Почему напряжение перестало быть стабильным?
В последние годы требования к уровню напряжения и качеству электроэнергии заметно ужесточились. Это связано с ростом нагрузок, изменением их характера и повышенными требованиями со стороны потребителей. Для корректной и долговременной работы электрооборудования напряжение в сети должно находиться в строго допустимых пределах, иначе возрастает риск отказов и повреждений.
При этом напряжение в электрических сетях не является постоянной величиной — оно изменяется в зависимости от режима работы сети и нагрузки. Именно поэтому регулирование напряжения стало неотъемлемой функцией современных силовых трансформаторов.
РПН: точка риска в работе трансформатора
Для подстройки и корректировки сетевого напряжения применяются два основных типа устройств:
- ПБВ (переключение без возбуждения) — регулирование возможно только при полностью обесточенном трансформаторе;
- РПН (регулирование под нагрузкой) — изменение коэффициента трансформации без отключения от сети.
Выбор конкретного решения зависит от значимости объекта и частоты изменения напряжения. Если регулировка требуется регулярно, применение РПН становится необходимым.
Однако наличие устройства РПН существенно усложняет конструкцию трансформатора. В отличие от ПБВ, такие устройства имеют большее количество ответвлений обмотки, расширенный диапазон регулирования и содержат подвижные электромеханические элементы, работающие под нагрузкой. Это напрямую влияет на надёжность и трудоёмкость обслуживания.
Когда регулирование приводит к аварии?
Из-за наличия механических узлов и токовых нагрузок трансформаторы с РПН требуют в 3–5 раз больших трудозатрат для контроля технического состояния по сравнению с нерегулируемыми устройствами.
Статистика аварий подтверждает критичность этого узла. По данным отраслевых исследований, около 40% аварий силовых трансформаторов связаны с серьёзными повреждениями устройств РПН. По распространённости это вторая причина отказов после неисправностей высоковольтных вводов (Bengtsson T., Kols H., Foata M., Leonard F., доклад СИГРЭ 12-209, 1998).
Неисправность РПН редко ограничивается локальным дефектом. В ряде случаев повреждение этого узла приводит к серьёзным последствиям для трансформатора в целом и, как следствие, к нарушению электроснабжения потребителей.
Как снизить риск без остановки оборудования?
Устройства РПН стали ключевым элементом регулирования напряжения в современных электрических сетях, но одновременно — одним из наиболее ответственных и уязвимых узлов силового трансформатора. Их использование требует не только грамотной эксплуатации, но и регулярного контроля технического состояния.
Именно сложность конструкции и последствия возможных неисправностей долгое время сдерживали активное применение РПН в автоматическом режиме. Это сформировало осторожное отношение к таким устройствам со стороны эксплуатационного персонала.
В следующей статье разберём, почему энергетики предпочитают ручное управление РПН и какие факторы мешают регулярной диагностике этих устройств.