Феррорезонанс в электрических цепях

Влияние на технику

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения могут повлиять на следующую технику:

  1. Телевизоры. Если вы подключите устройство к телевизору, тогда сможете заметить значительное уменьшение растра. Также некоторые цветовые лучи могут быть нарушены.
  2. Радиоприемники. Этот вид техники может потерять свою чувствительность. Выходная мощность приемника также может значительно уменьшиться.
  3. Магнитофоны. Выходная мощность этих устройств может значительно упасть. Стирание записей в этом случае также может ухудшиться.

Как видите, феррорезонансная продукция может иметь свои недостатки. Если вы не знаете, какие феррорезонансные стабилизаторы выбрать, тогда мы сейчас расскажем.

Бытовая техника постоянно улучшается. Именно поэтому производители стабилизаторов феррорезонансного типа также стараются улучшить свои товары. Они улучшают его схему, которая позволит справлять с высокими нагрузками.

Сейчас эта продукция может точно выполнять настройку напряжения. Процесс изменения и стабилизации напряжения происходит с помощью трансформатора. При необходимости он может добавлять или отнимать катушки.

Виды трансформаторов и принцип работы

Принцип работы конструктивного устройства, показатели мощности и требуемые нюансы различаются в зависимости от того, на скольких кВ работает оборудование. Требования обязательны к соблюдению, даже мельчайшие погрешности приводят к изменению феррорезонансной устойчивости.

Работающие при 110-ти киловольтах

Возникающие при функционировании сетей 110 кВ феррорезонансные явления обуславливаются начлиием разземления для уменьшения токов. Присутствуют резонансные колебания, связанные с:

  • гармоникой и субгармоникой — появляется между конденсатами с определенными показателями емкости и индуктивностью трансформаторов;
  • субгармоника при режимах неполных фаз — появляется в результате попадания через между фазные линии, когда напряжение подается на отключенную фазу;
  • гармоника при неполной фазу — присутствует, когда работает тс с разземлением и взаимодействует с индуктивностью нелинейным образом.

При нулевом канале резонансные явления не возникают, но если определенный участок изменяет нейтраль, то это состояние возможно. Разземление приводит к тому, что повреждаются конструктивные детали. Сопротивление первичной обмотки создает резонанс на частоте 16 Герц, как последствие энергетический поток переводится через междуфазные проводники.

Антирезонансные трансформаторы напряжения, рассчитанные на 220, 330 и 500 киловольт

Для оборудования, которое работает на 220, 330 и 500 киловольтах существенную проблему представляют феррорезонансы с конденсаторами, которые отвечают за высоковольтные смены. Емкость значительная, при этом напряжение попадает при отключении цепи на трансформатор (разделяется между шинами и конденсаторами). Принцип работы состоит в том, чтоб обеспечить:

  • линеаризацию магнитного провода;
  • увеличение технических характеристик магнитопровода;
  • увеличение показателя сцепления;
  • снижение характеристик индуктивности;
  • снижение потерь в первичной обмотке.

Выбор конкретных методик и принципа работы для такого трансформатора определяется типологией оборудования. Иногда оптимальным вариантом будет выбрать снижение субгармоники резонанса и вместе с этим уменьшить некоторые параметры производительности устройства.

Трансформаторы типа: НАМИ-10, НАМИ-10-95, НАМИ-10-95 УХЛ2

НАМИ-10 представляет собой первый трансформатор, используемый для снижения показателя резонанса. Расшифровка НАМИ буквально означает то, что трансформатор относится к типу работающий с напряжением (Н), антирезонансный (А), масляный, но в конкретном случае возникает циркуляция природным способом масла и воздушных потоков (М), изоляционно-контрольный (И). ТС такого типа является конструкцией из двух трехобмоточных тс.

НАМИ-10-95 является устройством, работающим в электрических сетях с частотой от 50 Герц. Трехфазный, предназначается для работы с измерительными системами, автоматическими устройствами, сигнализациями. Напряжение первичной обмотки составляет 10 или 6 кВ, вторичной — 0,1. Заземление собрано из конструкционной стали. Он масляный, обмотки с магнитопроводами помещены в сосуд.

