Transformator pergeseran fasa dan penggunaannya

Dalam jaringan AC, aliran daya aktif pada saluran sebanding dengan sinus sudut pergeseran fasa antara vektor tegangan sumber energi listrik yang terletak di awal saluran dan sumber energi listrik yang terletak di ujung saluran. garis.

Jadi, jika kita mempertimbangkan jaringan saluran yang berbeda dalam daya yang ditransmisikan, maka dimungkinkan untuk mendistribusikan kembali aliran daya antara saluran jaringan ini, khususnya mengubah nilai sudut pergeseran fasa antara vektor tegangan sumber dan penerima di satu atau lebih saluran dari jaringan tiga fase yang dipertimbangkan.

Ini dilakukan untuk memuat saluran dengan cara yang paling disukai, yang seringkali tidak terjadi dalam kasus normal. Distribusi alami aliran energi sedemikian rupa sehingga menyebabkan kelebihan beban pada saluran listrik rendah, sementara kehilangan energi meningkat dan kapasitas saluran listrik tinggi terbatas. Konsekuensi lain yang merugikan infrastruktur kelistrikan juga mungkin terjadi.

Perubahan nilai sudut pergeseran fasa yang disengaja dan disengaja antara vektor tegangan sumber dan vektor tegangan penerima dilakukan oleh perangkat tambahan - transformator pengalih fasa.

Dalam literatur ada nama: transformator pemindah fasa atau trafo crossover... Ini adalah trafo dengan desain khusus dan ditujukan langsung untuk mengendalikan arus, baik aktif maupun daya reaktif dalam jaringan AC tiga fase dengan ukuran berbeda.

Keuntungan utama dari transformator pemindah fasa adalah, dalam mode beban maksimum, ia dapat membongkar saluran yang paling banyak dibebani, mendistribusikan kembali aliran daya secara optimal.

Trafo pergeseran fasa mencakup dua trafo terpisah: trafo seri dan trafo paralel. Trafo paralel memiliki belitan primer yang dibuat sesuai dengan skema "delta", yang diperlukan untuk mengatur sistem tegangan tiga fasa dengan offset relatif terhadap tegangan fasa sebesar 90 derajat, dan belitan sekunder, yang dapat dibuat dalam berupa fase terisolasi dengan blok pembuangan dengan pusat tanah.

Fase belitan sekunder trafo paralel dihubungkan melalui output tap-changer ke belitan primer trafo seri, yang biasanya dalam susunan bintang dengan ground netral.

Gulungan sekunder transformator seri, pada gilirannya, dibuat dalam bentuk tiga fase terisolasi, masing-masing dihubungkan secara seri di bagian konduktor linier yang sesuai, berkorelasi dalam fase, sehingga komponen yang mengalami pergeseran fase sebesar 90 derajat ditambahkan ke vektor tegangan sumber.

Jadi, pada keluaran saluran, diperoleh tegangan yang sama dengan jumlah vektor tegangan suplai dan vektor tambahan dari komponen quadrature, yang dimasukkan oleh transformator pemindah fasa, yaitu, sebagai hasilnya, perubahan fase.

Amplitudo dan polaritas komponen quadrature yang diperkenalkan, yang dibuat oleh transformator pemindah fasa, dapat diubah; untuk ini, kemungkinan menyesuaikan blok keran disediakan.Dengan demikian, sudut pergeseran fasa antara vektor tegangan pada input saluran dan pada keluarannya diubah oleh nilai yang diperlukan, yang terkait dengan mode operasi baris tertentu.

Biaya pemasangan trafo pemindah fasa cukup tinggi, namun biaya tersebut terbayar dengan optimalisasi kondisi operasi jaringan. Ini terutama berlaku untuk saluran transmisi daya tinggi.

Di Inggris Raya, transformator pemindah fase mulai digunakan pada tahun 1969, di Prancis dipasang sejak 1998, sejak 2002 diperkenalkan di Belanda dan Jerman, pada 2009 - di Belgia dan Kazakhstan.

Belum ada transformator fase tunggal yang dipasang di Rusia, tetapi ada proyek. Pengalaman dunia dengan penggunaan trafo pemindah fasa di negara-negara tersebut jelas menunjukkan peningkatan efisiensi jaringan listrik berkat pengelolaan aliran energi dengan bantuan trafo pemindah fasa untuk distribusi yang optimal.