Разработчики трансформаторов должны выбирать переключатели ответвлений на основе уровня рабочего напряжения и уровня испытаний изоляции ответвительных обмоток. Как известно, устройство РПН, используемое на конце линии трансформатора системы 132 кВ, существенно отличается от устройства РПН, используемого в заземляющей нейтральной точке обмотки 132 кВ. Существует значительная разница в уровне испытательного напряжения переключателя ответвлений под нагрузкой, используемого в двух вышеуказанных положениях. EN60214-1 решил эту проблему на основе анализа нагрузочной способности двух типов переключателей ответвлений. К первому типу переключателей относятся переключатели, используемые в нейтральной точке обмотки, а ко второму типу — переключатели ответвлений, не используемые в нейтральной точке.
Требования к диэлектрическим испытаниям нагрузочной способности переключателей ответвлений нагрузки следующие: уровень изоляции относительно земли; Уровень изоляции между фазами; Переключение между избирателем и избирателями ответвлений для определения уровня изоляции между первым и последним контактами; Уровень изоляции между двумя соседними контактами; Уровень изоляции при размыкании контактов выключателя.
Изоляцией основных опорных компонентов является бумажная трубка, отлитая из смолы, которая закреплена в нижней части основного масляного бака селекторного переключателя. Механическая работа осуществляется посредством керамических изоляторов, установленных внутри изоляционной бумажной трубки. Электрическое соединение между селекторным переключателем и коммутационным переключателем достигается через двойную концентрическую конденсационную муфту, через которую проходит вал механического управления.
Энергосистема Великобритании, как и многие страны мира, оснащена многочисленными автотрансформаторами 275/132 кВ и 400/132 кВ. РПН этих трансформаторов устанавливаются на конце обмотки автотрансформатора линии 132 кВ. Ранние трансформаторы использовали независимые обмотки регулирования напряжения, которые могли изменять полярность. Недавно разработанные трансформаторы начали использовать конструкции линейного регулирования напряжения, которые соединяют сегменты обмотки, образуя часть основной обмотки.
В двух вышеупомянутых конструкциях ответвительная обмотка обычно представляет собой отдельную концентрическую обмотку. Из-за высокой стоимости, особенно в случае, когда для конструкции онлайн-регулирования напряжения требуются фарфоровые изоляторы, хотя установка переключателя ответвлений в нейтральной точке заземления автотрансформатора вызовет одновременное изменение эффективных витков первичной и вторичной обмоток и изменение плотности магнитного потока в железном сердечнике, эта конструкция до сих пор широко используется, особенно в трехфазных автотрансформаторах 400 кВ/132 кВ. Структура установки переключателя ответвлений в нейтральной точке автотрансформатора также вызывает сложные изменения напряжения третьей обмотки. Однако изменения напряжения третьей обмотки можно исправить применением усилителя, подающего питание на отводную обмотку.
Конструкция переключателя ответвлений под нагрузкой должна соответствовать требованиям по импульсному напряжению. Распространенным методом решения этой проблемы в устройствах РПН, разработанных ранее, была установка нелинейных резисторов (разветвителей перенапряжения) между каждым отводом или по всему диапазону отводов.
Характерной особенностью этих нелинейных резисторов является то, что с увеличением импульсного напряжения величина сопротивления резко падает. В современных конструкциях устройств РПН из-за усовершенствований конструкции и требований к расположению контактов эти нелинейные резисторы обычно исключаются и заменяются при необходимости необходимыми изоляционными зазорами. В настоящее время у людей есть более глубокое понимание основных характеристик трансформаторов, особенно методов улучшения распределения импульсного напряжения, которые могут гарантировать, что в ответвительной обмотке не возникнет чрезмерно высоких значений импульсного напряжения.
Если три однофазных-трансформатора используются для формирования трехфазной-группы, каждый фазовый трансформатор должен иметь отдельный переключатель ответвлений под нагрузкой, что часто бывает в случае больших генераторных трансформаторов. Эти переключатели ответвлений должны быть скоординированы, чтобы обеспечить синхронную работу трех-фазных переключателей. При согласовании электрических характеристик более важно использовать отдельные механизмы привода с одним и тем же передаточным валом, чтобы обеспечить синхронную работу трех-фазных переключателей. Если сегменты отводной линии этих трех одно-фазных трансформаторов установлены в нейтральной точке обмотки высокого-напряжения, соединенной звездой, необходимо соединить нейтральные точки обмотки высокого-напряжения снаружи. Обычно это достигается путем соединения проходов нейтрали каждого фазного трансформатора медными шинами.
Другим методом регулирования напряжения в системах передачи и распределения является использование параллельных трансформаторов регулирования напряжения и последовательных повышающих трансформаторов. Трансформаторы, регулирующие параллельное напряжение, должны быть подключены к трем фазам, а последовательные повышающие трансформаторы должны быть включены в цепь последовательно. Установите сегменты переключателя ответвлений на вторичной обмотке параллельных трансформаторов регулирования напряжения для обратной связи об изменениях напряжения на первичной обмотке последовательных повышающих трансформаторов. Переключатель ответвлений этих сегментов переключателя ответвлений может быть реализован с помощью переключателей регулирования напряжения под нагрузкой. Конструктивные размеры или эквивалентная мощность параллельных трансформаторов регулирования напряжения или последовательных повышающих трансформаторов равны их соответствующим пропускным способностям, умноженным на необходимый процент компенсации или регулирования напряжения.
Следует отметить, что оптимальное значение напряжения для схемы включения трансформатора с РПН зависит только от конструкции РПН и параметров переключения отводов. Эта комбинация трансформаторов называется последовательно-параллельным трансформатором регулирования напряжения. Обычно он используется для «синфазного» регулирования напряжения, но может также использоваться для «квадратурного» регулирования напряжения. Этот трансформатор можно использовать для соединения двух систем с целью точной-настройки фазы.