НАМИ-10-95 УХЛ2 кроме основного предназначения (передача сигнала к оборудованию управления, измерения или защиты, могут использоваться для изоляции от максимальных показателей напряжения цепей электрических приборов на производстве. Всего установлено две вторичных обмотки, напряжение номинальное каждой из них не превышает 100 В.

Советы по выбору

Конструкция выпрямителей постоянно модернизируется, повышается качество их схем, что позволяет переносить значительные феррорезонансные перенапряжения. Современные модели выделяются высоким уровнем быстродействия, точностью настройки и длительным эксплуатационным сроком. Режимы устанавливаются мощностными характеристиками прибора и его типом.

Основное условие выбора феррорезонансного стабилизатора – место его подсоединения. Обычно его устанавливают на входе электросети в помещение либо вблизи бытовой техники. Если выпрямитель устанавливается для всей техники, необходимо выбирать устройства с высоким уровнем мощности и подключать их сразу же за распределительным щитком.

Механизм возникновения явления

Вольтамперная характеристика (ВАХ)

ТН содержат катушки индуктивности с сердечниками из ферромагнитных материалов, имеющими нелинейную вольтамперную характеристику (ВАХ). На линейной ВАХ каждому значению напряжения Ui соответствует единственное значение тока Ii. На нелинейной ВАХ для определенного (резонансного) Uр реализуется режим с двумя различными величинами тока — I1 и I2.

Резонансный переход

При значении Uр на обмотках ТН сопротивление резко падает. Происходит мгновенный переход от I1 к I2, приводящий к «опрокидывание фазы» приложенного Uр, характер которого изменяется с активно-индуктивного на активно-емкостной.

Длительные колебания, вызванные резкими переходами тока в первичных обмотках ТН, вызывают тепловой пробой изоляции.

Феррорезонансные явления в электрических сетях


Основные факторы, которые порождают феррорезонансные явления в электрических сетях – это элементы ёмкостного и индуктивного типа. Они способны формировать колебательные контуры в периоды переключения. Этот эффект особо заметен в трансформаторах силового типа, линейного вольтодобавочного, шунтирующих контурах и в аналогичных устройствах, которые оборудуются массивной обмоткой. Данное явление бывает 2 типов: резонанс токов и напряжения.

Феррорезонанс напряжений возможен, когда в сети имеется индуктивность, характеризующаяся нелинейным вольт-амперным свойством. Данная характеристика свойственна катушкам индуктивности, где сердечники производятся из ферромагнитных компонентов. Особенно это касается выпрямителей линейки НКФ. Такое негативное явление обуславливается небольшим показателем сопротивлений омического и индуктивного типов по отношению к силовым трансформаторам.

Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

На рис. 11.9 показана более сложная схема феррорезонансного стабилизатора: она содержит ненасыщенный дроссель с основной и компенсационной обмотками (Т1) и насыщенный автотрансформатор (Т2), который совместно с подключенным к нему конденсатором С1 образует параллельный контур, настроенный на частоту сети.

Рис. 11.9. Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

Стабилизатор поддерживает выходное напряжение с точностью около 1% при колебаниях входного до 25%. Недостатком такого стабилизатора является то, что его характеристики заметно зависят от частоты питающей сети. Более того, в режиме эксплуатации, очень характерном для сельской местности или при использовании суррогатных генераторов сетевого напряжения, стабилизатор может выйти из строя.

Стабилизацию как относительно высоковольтного выходного постоянного напряжения, так и переменного напряжения, снимаемого с дополнительной обмотки, обеспечивает устройство по схеме на рис. 11.10.

Рис. 11.10. Схема стабилизатора переменного и постоянного напряжений

Последовательно с первичной обмоткой трансформатора Т1 выпрямителя включена обмотка «а» дросселя Т2, индуктивное сопротивление которой зависит от силы токов, протекающих через обмотки подмагничивания «b» и «c». При колебаниях напряжения сети ток в обмотке «b», включенной последовательно со стабилитроном, меняется так, что за счет изменения индуктивности дросселя напряжение на первичной обмотке трансформатора поддерживается постоянным.

