Симметрирующий трансформатор тст. Симметрирующие трансформаторы ТСТ: назначение, принцип работы, характеристики

Что такое симметрирующий трансформатор ТСТ. Для чего он предназначен. Как работает симметрирующий трансформатор ТСТ. Какие основные характеристики имеют трансформаторы ТСТ. Какие преимущества дает использование симметрирующих трансформаторов.

Назначение и принцип работы симметрирующих трансформаторов ТСТ

Симметрирующие трансформаторы типа ТСТ предназначены для повышения качества электроэнергии в трехфазных сетях промышленных предприятий. Их основная задача — выравнивание напряжений в фазах питающей сети и равномерное распределение нагрузок между фазами.

Как работает симметрирующий трансформатор ТСТ? Его конструкция включает первичные обмотки во всех трех фазах и две вторичные обмотки в фазах А и С. Первичные обмотки соединены по схеме «зигзаг», а вторичные включены встречно.

Такая схема соединения обмоток позволяет трансформатору ТСТ выравнивать линейные и фазные напряжения даже при значительной несимметрии нагрузки. Например, если входные линейные напряжения составляют 348 В, 396 В и 465 В, то после прохождения через ТСТ они выравниваются до значений 389 В, 398 В и 409 В соответственно.

Основные характеристики симметрирующих трансформаторов ТСТ

Рассмотрим ключевые параметры и возможности трансформаторов типа ТСТ:

• Мощность: от 10 до 250 кВА
• Входное напряжение: 380 В
• Выходное напряжение: 380 В ± 2%
• Частота: 50 Гц
• Схема соединения обмоток: «зигзаг»
• Допустимый перекос нагрузки: до 100%
• КПД: не менее 97%

Важной особенностью трансформаторов ТСТ является возможность работы при 100% перекосе нагрузки. Это означает, что одна или две фазы могут быть полностью нагружены, в то время как остальные не нагружены вовсе.

Преимущества использования симметрирующих трансформаторов ТСТ

Применение трансформаторов ТСТ в электрических сетях предприятий дает ряд существенных преимуществ:

1. Повышение качества электроэнергии за счет выравнивания напряжений в фазах
2. Снижение потерь электроэнергии в сетях
3. Увеличение срока службы электрооборудования
4. Возможность подключения мощных однофазных потребителей
5. Повышение надежности работы электроустановок

Ограничения симметрирующих трансформаторов ТСТ

Несмотря на широкое применение, трансформаторы ТСТ имеют некоторые ограничения:

• Невозможность точного регулирования напряжения в сети
• При значительных отклонениях напряжения от нормы требуется дополнительное оборудование
• Относительно высокая стоимость по сравнению с обычными трансформаторами

Альтернативные решения для симметрирования нагрузок

Помимо трансформаторов ТСТ, для симметрирования нагрузок в трехфазных сетях могут применяться и другие устройства:

• Симметрирующие устройства на базе трансформаторов со схемой Y/Yн
• Активные симметрирующие устройства на силовой электронике
• Комбинированные устройства симметрирования и стабилизации напряжения

Выбор конкретного решения зависит от особенностей электрической сети и требований к качеству электроэнергии на конкретном объекте.

Методы тестирования симметрирующих трансформаторов

Для проверки работоспособности и эффективности симметрирующих трансформаторов применяются различные методы тестирования:

• Измерение коэффициента несимметрии напряжений до и после трансформатора
• Проверка баланса токов в первичной обмотке при несимметричной нагрузке
• Определение потерь холостого хода и короткого замыкания
• Тепловые испытания при различных режимах нагрузки

Важным параметром при тестировании является продольный баланс трансформатора, который характеризует его способность подавлять синфазные помехи.

Перспективы развития симметрирующих устройств

Развитие технологий в области силовой электроники открывает новые возможности для создания эффективных симметрирующих устройств:

1. Разработка «умных» симметрирующих устройств с цифровым управлением
2. Интеграция функций симметрирования в современные системы управления электроснабжением
3. Создание гибридных устройств, сочетающих трансформаторные и электронные компоненты
4. Применение новых магнитных материалов для повышения эффективности трансформаторов

Эти направления позволят создавать более компактные, эффективные и универсальные решения для обеспечения качества электроэнергии в промышленных сетях.

