Трансформатор мощностью и регулированием напряжения с переключением ответвлений под нагрузкой на 10кВ, 20кВ, 35кВ

Напряжение в любой электрической линии не является постоянной величиной. По мере роста и снижения нагрузки на стороне потребителя в течение дня, а также при колебаниях напряжения общей системы, фактическое напряжение, подаваемое конечному пользователю, изменяется вместе с ними. Трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой специально разработан для компенсации этого явления — он изменяет ответвления обмотки при включенном трансформаторе и подключенной нагрузке, без прерывания электроснабжения. Это его основное отличие от обычного трансформатора с переключением ответвлений без нагрузки, регулировка которого возможна только после отключения трансформатора от сети.

Что такое трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой?

Каждый трансформатор имеет внутреннее сопротивление, поэтому некоторое падение напряжения при передаче электроэнергии неизбежно, и величина этого падения меняется вместе с подключенной нагрузкой. В сочетании с естественными колебаниями напряжения системы это приводит к изменению напряжения в точке передачи энергии, которое может выйти за допустимые пределы при отсутствии регулировки. Трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой контролирует данный параметр, и когда отклонение превышает заданное пороговое значение, после короткой задержки переключает ответвление для возврата напряжения в стабильный диапазон — всё это происходит при подключенной нагрузке и непрерывной подаче электроэнергии.

Данная функция наиболее важна для силовых трансформаторов, установленных рядом с центром нагрузки. Со стороны первичной обмотки такие устройства обычно подключаются либо к магистральной сети напряжением 220 кВ и выше, либо к региональной распределительной сети 35–110 кВ, откуда передают активную и реактивную мощность потребителям. Поскольку эти трансформаторы обладают достаточно большим сопротивлением короткого замыкания, любое изменение региональной нагрузки напрямую влияет на напряжение на шинах питания. При отсутствии функции переключения ответвлений под нагрузкой напряжение на шинах изменяется синхронно с нагрузкой. При наличии данной функции, в комплексе с устройствами компенсации реактивной мощности, такими как параллельные конденсаторы и низковольтные реакторы, трансформатор может непрерывно переключать ответвления для поддержания качества напряжения в требуемых пределах независимо от колебаний региональной нагрузки.

Почему важна регулировка напряжения под нагрузкой

1. Повышение коэффициента соответствия напряжения норме

Коэффициент соответствия напряжения норме — доля времени, в течение которого напряжение находится в пределах номинального допуска — является одним из ключевых показателей качества электроснабжения. Благодаря возможности трансформатора с переключением ответвлений под нагрузкой корректировать напряжение в реальном времени без отключения линии, этот показатель стабильно поддерживается на высоком уровне, обеспечивая стабильное напряжение для бытовых, промышленных и сельскохозяйственных потребителей.

2. Улучшенная компенсация реактивной мощности и более высокая эффективность использования конденсаторов

Выходная мощность конденсаторных батарей для компенсации реактивной мощности пропорциональна квадрату рабочего напряжения, поэтому они очень чувствительны к изменениям напряжения. При снижении напряжения системы эффект компенсации заметно ослабевает. При росте напряжения нерегулируемая система рискует получить избыточную компенсацию подключенного оборудования, что приведёт к превышению допустимого напряжения на выводах и угрозе изоляции и ресурсу оборудования. Трансформатор с переключением ответвлений под нагрузкой предотвращает такие ситуации. Благодаря своевременному переключению ответвлений основного трансформатора для возврата напряжения на шинах в норму отпадает необходимость отключать устройства компенсации реактивной мощности во избежание обратной подачи реактивной мощности в сеть — это защищает оборудование и сохраняет инвестиционную ценность системы компенсации реактивной мощности.

3. Снижение потерь при передаче и распределении электроэнергии

Потери электроэнергии в распределительной сети минимальны, когда рабочее напряжение близко к номинальному значению — любые отклонения в обе стороны увеличивают потери. Использование переключателя ответвлений под нагрузкой для поддержания напряжения на шинах подстанции в допустимых пределах, чтобы подключенное оборудование стабильно работало около номинального напряжения, остаётся одним из наиболее экономичных способов снижения постоянных потерь при передаче электроэнергии в сети.

Варианты классов напряжения: 10кВ, 20кВ и 35кВ

Данная серия выпускается для классов напряжения 10кВ, 20кВ и 35кВ, охватывая диапазон, наиболее востребованный для региональных подстанций, промышленных распределительных сетей и средневольтных линий питания. Выбор подходящего класса напряжения зависит от входного напряжения питания на объекте и профиля нагрузки на выходе. Наша инженерная команда поможет подобрать нужный класс напряжения и диапазон переключения ответвлений под условия вашей сети.

Типичные области применения

Эти трансформаторы широко применяются на региональных распределительных подстанциях со значительными суточными колебаниями нагрузки, на промышленных объектах с переменной или тяжелой электрической нагрузкой, а также на любых участках сети, где требуется стабильность напряжения без простоев, возникающих при регулировке ответвлений без нагрузки. Часто они работают в паре с системами компенсации реактивной мощности, поскольку совместно обеспечивают качество напряжения и баланс реактивной мощности в сети.

Почему выбирают эту серию

Надежная регулировка напряжения под нагрузкой зависит от качества механизма переключателя ответвлений, конструкции изоляции и способности устройства выдерживать многократные переключения в течение всего срока службы без ухудшения характеристик. Данная серия изготовлена с учётом этих долгосрочных эксплуатационных требований и даёт операторам сетей надёжный инструмент для поддержания стабильного качества напряжения, защиты оборудования компенсации реактивной мощности и снижения потерь распределения электроэнергии — без прерывания питания потребителей.

Эксплуатационные параметры