Управляемый подмагничиванием трансформатор

СМИРНОВ С.С., ОСАК А.Б.

В качестве управляемого источника реактивной мощности предлагается использовать трех­фазную группу однофазных управляемых подмагничиванием трансформаторов броневого типа. Об­мотки управления размещаются на боковых стержнях, включаются встречно и подключаются к управляемому источнику постоянного напряжения. Обмотки управления создают круговой маг­нитный поток, что приводит к изменению потребляемой реактивной мощности обмотки среднего стержня. Необходимая мощность источника постоянного напряжения менее 1% мощности транс­форматора. Так как обмотки управления закорочены через источник постоянного тока, то в них возникает ток частотой 100 Гц, приводящей к выравниванию напряжений 50 Гц на обмотках управления и их взаимной компенсации. Взаимодействие магнитных полей трансформатора имеет сложный нелинейный характер, и поэтому требуется экспериментальная оценка его режимных свойств. В качестве однофазного управляемого трансформатора может использоваться серийный трехфазный трансформатор. Обмотки высокого напряжения боковых стержней включаются встречно, и к ним подсоединяется источник постоянного напряжения. Испытания выполнены на трехфазном трансформаторе мощностью 820 ВА напряжением 380 В, который использовался как однофазный трансформатор мощностью 273 ВА с напряжением 220 В. Испытания показали, что потребляемая реактивная мощность трансформатора пропорциональна приложенному напряже­нию и току в обмотках управления. При токе управления 1,91 А и напряжении 220 В реактивная мощность равна 265 вар. Ток 3-й гармоники составил 7,7%, ток 5-й и 7-й гармоник менее 1%. Подключение активной нагрузки к вторичной обмотке не повлияло на регулирование реактивной мощности. Подключение к вторичной обмотке конденсаторной батареи позволило регулировать реактивную мощность в пределах от +161 ВА до —112 ВА, т.е. работать функционально как син­хронный компенсатор. Технико-экономическое сравнение управляемого трансформатора мощно­стью 40 МВА, реализованного с использованием трехфазных трансформаторов мощностью по 40 МВА с синхронным компенсатором 50 МВА, показало, что он имеет меньшие удельные капи­таловложения при лучших регулировочных и эксплуатационных  характеристиках.

Ключевые слова: электроэнергетическая система, качество электрической энергии, реактивная мощность, регулирование напряжения