РПН - перемикаючі пристрої
Перемикаючі пристрої РПН поділяють на пристрої з струмообмежувальним реактором, струмообмежуючими резисторами і без них. Відповідно до конструктивного виконання вони мають позначення: РНО і РНТ - однофазні та трифазні без струмообмежувального резистора; РНОР і РНТР - то ж, з струмообмежувальним реактором; РНОА і РНТА - то ж, з струмообмежувальним резистором.
Для позначення трифазних пристроїв РПН, що з'єднують фазні обмотки в зірку, після букв ставлять через тире цифру 0. Літери після дробу, що вказує напругу і струм пристрою РПН, позначають: А - контактор з розривом дуги в повітрі, Г - в газі, В - в вакуумі, П - контактор, в якому для перемикання без розриву дуги застосовують напівпровідники (контактор з розривом дуги в маслі буквою після дробу не позначав). Якщо кілька пристроїв РПН мають один привід, то вказують через знак множення їх кількість. В кінці позначення ставлять рік розробки. Наприклад, трифазне пристрій РПН з струмообмежувальним резистором, призначене для перемикання відгалужень обмоток, з'єднаних в зірку, на номінальну напругу 35 кВ і струм 1000 А, з розривом дуги в маслі позначають РНТА-0-35 / 1000-73.
Основними частинами пристроїв РПН є: виборець відгалужень, призначений для вибору потрібного відгалуження обмотки перед перемиканням; предизбіратель відгалужень для використання контактів виборця і приєднаних до нього відгалужень обмотки більше одного разу після проходження всього діапазону регулювання; контактор для відключення струму в ланцюгах перемикає пристрої; струмообмежувальним реактор або резистор для включення (на час перемикання) між працюючим і вводиться в роботу відгалуженнями з метою обмеження струму в перемикається частини обмотки і перекладу навантаження з одного відгалуження на інше без розриву ланцюга струму навантаження трансформатора. Крім того, пристрої мають ручний привід, електричний з кнопковим управлінням і автоматичний, а також лічильник кількості перемикань, різну апаратуру, механізми, елементи сигналізації і автоматики. Електрична схема кожної фази пристрою РПН з реактором (рис. 1, а) складається з двох паралельних симетричних ланцюгів, що включають виборці І з системою рухомих і нерухомих контактів, конктатори До і реактор Р. На схемі показано робоче положення на одному з регулювальних відгалужень обмоток РВ . При необхідності перейти на інший щабель напруги включенням приводу перемикаються на відповідне відгалуження контакти однієї паралельної ланцюга, а потім інший в такій послідовності: відкривається контактор, через деякий проміжок часу виборець цього ланцюга переходить на необхідну відгалуження, після цього контактор закривається, перехід на інше відгалуження першої паралельної ланцюга на цьому закінчено; далі в тій же послідовності відкривається контактор другої паралельної ланцюга і її виборець переходить на відгалуження, в яке перейшов виборець першої ланцюга, потім контактор закривається. На цьому цикл переходу з одного відгалуження на інше без розриву ланцюга робочого струму закінчений. Призначення реактора в цій схемі - обмежити силу циркулюючого струму в положенні «моста», коли одна паралельна ланцюг перейшла на наступне регулювальний відгалуження, а дружна ще знаходиться на раніше зайнятому. Робочий струм реактором при цьому не обмежується, так як його індуктивний опір практично дорівнює нулю внаслідок того, що в кожній половині його обмотки (верхньої і нижньої) робочі струми, а отже, і магнітні поля мають протилежний зміст.
