Трансформатор ТСТ предназначен для обеспечения заданного качества электрической энергии для электроприемников при их электроснабжении как от Госсети, так и от автономных (резервных) источников электроэнергии.
Область применения
Трансформаторы ТСТ предназначены для обеспечения заданного качества электрической энергии для электроприемников при их электроснабжении как от Госсети, так и от автономных (резервных) источников электроэнергии. Трансформаторы ТСТ выравнивают напряжение в фазах питающей сети (устраняют перекос напряжений), равномерно распределяют нагрузки (устраняют перекос нагрузок) между фазами, и этим в значительной мере способствуют:
- энергосбережению (уменьшению количества потребляемой электроэнергии за счет обеспечения требуемых уровней напряжения и симметричной нагрузки фаз);
- ресурсосбережению (уменьшению расхода топлива и масла, необходимых для выработки электроэнергии);
- надежности (увеличению назначенного ресурса и длительности безотказной работы источников электроэнергии) и безопасности эксплуатации (безопасность в трехфазных, четырехпроводных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью обеспечивается за счет применения такой защитной меры, как зануление, при этом «ноль» трансформатора ТСТ используется, как нулевой рабочий проводник, а «ноль» сети – как нулевой защитный проводник) электрооборудования.
Трансформаторы ТСТ находят широкое применение в следующих областях
- военная техника и вооружение;
- медицинская техника и оборудование;
- информационные системы и технологии, компьютерная техника;
- автозаправочная техника и оборудование;
- технологические линии с ЧПУ (лазерная и механическая обработка металлов, выпуск полиграфической продукции, фасовка жидких и сыпучих материалов, в т.ч. продуктов питания);
- организации входящие в состав ЖКХ (предприятия электрических сетей, водоснабжения, теплоснабжения, связи, электофицированного транспорта, ремонта и т.д.);
- дачные поселки и индивидуальные коттеджи.
Симметрирующие трансформаторы (ТСТ) размещают между источником электрической энергии (Госсеть или автономный источник электроэнергии) и электроприемниками - потребителями электрической энергии.
Основными функциями ТСТ являются:
- выравнивание фазных напряжений, как правило, при питании от Госсети для качественного электроснабжения потребителей;
- выравнивание линейных напряжений, как правило, при питании от Госсети для качественного электроснабжения потребителей;
- выравнивание фазных напряжений и равномерное распределение нагрузки по фазам при питании от Госсети для качественного электроснабжения потребителей;
- равномерное распределение нагрузки по фазам, как правило, при питании от автономного источника электроэнергии ограниченной мощности (газо-, бензо-, дизель-генератора).
Дополнительными функциями модифицированных ТСТ являются:
- преобразование трехфазной сети в однофазную:
- с гальванической развязкой питающей сети и потребителя;
- с гальванической развязкой питающей сети и потребителя и изменение (увеличение или уменьшение) выходного напряжения;
- без гальванической развязки питающей сети и потребителя и изменение (увеличение или уменьшение) выходного напряжения;
- без гальванической развязки питающей сети и потребителя;
- преобразование трехфазной трехпроводной сети в трехфазную четырехпроводную (т.е. формирование нулевого рабочего проводника для возможности подключения фазной нагрузки).
Применение трансформаторов ТСТ при электроснабжении от Госсети
Применение трансформаторов ТСТ при электроснабжении электроприемников от Госсети целесообразно в случаях, когда:
- необходимо устранить перекос линейных напряжений, т.е. сделать линейные напряжения питающей сети одинаковыми;
- необходимо не только устранить перекос линейных напряжений питающей сети, но и обеспечить необходимую величину напряжений;
- необходимо устранить перекос фазных напряжений, т.е. сделать фазные напряжения питающей сети одинаковыми;
- необходимо не только устранить перекос фазных напряжений питающей сети, но и обеспечить необходимую величину напряжений;
- необходимо устранить перекос фазных напряжений питающей сети, связанный с неравномерностью фазной нагрузки в отходящей линии;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть и гальванически развязать потребитель от сети;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть и гальванически развязать потребитель от сети, а также уменьшить величины напряжения до значений, соответствующих требованиям электробезопасности в специальных сооружениях.