Дроссель насыщения Т2 выполнен на трехстержневом сердечнике. Обмотка переменного тока «а» располагается на двух крайних стержнях сердечника. Обмотки, постоянного тока «b» и «c» размещены на среднем стержне сердечника и включены так, что создаваемые ими магнитные потоки направлены навстречу друг другу. При этом обмотка «с» имеет больше ампервитков, чем обмотка «b», и обеспечивает постоянное подмагничивание дросселя.

При повышении напряжения в сети увеличивается выпрямленное напряжение и ток, проходящий через стабилитрон и управляющую обмотку «b», увеличивается в несколько раз. Общее подмагничивание дросселя уменьшается, его индуктивное сопротивление растет и избыток сетевого напряжения гасится на дросселе. При уменьшении напряжения сети размагничивающий ток через обмотку «b» уменьшается, общее подмагничивание дросселя растет, а падение напряжения на нем уменьшается; в результате напряжение на трансформаторе возвращается к номинальному значению.

При номинальном напряжении сети через стабилитрон должен протекать ток величиной 25 мА.

При изменении напряжения сети в пределах от 170 до 240 В выходные напряжения изменяются не более чем на 3%.

В этой схеме для получения стабилизированного выходного напряжения постоянного тока напряжением 100 В при токе до 30 мА и переменного тока напряжением 6, 3 В при токе 1 А применены трансформатор Т1 и дроссель Т2, выполненные на сердечниках из железа Ш-25 при толщине пакетов 30 мм.

Первичная обмотка трансформатора Т1 содержит 470 витков провода диаметром 0, 44 мм, вторичная — 720 витков диаметром 0, 31 мм; низковольтная обмотка имеет 34 витка провода диаметром 1, 16 мм. Дроссель Т2 имеет в обмотке «а» 500 витков провода диаметром 0, 44 мм, а в «b» и «с» соответственно 2000 и 4000 витков провода диаметром 0, 31 мм.

Разновидности ЗОН-110

Существуют разные виды заземлителей ЗОН. Так, для заземления нейтралей силовых трансформаторов с защитой от замыканий на землю применяются:

  • ЗОН-110М-I УХЛ1
  • ЗОН-110Б-I УXЛ1
  • ЗОН-110-I T1

Все эти заземлители устанавливаются на трансформаторных станциях переменного тока. Они также обеспечивают механическое включение и выключение в сочетании с приводами ПР-01 и ПРГ-00.

Для заземления нейтралей трансформаторов без защиты от замыканий на землю используются:

  • ЗОН-110М- II УХЛ1
  • 30Н-110Б-II УХЛ1
  • ЗОН-110-II Т1

Чаще заземлители таких типов встречаются на стационарных трансформаторных подстанциях, они устанавливаются на напряжение 110 кВ.

Электронный стабилизатор напряжения

Электронные стабилизаторы напряжения отвечают за качественное электроснабжение при помощи электронных ключей-симисторов, которыми осуществляется переключение обмотки трансформатора. Их деятельностью руководит процессор, в который заложена специальная программа. Прибор производит замер параметров напряжения на выходе и входе и на основе проведенного анализа обстановки принимает самостоятельное решение о включении того или иного симистора. Такой принцип действия позволил сделать работу устройства практически бесшумной, долговечной и не нуждающейся в дополнительном сервисном обслуживании.

Подобные стабилизаторы отличаются большим быстродействием, благодаря чему практически повсеместно используются для защиты дорогостоящего и крайне чувствительного оборудования, которому требуются повышенные гарантии на качество энергоснабжения. Также в качестве преимуществ необходимо рассматривать и надежную работу данных приборов при низких температурах.

В дополнение к вышесказанному, можно выделить иные отличительные особенности устройства, в том числе связанных с

  • Широким диапазоном входных напряжений – от 100 до 300В;
  • Перегрузочной способностью – до 400% в некоторых сериях;
  • С использованием для комплексной нагрузки.

