую поверхность и сопрягается с подвижным контактом 3, а второй имеет резьбу с комплектом гаек и шайб для крепления регулировочных отводов обмоток соответственно их маркировке.

Читайте также:  Студии на первых этажах

Подвижные ламельные контакты переключателя (по одному на фазу или на группу неподвижных контактов) изготовлены из листовой латуни по форме, напоминающей щипцы. Один конец каждого из контактов жестко закреплен болтом 5 на зубчатой рейке б, другой охватывает с двух сторон цилиндрическую часть неподвижного контакта, образуя скользящее сопряжение. Подвижный контакт благодаря спиральной пружине 4, плотно прилегает к неподвижному контакту. Рейка, выполненная в форме полосы, является токоведущей. Вместе с тремя подвижными контактами, закрепленными на ней, образует Т-образный мост, который на соответствующих ответвлениях соединяет обмотки в звезду. Перемещение подвижной контактной системы вправо и влево относительно неподвижных контактов позволяет переходить с одной ступени напряжения на другую.

Два держателя 8, изготовленных из прессованного стекловолокнистого материала, установлены на переключающем устройстве для совмещения системы подвижных и неподвижных контактов.

Рис. 1.8. Барабанная конструкция с кольцевыми контактами (я) и реечная конструкция переключающего устройства ПБВ (б):

для а: 1 — изоляционные диски; 2—7 — неподвижные стержневые контакты; 8 — изоляционные втулки; 9 — подвижные кольцевые контакты; 10— пружинное нажимное устройство; 11 — коленчатый вал; 12 — стальная втулка; 13 — штифт;

для 6.1 — рейка с неподвижными контактами; 2 — неподвижные контакты; 3 — рейка с подвижными контактами; 4 — подвижные контакты; 5 — изоляционный вал; 6 — ручной привод; 7 — стенка трансформатора

Рис. 1.9. Трехфазное переключающее устройство ПБВ типа ПТР-0-10/63хЗ-65

Держатель состоит из двух симметричных половин, между которыми размещены бумажно-бакелитовая трубка 1 и рейка, при этом трубка закреплена в держателях жестко винтами 7, а рейка имеет возможность перемещаться в продольном направлении.

Привод устройства служит для перевода системы подвижных контактов с одной ступени на другую. В один из держателей вмонтирован вал 13, на котором с помощью шпонки жестко закреплена шестерня 12, в зоне привода рейка находится в зацеплении с шестерней. Хвостовая часть вала 13 с помощью штифтов со шплинтами соединена с бумажно-бакелитовой трубой и далее с валом 15 колпака 9. Вал и колпак имеют шлицевое соединение и скреплены винтом 21. Бумажно-бакелитовая трубка 14 является деталью механической передачи вращательного движения и одновременно служит электрической изоляцией зубчатой рейки от крышки бака трансформатора.

Вспомогательными составными частями и деталями привода являются сальниковое устройство, предотвращающее просачивание масла из бака по

Рис. 1.10. Схема переключения без возбуждения (ПБВ):

и X— начало и конец обмотки фазы А

поверхности вала /5; втулки 16, 20 и гайки 22, уплотняющие сальниковую набивку; указатель ступеней 10, изготовленный в виде табло из жести, на котором имеются римские цифры, показывающие ступень напряжения, а пять отверстий служат для установки пружинного штифта 11, фиксирующего ступень. На указателе предусмотрены два упора, ограничивающих поворот колпака в крайних положениях 1 и IV. Указатель крепят на крышке 18 гайкой 19 и винтом 23.

Внутри трансформатора переключающее устройство крепят болтами, пропущенными через отверстия в бумажно-бакелитовой трубе 1, к двум кронштейнам верхних ярмовых балок.

В трансформаторах IV габарита и выше для переключения без возбуждения применяют однофазные переключающие устройства барабанного типа на пять ступеней. Для этого обмотки должны иметь прямую схему на шесть ответвлений А2A-? (рис. 1.10).

Эти переключающие устройства выпускают на номинальные напряжения от 10 до 220 кВ и на номинальные токи, в зависимости от напряжения, от 16 до 1600 А.

Устройство типа П6 (рис. 1.11) состоит из верхнего и нижнего гетинак- совых дисков 2; бумажно-бакелитовых втулок 3, запрессованных в диски; шести латунных никелированных стержней 4, служащих неподвижными контактами; барабанных латунных никелированных колец 6, установленных посредством спиральных пружин на коленчатом валу 5 и служащих подвижными контактами.

На главной оси коленчатого вала, проходящей через центральную втулку верхнего гетинаксового диска, закреплена стальная втулка 7 со штифтом 8, предназначенная для сцепления с приводным устройством и перевода колец из одного положения между стержнями в другое. Выведенные от обмоток регулировочные ответвления впаяны в стержни с помощью специальных наконечников (в некоторых конструкциях они ввернуты).

При больших номинальных токах регулировочные ответвления присоединяют к обоим концам контактных стержней. В зависимости от положения барабанные кольца замыкают те или иные стержни, а следовательно, ответвления обмоток.

Общая конструкция переключающего устройства ПБВ типа П6 приведена на рис. 1.12.

