IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Эффективное использование трансформаторного оборудования при высоких напряжениях в значительной мере зависит от технических возможностей устройств РПН, являющихся неотъемлемой частью этого оборудования.

Поэтому одним из существенных направлений электроэнергетики является использование тиристорных РПН на трансформаторах для регулирования напряжения силовых трансформаторов большой мощности с повышением качества электроэнергии в электрических сетях.

Переключающие устройства РПН в наши дни широко используются в силовых и распределительных трансформаторах, они играют важную роль в сбережении и повышении качества энергии. Задача устройства РПН состоит в регулировании уровня напряжения в различных трансформаторах.

Основными компонентами РПН являются:

• избиратель ответвлений

• предизбиратель ответвлений

• контактор

• токоограничивающий реактор

• моторный привод (регулирующее оборудование)

Устройства РПН изготавливаются в различных вариациях, многое зависит от следующих факторов:

• номинальный уровень тока

• номинальное напряжение

• число ступеней

• схема регулирования

Важным классификационным признаком устройств РПН является способ разрыва электрической дуги в контакторе.

Применение тиристоров позволяет полностью избавиться от дуги в контакторах. Тиристорно-контактные резисторные устройства РПН подобны по своим схемам обычным резисторным устройствам РПН, тиристоры заменяют в них контакты дугогасительных камер. (Рис.1.)

В

(Рис.1.) Схема диодно – контактных и

тиристорно – контактных контакторов

исходном положении, соответствующем выбору ответвления 1, контакты занимают положение, показанное на схеме. Сначала контакт 2 переходит из положения 3 в положение 4, при этом через резистор 5 начинает протекать циркулирующий ток.

 

Блокировочные контакты 6 и 7 переключаются из положения 8-9 в положение 10-11, и к тиристорам 12 подключается схема управления 13. Ток резистора проходит через трансформатор тока 14, возникает сигнал управления, отпирающий тиристоры 12, через которые начинает протекать ток после размыкания контакта 15. При этом возбуждается трансформатор тока 16, и через диод 17 подается сигнал на отпирание тиристора 18. Последний шунтирует выход схемы управления 13, тиристоры 12 запираются, и ток нагрузки протекает только через контакты 19, 2, 4 и резистор 5.

Размыкается контакт 21. После замыкания 22 и 23 переключение заканчивается. При обратном переключении ток отключается тиристорами 24 при включении вспомогательного тиристора 25, управляемого от трансформатора тока 26 через диод 27, а контакты 22 и 23 меняются ролями с контактами 21 и 15

В этой схеме, как и во многих других тиристорно-контактных схемах, имеются контакты, которые замыкаются под 25 током, но размыкаются без тока и дуги не рвут. При замыкании возможно небольшое искрообразование, и контактор должен располагаться в масляном объеме, отдельном от трансформатора.

Преимущества тиристорных РПН:

•  

  1. Применение тиристорных РПН позволяет полностью избавиться от дуги в контакторах и способствует более плавной коммутации.

  2. Основные трудности использования чисто механических систем РПН в отличие от тиристоров систем регулирования связаны с проблемами износостойкости контактов. Использование тиристорных РПН позволяет обеспечивать переключение регулировочных обмоток трансформатора и применять систему бесконтактного регулирования напряжения.

  3. Повышенный уровень пропускной способности

  4. Достоинством тиристорных РПН является оптимизация уровня напряжения ЛЭП по критерию снижения потерь энергии от нагрева, коронирования и емкостных токов.

Недостаток заключается в том, что переключатели ответвлений являются более сложными, что сказывается на усложнении системы управления и требуют низкого напряжения источника питания. Они также могут быть более дорогими.

Тиристорное РПН устройство предназначено для регулирования напряжения силовых трансформаторов 110 кВ большой мощности (до 120 мВ.А). При разработке к устройству предъявлены требования высокой надежности, обеспечивающей безаварийную работу в течении всего срока эксплуатации, и работоспособности при выходе из строя тиристорного блока.

Литература:

1. Туманов И. М., Алтунин Б. Ю. Тиристорные и тиристорно-контактные установки для стабилизации и регулирования параметров электроэнергии: Учебн. Пособие / Нижегород. гос. техн. ун-т. Н. Новгород, 1993. – 223 с.

2. Симанов С. В., Тиристорные переключающие устройства для регулирования напряжения силовых трансформаторов: Автореф. дис…канд. техн. наук. Горький: ГПИ 1986. – 19с

Код для цитирования: Скопировать