移相変圧器とその使用法

AC ネットワークでは、線路内の有効電力の流れは、線路の始点にある電気エネルギーのソースと線路の終点にある電気エネルギーのシンクの電圧ベクトル間の位相シフト角の正弦に比例します。ライン。

したがって、送信電力が異なる線路のネットワークを考慮すると、このネットワークの線路間で電力の流れを再分配することが可能であり、特に電源電圧ベクトルと受信機の間の位相シフト角の値を変更することができます。考慮されている三相ネットワークの 1 つ以上の線路。

これは、行を最も有利な方法でロードするために行われますが、通常の場合はそうではないことがよくあります。エネルギーの流れの自然な分布は、低電力線の過負荷を引き起こす一方、エネルギー損失が増加し、高電力線の容量が制限されるようなものです。電気インフラに悪影響を与える他の結果も考えられます。

電源電圧ベクトルと受信機電圧ベクトルの間の移相角の値の強制的かつ意図的な変更は、補助デバイスである相切り替え変圧器によって実行されます。

文献には、相切り替え変圧器またはクロスオーバー変圧器という名前があります。これは特別な設計の変圧器であり、アクティブ電流と電流電流の両方を直接制御することを目的としています。 無効電力 さまざまなサイズの三相 AC ネットワークで使用できます。

移相変圧器の主な利点は、最大負荷モードで最も負荷の高いラインの負荷を解除し、電力の流れを最適な方法で再分配できることです。

移相変圧器には、直列変圧器と並列変圧器という 2 つの別個の変圧器が含まれています。並列変圧器には、相電圧に対して 90 度オフセットした三相電圧システムを構成するために必要な「デルタ」方式に従って作成された一次巻線と、次の方法で作成できる二次巻線があります。接地中心のドレンブロックを備えた分離相の形式。

並列変圧器の二次巻線の相は、タップ切替出力を介して直列変圧器の一次巻線に接続されており、通常は中性点が接地された星型配置になっています。

直列変圧器の二次巻線は、3 つの絶縁相の形で作られ、それぞれが対応する線形導体のセクションで直列に接続され、位相が相関しているため、90 度位相がシフトしたコンポーネントが得られます。電源の電圧ベクトルに加算されます。

したがって、ラインの出力では、電源電圧ベクトルと移相変圧器によって導入される直交成分の追加ベクトルの合計に等しい電圧が得られます。位相が変化します。

移相変圧器によって生成される、導入された直交成分の振幅と極性は変更できます。このために、タップのブロックを調整する可能性が提供され、ラインの入力と出力の電圧ベクトル間の位相シフトの角度が、動作モードに関連する必要な値によって変更されます。とある一行。

移相変圧器の設置コストは非常に高くなりますが、ネットワークの動作条件を最適化することでコストを回収できます。これは特に高電力送電線に当てはまります。

英国では、移相変圧器は 1969 年に使用され始め、フランスでは 1998 年から設置され、オランダとドイツでは 2002 年から、ベルギーとカザフスタンでは 2009 年に導入されました。

ロシアにはまだ単相変圧器が設置されていないが、プロジェクトはある。これらの国における移相変圧器の使用に関する世界的な経験は、最適な分配のための移相変圧器の助けを借りてエネルギーの流れを管理することにより、電気ネットワークの効率が向上することを明確に示しています。