Рис. 1.11. Переключающее устройство ПБВ типа П6:

I — ответвление обмоток; 2 — гетинаксовые диски; 3 — бумажно-бакелитовые втулки; 4 — латунные никелированные стержни; 5 — коленчатый вал; 6 — латунные никелированные кольца; 7 — стальная втулка; 8 — штифт

Рис. 1.12. Общая конструкция переключающего устройства ПБВ типа П6:

1, 2, 3, 4 — бакелитовые цилиндры; 5, б — деревянные планки; 7 — изоляционная штанга; 8 — крышка трансформатора; 9 — колпак

Читайте также:  Встроенная кухня с газовым котлом

Переключающее устройство встраивается в трансформатор с помощью комплекта установочных бакелитовых цилиндров /, 2, 3 и 4, деревянных планок 5 и 6, крепящих его к ярмовым балкам активной части трансформатора. Переключатель вместе с короткими цилиндрами встроен внутрь общего длинного цилиндра 4. В цилиндре 4 имеется окно для осмотра контактной системы, которое закрывается накидным цилиндром 3, опирающимся на уступы в деревянных стойках. Переключающее устройство установлено таким образом, что контактные стержни фаз Л2, В-, и С2 обращены к ближайшей стенке бака трансформатора, при этом остальные стержни следуют против часовой стрелки, если смотреть на переключатель сверху.

Устройство приводится в действие изоляционной штангой 7, сцепленной одним концом с приводным валом колпака 9, расположенного на крышке 8 трансформатора, а другим концом — с коленчатым валом переключателя.

Переключающее устройство ПТС0-9-120/10 (рис. 1.13, а) установлено на трансформаторах, изготовленных до 1987 г., мощностью 100—1000 кВ • А, напряжением до К) кВ. Контактная система рассчитана на ток 120 А и состоит из девяти неподвижных контактов 1 и двух самоустанавливающихся подвижных контактов 4 сегментного типа. Сегменты, соединяя между собой желаемые регулировочные ответвления фазных обмоток, подключенных к подвижным контактам, образуют нейтраль и тем самым соединяют обмотки в звезду.

Устройство имеет три ступени регулирования: замыкание сегментами контактов Aj-Fj-Z, (рис. 1.13, б) соответствует ступени I (+5 %), контактов X2-Y2-Z2 ступени II (номинал) и контактов XyYyZ2 ступени III (-5 %).

Рис. 1.13. Трехфазное переключающее устройство ПТС0-9-120/10:

а — внешний вид; б — схема контактов; 1 — контакты неподвижные; 2 — цилиндр бумажно-бакелитовый; 3 — коленчатый вал; 4 — контакты подвижные; 5 — трубка изоляционная; 6 — фланец; 7 — колпак; 8 — болт стопорный; 9 — стрелка; 10 — ось коленчатого вала

Переключающие устройства ПБВ оснащены в основном ручными приводами, составными частями которых являются приводная головка и штанга. Штанга может быть изготовлена из дерева (бук) или бумажно-бакелитовой втулки. На нижнем конце штанги 6 (рис. 1.14, а) закреплена муфта 7. Ее вилкообразный конец охватывает штифт # втулки 9, жестко насаженной на конец коленчатого вала 10 переключателя, и свободно входит с ним в зацепление.

Верхний конец штанги соединен с валом привода шарнирно: в отверстие вилкообразной втулки 2, плотно насаженной на вал колпака, свободно вставлен валик 4. Стальная муфта 5 штанги сцеплена с валиком штифтом 3 с пружинной манжетой, предотвращающей выскакивание валика и штифта.

Рис. 1.14. Конструкция привода переключающего устройства типа П6:

а — соединение штанги с валом привода и коленчатым валом устройства; б ив — детали привода; / — крышка трансформатора; 2 — вилкообразная втулка; 3 — валик-штифт с пружинной манжетой; 4 — валик; 5 — стальная муфта; 6 — бумажно-бакелитовая штанга; 7 — муфта; 8 — штифт; 9— втулка; 10— коленчатый вал; 11 — винт; 12 — выступы колпака; 13 — колпак; 14 — нониус- ное кольцо; 15 — стопорные болты; 16 — рукоятка; 17 — указатель; 18 — вал со шпонкой; 19 — выступы; 20 — крышка сальника; 21 — фланец; 22 — упор; 23 — болт; 24 — штуцер уплотняющий; 25 — набивка сальниковая

Гибкая связь штанги с валом колпака 13 (рис. 1.14, б) компенсирует возможное отклонение их осей при сборке привода.

Подгонка положения колпака привода к контактной системе переключающего устройства осуществляется с помощью нониусного кольца 14. Кольцо связано шпонкой с валом 18 и крепится к колпаку винтом 11 через одно из девяти отверстий в кольце. В выточке внутри колпака имеется десять отверстий с резьбой для винта 11. Отверстия в кольце и колпаке размещены равномерно по окружности одного диаметра. Угол между соседними отверстиями в кольце равен 40° (360/9), а в колпаке — 36° (360°/10). Это позволяет закреплять нониусное кольцо в колпаке в положениях, отличающихся одно от другого на угол 4° (36-т40°) или ему кратный: 8, 12, 16° и т.д.

К крышке 1 (рис. 1.14, а) трансформатора приварен установочный фланец 21 (рис. 1.14, б), к которому на уплотняющей резиновой прокладке гремя болтами 23 крепится крышка 20 сальника. Через крышку сальника проходит вал 18, уплотненный сальниковой набивкой. Крышка сальника имеет шесть выступов 19. На пяти из них нанесены цифры I, И, III, IV и V, обозначающие ступени переключения.

На шестом выступе установлен упор 22, ограничивающий поворот колпака. Поворотом рукоятки 16 на 60° осуществляется перевод коленчатого вала из одного положения в другое. В рабочем положении указатель 17 колпака должен находиться по середине выступа крышки сальника, совпадая с соответствующей цифрой, а два отверстия для стопорных болтов 15 в колпаке должны совпадать с двумя из шести отверстий в крышке сальника, через которые колпак крепится к ней. Выступы 12 колпака и упор 22 не позволяют переводить переключатель из положения I в положение V и наоборот, минуя промежуточные ступени.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector