Quadrature Boosters

Поток активной мощности в линии переменного тока зависит от угла фазового сдвига между вектором напряжения источника электроэнергии в начале линии и вектором напряжения приёмника электроэнергии в конце линии. Эту закономерность использует фазоповоротный трансформатор (ФПТ, он же фазосдвигающий трансформатор, кросс-трансформатор, Phase—Shifting Transformer, Phase Angle Regulator, Quadrature Booster), который применяется для управления потоками активной мощности в трёхфазных электрических сетях.

Стоит сразу оговориться, что подобное управление возможно только в том случае, если между источником и приёмником энергии существует несколько линий электропередачи.

Тогда, принудительно изменяя величину фазового угла в одной или нескольких линиях, можно перераспределять потоки мощности между линиями электрической сети. В результате у Системного оператора и сетевых компаний появляется возможность рациональнее загружать линии, снижать послеаварийные перегрузки, избегать нежелательных перетоков энергии и т. д., повышая общую надёжность сетей. Естественное же распределение потоков мощности часто приводит к перегрузке маломощных линий и ограничению пропускной способности мощных, увеличению потерь электроэнергии и другим негативным последствиям.

Дружная пара

ФПТ строится на основе двух трансформаторов: параллельного и последовательного (см. рис.). Первичные обмотки параллельного трансформатора соединяются по схеме «треугольник», и напряжения в его вторичных обмотках оказываются сдвинуты по отношению к фазным напряжениям источника на 90°. Каждая вторичная обмотка снабжена блоком отпаек и заземлена в центре или на одном конце.

Фазные напряжения через переключатели отпаек подаются на последовательный трансформатор, первичные обмотки которого включены по схеме «звезда» с заземлённой нейтралью. Вторичные обмотки последовательного трансформатора включаются в разрыв фазных проводов линии и добавляют к вектору напряжения источника компоненты, сдвинутые по фазе на 90°.

Схема фазоповоротного трансформатора

Общее напряжение на выходе трансформатора равно векторной сумме напряжения источника питания и дополнительной квадратурной составляющей, а потому изменяет свою фазу относительно входного напряжения. Меняя положение переключателя отпаек, можно изменять амплитуду и полярность вектора квадратурной составляющей, вносимой ФПТ, и таким образом регулировать величину угла между векторами напряжения на входе и выходе линии электропередачи, на которую нагружен фазоповоротный трансформатор.

Мощный ФПТ — это огромная конструкция. Каждый из двух трансформаторов в «сухом» виде может иметь массу до 300 т.

После установки на подстанции, наполнения маслом и соединения общая масса установки нередко переваливает за 1000 т. Капитальные затраты на строительство ФПТ могут быть довольно высокими: 4-9 млн долл. за систему мощностью более 2000 МВ·А. Однако эти затраты достаточно быстро окупаются благодаря оптимизации режимов работы электросети.

Мировой опыт

Фазоповоротные трансформаторы (в Британии их называют квадратурными бустерами, Quadrature boosters, QB) применяются в британской энергосистеме с 1969 г., когда был введён в эксплуатацию первый образец на напряжение 275 кВ. В настоящее время в стране действуют около 15 ФПТ мощностью от 750 до 2750 МВ·А с номинальными напряжениями 275 и 400 кВ.

Энергосистема королевства допускает управление потоками мощности после отключения одной или нескольких крупных ЛЭП, что позволяет повысить надёжность электроснабжения потребителей.

Французские энергокомпании с 1998 г. разрабатывают и внедряют ФПТ в собственной энергосистеме и в электрических сетях других государств. Иногда ФПТ комплектуются автотрансформатором, у которого переключатель ответвлений способен работать под нагрузкой, что позволяет в определённых пределах регулировать величину тока в линии во время её работы. Длительный опыт эксплуатации ФПТ во Франции подтвердил их эффективность для решения проблемы распределения потоков мощности.

В Нидерландах и Бельгии ФПТ в основном используются на транзитных подстанциях, связывающих национальные энергосистемы. Например, линия 220 кВ между подстанциями Chooz компании RTE и Monceau компании Elia, важная для бельгийского индустриального района Шарлеруа, может быть сильно перегружена в случаях отказов на других межнациональных ЛЭП.

ФПТ 220/150 кВ, установленный на подстанции Monceau, имеет мощность 400 МВ·А и обеспечивает диапазон регулирования фазы от -15 до +3°. Системы управления и защиты автоматически реагируют не только на команды Системного оператора, но и на различные аварийные события, такие, как удары молний, повреждения линий и выключателей.

В США и Канаде фазоповоротные трансформаторы используются для решения широкого круга задач, включая увеличение резерва мощности подстанций, ослабление взаимного влияния линий и даже для плавок гололёда. Например, ФПТ компенсирует паразитный сдвиг фаз, внесённый токоограничивающими реакторами (схема ФПТ-Р), которые срабатывают при коротких замыканиях. В некоторых случаях последовательно в линию включается блок, состоящий из двух параллельных цепей: ФПТ-Р и ФПТ-C (ФПТ, последовательно соединённый с конденсатором). Такая схема обеспечивает постоянную реактивную мощность и максимальную передачу активной мощности по линии.

В 2009 г. в Казахстане была введена в эксплуатацию межрегиональная ЛЭП 500 кВ Северный Казахстан — Актюбинская область протяжённостью 487 км. На подстанции 500 кВ Ульке впервые в СНГ был установлен ФПТ 500/220 кВ мощностью 400 МВ·А, обеспечивающий диапазон сдвига фазы 0-20°. Агрегат спроектирован и изготовлен компанией «Запорожтрансформатор».

А что у нас?

В России до недавнего времени не было ни одного фазоповоротного трансформатора, хотя проекты по их применению разрабатывались. Ещё в 1996 г. планировали на подстанции 500/220 кВ Костромской ГРЭС установить шесть ФПТ оригинальной конструкции (кросс-трансформаторов) на номинальное напряжение 230 кВ, пропускаемую мощность 400 МВ·А и диапазон сдвига фаз ±8°.

Проект, одобренный на заседании научно-технического совета РАО «ЕЭС России», обещал 30-процентное снижение потерь в сетях 220 и 110 кВ АО «Костромаэнерго» и 50-процентное снижение потерь в саратовской энергосистеме благодаря вытеснению межсистемных перетоков из этих сетей в магистральную сеть 500 кВ.

Второй проект применения ФПТ в России родился в 2009 г. Его идея та же - перенос потоков энергии из распределительных сетей в магистральные. Но масштаб уже совсем другой. Авторы проекта предполагали по всей России снизить потери в электрических сетях в 1,4-1,5 раза и заодно обещали дополнительный экономический эффект благодаря снижению затрат на передачу электроэнергии в Европу, страны СНГ и Китай. Проект остаётся нереализованным.

И вот совсем недавно, кажется, «лёд тронулся»: на Волжской ГЭС впервые в России введён в опытную эксплуатацию фазоповоротный трансформатор, изготовленный совместным предприятием «Силовые машины — Тошиба. Высоковольтные трансформаторы». Компания «РусГидро» заменяет устаревшие и изношенные гидроагрегаты Волжской ГЭС на новые, повышенной мощности. Между тем сетевая инфраструктура не позволяет ГЭС выдавать полную мощность в энергосистему.

Фазоповоротный трансформатор на Волжской ГЭС

Вместо реконструкции действующих и строительства новых сетевых объектов, что потребовало бы значительных затрат, было принято более эффективное решение — использование фазоповоротного трансформатора. В настоящее время ГЭС выдаёт свою электроэнергию по линиям 220 и 500 кВ. При этом пропускная способность сети 220 кВ в регионе практически исчерпана, а сеть 500 кВ имеет значительный запас. ФПТ позволит эффективно перераспределить мощность.

По данным компании, с помощью фазоповоротного трансформатора затраты на присоединение увеличенной мощности Волжской ГЭС к энергосистеме снижены в более чем 6 раз.