Основные недостатки:

  • Сложность симисторов в управлении при определенных помехах может привести к сбоям в системе, когда один из электронных ключей не успевает отключиться и возникает встречный ток.
  • Наиболее высокая стоимость данного прибора.

Наверх

Конструкция ЗОН-110

Конструкция ЗОНа состоит из цилиндра, на которое крепится основание. Основание-это небольшая деталь в виде угла, на котором закреплена вся конструкция. К нему присоединен статический контакт с устройством, состоящим из трубы (в основном алюминиевая) на которую крепится круглая пластинка с валом. Такое устройство называется ножом заземления. Нож соединен с фазным проводом линии, который входит в фазу заземления вторым концом.

Давление всей установки устанавливается и регулируется стальной пружиной. Вентильные разрядники, устройства защищающие установку от перенапряжения. Берут весь удар на себя во время грозы. Внешний вид напоминает металлическую гусеницу. Включается ЗОН 110кВ между нулевой точкой напряжения и землёй, либо напрямую через трансформатор со вторичной обмоткой.

Принцип действия феррорезонансных стабилизаторов

Первичная обмотка, на которую приходит напряжение входа, находится на участке 2 магнитопровода. Он имеет значительное поперечное сечение, чтобы сердечник был в ненасыщенном состоянии. На входе напряжение образует магнитный поток Ф2.

На зажимах вторичной обмотки создается напряжение выхода. К ней подключается нагрузка, находящаяся на 3 участке сердечника, и имеет малое сечение, и насыщенное состояние. при отклонениях напряжения сети и магнитного потока, величина его почти не меняется, а также не изменится ЭДС. При повышении магнитного потока некоторая часть его будет замыкаться по магнитному шунту.

Поток Ф2 становится синусоидальным. Если поток Ф2 подходит к амплитудной величине, то третий участок переходит в насыщение, а магнитный поток перестает повышаться, и возникает поток Ф1. В результате поток по магнитному шунту будет замыкаться только тогда, когда магнитный поток №2 по величине сравнивается с амплитудным. Это создает поток Ф3 несинусоидальным, а напряжение становится тоже не синусоидальным.

Наличие конденсатора дает возможность прибору работать с повышенным коэффициентом мощности. А коэффициент стабилизации зависит от наклона горизонтальной кривой 2 к абсциссе. Этот участок обладает большим наклоном, поэтому получить большую стабилизацию без вспомогательных приборов не получится. Прямая передача тока дает возможность добиться повышенного усиления.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы получили немалое распространение в эпоху позднего СССР: тогда их использовали для телевизоров, а стоимость даже тогда была завышенной. На тот момент, как и сейчас, эта разновидность прибора является высокая точность – погрешность любой модели составляет не более 3%.

Срок эксплуатации такого устройства может достигать нескольких десятилетий, а потому они довольно выгодны для установки в любой отрасли – от медицинских учреждений до домашних целей. Единственным минусом является громкость работы: феррорезонансные стабилизаторы напряжения издают характерный гул, что требует шумоизоляции. По отношению к потребителям тока устройство относится крайне бережно: выдает идеальную синусоиду, а погрешность по амплитудному значению составляет крайне малую величину. Также они отличаются огромным диапазоном рабочих значений и устойчивостью к помехам и перегрузкам.

Для дома феррорезонансные стабилизаторы напряжения подходят лишь с некоторыми оговорками. Кроме описанных выше недостатков, они имеют большие габариты и крайне высокую стоимость. Это, тем не менее, не уменьшает спроса на них – с годами он лишь растет. По соотношению цены и качества (а в особенности – долговечности) они являются одними из лидеров своего сегмента.

Принципы работы феррорезонансного стабилизатора напряжения

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения состоят из двух дросселей, по одному из которых проходит напряжение из сети, а на другом – формируется эталонное значение. Важным элементом преобразования формы напряжения и его величины являются конденсаторы – они требуют особого ухода. Размещать подобные устройства под прямыми солнечными лучами не рекомендуется: можно получить неработающий прибор не спустя обещанные десятки лет, а гораздо раньше.

Сами же феррорезонансные стабилизаторы не перегреваются слишком сильно – система охлаждения здесь лишь пассивная, за счет небольших радиаторов и корпуса. Применять их можно для любого оборудования, но стереотип о необходимости питания от них современных телевизоров – лишь распространенное заблуждение. На данный момент большинство бытовых приборов обладают импульсными блоками питания, а потому устойчивы к большинству незначительных перепадов в сети.

Ключевыми их преимуществами являются:

  • длительность эксплуатации;
  • крайне стабильный выходной сигнал;
  • идеальная форма тока (синусоида);
  • минимальные отклонения от нормы (1-3%).

Феррорезонансный стабилизатор напряжения своими руками

Схем для создания феррорезонансных стабилизаторов крайне мало – их изготовление в домашних условиях затруднительно из-за недоступности комплектующих. Но вот инструкций по улучшению уже существующих моделей достаточно: за годы эксплуатации радиолюбители нашли уйму способов лечения распространенных болезней подобных устройств. Но необходимость таких манипуляций остается под большим вопросом: старые приборы сами по себе потребляют немалую мощность (около 50 Вт), да и тишиной при работе похвастаться не могут. Гораздо более привлекательными предложениями располагают современные производители – за несколько десятилетий инженеры далеко продвинулись в этой отрасли.

Область применения антирезонансной группы трансформаторов

Трансформаторы антирезонансные впервые начали выпускать в Российской Федерации около 20 лет назад. Самые первые модели, которые до сих пор используются на многих производствах, относят к классу НАМИ-10, НАМИ-35 масляные. К устройствам применимы принципы:

  • предотвращение явления феррорезонанса;
  • устойчивость к дуговым замыканиям;
  • литая изоляция.

Сфера применения широкая, так как оборудование используется для сетей от 6 до 500 Киловольт. Применяется на производствах, где необходимо решать проблемы, связанные с возникающими феррорезонансными процессами. Трансформаторы типа НАМИ используются для выработки сигнала информации приборам и цепи сигнализации, учета и защиты с определенным показателем частоты тока.

Принцип работы

На обмотку возбуждения подаём переменное напряжение U1, так как обмотка возбуждения обладает сопротивлением, создаётся электрический ток. Ток, проходя по виткам, наводит магнитодвижущую силу, а магнитодвижущая сила наводит магнитный поток. Магнитный поток идет по сердечнику, проходя все витки первичной и вторичной обмоток. В этом случае магнитный поток (Фт) является основным, т. е. рабочим. Вторая (меньшая) часть потока замыкается при помощи воздуха, проходя только через витки первичной обмотки, и является потоком рассеивания Фs1.

Если вторичная цепь (питаемая от вторичной (II) обмотки) разомкнута, то, естественно, ток отсутствует, нет возможности образования магнитного поля. Но вот мы замкнули (II) цепь, по ней пошёл ток. Значит, образуется магнитное поле, которое, в свою очередь, создаёт два магнитных потока:

  • 1 поток — в сердечник;
  • 2 поток — замыкается по воздуху.

Это означает, что вокруг (II) обмотки тоже наводится поток рассеивания. Потоки рассеивания подобны магнитному потоку самоиндукции, создающему ток в той или иной катушке индуктивности и различном проводе. Потоки являются вредными. В применении правила электромагнитной индукции при изменении главного магнитного потока наводится ЭДСв (I) Е1 и во (II) Е2 обмотках.

Так как по (I) спирали с числом витков w1 и по (II) спирали с числом витков w2 проходит один и тот же основной поток, то, следовательно, в каждом витке обеих спиралей наводится равная по значению ЭДСе. Таким образом, Es1 = ew1 и Еs2 = ew2, из этого следует, что К — коэффициент изменения трансформатора.

