Curs AES Capitol 21

8/17/2019 Curs AES Capitol 21

1/30

Aparate Electrice

Speciale

Aparate Electrice SpecialePentru Reglajul Tensiunii


2/30

Consideraţii generale

Diverse procese industriale necesită alimentarea cu valori de tensiune ce trebuiesă se încadreze între anumite limite admisibile, acestea fiind furnizate prinintermediul transformatoarelor de foră din cadrul instalaiilor industriale respective,transformatoare ce trebuie să permită reglarea raportului între tensiunea primară !icea secundară, în anumite limite datorită înfă!urărilor cu prize de reglaj, selectareaacestora realiz"ndu#se prin intermediul comutatoarelor de reglaj$

Tipuri de comutatoare utilizate, elemente constructive şi de reglaj

Transformatoarele de foră pot permite reglajul tensiunii în două cazuri distincte%& reglajul tensiunii în absena tensiunii'& reglajul tensiunii sub sarcină

Transformatoarele prevăzute cu reglajul tensiunii, în absena tensiunii, seconstruiesc cu trei prize de reglaj, ± () din tensiunea nominală, *ig$+$a, sau cucinci prize de reglaj, ± + - +$() din tensiunea nominală, *ig$+$b$


3/30

Fig.2.1 Înfăşurări cu prize pentru reglajul tensiunii

Transformatoarele cu reglajul tensiunii sub tensiune, în sarcină, se prevăd cu maimulte prize$ De e-emplu, cu . prize de reglaj ± . - $/0) din tensiunea nominalăpentru transformatoarele cu tensiunea înaltă de 123, sau cu +/ prize de reglaj, ± 4- $+() din tensiunea nominală pentru transformatoarele de ++15123$

Comutatoare de reglaj a tensiunii în absenţa tensiunii 6onstrucia acestui comutator depinde de valoarea tensiunii !i a curentului nominal,precum !i de puterea nominală a transformatorului$ 7n *ig$+$+, se reprezintă sc8emaconstructivă a unui comutator de prize pentru reglare în stare deconectată, pentru uncurent de regim de 91A !i pentru tensiuni de +1 !i 4123$


4/30

Fig.2.2 Comutator orizontal pentru comutarea prizelor în stare deconectată

Acest comutator este destinat transformatoarelor trifazate de putere p"nă laapro-imativ 91123A, !i poate să ocupe trei poziii, corespunzătoare domeniului dereglaj ± ()$ 6omutatorul poate fi folosit în cazul cone-iunii în triung8i !i în stea, fiindindicat ca zonele de reglaj să fie dispuse în mijlocul bobinajului$


5/30

Comutatoare de reglaj a tensiunii în sarcină

6omutatoarele cu prize de reglaj sub sarcină sunt ata!ate transformatoarelor deforă, reprezent"nd acele dispozitive cu rolul de a sc8imba sub sarcină raportul detransformare, de a controla nivelul de tensiune !i puterile active !i reactive însistemele electrice$ *ără comutatoarele cu prize de reglaj sub sarcină, modificareaacestor parametrii poate fi controlată doar la nivelul centralelor electrice sau prin întreruperea furnizării energiei electrice !i utilizarea comutatoarelor cu prize de reglaj în absena tensiunii de alimentare$

:n astfel de comutator se compune în principal din următoarele subansamble%# selectorul, un dispozitiv de tip controler, la care se aduc legăturile de la prizele dereglaj ale înfă!urării !i care alege prizele de reglaj, pe care funcionează sauurmează să funcioneze transformatorul$ Trecerea de pe o priză pe alta se e-ecutăfără ruperea curentului de sarcină de către contactele selectorului, aceasta fiind

efectuată anterior de către un alt subansamblu numit ruptor'# inversorul sau la unele construcii preselectorul, este de asemenea, de tipcontroler cu două poziii, care are rolul de a dubla numărul de trepte de funcionarea comutatorului, contactele în mi!care ale inversorului nu sunt parcurse de curentulde sarcină$ ;nversorul conectează direct sau inversează capetele e-treme ale

întregii înfă!urări de reglaj'


6/30

# ruptorul


7/30

>odificarea treptelor de reglaj sub sarcină are la bază două principii%# comutarea lentă cu inductane limitatoare'# comutarea rapidă cu rezistene$

Comutatoare de reglaj în sarcină cu reactanţă limitatoare şi acţionarelentă a contactelor ruptorului

Fig.2. Schema electrică şi cinematică a comutatorului


8/30

Ruptorul este compus din trei contactoare duble, la transformatoarele trifazate,c"te un comutator dublu pe fiecare fază, montate pe o placă izolantă !i în cuvăseparată$ Reactana este construită sub forma unui miez magnetic trifazat cu

întrefieruri pe coloanele bobinate !i este montată în cuva transformatorului pe jugulsuperior al miezului acestuia$