Симметрирующий трансформатор тст в Санкт-Петербурге: 53-товара: бесплатная доставка [перейти]

Партнерская программаПомощь

Санкт-Петербург

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Детские товары

Детские товары

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Электротехника

Электротехника

Дом и сад

Дом и сад

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Промышленность

Промышленность

Вода, газ и тепло

Вода, газ и тепло

Все категории

ВходИзбранное

Симметрирующий трансформатор тст

12 800

INDEL TST300W/2X28V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

12 570

INDEL TST300W/17V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

21 740

INDEL TST600W/230V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

12 940

INDEL TST300W/2X17V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

10 770

INDEL TST250W/2X24V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

486 000

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 160 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

99 600

Рустехника ТСТ-50 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

69 830

INDEL TST2000W/230V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

INDEL TST200W/17V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

29 970

НТС-10 380/220 Трансформатор понижающий

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

421 021

Электрощит ТСЛЗ-63/10 УХЛ3 Трансформатор сухой трехфазный с защитным кожухом Производитель:

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

84 000

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 10 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

665 000

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 250 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

367 801

Legrand Автотрансформатор — трёхфазный — без кожуха — 10 кВА код: 042214 Производитель: Legrand

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

52 230

INDEL TST1500W/230V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

4 258 981

Трехфазный силовой трансформатор с литой изоляцией сухого типа мощностью1250 кВА класс напряжения 10/0,4 кВ D/Yn–11, IP

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

94 320

Рустехника ТСТ(О)-3х1-16 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

33 240

Рустехника ТСТ-10 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

55 920

Рустехника ТСТ-20 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

36 090

INDEL TST1000W/230V

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

253 760

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 63 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

175 000

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 40 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

349 200

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 100 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

141 200

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 25 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

121 800

Трансформатор симметрирующий трехфазный ТСТ 16 кВА

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

60 120

Рустехника ТСТ-30 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

138 000

Рустехника ТСТ(О)-3х1-30 Трасформатор симметрирующий Материал: металл

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

177 400

Трансформатор симметрирующий ТСТ 40 Тип: трансформатор, Мощность нагрузки, ВА/Вт: 40000/32000,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 5

3 Синтез опытного образца симметрирующего устройства

В настоящее время из всех более-менее универсальных средств для симметрирования фазных напряжений в сети промышленных предприятий широко получили распространение трансформаторы типа ТСТ. По данным поставляющих организаций, трансформаторы ТСТ предназначены для обеспечения заданного качества электрической энергии для электроприемников при их электроснабжении как от Госсети, так и от автономных источников электроэнергии. Трансформаторы ТСТ выравнивают напряжение в фазах питающей сети, равномерно распределяют нагрузки между фазами.

Трансформатор ТСТ-63 представлен на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 — Трансформатор ТСТ-63

Технический результат состоит в уменьшении установленной мощности и несимметричности первичных токов и напряжений. Симметрирующий трехфазно-однофазный трансформатор переменного напряжения содержит входные и выходные зажимы, к которым подключен трансформатор, имеющий первичные обмотки во всех трех фазах и две вторичные обмотки в фазах А и С. Первичные обмотки соединены в «зигзаг». Соединены обмотки фаз А и В, В и С, а также С и А соответственно. Вторичные обмотки в фазах А и С включены встречно и соединены с выходными зажимами.

Соединение обмоток показано на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема соединения обмоток

Трансформатор ТСТ обеспечивает выравнивание линейных напряжений, то есть устранение несимметрии напряжения из-за неравномерной линейной нагрузки, в том числе в динамических режимах работы. Так если входное линейное напряжение равно, соответственно, U_АВ=348 В, U_ВС=396 В, U_СА=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 оснащается дополнительными обмотками, позволяющими повысить/понизить напряжение до нормы. Дополнительные обмотки выполняются из расчета изменения напряжения на (5-15)% U

н.

Трансформатор ТСТ обеспечивает выравнивание фазных напряжений. Так если входное напряжение по фазам равно, соответственно, U_а=148 В, U_в=196 В, U_с=265 В, то после ТСТ все фазные напряжения будут составлять приблизительно 201 В, потери выходного напряжения на фазу составят приблизительно 2 В.