Поток рассеивания наводит электродвижущая сила рассеивания в первичной обмотке Es 1. Значит, напряжение, подведённое к (I) обмотке трансформатора U1, должно соответствовать падению напряжения в действующем сопротивлении I1 r1 (I) обмотки,электродвижущая сила Esl рассеивания и ЭДС E1 главного потока.

При разъединенной (II) цепи, Es 1 и I1 r1 ничтожно малы, значит, электродвижущая сила Е1, наведённая в (I) обмотке, в полном объёме оправдывает приложенное напряжение U1. При размыкании (II) цепи ЭДС Е2 электрический ток перестаёт поступать, но если замкнуть (II) обмотку,подключив электроприемники, то под воздействием (II) ЭДС по (II) цепи пойдёт ток, подходящая к трансформатору (I) мощность изменяется во (II) и применяется для приёмников электроэнергии.

Если не брать во внимание потери, можно принять, что подходящая мощность E1 I1 почти равна (II) мощности Е2 I2 (I1 и I2 — (I) и (II) токи трансформатора). То есть при изменении (I) и (II) токи примерно обратно пропорциональны числам соответствующих обмоток

(II) ток I2, протекая по спирали, создаёт ампер-спираль I2 w2 , проходящие в той же цепи трансформатора, что и ампер-витки (I) спирали. Значит, при нагрузке главный электромагнитный поток будет ориентироваться на совместное действие ампер-витков l1 w1 (I) и ампер-витков I2 w2 (II) обмоток.

По закону Джоуля-Ленца электроиндукционный во второстепенной обмотке ток сосредоточен так, что тормозит изменение электромагнитного потокосцепления. Перемена электромагнитного потока провоцируется первичными ампер-витками l1 w1. Необходимо протекание II тока в таком направлении, чтобы образовавшиеся ампер — спирали работали в противоположную сторону от I обмотки. Падение главного магнитного потока из-за потери магнитного действия II ампер — спиралей спровоцирует упадок индукционной и электродвижущей силы в I обмотке.

В случае когда напряжение, поступающее к клемам I обмотки, постоянное, при падении оно не выравнивает напряжение, из-за этого ток возрастает до параметров, при которых возобновляется равенство напряжений. При этом главный магнитный поток обязан сохранять параметры, равные величине главного потока при свободном ходе. При любых нагрузках преобразователя напряжение U1 должно соответствовать электродвижущей силе Е1 (понижение напряжения в I обмотке игнорируем).

Необходимо, чтобы главный электромагнитный поток Фт оставался постоянным при различной нагрузке трансформатора. Ток I1 в (I) обмотке должен компенсировать воздействие ампер-витков, возникающих при токе I2 во (II) обмотке. Напряжение на клеммах (I) обмотки всегда менее ЭДС Е2 в результате уменьшения напряжения в активном и реактивном противодействиях вторичной обмотки.

Режимы эксплуатации

Эти режимы чаще всего зависят от различных факторов. На режим влияет мощность и вид прибора. Мощность устройства может быть различной и подбирать ее нужно, учитывая вид подключаемых устройств, которые планируется подсоединять для работы. Режимы работы выпрямляющего прибора зависят от следующих видов нагрузки:

  • Индуктивная.
  • Емкостная.
  • Активная.

Чисто активная нагрузка существует очень редко. Она требуется только в цепях без ограничения переменного значения прибора. Если вам нужно применить емкостную нагрузку, то нужно знать, что она служит только для стабилизаторов, имеющих малую мощность. Реакция определяется емкостью сопротивления, намного меньшего, чем нагрузка.

Монтаж

Монтаж на электростанциях, независимо от видов ЗОНа, производится по следующему алгоритму:

  1. Подготовка плоскостей конструкций для установки опоры. Они должны быть ровными, так как небольшая неровность увеличивает риски возникновения сбоев в работе.
  2. Затем происходит установка заземлителя на подготовленную ранее поверхность.
  3. Крепежные элементы должны быть установлены плотно в специальных отверстиях.
  4. После этого их необходимо крепко затянуть.
  5. Затем происходит установка привода. Он присоединяется к ЗОНу трансформатора посредством сварки концов тяги с осью и вставкой.
  6. Отрегулировать тягой изоляционное расстояние. Оно должно быть равно 8,9 см и более.
  7. Произвести пробный запуск заземлителя.
  8. Соединить подводящую шину с выводом заземлителя.
  9. Затем необходимо удалить пыль с изолятора. Для этого нередко используют обычный растворитель для краски.
  10. После завершения монтажа производится шлифовка и окраска монтажных швов.
  11. Затем все соединения обрабатывают смазкой.