Pentru efectuarea comutării, de e-emplu de pe plotul ;;, pe plotul ;;;, comutatorulfuncionează astfel pentru o fază% ambele selectoare SS !i SD, au contactul +, înc8is, iar ruptorul are am"ndouă contactoarele ?D !i ?S înc8ise$

Pornind dispozitivul de acionare, operaia de comutare se derulează în următoareaordine%# se desc8ide contactorul ?D'# comută selectorul SD pe plotul 4'

# se înc8ide ?D'# se desc8ide contactorul ?S'# comută selectorul SS pe plotul 4'# se înc8ide ?S$


9/30

Comutatoare de reglare a tensiunii în sarcină cu rezistenţe de limitare şiacţionare rapidă a ruptoruluiSistemul de reglaj al tensiunii sub sarcină cu domeniu de reglaj e-tins prin asociere,

în care se adaugă sau se elimină spirele de reglaj la înfă!urarea de bază, folosindselectorul !i preselectorul cu care este prevăzut comutatorul$

7n aceste sisteme de reglaj, înfă!urarea transformatorului de pe o fază, *ig$+$(, secompune din trei bobine$ Astfel la un transformator cu . trepte de reglaj, deci, :@ . - ΔU trepte de reglaj e-istă%

# bobina de bază


10/30

;

;;

;;;

Bv

,+ ,,,1

.0

/ 9

(C

4+

,

,

4

(

/

.

+

C

9

0,,

S S+

a b

D

R

Fig.2.! Schema cu domeniul extins prin asociere


11/30

"plicarea comutatoarelor cu prize de reglaj sub sarcină la trans#ormatoare.$ontajele de bază ale în#ăşurărilor de reglaj

>odificarea raportului de transformare este efectuată prin adunarea sau scădereaspirelor at"t de pe înfă!urarea primară c"t !i secundară$ Se practică trei sc8eme debază, acestea fiind prezentate în *ig$+$/$

Fig.2.% Montaje de ază pentru înfăşurările de reglaj

a b c


12/30

Circuitele principale ale comutatoarelor cu prize de reglaj sub sarcină

Fig.2.& Înfăşurări înconexiune stea

Fig.2.' Înfăşurări în conexiune triunghi

Fig.2.1( Montaje utilizate în cazul folosirii autotransformatoarelor


13/30

Concepte de proiectare şi descrierea #uncţionării comutatorului cu prize dereglaj sub sarcină

Pentru a efectua modificarea raportului de transformare sub sarcină la

transformatoare, se folosesc două concepte de proiectare$ Astfel, comutatorul cuprize de reglaj sub sarcină poate cuprinde fie selectorul treptelor de reglaj cu saufără inversor sau selectorul brut !i ruptorul, fie un comutator selector combin"ndfuncia de selector !i ruptor într#un singur dispozitiv$

Fig.2.11 !rincipiul selector " ruptor Fig.2.12 !rincipiul comutator " selector


14/30

Fig.2.1) Ciclul de func#ionare pentru selector şi ruptor


15/30

Fig.2.1 $unc#ionarea selectorului


16/30

Toate sc8emele utilizate în acionarea motorului din cadrul sistemului cinematic,

sunt corespunzătoare dacă îndeplinesc următoarele condiii generale%

# fiecare ciclu început de comutare trebuie terminat independent de manipulărilede deservire suplimentare, efectuate în timpul comutării, de e-emplu, cazulapăsării unui al doilea buton'

# poziia comutatorului trebuie semnalată personalului de deservire'

# c"nd comutatorul ajunge la o poziie e-tremă, continuarea mi!cării să se poatăefectua numai în sens invers'

# releele de timp trebuie să facă imposibilă pornirea următorului ciclu de comutare,

înaintea trecerii timpului stabilit de constructor, C$$$1s$


17/30

Comutatorul cu vid, tip **

Se preferă deci te8nologia comutării în vid deoarece oferă cele mai bune rezultate !i

întrune!te caracteristicile cerute de utilizatori, cum ar fi%# rata de defect scăzută'# neîntreruperea pe o durată c"t mai lungă a transformatorului de reglaj'# minimizarea lucrărilor de întreinere'# intervale de verificare c"t mai lungi'# costuri de mentenană scăzute$

6aracteristicile te8nologiei comutării în vid% # căderea de tensiune corespunzătoare arcului electric în vid este considerabil maimică comparativ cu arcul electric în ulei sau 8e-afluorură de sulf, ceea ce implică unconsum de energie redus în timpul întreruperii contactelor !i o uzură scăzută acontactelor'

# uzura redusă a materialului contactelor datorită tensiunii de arc scăzute, estepractic minimizată datorită unei rate mari a condensării vaporilor de metal pesuprafaa contactelor$ 6ombinaia ambelor efecte ajută la realizarea cre!teriisubstaniale a duratei de viaă a contactelor, practic una dintre cerinele utilizatorilorde comutatoare cu prize de reglaj sub sarcină, spre deosebire de soluiile

convenionale ce implică contacte cupru#tungsten funcion"nd în ulei'