Применение трансформаторов ТСТ при электроснабжении от источников ограниченной мощности (дизель-генераторов, газогенераторов)
Применение трансформаторов ТСТ при электроснабжении электроприемников от дизель-генераторов целесообразно в случаях, когда:
- необходимо устранить перекос фазных напряжений дизель-генератора, связанный с неравномерностью фазной нагрузки в отходящей линии;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть и гальванически развязать потребитель от сети;
- необходимо преобразовать трехфазную сеть в одно- или двух фазную сеть и гальванически развязать потребитель от сети, а также уменьшить величины напряжения до значений, соответствующих требованиям электробезопасности в специальных сооружениях.
Трансформатор ТСТ обеспечивает устранение перекосов нагрузки при электроснабжении электроприемников от дизель-генераторов. При этом ТСТ допускает 100%-ый перекос нагрузки. Так, например, симметрирующий трансформатор мощностью 100 кВА, получающий электроэнергию от дизель-генератора мощностью 100 кВт при 100 %-ом перекосе нагрузки обеспечит в одной или двух фазах нагрузку равную 33 кВт.
Максимальная однофазная мощность, которая может быть обеспечена симметрирующим трансформатором при электроснабжении от дизель-генератора не может превышать 65% мощности дизель-генератора, при отсутствии нагрузки в двух других фазах. Так, при мощности дизель-генератора 200 кВт, максимальная мощность однофазной нагрузки не должна превышать 130 кВА, а мощность симметрирующего трансформатора в этом случае должна быть не менее 390 кВА.
Применение трансформаторов ТСТ в системах электроснабжения, оборудованных вводом от Госсети и резервным дизель-генератором
При электроснабжении потребителей от Госсети перекос напряжений, вызванный неравномерностью нагрузки фаз сети, может не проявляться из-за того, что мощность Госсети значительно превышает мощность потребителей.
Однако, при переводе электроснабжения от Госсети на резервный источник ситуация меняется. Мощность потребителей в данной ситуации соизмерима (равна) мощности резервного дизель-генератора и перегрузка хотя бы одной из фаз может привести к отказу дизель-генератора.
Даже непродолжительная работа дизель-генератора с незначительной перегрузкой фаз приводит к износу и разрушению подшипниковых щитов генератора, повышенному расходу дизельного топлива, закоксовыванию форсунок. Применение симметрирующего трансформатора в данной ситуации обеспечивает надежную работу дизель-генератора.
Устранение перекоса напряжений
Перекос напряжений в сети независимо от источника электроснабжения (Госсеть или дизель-генератор) может быть вызван несколькими причинами:
- подключением неравномерной или неодинаковой по величине однофазной нагрузки;
- подключением одного или двух электроприемников на линейное напряжение двух фазных проводов без использования нулевого рабочего проводника (нуля).
В первом случае при условии, что линейные напряжения питающей сети составляют 380-400 В, устранение перекоса фазных напряжений обеспечивается симметрирующим трансформатором ТСТ.
Во втором случае, влияние перекоса фазных и линейных напряжений сети, вызванных подключением мощных потребителей на две фазы, значительно ослабляется (устраняется) за счет применения трансформатора (автотрансформатора), преобразующего трехфазную сеть в однофазную.
Устранение перекоса линейных напряжений
Трансформатор ТСТ обеспечивает выравнивание линейных напряжений (устранение перекоса напряжения (неодинаковости) из-за неравномерной линейной нагрузки, в т.ч. в динамических режимах работы. Так если входное линейное напряжение равно, соответственно, UАВ=348 В, UВС=396 В, UСА=465 В, то после ТСТ линейные напряжения будут составлять приблизительно 389В, 398 В и 409В соответственно.