Источник: Энерговектор

Фазосдвигающий трансформатор

 

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трансформаторах для железнодорожных подстанций. Полезной моделью решается задача создания фазосдвигающего трансформатора, характеризующегося широкими функциональными возможностями, благодаря расположению на крышке бака начал и концов фаз первичной и вторичной обмоток, и, следовательно, неоднозначности группы соединения, при выполнении которой отпадает необходимость проникновения внутрь бака. Для решения поставленной задачи в фазосдвигающем трансформаторе, содержащем расположенный внутри бака трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, начала фаз которых соединены с вводами, расположенными снаружи бака, образуя два соответствующих ряда, предложено, согласно настоящей полезной модели, концы фаз первичной и вторичной обмоток соединить с вводами, расположенными снаружи бака, при этом концы фаз первичной обмотки расположить в том же ряду, что и начала фаз первичной обмотки, а концы фаз вторичной обмотки расположить в том же ряду, что и начала фаз вторичной обмотки таким образом, что каждый ввод каждой фазы первичной обмотки расположен оппозитно каждому вводу одноименной фазы вторичной обмотки, при этом, по крайней мере, один из средних вводов каждого ряда соединен с крайним вводом этого ряда, и один крайний ввод фазы первичной обмотки соединен с расположенным оппозитно ему вводом одноименной фазы вторичной обмотки.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трансформаторах для железнодорожных подстанций.

Известен трансформатор, содержащий расположенный внутри бака трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, начала фаз которых соединены с вводами фаз, расположенными снаружи бака, образуя два соответствующих ряда, а концы фаз первичной и вторичной обмоток размещены внутри бака [Л.1].

Описанное в [Л.1] выполнение трансформатора характеризуется ограниченными функциональными возможностями, обусловленными выведением снаружи бака, на его крышку, только начал фаз первичной и вторичной обмоток, с расположением в одном ряду начал фаз первичной обмотки, а в другом ряду — начал фаз вторичной обмотки, при однозначности группы соединения и невозможности в случае необходимости менять группу соединения обмоток без проникновения внутрь бака, т.е. без снятия крышки и пересоединения концов обмоток внутри бака.

Полезной моделью решается задача создания фазосдвигающего трансформатора, характеризующегося широкими функциональными возможностями, благодаря расположению на крышке бака начал и концов фаз первичной и вторичной обмоток, и, следовательно, неоднозначности группы соединения, при выполнении которой отпадает необходимость проникновения внутрь бака.

Для решения поставленной задачи в фазосдвигающем трансформаторе, содержащем расположенный внутри бака трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, начала фаз которых соединены с вводами, расположенными снаружи бака, образуя два соответствующих

ряда, предложено, согласно настоящей полезной модели, концы фаз первичной и вторичной обмоток соединить с вводами, расположенными снаружи бака, при этом концы фаз первичной обмотки расположить в том же ряду, что и начала фаз первичной обмотки, а концы фаз вторичной обмотки расположить в том же ряду, что и начала фаз вторичной обмотки таким образом, что каждый ввод каждой фазы первичной обмотки расположен оппозитно каждому вводу одноименной фазы вторичной обмотки, при этом, по крайней мере, один из средних вводов каждого ряда соединен с крайним вводом этого ряда, и один крайний ввод фазы первичной обмотки соединен с расположенным оппозитно ему вводом одноименной фазы вторичной обмотки.

Полезная модель поясняется на примере выполнения чертежами, представляющими собой: фиг. 1 — схематичное изображение активной части заявляемого фазосдвигающего трансформатора; фиг.2 — вид сверху (крышка бака) заявляемого фазосдвигающего трансформатора; фиг.3а — первый вариант соединения начал и концов фаз первичной и вторичной обмоток заявляемого фазосдвигающего трансформатора, 3б — соответствующее этому варианту соединение вводов фаз; фиг.4а — второй вариант соединения начал и концов фаз первичной и вторичной обмоток заявляемого фазосдвигающего трансформатора; 4б — соответствующее этому варианту соединение вводов фаз.

Фазосдвигающий трансформатор содержит бак 1, в котором размещен трехстрежневой магнитопровод 2 с первичной обмоткой 3, имеющей фазы 4 и 5, и вторичной обмоткой 6, имеющей соответственно одноименные с первичной обмоткой 3 фазы 7 и 8.

Начала и концы фаз первичной обмотки 3 и вторичной обмотки 6 соединены с вводами, расположенными снаружи бака 1, в частности, на его крышке 9.

Начало фазы 4 соединено с вводом 10, конец этой же фазы соединен с вводом 11, начало фазы 5 соединено с вводом 12, конец этой же фазы с вводом 13. Начало фазы 7, одноименной с фазой 4, соединено с вводом 14, конец фазы 7 соединен с вводом 15. Начало фазы 8, одноименной с фазой 5, соединено с вводом 16, а конец фазы 8 соединен с вводом 17.

Все вводы 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 расположены снаружи бака 1, на его крышке.

Вводы 10, 11, 12 и 13, соединенные с началами и концами фаз первичной обмотки 3, образуют первый ряд, а вводы 14, 15, 16 и 17, соединенные с началами и концами фаз вторичной обмотки 6, образуют второй ряд.

Каждый ввод каждой фазы первичной обмотки 3 расположен оппозитно каждому вводу одноименной с фазой вторичной обмотки 6. В частности, ввод 10 первого ряда расположен оппозитно вводу 15 второго ряда, ввод 13 первого ряда расположен оппозитно вводу 17 второго ряда, ввод 12 первого ряда расположен вводу 16 второго ряда, ввод 11 первого ряда расположен оппозитно вводу 14 второго ряда.

Вводы 12 и 13 занимают среднее положение в первом ряду, а вводы 10 и 11 — крайнее положение в этом же ряду, вводы 16 и 17 занимают среднее положение во втором ряду, а вводы 14 и 15 — крайнее положение в этом же ряду.

Фазосдвигающий трансформатор работает следующим образом.

При питании им нагрузки по принципиальной схеме, изображенной на фиг.3а, вводы соединяются, как показано на фиг.3б: один из средних вводов первого ряда, а именно ввод 12, соединен с крайним вводом 10 этого же ряда, а ввод 16 — один из средних вводов второго ряда соединен с крайним вводом 14 этого же ряда. При этом один крайний ввод 10 первого ряда (первичной обмотки 3) соединен с расположенным

оппозитно ему вводом 15 второго ряда (вторичной обмотки 6) одноименной фазы «b».

При питании фазосдвигающим трансформатором нагрузки по принципиальной схеме, изображенной на фиг.4а, вводы соединяются, как показано на фиг.4б: один из средних вводов первого ряда, а именно ввод 13, соединен с крайним вводом 10 этого же ряда, а ввод 17 — один из средних вводов второго ряда соединен с крайним вводом 15 этого же ряда. При этом один крайний ввод 11 первого ряда (первичной обмотки 3) соединен с расположенным оппозитно ему вводом 14 второго ряда (вторичной обмотки 6) одноименной фазы «b».

Такое расположение вводов оказывается универсальным для включения трансформатора для включения трансформатора как по схеме За, так и по схеме 4а, способным существенно расширить функциональные возможности трансформатора и использовать его для включения по одной из двух возможных схем.

Это обстоятельство позволяет иметь, например на железнодорожной подстанции, где используется указанная схема соединения, один резервный трансформатор вместо двух.

Литература:

1. Г.Ф.Быстрицкий, Б.И.Кудрин. / Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов / Москва, Издательский центр «Академия», 2003 г., стр.58, рис.2.13, а, б, в.

Фазосдвигающий трансформатор, содержащий расположенный внутри бака трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, начала фаз которых соединены с вводами, расположенными снаружи бака, образуя два соответствующих ряда, отличающийся тем, что концы фаз первичной и вторичной обмоток соединены с вводами, расположенными снаружи бака, при этом концы фаз первичной обмотки расположены в том же ряду, что и начала фаз первичной обмотки, а концы фаз вторичной обмотки расположены в том же ряду, что и начала фаз вторичной обмотки таким образом, что каждый ввод каждой фазы первичной обмотки расположен оппозитно каждому вводу одноименной фазы вторичной обмотки, при этом, по крайней мере, один из средних вводов каждого ряда соединен с крайним вводом этого ряда, и один крайний ввод фазы первичной обмотки соединен с расположенным оппозитно ему вводом одноименной фазы вторичной обмотки.

Трансформаторы фазосдвигающие | Трансформеры | Сименс Энерджи Глобал

Создание баланса внутри и между сетями

В электрических сетях фазосдвигающие трансформаторы обеспечивают управление потоками активной мощности. Принуждая или блокируя нагрузки, они не только повышают стабильность и гибкость сетей, но и помогают операторам сетей получить максимальную отдачу от существующего оборудования. Фазовращатели доступны в диапазоне от ≤ 2000 МВА до ≤ 765 кВ. Компактная конструкция с низким уровнем шума, высокой способностью фазового сдвига, а также доступна с изоляцией из сложного эфира.

Новый уровень экологичности — первый в мире фазовращатель с изоляцией из сложного эфира

Скачать флаер

Технология и преимущества Во все более сложной среде производства электроэнергии и растущем энергетическом рынке способность контролировать поток энергии имеет решающее значение. Фазосдвигающие трансформаторы Siemens Energy защищают линии, повышают надежность сетей и снижают потери при передаче. Увеличьте пропускную способность вашей сети и обеспечьте ее стабильность, сводя к минимуму дорогостоящее расширение сети с помощью специально разработанных фазовращателей Siemens Energy! Они являются одними из самых экономичных и экономичных решений для управления потоками энергии.

Целостный подход: от обращения к заказчику до включения питания на объекте

Компания «Сименс Энерджи» внедрила услугу, которая выходит за рамки тонкой настройки требований заказчика. Специалисты в предметной области проводят исследования сетки, которые направлены на создание всестороннего профиля, чтобы ответить на ключевой вопрос: какие возможности необходимы фазовращателю для решения проблем клиента?

После того, как спецификации определены, тендер может дать только ограниченный результат, обеспечивающий рентабельность. Поэтому Siemens Energy предлагает клиентам совместный и итеративный подход к определению спецификаций. Эксперты делятся своим мнением о том, какие комбинации спецификаций влияют на стоимость и производительность, а специалисты по планированию сетей заказчиков имеют четкое представление о требуемых возможностях их нового трансформатора.

 

Этот подход «Сименс Энергетика» сочетает в себе опыт и знания, чтобы предоставить клиентам идеально адаптированный трансформатор – наиболее экономичное и надежное решение для достижения требуемой производительности.

Такой целостный подход гарантирует, что конкретные потребности и ситуации клиента влияют на все решения, начиная с самого первого этапа проекта и заканчивая включением питания на объекте. Наше уникальное видение позволяет производить фазовращатели, которые не только созданы в соответствии со спецификациями, но и обладают большей гибкостью при решении задач заказчика.

Клиенты получают выгоду от…

• более 50 лет опыта проектирования фазовращателей
  
• специализированные конструкторы и инструменты для проектирования фазовращателей
• правил проектирования и инструментов с отличными результатами испытаний и самыми высокими оценками
• множество вариантов, от решений с двумя баками с «faltenbalg» до масломасляных втулок

Получите максимум от своего фазосдвигателя

Будучи наиболее экономичным решением для управления потоками энергии, фазосдвигающие трансформаторы способствуют финансовому успеху сетевых операторов в конкурентной энергетической среде. Фазовращатели Siemens Energy, отличающиеся надежностью и эффективностью торговой марки, обладают целым рядом конкурентных преимуществ.

• Повышение устойчивости сети
• Большая гибкость при адаптации к сетевым изменениям
• Большая независимость от других сетевых операторов

• Контроль мощности, регулирование и регулирование напряжения
• Уменьшение или увеличение нагрузки активной мощности определенных линий
• Предотвращение перегрузок линии
• Блокировка – или даже реверс – мощность
• Уменьшение и/или устранение петлевых потоков

• Увеличение активной мощности сети
• Возможность прямого источника питания
• Включение коммерческой торговли
• Предоставление экономичного решения для управления потоком энергии
• Оптимизация потерь*
• Предоставление операторам большей свободы действий при планировании крупных инвестиций в расширение сети

* Зависит от соотношения импедансов и сопротивлений линии

Обеспечение стандартов качества

Siemens Energy строго проверяет своих поставщиков. Выбранные партнеры соблюдают стандарты цепочки поставок Siemens Energy, уделяя особое внимание общей стоимости, приверженности качеству и заботе об окружающей среде.

