Трансформаторы по схеме Скотта мощностью до 3200 кВА

Трансформаторы по схеме Скотта служат для системы обогрева протяженных трубопроводов, которая работает на основе скин-эффекта (индукционно-резистивный обогрев). Основным преимуществом является получение сбалансированной нагрузки трехфазной нагрузкой от сбалансированной двухфазной нагрузки.Питание переменным током контактной сети электрифицированного транспорта, система электроснабжения скоростной железной дороги переменного тока (2-25 кВ), системы автоматики, металлургия, химическая промышленность, а также питание систем электрообогрева (скин-эффект и др) трубопроводов является сложной многофазной нагрузкой трехфазной сети, т.к. количество фаз такой нагрузки не кратно трем (как правило, две). Данное обстоятельство не позволяет применять стандартные преобразователи энергии с количеством фаз, кратным трем, для уменьшения токовой несимметрии в трехфазной сети при резко переменных нагрузках. Наименьшую (нулевую) несимметрию дает трехфазно-двухфазный трансформатор Скотта при равных нагрузках на вторичных обмотках. Равенство нагрузок означает равенство активных мощностей на этих обмотках.В специальных трансформаторах, использующие эффект Скотта, где требуется согласовать трехфазную питающую сеть, сдвинутую на 120° с однофазной или двухфазной нагрузкой создается одно- двухфазная система напряжений, сдвинутых относительно друг друга на 90°.Этот трансформатор состоит из двух однофазных трансформаторов с различными коэффициентами трансформации, включенными по специальной схеме Скотта): один из трансформаторов называется базисным, а другой высотным, первичные обмотки этих трансформаторов подключены к трехфазной сети линии электропередач, а вторичные - к нагрузкам. При этом вторичные обмотки могут работать как на отдельные, так и на общую нагрузку.Первичная обмотка базисного трансформатора присоединяется к фазам «V» и «W» трехфазной линии питающей сети, а также имеет вывод средней точки «О» с общим количеством витков W1. Первичная обмотка высотного трансформатора подключается между средней точкой базисного трансформатора «О» и фазой «А» трехфазной питающей сети с количеством витков W2, так как включается на напряжение, которое меньше междуфазного. Число витков во вторичной обмотке базисного и высотного трансформатора равны. Вследствие этого коэффициенты трансформации «баз исного» и «высотного» трансформаторов будут разными.

Преимущества применения схемы Скотта:

• при равенстве токов нагрузки левого и правого плеча Iлев = Iправ трансформатор симметрично загружает все три фазы питающей сети;
• возможность регулирования напряжения на высотном и базисном трансформаторах.

В большинстве случаев для электропитания на тяговых линиях электрического транспорта используют постоянный ток, так как он обладает рядом определённых преимуществ по сравнению с переменным:

• Электродвигатели, работающие на постоянном токе, легко поддаются регулировки тяговой силы и частоты вращения.
• Легко переносят пусковые токи и постоянно меняющийся режим работы в отличие от асинхронных движков, работающих на переменном электричестве.
• Практически линейная: регулировочная и механическая характеристика тягового электродвигателя.
• А также простота самого устройства и управления им.

Наши трансформаторы типа ТЛСПУ с литой изоляцией для шестифазной схемы выпрямителя с уравнительным реактором (схема Кюблера) разработаны специально для работы на тяговых подстанциях городского электрического транспорта в составе выпрямителей большой мощности различных серий. Схема представляет собой два однотактных трехфазных выпрямителя, включенных на параллельную работу через уравнительный реактор Ly, к средней точке которого подключен дроссель L, определяющий индуктивный характер нагрузки. При изменениях токов в полуобмотках уравнительного реактора в них индуцируются ЭДС, направленные так, что ток в нагрузку протекает от двух фаз различных трехфазных обмоток одновременно, т. е. эти фазы работают параллельно и напряжение на выходе выпрямителя равно полусумме ЭДС этих фаз, а частота и амплитуда пульсации напряжения соответствуют шестифазной схеме выпрямления.

Данная схема широко распространена благодаря следующим положительным свойствам:

• Пульсации выпрямленного напряжения соответствуют шестифазному выпрямлению. Это значительно лучше, чем при трехфазном выпрямлении, так как волнистость меньше.
• Длительность работы каждого вентиля составляет 1/3 периода. Это значительно лучше, чем при шестифазном выпрямлении (где вентиль работает 1/6 периода), так как полнее используются вторичные обмотки трансформатора и вентили.
• Ток, проходящий через каждую вторичную обмотку трансформатора и через каждый вентиль, вдвое меньше, чем в схеме звезда – двойной зигзаг, так как в схеме с уравнительным реактором параллельно работают два вентиля.
• Однофазный ток вынужденного намагничивания отсутствует благодаря тому, что выпрямленный ток проходит через две фазы вторичных обмоток, входящих в разные группы.
• Достаточно хорошее качество электроэнергии, передаваемой потребителям;
• Повышенный коэффициент использования трансформатора по сравнению с трехпульсовыми схемами;
• Меньшие магнитные потери по сравнению с простой нулевой шестипульсовой схемой.