Яку функцію виконує-перемикач РПН під навантаженням?

Детальне пояснення

Щоб зрозуміти його функцію, давайте розберемо, навіщо він потрібен і як він працює.

1. Основна проблема: коливання напруги

В системі електроенергії напруга в даній точці не є постійною. Він коливається через:

Різне навантаження: коли запускається великий промисловий двигун, він споживає величезний струм, що спричиняє тимчасове падіння напруги («просідання») для інших споживачів на тій же лінії. І навпаки, коли навантаження раптово припиняється, напруга може стрибати.

Втрати в лінії: оскільки електрика переміщується на великі відстані через лінії електропередач, внутрішній опір проводів викликає падіння напруги. Напруга в кінці довгої фідерної лінії буде нижчою, ніж на підстанції.

Для правильної та ефективної роботи клієнтам та обладнанню потрібна відносно стабільна напруга. Надто висока або надто низька напруга може пошкодити обладнання або скоротити термін його служби.

2. Рішення: Налаштування коефіцієнта обертів

Трансформатор працює за принципом електромагнітної індукції, де відношення напруги пропорційне відношенню витків між первинною та вторинною обмотками:

V_первинний / V_вторинний ≈ N_первинний / N_вторинний

РПН фізично змінює це співвідношення обертів (N_primary / N_secondary), підключаючись до різних «відводів» (точок підключення) на обмотці трансформатора. Вибираючи інший відвод, кількість активних витків в обмотці ефективно збільшується або зменшується, таким чином підвищуючи або знижуючи вихідну напругу.

Щоб ПІДВИЩИТИ вторинну напругу: Перемикач РПН вибирає РПН, що зменшує кількість витків у первинній обмотці (або збільшує їх у вторинній).

Щоб ЗНИЖИТИ вторинну напругу: Перемикач РПН вибирає РПН, яке збільшує кількість витків у первинній обмотці (або зменшує їх у вторинній).

3. Ключове завдання: внесення змін «під-завантаженням»

Основна технічна проблема полягає в тому, що ви не можете просто відкрити ланцюг, щоб змінити крани, коли трансформатор подає струм навантаження. Розрив ланцюга під навантаженням може створити потужну дугу, знищивши перемикач РПН і потенційно спричинивши вибух.

 

Як OLTC вирішує це:
РПН — це складний механічний вимикач зі складним перехідним механізмом. Найпоширеніший метод використовує диверторні перемикачі та перехідні резистори.

Він ненадовго з’єднує два суміжні крани.

Він використовує резистори для тимчасового обмеження циркуляції струму між кранами.

Потім він передає струм навантаження зі старого крана на новий.

Нарешті, він від’єднує старий кран.

Весь цей процес відбувається за частки секунди, забезпечуючи плавний перехід без переривання потоку енергії.

 

Основні функції та цілі:

Регулювання напруги: основна функція. Він підтримує стабільну вторинну вихідну напругу, незважаючи на коливання первинної напруги або навантаження.

Контроль реактивної потужності: контролюючи напругу, РПН опосередковано допомагає контролювати потік реактивної потужності в мережі, що є вирішальним для стабільності системи.

Гарантія якості живлення: гарантує, що споживачі отримують напругу в межах заданого допуску (наприклад, 230 В ±10%), захищаючи їхні прилади та обладнання.

Стабільність системи: керуючи профілями напруги в електромережі, це допомагає запобігти падінню напруги, умові, яка може призвести до масових відключень.

 

Де використовуються РПН?

OLTC майже завжди знаходяться на:

Силові трансформатори в передавальних і розподільних підстанціях.

Великі розподільні трансформатори, що живлять промислові комплекси або великі території.