Собранные фазосдвигающие трансформаторы перед отправкой заказчику проходят тщательные испытания на собственных испытательных стендах Siemens Energy. Эти подходы — наряду с фирменной точностью производства Siemens — обеспечивают соблюдение гарантийных значений и успешную работу в полевых условиях.

• Точные стандарты квалификации субпоставщика
• Точные производственные процессы с очень низкими производственными допусками
• Чрезвычайно низкий уровень отказов*
  
• Стабильная работа продукта в течение всего срока службы

*Коэффициент отказов доступен только для трансформаторов переменного тока в целом.

Испытательные стенды Siemens Energy необычайно просторны. Почему? Чтобы обеспечить надежную работу в своей целевой среде, инженеры Siemens Energy тщательно тестируют полностью собранные блоки в своих испытательных стендах — даже огромные гиганты, такие как фазовращатели с двумя баками.

Испытательные установки Siemens Energy позволяют проводить испытания объектов длиной до 35 метров (м), шириной до 18 метров и высотой до 21 метра. Чтобы дать вам представление о размерах: этот Con Edison 575 МВА — 345 кВ PST поставляется с 190,8 м х 13,1 м х 8,9 м.

Области применения Быстро меняющийся энергетический ландшафт гетерогенных электрических сетей ставит перед операторами такие же быстро возникающие проблемы. В сети, борющейся с нежелательными перетоками мощности из соседних сетей — например, из-за трудноконтролируемого ввода от возобновляемых источников энергии — фазосдвигатели защищают от дополнительных нагрузок и обеспечивают стабильность и надежность сети, активно балансируя количество переключений. мощность. Изменяя эффективный фазовый сдвиг между входным напряжением и выходным напряжением линии передачи по мере необходимости, фазовращатели усиливают, блокируют и даже возвращают вспять потоки мощности, а также уменьшают или устраняют петлевые потоки. Фазовращатели могут перебалансировать нагрузку на линии между параллельными линиями или участками сети.

Увеличение пропускной способности

В нерегулируемой сети полное сопротивление линий будет определять естественное распределение нагрузки. Он уязвим для узких мест при передаче, что, в свою очередь, может привести к перегрузке отдельных линий. Изменяя фазовый угол между источником и нагрузкой, фазовращатель может управлять потоком нагрузки между параллельными линиями и сегментами сети, эффективно предотвращая перегрузки.

Улучшить стабильность сетки

Рост числа взаимосвязанных сетей создает более сложные потоки электроэнергии — тенденция, которая заставляет операторов рассматривать возможность дорогостоящей модернизации сети. Фазовращатели стали универсальной и более экономичной альтернативой: они блокируют нежелательные потоки электроэнергии из соседних сетей; они устраняют петлевые потоки; и они быстро восстанавливают связь после отключения электроэнергии — даже к сетям с большой разницей фазового угла.

Получите энергию прямо из источника

Распределенная генерация электроэнергии открывает новые возможности – энергоемкие объекты могут получать электроэнергию прямо с близлежащих электростанций. Это беспроигрышный вариант: потребитель энергии пользуется более низкими тарифами и резервным источником питания — сетью общего пользования. Производитель энергии обеспечивает стабильную базовую нагрузку для своей станции и, возможно, более высокую продажную цену. Что им нужно, чтобы заставить его работать? Отдельная линия, управляемая фазовращателем.

Межсетевая торговля

Контракты регулируют межсетевую торговлю между странами, энергетическими компаниями и сетевыми операторами. Но фактический поток энергии не так легко контролировать. Это результат многих факторов, от подачи до характеристик сети. Разрыв между физическим потоком электроэнергии и договорными обязательствами может повлиять как на прибыль, так и на стабильность сети. Все больше и больше операторов используют фазовращатель для активного закрытия разрыва и удержания его закрытым.