18/30

# ca rezultat a camerei de comutaie ermetic înc8isă, arcul electric nu intră în contactcu nici un mediu de stingere$ Astfel, caracteristicile de comutare sunt independente

de mediul ambiant'

# restabilirea foarte rapidă a rigidităii dielectrice cu valori ajung"nd p"nă la 1235s,asigură timpi de arc de valori scăzute, de ma-imum o semiperioadă c8iar în cazulunui defazaj destul de mare între curent !i tensiune, sau în aplicaii speciale de tiptransformator#convertor, cu valori mari pentru du5dt, după trecerea curentului prin

zero'

# întrerupătorul cu vid necesită distane de valori mici între contacte, ceea ce permiteo acionare u!oară implic"nd o cantitate mică de energie$


19/30

Comutatorul cu prize de reglaj sub sarcină *"C+T" - tip ** cu întrerupătoare cu vid

6omutatorul 3A6:TAP tip 33, produs de firma >asc8inenfabri2 Rein8ausen R=,are întrerupătoare cu vid conectate în serie cu contactele selectorului treptelor dereglaj$ 7ntrerupătorul cu vid întrerupe circulaia curentului prin calea de curent e-act înainte de desc8iderea contactelor selectorului treptelor de reglaj, asigur"nd astfeldeconectarea acestora pe durata lipsei sarcinii$ 6alea de curent este din nou înc8isă

de întrerupătorul cu vid corespunzător, imediat după ce contactele selectoruluitreptelor de reglaj, au deconectat sarcina de la contactele fi-e învecinate, asigur"ndastfel înc8iderea contactelor selectorului pe durata lipsei sarcinii$

6omutatoarele cu prize de reglaj sub sarcină cu selector !i ruptor separat, au at"ttreptele corespunzătoare înfă!urării de reglaj cu cone-iuni către ruptor, c"t !i

posibilitatea transferării, de asemenea, la ruptor, a solicitării impulsului de înaltătensiune, ce poate apare la înfă!urarea de reglaj$


20/30

Desfă!urarea comutării la acest tip de comutator este o combinaie între uncomutator direct !i un comutator cu ruptor !i selector separate$ Principiul decomutare este însă ca la un comutator la care selectarea !i comutarea au locseparat$

6omutatorul direct dispune de o rolă contact de comutare în mijloc !i c"te o rolăcontact de rezistenă în st"nga !i în dreapta rolei contact de comutare$ Acestea suntparcurse de curent în timpul conectării comutatorului direct, în funcie de respectivastare de conectare$ Desfă!urarea comutării este mereu la fel în ambele direcii$

Sistemul mobil de comutare al comutatorului 33 este e-ecutat după cum urmează%# C contacte selectoare mecanice paralele, ramura principală, >TS'# + contacte selectoare mecanice paralele, ramura de rezistenă, TTS'

# contact de comutare celulă vacuum, ramura principală, S?3'# contact de comutare celulă vacuum, ramura de rezistenă, TT3'# rezistenă de supracomutare, R'# + contacte de glisare derivate, ST6$


21/30

Fig.2.2 %mele celule cu &id sunt închise


22/30

Fig.2.2% Segmentul de conectare' se mişcă în direc#ia contactului fix (


23/30

Fig.2.2& Se deschide celula cu &id ))*


24/30

Fig.2.2' Contactele de rezisten#ă ))S' se comută pe contactul fix (


25/30

Fig.2.)( +upă comutare' celula &idată se reînchide


26/30

Fig.2.)1 ,a deschiderea celulei MS*' curentul comută pe contactele auxiliare ))S


27/30

Fig.2.)2 Contactul de comutare M)S se comută de pe contactul fix -


28/30

Fig.2.)) Contactele de comutare M)S se comută pe contactul fix (


29/30

Fig.2.) Se închide celula &idată MS*


30/30

Fa contactele de conectare !i cele au-iliare, celulele cu vid sunt comutate în serie$ Aceste celule se înc8id sau se desc8id în timpul comutării, în funcie de solicitări$

După cum reiese din fiecare pas, celulele cu vid se desc8id !i se înc8id la comutare în funcie de necesităi$ Timpul de comutare al celulelor este fi-at mecanic printr#oculisă de comutare fi-ă$

Datorită construciei asimetrice a segmentului de comutare, e-istă în ambele direcii

desfă!urări diferite ale procesului de comutare, cu timpi proprii diferii$ 7n direciainversă, comutarea se realizează în ordinea e-act inversă, deci aceasta sederulează retro$

Curs AES Capitol 21

Documents

Transcript of Curs AES Capitol 21