Трансформатор ТСТ допускает стопроцентный 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 стопроцентный перекос нагрузки составит: 21 кВА в одной или в двух фазах и 0 кВА в двух или в одной фазе соответственно.

Из выше описанного ясно, что трансформаторы типа ТСТ имеют ряд недостатков, главным из которых является невозможность точного регулирования напряжения в сети, и при высоких отклонениях, напряжения остаются симметричными, но не достигают, либо превышают необходимый уровень.

Для обеспечения заданного напряжения на каждой из фаз традиционно используются стабилизаторы напряжения. В бытовых условиях применяют однофазные стабилизаторы напряжения, которые обеспечивают защиты отдельных электроприемников или небольшой их группы. В промышленных условиях используются трехфазные стабилизаторы напряжения различной мощности, которые  конструктивно состоят из трех однофазных стабилизаторов напряжения. Эти устройства применяют совместно с трансформаторами ТСТ, что еще больше увеличивает расходы как на приобретение и установку, так и на обслуживание средств повышения качества электроэнергии.

Известны также случаи применения специального симметрирующего устройства (СУ), которое встраивается в трансформатор со схемой Y/Yн.

Симметрирующее устройство представляет собой отдельную обмотку, уложенную в виде бандажа поверх обмоток высокого напряжения трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Yн. Обмотка симметрирующего устройства рассчитана на длительное протекание номинального тока трансформатора, то есть на полную номинальную однофазную нагрузку. Схемы включения основных и дополнительной обмоток трансформатора представлены на рисунке 3.3.

1 – трехстержневой магнитопровод трехфазного трансформатора; 2 – обмотки высокого напряжения; 3 – обмотки низкого напряжения; 4 – обмотка из компенсационных витков; 5 – дистанционные клинья; 6 – конец компенсационной обмотки, подключаемой к нейтрали обмоток низкого напряжения; 7 – конец компенсационной обмотки, который выводится наружу

Рисунок 3. 3 – Схемы включения основных и дополнительной обмоток трансформатора

Обмотка симметрирующего устройства включена в рассечку нулевого провода трансформатора Y/Yн из расчета на то, что при несимметричной нагрузке и появлении тока в нулевом проводе создаваемые в магнитопроводе потоки нулевой последовательности в рабочих обмотках трансформатора Y/Yн полностью компенсируются противоположно направленными потоками нулевой последовательности от симметрирующего устройства. Тем самым, в конечном счете, предотвращается несимметрия фазных напряжений.

Для объективной оценки симметрирующих свойств вообще любых конструкций трансформаторов необходимо несимметричный режим представить в виде трех гармонических составляющих, − это прямая последовательность, обратная последовательность и нулевая последовательность, создаваемая третьей гармоникой. При таком подходе работа любого трансформатора в несимметричном режиме легко анализируется, а его векторная диаграмма строится путем последовательного векторного сложения всех трех составляющих последовательностей.

Прямая последовательность является основной и совпадающей по фазе с векторной диаграммой симметричного режима, а обратная и нулевая последовательности появляются только в несимметричном режиме и обе в одинаковой степени ответственны за угловые и размерные искажения векторных диаграмм фазных токов и напряжений.

В трансформаторе со схемой Y/Yн с СУ третья гармоника, в силу совпадения направлений всех фазных составляющих, складывается в 3I₀ и втекает в симметрирующую обмотку. Вполне понятно, что симметрирующие конструкции, создаваемые на базе трансформатора со схемой Y/Yн и предназначенные для компенсации только нулевой последовательности, должны создавать адекватный ей магнитный поток, направленный встречно потоку, их породившему. Тогда, такое устройство должно иметь количество витков хотя бы равное количеству витков фазной обмотки (без учета потерь и неоднородности потокосцепления).

При этом, если учесть, что проводник такого компенсатора должен иметь сечение не менее сечения фазного провода и уложен в два слоя поверх трех фазных обмоток, становится понятным, что такая конструкция трансформатора будет дорогой и громоздкой, к тому же реагирующей только на 3I₀.

Таким образом, при разработке устройства симметрирования необходимо учесть недостатки на данный момент применяющихся и устранить их.

Тестирование аудио- и телекоммуникационных трансформаторов

Тестирование аудио- и телекоммуникационных трансформаторов — общие вопросы

 

Мои аудио- и телекоммуникационные трансформаторы должны быть подключены к симметричной линии. Какой тест мне нужно выполнить, чтобы обеспечить необходимую производительность?

Здесь необходим тест на продольный баланс, мера коэффициента ослабления синфазного сигнала (CMRR) трансформатора.
Это определяется как способность преобразователя подавлять нежелательные шумовые сигналы, которые являются общими для обеих входных клемм по отношению к общей точке.
В идеальном мире у трансформатора был бы бесконечный КОСС.
Однако на практике различия в симметрии конструкции трансформатора означают, что входные синфазные сигналы проявляются как нежелательные выходные напряжения.

 

Как работает проверка продольного баланса ?

На рис. 1 показано базовое испытание на продольную балансировку, при котором нагрузочный резистор RL размещается на выходе трансформатора, а два истоковых резистора (RS) размещаются на входах трансформатора. Сначала подается тестовое напряжение Vin в качестве синфазного сигнала и записывается выходное напряжение Vout1. Затем то же самое Vin подается как обычное входное напряжение, и записывается выходное напряжение Vout2. Затем продольный баланс рассчитывается как отношение:

LBAL = 20 log | (Vвых2 / Vвых1) |

Подойдет ли стандартное испытание на продольную балансировку для подтверждения CMRR аудио- и телекоммуникационных трансформаторов, требуемых для соответствия таким стандартам, как IEEE455 и FCC68310?

Для оценки трансформаторов в соответствии с IEEE455, FCC 68.310 и другими аналогичными стандартами требуется немного другая версия базового испытания на продольную балансировку. Это известно как общее испытание на продольный баланс. В случае IEEE455 исходные и нагрузочные резисторы RS и RL подключаются так же, как и в предыдущем тесте, но дополнительно добавляется измерительный (фиксационный) трансформатор (см. рис. 2).

Измерительный трансформатор и нагрузочный резистор также используются для проверки соответствия FCC 68.310 (рис. 3), но резисторы источника не требуются.

В каждом случае измеряются напряжения Vout1 и Vout2, в то время как Vin поддерживается постоянным.
Отношение этих двух напряжений отражает способность тестируемого трансформатора подавлять синфазные напряжения.
Общий продольный баланс рассчитывается как отношение:
GBAL = 20 log |(Vout2/Vout1)|

Мне сказали, что мне нужно провести тест на вносимые потери в рамках нашего процесса контроля качества. Почему это ?

Это испытание часто назначают, поскольку оно помогает убедиться, что трансформатор собран с использованием правильных материалов сердечника и обмотки. Вносимые потери — это мера мощности, которая теряется трансформатором, по отношению к максимальной теоретической мощности, которую устройство должно передавать на данную нагрузку. Потери сопротивления сердечника и обмотки означают, что трансформатор всегда потребляет некоторую мощность, уменьшая мощность, доступную для нагрузки, по сравнению с теоретическим максимумом.

Как провести тест на вносимые потери?

Резисторы источника и нагрузки (Rs и RL) подключаются к испытуемому трансформатору, как показано на рис. 4. Затем на трансформатор подается заданное напряжение Vin и измеряется выходное напряжение Vout. Вносимые потери (отношение фактических потерь мощности к теоретическим) затем можно рассчитать по формуле:

ILOS = 10 log (Vin x Vin x Rl / 4 Vout x Vout x Rs).

Дополнительным измерением, которое часто может потребоваться одновременно с определением вносимых потерь, является испытание на обратные потери (RLOS). В отличие от вносимых потерь, при которых измеряется мощность, потерянная внутри трансформатора, тест на возвратные потери используется для оценки мощности, возвращаемой трансформатором на вход.

 

Существуют ли какие-либо другие испытания, особенно применимые к аудио- и телекоммуникационным трансформаторам?

Там, где трансформаторы должны использоваться с линиями электропередачи с заданным импедансом, часто необходимо провести испытание импеданса. Полное сопротивление трансформатора обычно сложное, так как состоит из действительных (резистивных) и мнимых (индуктивных или емкостных) элементов. Полный импеданс на заданной частоте представляет собой векторную сумму этих частей и выражается как Z=√(R2 + X2), где R и X — действительная и мнимая составляющие соответственно.