портфолио Фазосдвигающие трансформаторы представляют собой очень сложные устройства. Чтобы удовлетворить уникальные потребности каждого клиента, фазовращатели Siemens Energy разрабатываются и производятся в соответствии со спецификацией.

Квадратурный бустер

• Мощность МВА зависит от фазового угла
• Все уровни напряжения
• Безопасное решение (регулирующая обмотка на нейтральном конце)
• Один 3-фазный РПН для малой мощности
• Наибольший фазовый угол и возможные номиналы
• Дорогой
• Доступны модели с двумя баками и с одним баком

AUT или трансформатор с двойной обмоткой и вспомогательным трансформатором

• Мощность МВА зависит от фазового угла
• Все уровни напряжения
• Фазовый угол 20°
• Несимметричный
• Возможна высокая мощность
• Используется как трансформатор NET с дополнительной регулировкой фазового угла
• Дорого, но дешевле квадратурного бустера
• Доступны модели с двумя баками и с одним баком

Трансформатор с двойной обмоткой

• 300 МВА
• 40 кВ
• Фазовый угол 20°
• Регулировка по линии и регулировка угла наклона
• РПН в звездообразном соединении
• Большое количество выводов обмотки
• Самое дорогое средство от язвенной болезни, но дешевле

Шестиугольное решение

• Мощность МВА зависит от фазового угла
• 230 кВ
• Очень дешево
• Одинарная обмотка регулирования
• Симметричный
• устройства РПН, подверженные воздействию системных помех
• Различный фазовый угол запаздывания/опережения

Расширенное дельта-решение (симметричное)

• Мощность МВА зависит от фазового угла
• 230 кВ
• Дешево
• Симметричный
• РПН, подверженные системным помехам
• Две регулирующие обмотки

Расширенное дельта-решение (несимметричное)

• Мощность МВА зависит от фазового угла
• 230 кВ
• Фазовый угол 15°
• Очень дешево
• Одинарная обмотка регулирования
• РПН, подверженные системным помехам
• Несимметричный

Истории успеха и рекомендации Фазовращатели Siemens Energy предназначены для работы и условий во всем мире. Они не только отвечают самым высоким требованиям клиентов, но и соответствуют как национальным, так и международным стандартам.

Загрузки и услуги Для вашего удобства мы собрали актуальные загрузки в одном месте.

вопросы и ответы Мы организуем вебинары и другие мероприятия, чтобы дать операторам сети возможность задать конкретные вопросы о фазовращателях. Вот примеры из нашей последней сессии вопросов и ответов.

Стандартные переключатели ответвлений трансформатора подстанции также используются в фазовращателях. Однако разработчик должен учитывать перевозбуждение в режиме замедления, то есть повышенное напряжение на RW. Согласно установленному стандарту, переключатель ответвлений должен быть в состоянии переключать 2-кратный номинальный ток. Перевозбуждение часто требует ограничения перегрузки. Вы можете использовать стандартный контроллер TAPCON.

В настоящее время не существует тиристорных переключателей ответвлений для больших силовых трансформаторов. Стандарт для выключателя составляет ок. 5,4 с/нажатие При быстром переключении передач значение снижается до 2,7 с/нажатие.

Вам понадобятся исследования по распределению нагрузки, короткому замыканию, динамике и переходным процессам при переключении и защите. Вам также могут потребоваться более специализированные исследования по ряду причин, например, из-за конкретного региона, в котором вы находитесь. Например, если линии в регионе не переставлены, вам потребуется провести исследование несбалансированного потока нагрузки. Другие исследования могут быть сосредоточены на влиянии на гармонический поток мощности или субсинхронные колебания.

400 кВ, да, но мы еще не видели PST 765/765 кВ. Однако существуют автотрансформаторы 765/400 кВ с перпендикулярной составляющей напряжения к общей нейтрали.

Что такое фазосдвигающий трансформатор?

31 января 2021 г.

Фазосдвигающий трансформатор — это специальный тип трансформатора, используемый для управления активной или активной мощностью, протекающей через многосетевую энергосистему. Он используется для стабилизации потока мощности и балансировки нагрузок в энергосистеме.

