Transformadors d'equilibri

La tensió entre cada fase de la xarxa de CA trifàsica i el cable neutre és idealment de 220 volts. Tanmateix, quan es connecten diferents càrregues, diferents per naturalesa i grandària, a cadascuna de les fases de la xarxa elèctrica, de vegades es produeix un desequilibri força important de les tensions de fase.

Si les resistències de càrrega fossin iguals, els corrents que hi circulen també serien iguals entre si. La seva suma geomètrica seria zero. Però com a resultat de la desigualtat d'aquests corrents al cable neutre, sorgeix un corrent d'igualització (el punt zero es desplaça) i apareix una tensió de desviació.

Les tensions de fase canvien entre si i es troba un desequilibri de fase... La conseqüència d'aquest desequilibri de fase és un augment del consum elèctric de la xarxa i un funcionament inadequat dels receptors elèctrics, que provoca avaries, danys i desgast prematur dels l'aïllament. En aquesta situació, la seguretat dels usuaris es veu compromesa.

Per a fonts d'alimentació trifàsiques autònomes, la càrrega desigual de les fases està plena de tot tipus de danys mecànics. Com a resultat, hi ha un mal funcionament dels receptors elèctrics, deteriorament de les fonts d'energia, augment del consum d'oli, combustible i refrigerant per al generador. Al final, augmenten els costos tant de l'electricitat en general com dels consumibles del generador.

Per eliminar el desequilibri de fase, igualar les tensions de fase, primer cal calcular els corrents de càrrega per a cadascuna de les tres fases. Tanmateix, no sempre és possible fer-ho amb antelació. A escala industrial, les pèrdues degudes al desequilibri de voltatge de fase poden ser simplement colossals i l'efecte econòmic fins a cert punt devastador.

Per eliminar les tendències negatives, cal aplicar l'equilibri de fase... Per a això s'utilitzen els anomenats transformadors balun.

En un transformador trifàsic, els bobinats de fase tant de la tensió més alta com de la inferior estan connectats en estrella, s'incorpora un dispositiu d'equilibri addicional en forma d'un bobinat addicional que envolta els bobinats d'alta tensió. Aquest bobinatge addicional està dissenyat per suportar el corrent continu de la càrrega nominal del transformador, és a dir. per al corrent nominal d'una fase. El bobinatge s'inclou a la ruptura del cable neutre del transformador a partir del càlcul següent.

En el cas del corrent d'igualització al conductor neutre, a causa d'una càrrega desequilibrada, els fluxos de seqüència zero en el circuit magnètic (bobinats dels transformadors operatius) es compensaran completament amb els fluxos de seqüència zero de l'enrotllament d'equilibri dirigits en sentit contrari. Després de tot, s'evita completament el desequilibri de la tensió de fase.

El diagrama de cablejat dels bobinatges d'un transformador d'equilibri de fases trifàsic es mostra a la figura 1.

Arròs. 1. El dispositiu del transformador d'equilibri

1) Circuit magnètic de tres etapes d'un transformador trifàsic.

2) Bobines d'alta tensió.

3) Bobinats de baixa tensió.

4) Enrotllament de girs compensadors.

5) Falques d'espaiat.

6) L'extrem del bobinatge compensador connectat a la part neutra dels bobinatges de baixa tensió.

7) L'extrem de la bobina de compensació que es treu.

Les característiques energètiques d'aquests transformadors, pèrdues ocioses, curtcircuit i altres, ja que l'addició d'un dispositiu d'equilibri, gairebé no canvia, però les pèrdues d'electricitat a la xarxa es redueixen significativament. Amb una càrrega de fase no uniforme, el sistema de tensió de fase és simètric de la mateixa manera que quan es connecten els bobinatges segons l'esquema en ziga-zaga en estrella.

Transformador d'equilibri TST

Els càlculs i experiments dels investigadors van demostrar que amb la correcta concordança de les espires dels bobinatges de compensació i de treball, la tensió del bobinat de compensació del transformador amb el dispositiu d'equilibri, igual al corrent nominal del conductor neutre, arriba al valor. de l'equilibri de la tensió nominal de fase a la part neutra dels bobinats amb baixa tensió EMF de seqüència zero que sorgeix dels bobinats de funcionament a zero.

Aquest disseny redueix significativament la resistència de seqüència zero d'un transformador de potència trifàsic. Això dóna un augment significatiu dels corrents de curtcircuit monofàsiques i és un dels principals avantatges dels transformadors balun, ja que proporciona un ajust fiable i fàcil. protecció de relés i el seu funcionament fiable en curtcircuit.

A més, l'efecte destructiu d'un gran corrent de curtcircuit monofàsic en els bobinats d'aquest transformador d'equilibri és molt menor que el corrent de curtcircuit en absència d'un bobinat d'equilibri, ja que el potent flux asimètric de seqüència zero destructiu. ara està totalment compensat.