Мал. 1. Переключающее пристрій РПН з струмообмежувальним реактором:
а - електрична схема (однієї фази), б - розміщення в трансформаторі пристрою РПН типу РНТ-13-625 / 35
Схема і послідовність перемикання контактів перемикає пристрої РПН на резисторах показана на рис. 2, а-е. У нормальному робочому положенні, для прикладу, на ступені II (рис. 2, а) контакти К1 і К2 контактора paзомкнути, КЗ і К4 замкнуті. Таким чином, опір резистора R2, зашунтувати і струм навантаження / н проходить через виборець П2, контакт К4 і далі по ланцюгу в нейтраль і лінію. При цьому виборець П1 непарних ступенів знеструмлений і знаходиться в очікуванні команди від приводного механізму на вибір ступені I або III. Якщо потрібно перейти на щабель III, привід працює для обертання в бік збільшення номера ступені, на щабель I - у зворотний бік. У перший момент роботи приводного механізму виборець 171 переходить на щабель III (рис. 2,6), потім вступає в роботу контактор: розмикається контакт К4 (рис. 2, в) і струм навантаження проходить через резистор R2. Далі замикаються контакти К2 (рис. 2, г), утворюється «міст» і струм навантаження проходить через резистори RI і R2. Крім того, в контурі виникає циркулює струм. Потім розмикається контакт КЗ (рис. 2, д) і струм навантаження йде через резистор RI так само, як на рис. 2, б. Далі замикається контакт / 0, шунтируется резистор RI і на цьому закінчується цикл перемикання - трансформатор працює на III ступеня напруги (рис. 2, е). Порядок роботи виборця і контактів при наступних переходах той же. Контактор перемикається потужними пружинами практично миттєво.
Основні переваги пристроїв РПН з резисторами порівняно з пристроями з реакторами наступні: компактність - потужний громіздкий реактор замінений невеликими резисторами, суміщеними з портативним контактором; контактор, виборець і предизбіратель утворюють як би одну складальну одиницю, що спрощує установку пристрою в баку трансформатора; не потрібно виносної кожух для контактора; випадковий відмову в електроживленні електроприводу в процесі перемикання не призводить до тривалої навантаженні резисторів струмом і, як наслідок, їх пошкодження.
Компонування основних частин трифазного перемикає пристрої РС-4 на резисторах (болгарського виробництва), широко застосовується в трансформаторах вітчизняного виробництва, показана на рис. 3. До верхнього несучого фланця 1 при креплен головний ізоляційний циліндр 5, в якому розташовані контактор 4 і резистори 5. До головного циліндру за допомогою фланця 6 прикріплені виборець і предизбіратель. Кріплення виконане герметично, щоб масло, в якому знаходиться контактор, що не змішувалося з маслом трансформатора.
Мал. 3. Компонування основних частин трифазного пристрою РПН типу РС-4 на резисторах
Виборець складається з гетінаксових рейок 7, прикріплених своїми кінцями до верхнього і нижнього фланців 14, і має центральну ізоляційну трубу 12 із закріпленими на ній токоведущими кільцями 11 (по два на фазу). Рейки з закріпленими на них нерухомими контактами 9 по черзі несуть на собі контактний ряд для парних і непарних відгалужень; відповідно розташуванню кілець контактні ряди зміщені по висоті.
Рухливі контакти 10 закріплені на двох ізоляційних валах 8. На одному з них відповідно контактним рядах на рейках розташовані непарні контакти для трьох фаз, на іншому - парні. За допомогою коліс мальтійської передачі, розташованої у верхньому фланці 6 виборця, вали, переміщаючись по колу навколо центральної труби, вибирають необхідну відгалуження на рейках нерухомих контактів.
Кільця з'єднані ізольованими проводами, що проходять через центральну трубу, з зажимами 15, а останні - з зажимами 16 контактора, розташованими з зовнішнього боку головного циліндра. Предизбіратель, розташований збоку виборця, складається з верхньої та нижньої плит, ізоляційних рейок з нерухомими контактами і приводного ізоляційного вала 13 з рухомими контактами (мостами).
У верхньому кожусі 6 виборця розташований механізм передач, що складається з зубчастих і мальтійських коліс і приводить в дію через ізоляційний вал 2 вали виборця, предизбірателя і контактора. Ізоляційний вал 2 отримує обертання від вертикального і горизонтального валів електричного приводу, що знаходиться на баку трансформатора.
Послідовність дії перемикає пристрої така: вмиканням приводу дається команда на перемикання; вал виборця, контакти якого не під навантаженням, повертається навколо центральної труби на заданий конструкцією кут і з'єднує свої рухливі контакти з нерухомими на рейках, з кільцями і нерухомими контактами контактора.
Завершує цикл перемикання механізм перекидання рухомих контактів контактора на підготовлену щабель в послідовності, наведеній на рис. 2.
Перемикаючий пристрій кріпиться до кришки трансформатора фланцем 1 на торці вузького боку бака.