В производственной среде мне нужно будет проводить тесты на высокой скорости — как я могу автоматизировать процесс тестирования?

Появление современных одностанционных систем тестирования компонентов обмотки помогло автоматизировать и упростить процесс тестирования трансформаторов, избавив производителей оборудования от необходимости приобретать, настраивать и обслуживать разнообразное тестовое оборудование. Однако на сегодняшний день многие аудио- и телекоммуникационные тесты недоступны на таких платформах. Voltech решил эту ситуацию, запустив ряд тестов, специально разработанных для трансформаторов изоляции линий, которые можно использовать на тестере одностанционных трансформаторов ATi и AT3600 компании. Эти тесты позволяют пользователям измерять продольный и общий баланс в диапазоне измерений от 0 до 100 дБ, с тестовыми напряжениями от 1 мВ до 5 В и тестовыми частотами в диапазоне от 20 Гц до 1 МГц. Вносимые потери могут быть измерены в тех же границах испытательного напряжения и частоты в диапазоне измерения от -100 дБ до 100 дБ, а диапазон измерения импеданса составляет от 1 мОм до 1 МОм. Базовая точность этих измерений составляет 0,05%.

Все тесты могут быть заданы для новых тестеров AT5600 или могут быть приобретены существующими пользователями в виде простых обновлений программного обеспечения.

Все испытания можно настроить и выполнить с помощью программного обеспечения для редактирования испытаний трансформаторов на базе ПК, а программы испытаний можно заархивировать на диск сервера для быстрой загрузки.

Выводы по аудиотестированию

Универсальный тестер трансформаторов AT5600 уже обеспечивает непревзойденный набор тестов для проверки конструкции и рабочих характеристик широкого спектра катушек и трансформаторов. Следуя приведенным выше рекомендациям, пользователи также могут беспрепятственно интегрировать тестирование сердечников и трансформаторов в условиях постоянного переменного тока в среду AT3600, обеспечивая высокоскоростное тестирование «ПРОШЕЛ/НЕ ПРОШЕЛ» и точные и подробные результаты тестирования для анализа.

Понимание тестовой обмотки в трансформаторах тока нулевой последовательности

спросил 2 года 8 месяцев назад

Изменено 2 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 371 раз

\$\начало группы\$

В некоторых случаях обычно можно увидеть трансформатор тока нулевой последовательности с четырьмя выходными проводами, т. е. вторичную обмотку и тестовую обмотку, как показано ниже. Мне интересно, как я это проверю. Какой сигнал я должен ввести? Должен ли я вводить текущий сигнал, который индуцируется в фактической вторичной обмотке?

Источник изображения: Т. Новак, Л. А. Морли и Ф. К. Тратт, «Чувствительная ретрансляция замыканий на землю», в IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 24, нет. 5, стр. 853-861, сент.-окт. 1988.

• трансформатор тока

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если вы посмотрите на типичную схему прерывателя GFCI, соответствующую UL943, на основе этого чипа Onsemi:

ИС выдает тестовый сигнал для обязательной периодической самопроверки UL943. Испытательный ток 6-8 мА составляет 1/2 цикла сети и ниже порога срабатывания для фактической неисправности, но достаточно высок, чтобы его можно было обнаружить, чтобы цепь не отключилась при неудачном испытании.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Если все 3-фазные линии проходят через сердечник, вторичная обмотка ничего не получит, потому что магнитные поля компенсируют друг друга. Но если одна фаза отключена или по какой-то другой причине токи не равны, то вторичный выход выдает что-то, что зависит от тока в остальных фазных линиях. Это можно использовать для обнаружения несимметрии, которая может быть признаком неисправности. Это может быть замыкание на землю или что-то еще. Нейтраль тоже может быть в этом же пучке, это не мешает обнаружению замыкания на землю.

Также, если 1-фазная линия и нейтраль проходят через сердечник, выходной сигнал вторичной обмотки показывает, что куда-то уходит ток, возможно, на землю.

Автоматические выключатели тока утечки используют этот принцип.

Вы должны подать переменный ток на тестовую обмотку через тщательно рассчитанный ограничитель тока (резисторный конденсатор или низковольтный источник) для проверки способности конечной системы обнаруживать и отключать или выдавать сигнал тревоги.