Vaiheensiirtomuuntajat ja niiden käyttö
Vaihtovirtaverkoissa pätötehovirrat linjoissa ovat verrannollisia johdon alussa sijaitsevan sähköenergian lähteen jännitevektorien ja linjan lopussa sijaitsevan sähköenergian nielun välisen vaihesiirtokulman siniin. linja.
Joten jos tarkastellaan verkkoa linjoja, jotka eroavat lähetystehon suhteen, on mahdollista jakaa tehovirrat uudelleen tämän verkon linjojen välillä, erityisesti muuttamalla lähdejännitevektorien ja vastaanottimen välisen vaihesiirtokulman arvoa. yhden tai useamman kolmivaiheisen verkon linjan.
Tämä tehdään linjojen lataamiseksi edullisimmalla tavalla, mikä ei usein tapahdu normaaleissa tapauksissa. Energiavirtojen luonnollinen jakautuminen on sellainen, että se johtaa pienitehoisten linjojen ylikuormitukseen, samalla kun energiahäviöt kasvavat ja suurteholinjojen kapasiteetti on rajallinen. Myös muut sähköinfrastruktuurille haitalliset seuraukset ovat mahdollisia.
Lähteen jännitevektorin ja vastaanottimen jännitevektorin välisen vaihesiirtokulman arvon pakotettu, tarkoituksellinen muutos suoritetaan apulaitteella - vaiheenvaihtomuuntajalla.
Kirjallisuudessa on nimiä: vaihekytkentämuuntaja tai jakomuuntaja... Tämä on erikoismuotoiltu muuntaja, joka on tarkoitettu suoraan ohjaamaan virtoja, niin aktiivisia kuin loisteho erikokoisissa kolmivaiheisissa vaihtovirtaverkoissa.
Vaiheensiirtomuuntajan tärkein etu on, että maksimikuormitustilassa se voi purkaa eniten kuormitettua linjaa jakaa tehovirrat uudelleen optimaalisella tavalla.
Vaihesiirtomuuntaja sisältää kaksi erillistä muuntajaa: sarjamuuntajan ja rinnakkaismuuntajan. Rinnakkaismuuntajassa on ensiökäämi, joka on valmistettu "delta"-kaavion mukaan, joka on tarpeen kolmivaiheisen jännitteen järjestelmän järjestämiseksi, jonka vaihejännitteisiin nähden on 90 astetta siirtymä, ja toisiokäämi, joka voidaan tehdä eristettyjen faasien muodossa, jossa on maadoituskeskiöllä varustettu tyhjennyslohko.
Rinnakkaismuuntajan toisiokäämin vaiheet on kytketty käämikytkimen lähdön kautta sarjamuuntajan ensiökäämiin, joka on yleensä tähtijärjestelyssä nolla maadoitettuna.
Sarjamuuntajan toisiokäämi puolestaan on tehty kolmen eristetyn vaiheen muodossa, joista kukin on kytketty sarjaan vastaavan lineaarijohtimen osassa, korreloimalla vaiheittain siten, että komponentti on vaihesiirretty 90 astetta. lisätään lähteen jännitevektoriin.
Joten linjan lähdössä saadaan jännite, joka on yhtä suuri kuin syöttöjännitevektorien ja vaiheensiirtomuuntajan tuoman kvadratuurikomponentin lisävektorin summa, eli tuloksena vaiheen muutokset.
Vaiheensiirtomuuntajan tuottaman kvadratuurikomponentin amplitudia ja napaisuutta voidaan muuttaa; tätä varten tarjotaan mahdollisuus säätää väliottolohkoa, jolloin vaihesiirron kulma jännitevektorien välillä johdon sisäänmenossa ja sen lähdössä muuttuu vaaditulla arvolla, joka liittyy käyttötapaan. tietty linja.
Vaiheensiirtomuuntajien asennuskustannukset ovat melko korkeat, mutta kustannukset maksaa itsensä takaisin optimoimalla verkon käyttöolosuhteet. Tämä koskee erityisesti suuritehoisia siirtolinjoja.
Isossa-Britanniassa vaihesiirtomuuntajia alettiin käyttää jo vuonna 1969, Ranskassa niitä on asennettu vuodesta 1998, vuodesta 2002 lähtien ne on otettu käyttöön Alankomaissa ja Saksassa, vuonna 2009 Belgiassa ja Kazakstanissa.
Venäjälle ei ole vielä asennettu ainuttakaan vaihemuuntajaa, mutta projekteja on. Maailmanlaajuinen kokemus vaiheensiirtomuuntajien käytöstä näissä maissa osoittaa selvästi sähköverkkojen tehokkuuden parantuneen energiavirtojen hallinnan ansiosta optimaalisen jakelun mahdollistavien vaihesiirtomuuntajien avulla.