Защита трансформатора

Одной из главной защиты силового трансформатора является газовая защита. Она предотвращает повреждения внутри электрического устройства.

Газовое реле сигнализирует об отсутствии масла в нём, а следовательно, он перестанет работать. Это явление недопустимо на электростанции, потому что напряжению будет некуда идти и произойдёт возгорание. Однако реле работает по принципу, который делает работу системы безопасной. Оно устанавливается в топливный отсек в виде поплавка, соединяя контакты. В случае снижения топлива, он замкнёт контакты и отключит трансформатор от сети.

Дифференциальная защита также играет немалую роль в работе электростанции. Так принцип рассчитан на сравнении входящих в трансформатор токов. При нормальной работе ничего не происходит. Но как только возникает двухфазный или трёхфазный ток короткого замыкания, дифференциальное реле сразу выключает трансформатор из схемы, подавая всю энергию в землю.

Особенности антирезонансных трансформаторов

Трансформаторы, которые являются одним из центральных элементов любой электроэнергетической системы, подвергаются серьезным нагрузкам. Из-за постоянного функционирования, возможности сбоев, а также протекающих резонансных процессов, повреждаются обмотки, происходит перегрев конструктивных деталей, и в конечном итоге тс перестает быть эффективным, а то и вовсе выходит из строя. Антирезонансный трансформатор напряжения предназначен для защиты устройства от резонансных процессов. С помощью оборудования конструктивные узлы надежно защищены.

Антиферрорезонансные приборы способны обеспечить бесперебойную работу, однако стали использоваться в России недавно. Обычные трансформаторы напряжения не имеют показателей антирезонансности, что приводит к повреждению оборудования. Современные модели исправляют эту проблему. Но, по словам физиков-испытателей, не способны полностью решить имеющиеся проблемы. Сейчас происходит работа по поиску новых решений, которые избавят от возникающих резонансов в системе эффективней.

Назначение ЗОН-110

Заземление трансформатора называется заземление этого электрического устройства с прибором заземления.

Рабочим заземлением называется соединение какой-либо точки токопроводящих проводов с заземлительным устройством. Рабочее заземление соединяется с экранами кабелей, которые подают заряд в землю. Примером такого типа заземления является электростанция, на которой и источник тока и поглотитель энергии находятся в земле. Из-за такой установки потенциал между устройствами всегда один и тот же.

Имеет ЗОН трансформатора назначение весьма серьезное. Он служит для заземления нейтрали трансформаторов.

  • Заземление необходимо для обеспечения бесперебойной работы электрической установки.
  • Кроме того, оно обеспечивает защиту работников подстанций от поражения током.
  • Заземлению на подстанциях должны подвергаться абсолютно все детали из металла.
  • Основные металлоконструкции также необходимо включать в систему заземления.
  • Также заземление служит бесперебойным регулятором автоматизированной работы подстанции.

Преимущества и недостатки стабилизаторов напряжения электромеханического типа

К преимуществам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • высокую точность регулирования значения напряжения;
  • высокую перегрузочную способность стабилизатора;
  • способность эффективной работы стабилизатора сетевого напряжения в условиях высоких реактивных токов;
  • большой диапазон регулирования напряжения, возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями.

К недостаткам электромеханических стабилизаторов напряжения можно отнести:

  • низкую скорость срабатывания стабилизатора;
  • возможность некорректного снижения или повышения напряжения в случае быстрых изменений значения входного напряжения;
  • низкая надёжность конструкции стабилизатора и маленький срок эксплуатации;
  • генерирование электрических помех при перемещении подвижного контакта по обмоткам трансформатора;
  • наличие искрения, невозможность использования в опасных средах;
  • высокая аварийность работы стабилизатора напряжения.