Если после симметрирования напряжение сети значительно ниже (выше) нормы, то симметрирующий трансформатор целесообразно изготовить с дополнительными обмотками, позволяющими повысить (понизить) напряжение до нормы (дополнительные обмотки выполняются из расчета изменения напряжения на (5-15 )% Uн).
Устранение перекоса фазных напряжений
Трансформатор ТСТ обеспечивает выравнивание фазных напряжений (устранение перекоса напряжения (неодинаковости) из-за неравномерной нагрузки по фазам, в т.ч. в динамических режимах работы. Так если входное напряжение по фазам равно, соответственно, Uа=148 В, Uв=196 В, Uс=265 В, то после ТСТ все фазные напряжения будут составлять приблизительно 201 В (потери выходного напряжения на фазу составят приблизительно 2 В).
Если после симметрирования напряжение сети значительно ниже нормы, то симметрирующий трансформатор целесообразно изготовить с дополнительными обмотками, позволяющими повысить напряжение до нормы (дополнительные обмотки выполняются из расчета изменения напряжения на (5-15 )% Uн).
Устранение перекоса фазных напряжений, связанных с неравномерностью фазных нагрузок в отходящей линии.
Трансформатор ТСТ допускает 100 %-ый перекос нагрузки. Это значит, что в одной или в двух фазах мощность нагрузки равна нулю, а другие фазы загружены полностью. Так например, для симметрирующего трансформатора мощностью 63 кВА 100%-ый перекос нагрузки составит: 21 кВА в одной или в двух фазах и 0 кВА в двух или в одной фазе соответственно.
Применение трансформатора ТСТ совместно со стабилизатором СНТ-П
Если питающая сеть характеризуется значительными перекосами напряжений между фазами (более 15 %) и значениями напряжения хотя бы в одной из фаз менее 75 % номинального, то рекомендуется совместное применение симметрирующего трансформатора ТСТ и стабилизатора напряжения СНТ-П.
ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Подключение симметрирующего трансформатора
К входу блока "ввода-вывода" ТСТ подключаются три фазы от питающей сети, а к выходу (к трем фазам и нулевому рабочему проводнику) - электроприемники. Нулевой рабочий проводник питающей сети подсоединяется к шпильке "ЗАНУЛЕНИЕ" корпуса ТСТ. Автоматический выключатель QF1 обеспечивает защиту потребителей при коротком замыкании (токовая отсечка), при перегрузке (тепловой расцепитель) и при обрыве нулевого рабочего проводника (электромагнитный расцепитель).
Основные составные части трансформатора:
- силовой трансформатор;
- блок "ввода-вывода" для подключения силовых кабелей сети и нагрузки (расположен под съемной панелью) с автоматическими выключателями сети QF1 и защиты QF2;
- металлический корпус.
Конструктивное исполнение:
- Трансформаторы изготавливаются в металлическом корпусе со степенью защиты IP20 по ГОСТ 14254.
- По способу монтажа трансформаторы относятся к стационарным.
- Класс нагревостойкости изоляции обмоток - В по ГОСТ 8865.
- Выводы к сети и нагрузке расположены в нижней части трансформатора под съемной панелью.
- Катушки трансформатора выполнены медным обмоточным проводом.
- Первичная и вторичная обмотки трансформатора имеют гальваническую развязку. Вторичная обмотка может быть выполнена по схеме "звезда" или "звезда с выведенным нулем".
- На входе трансформатора устанавливается автоматический выключатель, обеспечивающий защиту при перегрузках и коротких замыканий.
- Трансформатор имеет световую индикацию наличия напряжения на выходе.
Условия эксплуатации:
- Диапазон температур окружающей среды от - 45 0С до +40 0С;
- Относительная влажность воздуха при температуре 25 0С не более 80 %;
- Высота над уровнем моря не более 1000 м;
- Окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию.
- Ударные нагрузки не допускаются.
- Режим работы продолжительный.