Фазосдвигающий трансформатор обеспечивает выходную мощность, сдвинутую по фазе под нужным углом относительно входной мощности. Фазу выходной величины можно непрерывно изменять, сохраняя постоянную величину. Давайте посмотрим на конструкцию и работу «фазосдвигающего трансформатора Драйсдейла».

Конструкция фазосдвигающего трансформатора:

Конструкция фазосдвигающего трансформатора Drysdale аналогична асинхронному двигателю. Он состоит из неподвижной обмотки статора и подвижной обмотки ротора.

Статор фазосдвигающего трансформатора намотан однофазными или трехфазными обмотками, как в асинхронных двигателях. Обмотки статора удерживаются в пазах статора из многослойной кремнистой стали для уменьшения потерь в железе.

Мы знаем, что однофазные асинхронные двигатели не являются самозапускающимися двигателями, поскольку вращающееся магнитное поле не создается однофазным питанием. Аналогично разделению фаз статора в однофазных асинхронных двигателях (т. Е. Асинхронных двигателях с расщепленной фазой) для создания вращающегося магнитного поля. Однофазная обмотка фазовращающего трансформатора разделена на две обмотки (т. е. как двухфазная обмотка), как показано ниже.

Теперь создадим вращающееся магнитное поле из этой двухфазной обмотки статора. В создаваемом магнитном поле должна быть разность фаз. Для этого используется устройство расщепления фаз, создающее вращающееся магнитное поле из двухфазной обмотки статора.

Две обмотки расположены перпендикулярно друг другу (90° друг от друга). Одна из обмоток статора подключена через фазовращатель, а другая напрямую через источник питания, как показано выше.

Фазоделитель представляет собой комбинацию последовательно соединенных переменного резистора и конденсатора. Сопротивление и емкость фазоделителя регулируют так, чтобы обмотка, к которой он подключен, давала ток, смещенный на 90° от другой обмотки.

Следовательно, когда токи в двух обмотках статора смещены на 90° и, следовательно, магнитное поле. Двухфазная обмотка статора создает однородное вращающееся магнитное поле.

Подобно статору, обмотка ротора намотана на многослойные структурированные пазы. Для уменьшения реактивного сопротивления рассеяния обмотка ротора располагается ближе к обмотке статора. В ЭДС индукции существует фазовый сдвиг в соответствии с вращением ротора. Фазовый сдвиг ЭДС индукции пропорционален желаемому углу, на который повернут ротор.

Стрелка прикреплена к верхней части вращающегося ротора над шкалой, показывающей угол, на который поворачивается ротор. Шкала содержит углы сдвига фаз, чтобы можно было получить требуемый фазовый сдвиг с выхода.

Работа фазосдвигающего трансформатора:

Когда однофазное питание подается на двухфазную обмотку статора, смещенную на 90°. Он создает однородное вращающееся магнитное поле и соединяется с проводниками ротора. Ниже показана схема двухфазной обмотки статора с переменным сопротивлением и емкостью и соответствующая векторная диаграмма. Такой тип соединения называется квадратурной обмоткой.

Когда токи, создаваемые двухфазной обмоткой статора, смещены на 90°, то имеем I

₂ = jI ₁ , Приравнивая действительную и мнимую части, Поэтому, варьируя R и C, достигается необходимое фазовое расщепление для получения RMF. ЭДС ротора, вызванная одной обмоткой статора, определяется выражением

e ₁ = K I sin ωt cos θ

ЭДС ротора, вызванная обмоткой статора, в которой подключен фазоделитель,

e ₂ = K I sin (ωt + 90°) cos (θ + 90°)

= — K I cos ωt sin t

Чистая ЭДС, индуцированная в роторе, определяется выражением

е = е ₁ + е ₂

= K I sinωt cosθ — K I cosωt sinθ

= K I [sinωt cosθ — cosωt sinθ]

∴ e = K I sin (ωt — θ)

Требуемый переменный фазовый сдвиг из выходных величин ротора может быть получен в соответствии с рабочим объемом ротора.