Трансформаторы симметрирующие трёхфазно-однофазные
Иногда возникает необходимость подключить мощную однофазную нагрузку к трехфазной сети. Самый простой путь — подключить нагрузку к любой из трех фаз (то есть между фазным проводом и нейтралью) — подходит далеко не всегда. Во-первых, это может привести к так называемому перекосу фаз, т.е. к возникновению существенной разницы между напряжениями разных фаз. Перекос фаз нарушает нормальную работу трехфазных приборов (например, электродвигателей), а также приводит к понижению или повышению напряжения питания однофазных потребителей. Во-вторых, во многих случаях разрешенная мощность сети ограничивается автоматическими выключателями («автоматами»), которые могут срабатывать при питании мощной однофазной от одной из фаз, даже если мощность однофазного потребителя не превышает разрешенную мощность трехфазной сети в целом.
Для решения указанных проблем можно использовать устройство, преобразующее трехфазное напряжение сети в однофазное. Помимо равномерного распределения нагрузки по фазам сети, устройство дополнительно может обеспечивать также гальваническую развязку нагрузки от питающей трехфазной сети, регулировать в некоторых пределах выходное напряжение.
На Тульском заводе трансформаторов разработаны, запатентованы и производятся трансформаторы, преобразующие трёхфазную сеть в однофазную. Сокращенно такие трансформаторы называются ТСТО — трансформатор симметрирующий трёхфазно-однофазный. Трансформаторы производятся двух видов. В ТСТО с гальванической развязкой (ГР) выходные зажимы не имеют гальванической связи с питающей сетью; в ТСТО без гальванической развязки (обозначаются буквами НГР) выходные зажимы имеют гальваническую связь с питающей сетью. Цифры в наименовании указывают мощность в кВА. Так, например, обозначение ТСТО-20-НГР расшифровывается так: трансформатор симметрирующий трёхфазно-однофазный, не имеющий гальванической развязки с питающей сетью, мощностью 20 кВА.
ТСТО обеих разновидностей (как ГР, так и НГР) подключаются к питающей сети с помощью трех проводов, нейтральный провод не используется. Токи потребления по фазам распределяются в соотношении 1:2:1, или 25-50-25 %, при этом ток через нейтральный провод отсутствует.
При необходимости использования нейтрального провода он может быть соединен с одним из зажимов нагрузки, о чем указано в паспорте изделия.
При принятии решения о том, применять ли ТСТО с гальванической развязкой или без гальванической развязки, необходимо учитывать следующее.
Трансформатор без гальванической развязки (ТСТО-ХХ-НГР) можно применять в том случае, если имеется возможность разделить нейтральный провод сети и нейтральный провод потребителей (нагрузки) - последний будет подключаться к ТСТО. Если же нейтрали сети и нагрузки не разделять, то распределение тока по фазам может отличаться от заявленного, т.е. симметрирование может быть нарушено. При применении ТСТО с гальванической развязкой (ТСТО-ХХ-ГР) нейтрали сети и потребителей можно разделять, можно не разделять - распределение токов по фазам в любом случае будет соответствовать указанному в паспорте (1:2:1). Кроме того, ТСТО с ГР позволяет создать систему электропитания, не имеющую гальванической связи с землёй.
Таким образом, ТСТО с гальванической развязкой обладают большей универсальностью, но они являются и более дорогими – цена примерно в полтора раза больше.
Следует также учитывать, что потребляемая от сети полная мощность в 1,33 раза больше мощности, потребляемой нагрузкой от ТСТО.
Цены на все модели ТСТО предоставляются по запросу.
Симметрирующий трансформатор ТСТ – это устройство, которое уменьшает (устраняет) несимметрию напряжений (перекос фаз) в трёхфазных электрических сетях низкого напряжения (0,4 кВ), а также выравнивает токи нагрузки по фазам. Кроме того, ТСТ снижает несинусоидальность напряжения, увеличивает ток короткого замыкания, повышает пропускную способность линии и уменьшает в ней потери. ТСТ обеспечивает работу при наличии как трехфазной нагрузки с значительной несимметрией токов, так и при питании подключённых к разным фазам сети однофазных нагрузок разной мощности.
Принцип действия ТСТ состоит в выравнивании фазных напряжений путём перераспределения мощности между фазами. При подключении нагрузки к одной из фаз происходит перераспределение мощности этой нагрузки: половина мощности отбирается от той фазы, к которой подключена нагрузка, а от двух других фаз отбирается по одной четвертой части мощности нагрузки. Это создает более равномерное распределение мощности между фазами, что уменьшает разницу между величинами фазных напряжений. Поскольку на практике нагрузки подключены ко всем трём фазам, эффект симметрирования возрастает. Важно отметить, что ТСТ формирует искусственный нулевой провод, который соединяется с нулевым проводом нагрузки.
При применении ТСТО с гальванической развязкой (ТСТО-ХХ-ГР) нейтрали сети и потребителей можно разделять, можно не разделять распределение токов по фазам в любом случае будет соответствовать указанному в паспорте (1:2:1). Кроме того, ТСТО с ГР позволяет создать систему электропитания, не имеющую гальванической связи с землёй.
Модель ТСТО в корпусе (ТСТО-20-ГРК), имеет ряд дополнительных опций: регулирование выходного напряжения в небольших пределах, отключение нагрузки при снижении фазных напряжений или пропадании напряжения одной из фаз и пр.
Если сравнивать ТСТ с трёхфазными стабилизаторами напряжения, то ТСТ обладает рядом достоинств в сравнении со стабилизаторами. Главным достоинством является более высокая надёжность, поскольку ТСТ не содержит, в отличие от стабилизатора, подвижных элементов, электронных компонентов. ТСТ при прочих равных условиях обладают меньшими массогабаритными показателями, меньшей стоимостью. В отличие от стабилизатора, к одной фазе может быть подключена нагрузка равная полной номинальной мощности ТСТ (в обычных стабилизаторах – только 33 % нагрузки). Вместе с тем, ТСТ не поможет в тех случаях, когда фазные напряжения сети постоянно завышены или занижены – в этом случае придётся воспользоваться стабилизатором напряжения.
Фотографии некоторых устройств безкорпусного исполнения приведены вместе с фотографией ТСТО-20-ГРК
ОСНОВНЫЕ электрические и конструктивные параметры ТСТО-ГР (с гальванической развязкой)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ОСНОВНЫЕ электрические и конструктивные параметры ТСТО-НГР (без гальванической развязки)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