Практическое значение

Феррорезонанс может возникать в электрических сетях как вредное явление, приводящее к серьёзным повреждениям оборудования. Наиболее вреден режим с периодом системы; характерны также субгармонические режимы на 1/3 и 1/5 частоты, с меньшими действующими токами. Значительное количество аварий в энергосистемах с неустановленными причинами объясняется феррорезонансом.

Может быть инициирован в результате подключений, отключений, переходных процессов, грозовых перенапряжений, то есть при смене режима работы сети, при авариях, либо в результате внешнего воздействия. Работа сети в режиме феррорезонанса может долгое время оставаться незамеченной.

При феррорезонансе нередко повреждаются электромагнитные трансформаторы напряжения, из-за чрезмерного тока и перегрева. Технические меры по предотвращению аварий заключаются в основном во временном или постоянном увеличении активных потерь в резонансном контуре. Тем самым удается прекратить феррорезонанс или не допустить его возникновения. Намеренное увеличение потерь, в частности, может достигаться выбором конструкции трансформатора, когда магнитопровод частично выполняется из толстолистовой конструкционной стали.

Как подготовить ЗОН к монтажу

Важный этап монтажа ЗОНа – предварительная подготовка

При подготовке важно следовать мерам предосторожности, а именно:

  1. Монтаж осуществляется только руками профессионалов согласно правилам технической эксплуатации электрических установок.
  2. При контакте с ножом и замере его покрытия напряжение должно отсутствовать.
  3. Наладка и эксплуатация заземлителя производится ТОЛЬКО при наличии защитного заземления.
  4. Во время подготовки категорически запрещается использовать неинверторные рукоятки.
  5. При работе с заземлителем необходимо обеспечить сохранность изоляторов от механических повреждений.

Подготовка ЗОНа к монтажу состоит из нескольких этапов:

Осторожно распаковать заземлительное устройство.
Тщательно проверить оборудование на наличие дефектов и деформаций. При обнаружении недочётов следует обратиться к заводу изготовителю.
На заводские изделия наносится консервационная смазка, которую необходимо удалить перед монтажом

Для очистки деталей используют бензин или керосин.
Затем нужно проверить исправность работы механизмов.
После проверки заново нанести смазку.

Таблица параметров работы стабилизаторов напряжения различных типов

Тип стабилизатора напряженияСкорость стабилизацииТочность стабилизацииДиапазон входного напряженияПерегрузочная способностьНадежностьКПД
Стабилизаторы релейного типавысокаясредняяширокийвысокаявысокаявысокий
Стабилизаторы электромеханического типанизкаявысокаяширокийсредняянизкаясредний
Стабилизаторы симисторного и тиристорного типавысокаясредняяширокийсредняясредняявысокий
Стабилизаторы инверторного типавысокаявысокаяширокийсредняясредняясредний
Стабилизаторы феррорезонансного типавысокаявысокаясреднийнизкаянизкаянизкий

При выборе типа стабилизатора напряжения необходимо подробно изучить параметры существующего сетевого электропитания, изучить требования подключаемых электрических приборов и оборудования, использовать лучшую комбинацию свойств стабилизаторов различных типов.

Условия возникновения

В нормальных режимах работы трёхфазной сети феррорезонанс маловероятен, так как ёмкости конструкционных элементов оказываются зашунтированными индуктивным сопротивлением входной питающей сети.

Нормальный режим является симметричным. Наиболее распространенная на практике причина феррорезонанса — незаземленная (изолированная) нейтраль в сочетании с неполнофазным режимом. При изолированной нейтрали ёмкость сети относительно земли
соединяется последовательно с обмотками силового
трансформатора или электромагнитного трансформатора напряжения, что создает благоприятное условие для феррорезонанса. Неполнофазный режим может возникать при неполнофазном включении, при разрыве одной фазы или при несимметричном коротком замыкании.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector