Transformatori faznog pomaka i njihova primjena
U izmjeničnim mrežama tokovi djelatne snage u vodovima proporcionalni su sinusu kuta faznog pomaka između vektora napona izvora električne energije koji se nalazi na početku voda i ponora električne energije koji se nalazi na kraju voda. crta.
Dakle, ako uzmemo u obzir mrežu vodova koji se razlikuju u prijenosnoj snazi, tada je moguće redistribuirati tokove snage između vodova ove mreže, posebno mijenjajući vrijednost kuta faznog pomaka između vektora napona izvora i prijemnika u jedan ili više vodova razmatrane trofazne mreže.
To se radi kako bi se vodovi opteretili na najpovoljniji način, što u normalnim slučajevima često nije slučaj. Prirodni raspored tokova energije je takav da dovodi do preopterećenja vodova male snage, dok se gubici energije povećavaju, a kapacitet vodova velike snage ograničava. Moguće su i druge posljedice štetne za električnu infrastrukturu.
Prisilna, svrhovita promjena vrijednosti kuta faznog pomaka između vektora napona izvora i vektora napona prijemnika provodi se pomoćnim uređajem - transformatorom za preklapanje faza.
U literaturi se susreću nazivi: fazni transformator ili skretni transformator... Ovo je transformator posebne izvedbe i namijenjen je neposredno za upravljanje strujama, kako aktivnim tako i reaktivna snaga u trofaznim izmjeničnim mrežama različitih veličina.
Glavna prednost transformatora s faznim pomakom je u tome što, u režimu maksimalnog opterećenja, može rasteretiti najopterećeniji vod, optimalno redistribuirajući tokove snage.
Transformator faznog pomaka uključuje dva odvojena transformatora: serijski transformator i paralelni transformator. Paralelni transformator ima primarni namot izrađen prema shemi "delta", koji je neophodan za organiziranje sustava trofaznih napona s pomakom u odnosu na fazne napone za 90 stupnjeva, i sekundarni namot, koji se može napraviti u oblik izoliranih faza s odvodnim blokom s uzemljenim središtem.
Faze sekundarnog namota paralelnog transformatora spojene su preko izlaza mjenjača na primarni namot serijskog transformatora, koji je obično u zvjezdastom rasporedu s neutralnim uzemljenjem.
Sekundarni namot serijskog transformatora, zauzvrat, izrađen je u obliku tri izolirane faze, svaka spojena u seriju u dijelu odgovarajućeg linearnog vodiča, koreliranog u fazi, tako da je komponenta koja je fazno pomaknuta za 90 stupnjeva dodaje se vektoru napona izvora.
Dakle, na izlazu linije dobiva se napon jednak zbroju vektora napona napajanja i dodatnog vektora kvadraturne komponente koju uvodi transformator za pomicanje faze, odnosno kao rezultat fazne promjene.
Amplituda i polaritet uvedene kvadraturne komponente, koju stvara fazni transformator, mogu se mijenjati; za to je predviđena mogućnost podešavanja bloka odvojaka.Tako se kut faznog pomaka između vektora napona na ulazu linije i na njenom izlazu mijenja za potrebnu vrijednost, koja je povezana s načinom rada određena linija.
Troškovi ugradnje faznih transformatora su prilično visoki, ali se troškovi isplaćuju optimizacijom radnih uvjeta mreže. To posebno vrijedi za dalekovode velike snage.
U Velikoj Britaniji transformatori s pomakom faze počeli su se koristiti već 1969., u Francuskoj su instalirani od 1998., od 2002. uvedeni su u Nizozemskoj i Njemačkoj, 2009. — u Belgiji i Kazahstanu.
U Rusiji još nije instaliran ni jedan fazni transformator, ali postoje projekti. Svjetska iskustva s primjenom faznih transformatora u ovim zemljama jasno pokazuju poboljšanje učinkovitosti električnih mreža zahvaljujući upravljanju tokovima energije uz pomoć faznih transformatora za optimalnu distribuciju.