Принцип работы рпн: РПН трансформатора, регулирование напряжения под нагрузкой, схема

Технические данные и принцип работы основных типов РПН | Практика

 

Регулирование напряжения в силовых трансформаторах осуществляют при помощи регуляторов напряжения, которые обеспечивают ступенчатое изменение коэффициента трансформации без разрыва нагрузочного тока.

В зависимости от предъявляемых требований к регулированию напряжения и особенностей конструкции трансформаторов в настоящее время применяют различные схемы регулирования и различные типы устройств РПН, отличающиеся между собой техническими характеристиками и конструктивным исполнением.

Обозначение устройств РПН состоит из буквенных и цифровых знаков. По порядку следования эти знаки указывают на следующие основные признаки устройства:

1. Наименование аппарата: РН — регулятор напряжения.
2. Число фаз: Т — для трехфазных устройств, О — для однофазных.
3. Вид токоограничивающего сопротивления: Р — устройство с индуктивным сопротивлением; А — с активным сопротивлением. Отсутствие буквы означает, что устройство не имеет токоограничивающего сопротивления.

4. Наличие межфазной изоляции трехфазного устройства, соединенного в звезду. Цифра 0 через тире указывает на отсутствие изоляции между фазами. Отсутствие нуля указывает на наличие изоляции
5. Далее через тире следует дробь, в числителе которой указывается номинальное напряжение, в знаменателе — номинальный ток устройства.
6. Способ коммутации разрывающего тока: А — разрыв дуги в воздухе; Г — в газе; В — вакууме; П — с применением полупроводников. Отсутствие букв означает гашение дуги в масле.
7. Цифра впереди буквенного обозначения указывает на количество устройств, соединенных одним приводом. В конце всех обозначений указывается через тире год утверждения технического проекта и номер стандарта.

Например, РНОА-110/1250-74 ГОСТ 17500-72— регулятор напряжения (РН), однофазный (О), с активным токоограничивающим сопротивлением (А), на номинальное напряжение 110 кВ и ток 1250 А, с разрывом и гашением дуги в масле (без обозначений), изготовленный согласно техническому проекту, утвержденному в 1974 г. по ГОСТ 17500-72.

В устройствах РПН различают следующие основные составные части:
1) контактор, который обеспечивает переход на подготовленное избирателем рабочее положение без разрыва нагрузочной цепи и гашение возникающей при этом электрической дуги;
2) избиратель, который подготавливает необходимое рабочее положение. В некоторых конструкциях устройств РПН избиратель имеет предызбиратель;
3) приводной механизм, который обеспечивает переключение контактора и избирателя;
4) токоограничивающие сопротивления, уменьшающие коммутационный ток, возникающий в процессе переключения.

Устройства РПН, имеющие индуктивное токоограничивающее сопротивление, называются реакторными устройствами, а имеющие активное токоограничивающее сопротивление — резисторными.

Устройства РПН имеют две параллельные токоведущие цепи (или два плеча), работающие либо параллельно, либо поочередно.

Контактор и избиратель имеют подвижные и (неподвижные контакты. Неподвижные контакты избирателя соединяются с соответствующими отпайками регулировочной обмотки, а подвижные — с неподвижными контактами контактора.

При помощи подвижных контактов контактора и избирателя, которые механически через изоляционные детали соединены с приводным механизмом, осуществляется последовательное переключение отпаек регулировочной обмотки.

Ниже рассмотрены схемы соединения и принцип работы различных типов устройств РПН и отдельных их узлов. Эти сведения необходимы при монтаже и наладке устройств РПН для правильной оценки полученных характеристик устройства.

На рисунке 1 показана последовательность работы контактов реакторного устройства РПН при переключении с нечетной на четную ступень.

I—VII — положения контактов устройства при переключении; 1, 2, 3…

n — ступени регулирования; K1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя левого плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя правого плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 1 — Последовательность работы контактов реакторного устройства РПН в процессе переключения нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечу устройства.
Положение II. Контакт К2 разомкнут. Ток нагрузки протекает по левому плечу устройства РПН. Правое плечо обесточено.
Положение III. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку.
Положение IV. Контакт К2 замкнут. Ток нагрузки протекает по обоим плечам устройства. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающим индуктивным сопротивлением и напряжением ступени. Такое положение называется «мост» и в некоторых устройствах используется как рабочее.

Положение V. Контакт К1 разомкнут. Ток нагрузки протекает по правому плечу устройства.
Положение VI. Подвижный контакт И1 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение VII — рабочее. Контакт Kl контактора замкнут. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечам устройства РПН.

Полный цикл переключения с отпайки 1 на отпайку 2 завершен.

При работе по схеме рисунка 1 контакты левого и правого плеч устройства коммутируют последовательно все отпайки регулировочной обмотки. Такая схема соединения регулировочных обмоток с регулятором называется прямой и применяется главным образом с реакторными устройствами. Если контакты правого плеча устройства коммутируют только четные отпайки регулировочной обмотки, а контакты левого плеча — только нечетные отпайки, схема соединения называется «со сдвигом». В таких схемах контакты контактора и избирателя, коммутирующие нечетные отпайки регулировочной обмотки, называют нечетными, а коммутирующие четные отпайки — чётными. Соответствующие им токоведущие цепи называют четными и нечетными плечами.

В схемах «со сдвигом» применяются резисторные устройства РПН. На рисунке 2 показана последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной на четную ступень.

 

I, II, III — положение контактов устройства при переключении;. К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 2 — Последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по нечетному плечу устройства.

Положение II. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение III — рабочее. Контактор переключен с нечетного в четное положение. Ток нагрузки протекает по четному плечу устройства.

В резисторных устройствах РПН применяются быстродействующие контакторы, обеспечивающие переключение четного и нечетного плеч устройства без разрыва электрической цепи. Такие контакторы имеют несколько типов контактов, выполняющих различные функции при переключении.

Применяемый в отечественных резисторных устройствах РПН контактор типа КНОА имеет главные, вспомогательные и дугогасительные контакты.

Главные контакты предназначены для пропускания тока нагрузки, вспомогательные — для предохранения обгара главных контактов в процессе переключения и дугогасительные — для гашения возникающей в электрической цепи дуги.

На рисунке 3 показана последовательность работы контактов контактора типа КНОА при переключении с нечетного в четное положение.

 

I—VII — положение контактов при переключении; К1Г, K1B, К1Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты нечетного плеча; К2Г, К2В, К2Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 3 — Последовательность работы контактов контактора типа КНОА

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по главным контактам нечетного плеча К1Г.
Положение II. Контакты К1Г разомкнуты. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам К1В нечетного плеча.

Положение III. Контакты К1В разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам К1Д нечетного плеча. При размыкании контактов К1В возникает электрическая дуга.
Положение IV. Замкнуты дугогасительные контакты четного плеча К2Д. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам обоих плеч. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающими сопротивлениями и напряжением ступени (положение «Мост»).
Положение V. Контакты К1Д разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам четного плеча. При размыкании контактов К1Д возникает электрическая дуга.
Положение VI. Замкнуты контакты К2Д и К2В. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам четного плеча.
Положение VII — рабочее. Замкнуты контакты К2В, К2Г и К2Д. Ток нагрузки протекает по главным контактам четного плеча. Процесс переключения контактора происходит в течение 50—60 мс.
Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга гасится в масле контактора в процессе быстрого переключения контактов. Для успешного гашения дуги время от срабатывания разрывающих электрическую цепь контактов до замыкания контактов ранее обесточенного плеча должно быть не менее установленных для данного контактора норм.

Время работы контактов контактора в положении «Мост» должно быть достаточным для обеспечения переключения без разрыва нагрузочной цепи с учетом износа контактов в процессе переключения

Для расширения диапазона регулирования в трансформаторах применяют схемы с реверсированием регулировочной обмотки и включением грубой ступени регулирования.

Регулирование напряжения в этих схемах осуществляют при помощи устройств РПН, имеющих предызбиратели.

В трансформаторах, имеющих схему регулирования с реверсированием, главная часть обмотки рассчитана на номинальное напряжение, а регулировочная часть обмотки РО — на половину диапазона.

На рисунке 4 показано регулирование напряжения с помощью реверсирования регулировочной части обмотки.

I—V — положение контактов устройства РПН при переключении; 1—8 — ступени регулирования; К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; РО — регулировочная обмотка; ГО — главная обмотка; R1 и R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 4 — Регулирование напряжения устройством РПН с реверсированием регулировочной обмотки

Положение I. Оно соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО вычитается из напряжения главной части обмотки. Далее при последовательном переключении устройства на крайнюю ступень регулировочная обмотка постепенно выводится из работы. Это приводит к увеличению регулируемого напряжения.
Положение II. Устройство РПН переключено на крайнюю ступень регулировочной обмотки. Регулировочная часть обмотки полностью выведена с работы. Регулируемое напряжение соответствует номинальному значению.
Положение III. Устройство РПН переключено на восьмую ступень. Ток нагрузки протекает по четному плечу. После этого происходит переключение контактов предызбирателя П и реверсирование обмотки РО. Регулируемое напряжение по сравнению с положением II не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Регулируемое напряжение не изменилось. Далее, при последовательном переключении устройства в крайнюю седьмую ступень регулирования, РО постепенно вводится в работу. Это приводит к дальнейшему повышению регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО складывается с напряжением главной части обмотки. В трансформаторах, имеющих схему регулирования с грубой ступенью, РО имеет грубую и тонкие ступени. Число витков грубой ступени равно сумме витков тонких ступеней регулирования.

На рисунке 5 показан принцип регулирования напряжения РПН с включением грубой ступени.

I—V — положения контактов устройства РПН при переключении; 1—11 — ступени регулирования; К1, И1 —контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; ТС — обмотка тонкой ступени; ГС — обмотка грубой ступени; ГО главная обмотка; R1, R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 5 — Регулирование напряжения устройством РПН с включением грубой ступени

Положение I. Оно соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение грубой и тонких ступеней регулирования складывается с напряжением главной части обмотки. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень регулирования постепенно выводятся из работы ступени тонкой регулировки и снижается регулируемое напряжение.
Положение II. Соответствует номинальному значению регулируемого напряжения. Все ступени тонкого регулирования полностью выведены из работы.
Положение III. Устройство РПН перешло на десятую ступень регулирования. После этого переключились контакты предызбирателя П. Напряжение не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Грубая ступень выведена из работы. Напряжение не изменилось. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень происходят постепенный вывод ступеней тонкого регулирования из работы и дальнейшее снижение регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Выведены из работы грубая и тонкая ступени регулирования.

Технические данные и принцип работы основных типов РПН

Регулирование напряжения в силовых трансформаторах осуществляют при помощи регуляторов напряжения, которые обеспечивают ступенчатое изменение коэффициента трансформации без разрыва нагрузочного тока.

В зависимости от предъявляемых требований к регулированию напряжения и особенностей конструкции трансформаторов в настоящее время применяют различные схемы регулирования и различные типы устройств РПН, отличающиеся между собой техническими характеристиками и конструктивным исполнением.

Обозначение устройств РПН состоит из буквенных и цифровых знаков. По порядку следования эти знаки указывают на следующие основные признаки устройства:

1. Наименование аппарата: РН — регулятор напряжения.
2. Число фаз: Т — для трехфазных устройств, О — для однофазных.
3. Вид токоограничивающего сопротивления: Р — устройство с индуктивным сопротивлением; А — с активным сопротивлением. Отсутствие буквы означает, что устройство не имеет токоограничивающего сопротивления.
4. Наличие межфазной изоляции трехфазного устройства, соединенного в звезду. Цифра 0 через тире указывает на отсутствие изоляции между фазами. Отсутствие нуля указывает на наличие изоляции
5. Далее через тире следует дробь, в числителе которой указывается номинальное напряжение, в знаменателе — номинальный ток устройства.
6. Способ коммутации разрывающего тока: А — разрыв дуги в воздухе; Г — в газе; В — вакууме; П — с применением полупроводников. Отсутствие букв означает гашение дуги в масле.
7. Цифра впереди буквенного обозначения указывает на количество устройств, соединенных одним приводом. В конце всех обозначений указывается через тире год утверждения технического проекта и номер стандарта.

Например, РНОА-110/1250-74 ГОСТ 17500-72— регулятор напряжения (РН), однофазный (О), с активным токоограничивающим сопротивлением (А), на номинальное напряжение 110 кВ и ток 1250 А, с разрывом и гашением дуги в масле (без обозначений), изготовленный согласно техническому проекту, утвержденному в 1974 г. по ГОСТ 17500-72.

В устройствах РПН различают следующие основные составные части:
1) контактор, который обеспечивает переход на подготовленное избирателем рабочее положение без разрыва нагрузочной цепи и гашение возникающей при этом электрической дуги;
2) избиратель, который подготавливает необходимое рабочее положение. В некоторых конструкциях устройств РПН избиратель имеет предызбиратель;
3) приводной механизм, который обеспечивает переключение контактора и избирателя;
4) токоограничивающие сопротивления, уменьшающие коммутационный ток, возникающий в процессе переключения.

Устройства РПН, имеющие индуктивное токоограничивающее сопротивление, называются реакторными устройствами, а имеющие активное токоограничивающее сопротивление — резисторными.

Устройства РПН имеют две параллельные токоведущие цепи (или два плеча), работающие либо параллельно, либо поочередно.

Контактор и избиратель имеют подвижные и (неподвижные контакты. Неподвижные контакты избирателя соединяются с соответствующими отпайками регулировочной обмотки, а подвижные — с неподвижными контактами контактора.

При помощи подвижных контактов контактора и избирателя, которые механически через изоляционные детали соединены с приводным механизмом, осуществляется последовательное переключение отпаек регулировочной обмотки.

Ниже рассмотрены схемы соединения и принцип работы различных типов устройств РПН и отдельных их узлов. Эти сведения необходимы при монтаже и наладке устройств РПН для правильной оценки полученных характеристик устройства.

На рисунке 1 показана последовательность работы контактов реакторного устройства РПН при переключении с нечетной на четную ступень.

I—VII — положения контактов устройства при переключении; 1, 2, 3… n — ступени регулирования; K1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя левого плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя правого плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 1 — Последовательность работы контактов реакторного устройства РПН в процессе переключения нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечу устройства.
Положение II. Контакт К2 разомкнут. Ток нагрузки протекает по левому плечу устройства РПН. Правое плечо обесточено.
Положение III. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку.
Положение IV. Контакт К2 замкнут. Ток нагрузки протекает по обоим плечам устройства. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающим индуктивным сопротивлением и напряжением ступени. Такое положение называется «мост» и в некоторых устройствах используется как рабочее.
Положение V. Контакт К1 разомкнут. Ток нагрузки протекает по правому плечу устройства.
Положение VI. Подвижный контакт И1 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение VII — рабочее. Контакт Kl контактора замкнут. Ток нагрузки протекает по правому и левому плечам устройства РПН.

Полный цикл переключения с отпайки 1 на отпайку 2 завершен.

При работе по схеме рисунка 1 контакты левого и правого плеч устройства коммутируют последовательно все отпайки регулировочной обмотки. Такая схема соединения регулировочных обмоток с регулятором называется прямой и применяется главным образом с реакторными устройствами. Если контакты правого плеча устройства коммутируют только четные отпайки регулировочной обмотки, а контакты левого плеча — только нечетные отпайки, схема соединения называется «со сдвигом». В таких схемах контакты контактора и избирателя, коммутирующие нечетные отпайки регулировочной обмотки, называют нечетными, а коммутирующие четные отпайки — чётными. Соответствующие им токоведущие цепи называют четными и нечетными плечами.

В схемах «со сдвигом» применяются резисторные устройства РПН. На рисунке 2 показана последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной на четную ступень.

I, II, III — положение контактов устройства при переключении;. К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 2 — Последовательность работы контактов резисторного устройства РПН в процессе переключения с нечетной ступени на четную ступень

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по нечетному плечу устройства.
Положение II. Подвижный контакт И2 избирателя перешел на следующую отпайку 2.
Положение III — рабочее. Контактор переключен с нечетного в четное положение. Ток нагрузки протекает по четному плечу устройства.

В резисторных устройствах РПН применяются быстродействующие контакторы, обеспечивающие переключение четного и нечетного плеч устройства без разрыва электрической цепи. Такие контакторы имеют несколько типов контактов, выполняющих различные функции при переключении.

Применяемый в отечественных резисторных устройствах РПН контактор типа КНОА имеет главные, вспомогательные и дугогасительные контакты.

Главные контакты предназначены для пропускания тока нагрузки, вспомогательные — для предохранения обгара главных контактов в процессе переключения и дугогасительные — для гашения возникающей в электрической цепи дуги.

На рисунке 3 показана последовательность работы контактов контактора типа КНОА при переключении с нечетного в четное положение.

I—VII — положение контактов при переключении; К1Г, K1B, К1Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты нечетного плеча; К2Г, К2В, К2Д — соответственно главные, вспомогательные и дугогасительные контакты четного плеча; R — токоограничивающий резистор
Рисунок 3 — Последовательность работы контактов контактора типа КНОА

Положение I — рабочее. Ток нагрузки протекает по главным контактам нечетного плеча К1Г.
Положение II. Контакты К1Г разомкнуты. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам К1В нечетного плеча.
Положение III. Контакты К1В разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам К1Д нечетного плеча. При размыкании контактов К1В возникает электрическая дуга.
Положение IV. Замкнуты дугогасительные контакты четного плеча К2Д. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам обоих плеч. Протекает циркулирующий ток, который определяется токоограничивающими сопротивлениями и напряжением ступени (положение «Мост»).
Положение V. Контакты К1Д разомкнуты. Ток нагрузки протекает по дугогасительным контактам четного плеча. При размыкании контактов К1Д возникает электрическая дуга.
Положение VI. Замкнуты контакты К2Д и К2В. Ток нагрузки протекает по вспомогательным контактам четного плеча.
Положение VII — рабочее. Замкнуты контакты К2В, К2Г и К2Д. Ток нагрузки протекает по главным контактам четного плеча. Процесс переключения контактора происходит в течение 50—60 мс.
Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга гасится в масле контактора в процессе быстрого переключения контактов. Для успешного гашения дуги время от срабатывания разрывающих электрическую цепь контактов до замыкания контактов ранее обесточенного плеча должно быть не менее установленных для данного контактора норм.

Время работы контактов контактора в положении «Мост» должно быть достаточным для обеспечения переключения без разрыва нагрузочной цепи с учетом износа контактов в процессе переключения

Для расширения диапазона регулирования в трансформаторах применяют схемы с реверсированием регулировочной обмотки и включением грубой ступени регулирования.

Регулирование напряжения в этих схемах осуществляют при помощи устройств РПН, имеющих предызбиратели.

В трансформаторах, имеющих схему регулирования с реверсированием, главная часть обмотки рассчитана на номинальное напряжение, а регулировочная часть обмотки РО — на половину диапазона.

На рисунке 4 показано регулирование напряжения с помощью реверсирования регулировочной части обмотки.

I—V — положение контактов устройства РПН при переключении; 1—8 — ступени регулирования; К1, И1 — контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; РО — регулировочная обмотка; ГО — главная обмотка; R1 и R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 4 — Регулирование напряжения устройством РПН с реверсированием регулировочной обмотки

Положение I. Оно соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО вычитается из напряжения главной части обмотки. Далее при последовательном переключении устройства на крайнюю ступень регулировочная обмотка постепенно выводится из работы. Это приводит к увеличению регулируемого напряжения.
Положение II. Устройство РПН переключено на крайнюю ступень регулировочной обмотки. Регулировочная часть обмотки полностью выведена с работы. Регулируемое напряжение соответствует номинальному значению.
Положение III. Устройство РПН переключено на восьмую ступень. Ток нагрузки протекает по четному плечу. После этого происходит переключение контактов предызбирателя П и реверсирование обмотки РО. Регулируемое напряжение по сравнению с положением II не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Регулируемое напряжение не изменилось. Далее, при последовательном переключении устройства в крайнюю седьмую ступень регулирования, РО постепенно вводится в работу. Это приводит к дальнейшему повышению регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение РО складывается с напряжением главной части обмотки. В трансформаторах, имеющих схему регулирования с грубой ступенью, РО имеет грубую и тонкие ступени. Число витков грубой ступени равно сумме витков тонких ступеней регулирования.

На рисунке 5 показан принцип регулирования напряжения РПН с включением грубой ступени.

I—V — положения контактов устройства РПН при переключении; 1—11 — ступени регулирования; К1, И1 —контакты соответственно контактора и избирателя нечетного плеча; К2, И2 — контакты соответственно контактора и избирателя четного плеча; П — контакт предызбирателя; ТС — обмотка тонкой ступени; ГС — обмотка грубой ступени; ГО главная обмотка; R1, R2 — токоограничивающие резисторы
Рисунок 5 — Регулирование напряжения устройством РПН с включением грубой ступени

Положение I. Оно соответствует максимальному значению регулируемого напряжения. Напряжение грубой и тонких ступеней регулирования складывается с напряжением главной части обмотки. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень регулирования постепенно выводятся из работы ступени тонкой регулировки и снижается регулируемое напряжение.
Положение II. Соответствует номинальному значению регулируемого напряжения. Все ступени тонкого регулирования полностью выведены из работы.
Положение III. Устройство РПН перешло на десятую ступень регулирования. После этого переключились контакты предызбирателя П. Напряжение не изменилось.
Положение IV. Устройство РПН перешло на первую ступень. Грубая ступень выведена из работы. Напряжение не изменилось. При последовательном переключении устройства на крайнюю девятую ступень происходят постепенный вывод ступеней тонкого регулирования из работы и дальнейшее снижение регулируемого напряжения.
Положение V. Соответствует минимальному значению регулируемого напряжения. Выведены из работы грубая и тонкая ступени регулирования.

РПН автотрансформатора устройство и принцип работы

В зависимости от предъявляемых требований к регулированию напряжения РПН применяются различные схемы соединения обмоток  автотрансформатора.

Регулирование напряжения без возбуждения может осуществляться так же, как в трансформаторе, при этом регулировочные витки или катушки могут располагаться либо в последовательной обмотке при необходимости регулирования высокого напряжения, либо в общей обмотке при регулировании среднего напряжения, причем в этом случае регулирование получается «связанным», т. к. общая обмотка является обмоткой СН и в то же время является частью обмотки ВН.

При необходимости в автотрансформаторах применяют регулирование напряжения под нагрузкой.

Выбор вида и схемы регулирования зависит от условий в энергосистеме, из которых вытекают требования к автотрансформатору.

При выборе схемы регулирования учитываются расход материалов, возможная конструкция обмоток, в том числе регулировочной обмотки, требуемые характеристики переключающего устройства, перевозбуждение автотрансформатора и пр.

В зависимости от условий регулирования напряжения применяются различные схемы регулирования напряжения под нагрузкой.

Все применяемые схемы можно разделить на три группы:

• схемы регулирования на стороне ВН,
• на стороне СН
• и в общей нейтрали ВН—СН.

Регулирование целесообразно осуществлять в той обмотке, напряжение которой изменяется в больших пределах. Это следует учитывать при выборе схемы — с регулированием на стороне ВН или СН.

Устройства РПН состоят из следующих основных частей: контактора, размыкающего и замыкающего цепь рабочего тока в процессе коммутации, избирателя, контакты которого размыкают и замыкают электрическую цепь без тока, приводного механизма, токоограничивающего реактора или резистора.

Рис. 2. Схема регулирования на автотрансформаторах: а — на стороне ВН, б — на стороне СН

Последовательность работы устройств РПН с реактором (серий РНО, РНТ) и с резистором (серий РНОА, РНТА) показана на рис. 3. Необходимая очередность в работе контакторов и избирателей обеспечивается приводным механизмом с реверсивным пускателем.

В устройстве РПН с реактором реактор рассчитан на длительное прохождение номинального тока. В нормальном режиме через реактор проходит только ток нагрузки. В процессе переключения ответвлений, когда часть регулировочной обмотки оказывается замкнутой реактором (рис. 3,г), он ограничивает до приемлемых значений ток I, проходящий в замкнутом контуре.

Рис. 3. Последовательность работы переключающих устройств РПН с реактором (а—ж) и резистором (з—н): К1—К4 — контакторы, РО — регулировочная обмотка, Р — реактор, R1 и R2 — резисторы, П — переключатели (избиратели)

Реактор и избиратель, на контактах которого дуги не возникает, обычно размещают в баке трансформатора, а контактор помещают в отдельном масляном баке, чтобы не допускать разложения электрической дугой масла, находящегося в трансформаторе.

Действие переключающих устройств РПН с резистором во многом сходно с работой РПН с реактором. Отличие состоит в том, что в нормальном режиме работы резисторы зашунтированы или отключены и ток по ним не проходит, а в процессе коммутации ток проходит в течение сотых долей секунды.

Резисторы не рассчитаны на длительную работу под током, поэтому переключение контактов происходит быстро под действием мощных пружин. Резисторы имеют небольшие размеры и являются, как правило, конструктивной частью контактора.

Устройства РПН приводятся в действие дистанционно со щита управления и автоматически от устройств регулирования напряжения. Предусмотрено переключение приводного механизма с помощью кнопки, расположенной в шкафу привода (местное управление), а также с помощью рукоятки. Переключение РПН рукояткой под напряжением не рекомендуется выполнять оперативному персоналу.

Один цикл работы РПН разных типов происходит за время от 3 до 10 с. Процесс переключения сигнализируется красной лампой, которая загорается в момент подачи импульса и продолжает гореть все время, пока механизм не закончит весь цикл переключения с одной ступени на другую. Независимо от длительности одного импульса на пуск устройства РПН имеют блокировку, разрешающую переход избирателя только на одну ступень. По окончании движения переключающего механизма заканчивают перемещение дистанционные указатели положения, показывая номер ступени, на которой остановился переключатель.

Блоки автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ)

Для автоматического управления устройства РПН снабжаются блоками автоматического регулирования коэффициента трансформации (АРКТ).

Структурная схема автоматического регулятора напряжения показана на рис. 4.

Регулируемое напряжение подается на зажимы блока АРКТ от трансформатора напряжения. Кроме того, устройством токовой компенсации ТК учитывается еще падение напряжения от тока нагрузки. На выходе блока АРКТ исполнительный орган И управляет работой приводного механизма РПН. Схемы автоматических регуляторов напряжения весьма разнообразны, но все они, как правило, содержат основные элементы, указанные на рис. 4

Рис. 4. Структурная схема автоматического регулятора напряжения: 1 — регулируемый трансформатор, 2 — трансформатор тока, 3 — трансформатор напряжения, ТК — устройство токовой компенсации, ИО — измерительный орган, У — орган усиления, В — орган выдержки времени, И — исполнительный орган, ИП — источник питания, ПМ — приводной механизм

РПН

Переключающие устройства РПН подразделяют на устройства с токоограничивающим реактором, токоограничивающими резисторами и без них. В соответствии с конструктивным исполнением они имеют обозначения: РНО и РНТ — однофазные и трехфазные без токоограничивающего резистора;  РНОР и РНТР — то же, с токоограничивающим реактором; РНОА и РНТА — то же, с токоограничивающим резистором.
Для обозначения трехфазных устройств РПН, соединяющих фазные обмотки в звезду, после букв ставят через тире цифру 0. Буквы после дроби, указывающей напряжение и ток устройства РПН, обозначают: А — контактор с разрывом дуги в воздухе, Г — в газе, В — в вакууме, П — контактор, в котором для переключения без разрыва дуги применяют полупроводники (контактор с разрывом дуги в масле буквой после дроби не обозначается). Если несколько устройств РПН имеют один привод, то указывают через знак умножения их количество. В конце обозначения ставят год разработки. Например, трехфазное устройство РПН с токоограничивающим резистором, предназначенное для переключения ответвлений обмоток, соединенных в звезду, на номинальное напряжение 35 кВ и ток 1000 А, с разрывом дуги в масле обозначают РНТА-0-35/1000-73.
Основными частями устройств РПН являются: избиратель ответвлений, предназначенный для выбора нужного ответвления обмотки перед переключением; предызбиратель ответвлений для использования контактов избирателя и присоединенных к нему ответвлений обмотки более одного раза после прохождения всего диапазона регулирования; контактор для отключения тока в цепях переключающего устройства; токоограничивающий реактор или резистор для включения (на время переключения) между работающим и вводимым в работу ответвлениями с целью ограничения тока в переключаемой части обмотки и перевода нагрузки с одного ответвления на другое без разрыва цепи тока нагрузки трансформатора. Кроме того, устройства имеют ручной привод, электрический с кнопочным управлением и автоматический, а также счетчик количества переключений, различную аппаратуру, механизмы, элементы сигнализации и автоматики. Электрическая схема каждой фазы устройства РПН с реактором (рис. 1, а) состоит из двух параллельных симметричных цепей, включающих избиратели И с системой подвижных и неподвижных контактов, конктаторы К и реактор Р. На схеме показано рабочее положение на одном из регулировочных ответвлений обмоток РО. При необходимости перейти на другую ступень напряжения включением привода переключаются на соответствующее ответвление контакты одной параллельной цепи, а затем другой в такой последовательности: открывается контактор, спустя некоторый промежуток времени избиратель этой цепи переходит на требуемое ответвление, после этого контактор закрывается, переход на другое ответвление первой параллельной цепи на этом закончен; далее в той же последовательности открывается контактор второй параллельной цепи и ее избиратель переходит на ответвление, в которое перешел избиратель первой цепи, затем контактор закрывается. На этом цикл перехода с одного ответвления на другое без разрыва цепи рабочего тока закончен. Назначение реактора в этой схеме — ограничить силу циркулирующего тока в положении «моста», когда одна параллельная цепь перешла на следующее регулировочное ответвление, а дружная еще находится на ранее занятом. Рабочий ток реактором при этом не ограничивается, так как его индуктивное сопротивление практически равно нулю вследствие того, что в каждой половине его обмотки (верхней и нижней) рабочие токи, а следовательно, и магнитные поля имеют противоположное направление.

Рис.  1. Переключающее устройство РПН с токоограничивающим реактором:
а — электрическая схема (одной фазы), б — размещение в трансформаторе устройства РПН типа РНТ-13-625/35

Размещение частей трехфазного переключающего устройства РПН типа РНТ-13-625/35 в трансформаторе показано на рис. 1, б. Однофазные избиратели 3 ответвлений фаз А, В и С обмоток 1 и реактор 4 установлены на ярмовых балках. Избиратели сочленены между собой бумажно-бакелитовыми трубками, а с контактором — стальным валом 7. Контактная система избирателей работает без разрыва цепи тока, их контакты не обгорают при переключении, поэтому избиратели расположены в баке вместе с активной частью. Действие контакторов 2 сопровождается разрывом тока в параллельной цепи с возникновением дуги, поэтому контакторы размещены в отдельном кожухе, заполненном трансформаторным маслом, которое не сообщается с маслом бака трансформатора. Это позволяет производить осмотр и ремонт контактора с заменой масла без вскрытия бака трансформатора.
Приводной механизм размещен в коробке 5, установленной на стенке бака трансформатора. Переключение происходит так, что избиратели и контакторы всех фаз действуют одновременно.
Полный цикл переключения со ступени на ступень происходит за один оборот главного вертикального вала 6 длительность переключения около 3 с.

Рис. 2. Схема работы переключающего устройства РПН на резисторах:
а — е — последовательность переключения контактной системы со ступени ступень

Схема и последовательность переключения контактов переключающего устройства РПН на резисторах показана на рис. 2, а—е. В нормальном рабочем положении, для примера, на ступени II (рис. 2, а) контакты К1 и К2 контактора paзомкнуты, КЗ и К4 замкнуты. Таким образом, сопротивление резистора R2, зашунтировано и ток нагрузки /н проходит через избиратель П2, контакт К4 и дальше по цепи в нейтраль и линию. При этом избиратель П1 нечетных ступеней обесточен и находится в ожидании команды от приводного механизма на выбор ступени I или III. Если требуется перейти на ступень III, привод работает для вращения в сторону увеличения номера ступени, на ступень I — в обратную сторону. В первый момент работы приводного механизма избиратель 171 переходит на ступень III (рис. 2,6), затем вступает в работу  контактор: размыкается контакт К4 (рис. 2, в) и ток нагрузки проходит через резистор R2. Далее замыкаются контакты К2 (рис. 2, г), образуется «мост» и ток нагрузки проходит через резисторы RI и R2. Кроме того, в контуре возникает циркулирующий ток. Затем размыкается контакт КЗ (рис. 2, д) и ток нагрузки идет через резистор RI так же, как на рис. 2, б. Далее замыкается контакт /0, шунтируется резистор RI и на этом заканчивается цикл переключения — трансформатор работает на III ступени напряжения (рис. 2, е). Порядок работы избирателя и контактов при последующих переключениях тот же. Контактор переключается мощными пружинами практически мгновенно.
Основные преимущества устройств РПН с резисторами по сравнению с устройствами с реакторами следующие: компактность — мощный громоздкий реактор заменен небольшими резисторами, совмещенными с портативным контактором; контактор, избиратель и предызбиратель образуют как бы одну сборочную единицу, что упрощает установку устройства в баке трансформатора; не требуется выносной кожух для контактора; случайный отказ в электропитании электропривода в процессе переключения не приводит к длительной нагрузке резисторов током и, как следствие, их повреждению.
Компоновка основных частей трехфазного переключающего устройства РС-4 на резисторах (болгарского производства), широко применяемого в трансформаторах отечественного производства, показана на рис. 3. К верхнему несущему фланцу 1 при креплен главный изоляционный цилиндр 5, в котором расположены контактор 4 и резисторы 5. К главному цилиндру с помощью фланца 6 прикреплены избиратель и предызбиратель. Крепление выполнено герметично, чтобы масло, в котором находится контактор, не смешивалось с маслом трансформатора.

Рис. 3. Компоновка основных частей трехфазного устройства РПН типа РС-4 на резисторах

Избиратель состоит из гетинаксовых реек 7, прикрепленных своими концами к верхнему и нижнему фланцам 14, и имеет центральную изоляционную трубу 12 с закрепленными на ней токоведущими кольцами 11 (по два на фазу). Рейки с закрепленными на них неподвижными контактами 9 поочередно несут на себе контактный ряд для четных и нечетных ответвлений; соответственно расположению колец контактные ряды смещены по высоте.
Подвижные контакты 10 закреплены на двух изоляционных валах 8. На одном из них соответственно контактным рядам на рейках расположены нечетные контакты для трех фаз, на другом — четные. С помощью колес мальтийской передачи, расположенной в верхнем фланце 6 избирателя, валы, перемещаясь по окружности вокруг центральной трубы, выбирают требуемое ответвление на рейках неподвижных контактов.
Кольца соединены изолированными проводами, проходящими через центральную трубу, с зажимами 15, а последние — с зажимами 16 контактора, расположенными с наружной стороны главного цилиндра. Предызбиратель, расположенный сбоку избирателя, состоит из верхней и нижней плит, изоляционных реек с неподвижными контактами и приводного изоляционного вала 13 с подвижными контактами (мостами).
В верхнем кожухе 6 избирателя расположен механизм передач, состоящий из зубчатых и мальтийских колес и приводящий в действие через изоляционный вал 2 валы избирателя, предызбирателя и контактора. Изоляционный вал 2 получает вращение от вертикального и горизонтального валов электрического привода, находящегося на баке трансформатора.
Последовательность действия переключающего устройства такая: включением привода дается команда на переключение; вал избирателя, контакты которого не под нагрузкой, поворачивается вокруг центральной трубы на заданный конструкцией угол и соединяет свои подвижные контакты с неподвижными на рейках, с кольцами и неподвижными контактами контактора.
Завершает цикл переключения механизм переброски подвижных контактов контактора на подготовленную ступень в последовательности, приведенной на рис. 2.
Переключающее устройство крепится к крышке трансформатора фланцем 1 на торце узкой стороны бака.

РПН — это… Что такое РПН?

Регули́рование напряже́ния трансформа́тора — изменение числа обмоток трансформатора. Применяется для поддержания нормального уровня напряжения у потребителей электроэнергии.

Большинство трансформаторов оборудовано некоторыми приспособлениями для настройки коэффициента трансформации путём добавления или отключения числа витков.

Настройка может производиться с помощью переключателя числа витков трансформатора под нагрузкой либо путем выбора положения болтового соединения при обесточенном и заземлённом трансформаторе.

Степень сложности системы с переключателем числа витков определяется той частотой, с которой надо переключать витки, а также размерами и ответственностью трансформатора.

Применение

В зависимости от нагрузки электрической сети меняется её напряжение. Для нормальной работы электроприёмников потребителей необходимо, чтобы напряжение не отклонялось от заданного уровня больше допустимых пределов, в связи с чем применяются различные способы регулирования напряжения в сети. Одним из способов является изменение соотношения числа обмоток первичной и вторичной цепи трансформатора (коэффициента трансформации), так как

В зависимости от того, происходит это во время работы трансформатора или после его отключения от сети, различают «переключение без возбуждения» (ПБВ) и «регулирование под нагрузкой» (РПН). И в том и в другом случае обмотки трансформатора выполняются с ответвлениями, переключаясь между которыми, можно изменить коэффициент трансформации трансформатора.

Переключение без возбуждения

Схема работы переключателя ответвлений

Данный тип переключения используется во время сезонных переключений, так как предполагает отключение трансформатора от сети, что невозможно делать регулярно, не лишая потребителей электроэнергии. ПБВ позволяет изменить коэффициент трансформатора в пределах от −5 % до +5 %. На маломощных трансформаторах выполняется с помощью двух ответвлений, на трансформаторов средней и большой мощности с помощью четырех ответвлений по 2,5 % на каждое.^[1]

Ответвления чаще всего выполняются на той стороне, напряжение на которой в процессе эксплуатации подвергается изменениям. Обычно это сторона высшего напряжения. Выполнение ответвлений на стороне высшего напряжения имеет также то преимущество, что при этом ввиду большего количества витков отбор ±2,5 % и ±5 % количества витков может быть произведён с большей точностью. Кроме того, ток на стороне высшего напряжения меньше и переключатель получается более компактным.^[2]

При переключении ответвлений обмотки при отключения трансформатора переключающее устройство получается проще и дешевле, однако переключение связано с перерывом энергоснабжения потребителей и не может проводиться часто. Поэтому этот способ применяется главным образом для коррекции вторичного напряжения сетевых понижающих трансформаторов в зависимости от уровня первичного напряжения на данном участке сети в связи с сезонным изменением нагрузки.^[2]

Переключатели числа витков без возбуждения

Переключатель числа витков без возбуждения имеет достаточно простое устройство, предоставляющее соединение с выбранным переключателем числа витков в обмотке. Как следует из самого названия, он предназначен для работы только при выключенном трансформаторе.

Может оказаться, что давление контактов поддерживается с помощью некоего пружинного приспособления, которое может вызывать некоторую вибрацию. Если переключатели числа витков без возбуждения находятся в одном и том же положении в течение нескольких лет, то сопротивление контакта может медленно расти в связи с разрушением и окислением материала в точке контакта. При этом происходит разогревание, которое приводит к осаждению пиролитического углерода, который ещё более увеличивает контактное сопротивление и снижает степень охлаждения. В конечном счёте наступает неконтролируемая ситуация, и трансформатор может отключить механизм газовой защиты или может наступить еще более тяжелое последствие; происходит короткое замыкание. Во избежание этого жизненно важно, чтобы работа с переключателем числа витков проводилась в отключенном от сети состоянии, по полной программе, несколько раз в течение регулярного технического обслуживания, с протиркой контактных поверхностей начисто перед возвратом его обратно в заданное положение.^[3]

Естественно, то же правило имеет силу, если переключатель числа витков без возбуждения отключается от работы на долгий период.

Регулирование под нагрузкой

Данный тип переключений применяется для оперативных переключений, связанных с постоянным изменением нагрузки (например, днём и ночью нагрузка на сеть будет разная). В зависимости от того, на какое напряжение и какой мощности трансформатор, РПН может менять значение коэффициента трансформации в пределах от ±10 до ±16 % (примерно по 1,5 % на ответвление). Регулирование осуществляется на стороне высокого напряжения, так как величина силы тока там меньше, и соответственно, устройство РПН выполнить проще и дешевле.

Регулирование может производиться как автоматически, так и вручную из ОПУ или диспетчерского пульта управления.

Переключатели числа витков под нагрузкой

Уже в 1905 — 1920 годах были придуманы приспособления для перехода между переключателями числа витков трансформатора без прерывания тока.

Работу переключателя числа витков под нагрузкой можно понять по двум показательным функциям. Это переключающее устройство, которое переносит проходную мощность трансформатора от одного переключателя числа витков трансформатора к соседнему переключателю числа витков. Во время этой операции оба переключателя числа витков соединены посредством переходного сопротивления. В этой фазе оба переключателя числа витков имеют общую токовую нагрузку. После этого соединение с предыдущим переключателем числа витков прерывается, и нагрузка переносится на новый переключатель числа витков. Приспособление, которое выполняет такое переключение, называется контактором.

Соединения с парой переключателей числа витков, которые производит контактор, может потребовать смены целого ряда переключателей числа витков регулирующей обмотки для каждой операции. Это функция переключателя числа витков. Выбор производится переключателем числа витков без прерывания тока.

Довольно важное улучшение в работе переключателей числа витков под нагрузкой произошло в результате изобретения быстродействующего триггерного контактора, названного принципом Янцена (Jantzen) по имени изобретателя. Принцип Янцена подразумевает, что контакты переключателя нагружены пружиной, и они перебрасываются из одного положения в другое после очень короткого периода соединения между двумя переключателями числа витков, через токоограничивающий резистор.

Применение реактора является альтернативой принципу Янцена с последовательностью быстрых переключений и резисторами. В переключателе числа витков реакторного типа, напротив, намного труднее прервать циркулирующий реактивный ток, и это довольно сильно ограничивает скачок напряжения, однако этот принцип хорошо работает при относительно высоких токах. В этом отличие от быстродействующего резисторного переключателя числа витков, который применим для более высоких напряжений, но не для высоких токов. Это приводит к тому, что реакторный переключатель числа витков обычно находится в низковольтной части трансформатора, тогда как резисторный переключатель витков подсоединен к высоковольтной части.

В переключателе витков реакторного типа потери в средней точке реактора благодаря току нагрузки и наложенного конвекционного тока между двумя вовлеченными переключателями числа витков невелики, и реактор может постоянно находиться в электрической цепи между ними. Это случит промежуточной ступенью между двумя переключателями числа витков, и это даёт в два раза больше рабочих положений, чем число переключателей числа витков в обмотке.

С 1970-х годов стали применяться переключатели числа витков с вакуумными выключателями. Вакуумные выключатели характеризуются низкой эрозией контактов, что позволяет переключателям числа витков выполнять большее количество операций между обязательными профилактическими работами. Однако конструкция в целом становится более сложной.

Также на рынке появлялись экспериментальные переключатели числа витков, в которых функция переключения исполняется силовыми полупроводниковыми элементами. Эти модели также направлены на то, чтобы сократить простои на проведение технического обслуживания.

В переключателях витков резисторного типа контактор находится внутри контейнера с маслом, которое отделено от масла трансформатора. Со временем масло в этом контейнере становится очень грязным и должно быть изолировано от масляной системы самого трансформатора; оно должно иметь отдельный расширительный бак со своим отдельным вентиляционным клапаном.

Устройство переключения числа витков представляет собой клетку или изолирующий цилиндр с рядом контактов, с которыми соединяются переключатели числа витков от регулирующей обмотки. Внутри клетки два контактных рычага передвигаются пошагово поперёк регулирующей обмотки. Оба рычага электрически соединены с вводными клеммами контактора. Один рычаг находится в положении активного переключателя числа витков и проводит ток нагрузки, а другой рычаг находится без нагрузки и свободно передвигается к следующему переключателю числа витков. Контакты устройства переключения никогда не разрывают электрический ток и могут находиться в масле самого трансформатора.

Автоматическое регулирование напряжения

Переключатель числа витков устанавливается для того, чтобы обеспечивать изменение напряжения в системах, соединенных с трансформатором. Совсем необязательно, что целью всегда будет поддержка постоянного вторичного напряжения. Внешняя сеть может также испытывать падение напряжения, и это падение также должно быть компенсировано.

Оборудование управления переключателем числа витков не является частью самого переключателя числа витков; оно относится к релейной системе станции. В принципе переключатель числа витков всего лишь получает команды: повысить или понизить. Однако обычные функции координации между различными трансформаторами внутри одной и той же станции являются частью технологии переключателей числа витков. Когда разные трансформаторы соединены прямо параллельно, их переключатель числа витков должен двигаться синхронно с обоими трансформаторами. Это достигается тем, что один трансформатор имеет обмотку как ведущий трансформатор, а другой – как подчиненный трансформатор. Одновременная работа не будет возможна, если имеется небольшой интервал между циркулирующими токами обоих трансформаторов. Однако это не имеет никакого практического значения.

Последовательные регулировочные трансформаторы

Для регулирования коэффициента трансформации мощных трансформаторов и автотрансформаторов иногда применяют регулировочные трансформаторы, которые подключаются последовательно с трансформатором и позволяют менять как напряжение, так и фазу напряжения. В силу сложности и более высокой стоимости регулировочных трансформаторов, такой способ регулирования применяется гораздо реже, чем РПН.

Источники

1. ↑ Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.: ил. ББК 31.277.1 Р63
2. ↑ ^{1 2} Электрические машины, А. И. Вольдек, Л., «Энергия», 1974.
3. ↑ ABB Transformer Handbook

Литература

• Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 648 с.: ил. ББК 31.277.1 Р63

Wikimedia Foundation. 2010.

Конструкция и принцип действия переключающего устройства РПН типа РС-3

Широкое распространение в отечественном трансформаторостроении получили болгарские переключающие устройства типа РС-3, выпускаемые заводом им. Басила Коларова в Софии. Переключающие устройства похожей конструкции выпускаются фирмами АСЕК (Бельгия), Рейхаузен (Германия), Элин (Австрия), Альстом и Савуазьен (Франция) и в Чехии. Некоторые трансформаторы этих фирм эксплуатируются в энергосистемах России. Эти переключающие устройства выпускаются трехфазными и однофазными с токоограничивающими сопротивлениями, которые включаются в работу по схеме Янеена.
Переключающее устройство типа РС-3 предназначено для регулирования напряжения под нагрузкой в нулевой точке трехфазного трансформатора, но его также применяют для регулирования напряжения при соединении обмоток в треугольник и по автотрансформаторной схеме. Устройство рассчитано на ток 400 а с фазным напряжением ступени 1300 в и используется в трансформаторах класса напряжения 110  кВ. Гарантируется до 200 000 переключений, но после 40 000 переключений должна производиться ревизия контакторного устройства.
Переключающее устройство занимает сравнительно небольшое место в баке трансформатора, так как основные его узлы—трехфазный избиратель 7 (рис. 1), предызбиратель 8 и контактор 4 — соединены в единую стройную систему. Переключатель имеет восемь ступеней регулирования, но с помощью дополнительного устройства — предызбирателя или реверсора — диапазон регулирования увеличивается вдвое при том же самом количестве витков регулировочной обмотки. Реверсор в РПН осуществляет сложение или вычитание э. д. с. основной обмотки и регулировочных ступеней. Предызбиратель включает или выключает регулировочные витки ступеней обмотки, предназначенных для грубого регулирования. Число витков ступени грубого регулирования равно числу витков основной регулировочной обмотки или отличается от него на одну ступень. Схемы с предызбирателем и реверсором по диапазону регулирования равноценны, но переключатель с предызбирателем уменьшает нагрузочные потери трансформатора. Для регулирования в узком диапазоне переключатели изготовляют без предызбирателя и реверсора.
Основными элементами переключающего устройства являются верхний несущий фланец 1, закрепляемый на крышке или верхней части бака трансформатора колокольного типа, командный вал 2, связанный с системой шестеренчатых и мальтийских передач, передающих движение на валы избирателя, предызбирателя и контактора, корпус 3 контактора 4, представляющий собой герметически закрытый изоляционный цилиндр, в который встроен механизм переключения контактора и токоограничивающие константановые сопротивления 5, верхний фланец 6, в котором размещен блок зубчатых и мальтийских шестерен избирателя 7 и предызбирателя 8.

Рис. 1. Общий вид переключающего устройства ответвлений обмоток под нагрузкой типа РС-3 с предызбирателем

Избиратель представляет собой цилиндрическую клетку, состоящую из гетинаксовых реек, на которых закреплены в шесть рядов неподвижные медные контакты  9. Для каждой фазы предусмотрено два ряда контактов, к верхнему ряду подсоединяют четные, а к нижнему нечетные регулировочные ответвления. На каждый ряд неподвижных контактов приходится один подвижный контакт 10. Шесть подвижных контактов приводятся в движение от двух изоляционных валов 12. На одном валу размещены нечетные контакты трех фаз, а на другом — четные.
Подвижные контакты перемещаются вокруг центральной трубы 13. С подвижных контактов ток отводится на контактные диски 11, размещенные на центральной трубе, а с них — на контактор. Концы изоляционных планок с неподвижными контактами прочно закреплены между нижним 15 и верхним 6 фланцами. На изоляционном цилиндре 16 размещены шпильки 17, к которым подсоединяются отводы от нулевых точек обмотки трансформатора. Провода от шпилек проходят внутри трубы 13 и подсоединяются к дискам 11.
При последовательном переключении с одного регулировочного ответвления на другое, например с первого на второе, со второго на третье и т. д. (или в обратном порядке), начинают поочередно вращаться валы, включающие четные или нечетные ряды контактов избирателя.

Предызбиратель состоит из трех гетинаксовых реек, закрепленных между плитами. На каждой рейке размещены неподвижные контакты, на каждую фазу предусмотрено три контакта. Для каждого ряда неподвижных контактов на поворотном валу 14 закреплено по одному подвижному контакту.
Несущий фланец выполнен разъемным (с крышкой). Горизонтальный вал 19, выступающий из фланца, позволяет присоединять к нему вал привода с той или другой стороны фланца. Во фланце имеются три патрубка 21. Один из них служит для соединения трубопроводом контакторного бачка с расширителем через защитное газовое реле типа RS—1000, другой — с сифоном, предназначенным для взятия пробы или слива масла; третий патрубок — запасной, его заглушают пробкой. В крышке фланца имеется окно 20 для цифрового указателя положений и предохранительная мембрана, выдерживающая давление 1,8—2,5 кГ/см².
Работу всей системы переключающего устройства проследим по кинематической схеме (рис. 2). Для наглядности на схеме показано соединение только одной фазы трансформатора (переключения ответвлений других фаз происходят одновременно и аналогично). Прохождение тока на схеме показано жирными линиями. В переключающем устройстве РПН типа РС-3 скорость вращения выходного вала от двигателя около 350 об/мин. Один цикл переключения происходит через 33 оборота командного вала. Продолжительность цикла около 5,6 сек. При переключении вручную цикл равен 12 оборотам рукоятки.
Переключение происходит при перебросе токовой нагрузки контактором с нечетной ступени на четную (с контакта 31 на контакт 32) или с четной на нечетную (с контакта 32 на контакт 31) с помощью пружины мгновенно (в течение сотых долей секунды). Для всех четных ступеней контактор всегда включен на контакт 32, для всех нечетных — на контакт 31.
На схеме контакты избирателя включены на вторую ступень регулировочного ответвления обмотки, нечетные контакты находятся в нерабочем положении (обесточены), контакторное устройство включено на токовый контакт 32. Например, при переключении со второй ступени на третью прежде всего начинают работать подвижные контакты нечетного ряда избирателя. Они переходят с первой ступени на третью. Как видно из схемы, контакты 1 и 3 обесточены. В данном случае происходит повертывание вала только для нечетного ряда ступеней, вал для четного ряда ступеней остается без движения, т. е. контакты в четном ряду избирателя остаются на второй ступени, обеспечивая протекание тока нагрузки.
В процессе переключения командный вал 1 совершает 33 оборота. С помощью червячной передачи 2 с передаточным отношением 33 : 1 движение передается на командный вал 4. С вала 4 через шестерни с передаточным отношением 2 : 1 движение передается на контактор 10 и вал нечетного ряда контактов избирателя.

Рис. 2. Кинематическая схема переключающего устройства РС-3 с предызбирателем

Сдвоенные диски 6 с роликами и мальтийские шестерни 7 обеспечивают последовательность движения валов 8 избирателя и предызбирателя. Подвижные контакты 9 не нагружены рабочим током, поэтому, не нарушая цепи, переходят с первой ступени на третью. Ток нагрузки проходит через вторую ступень. В пружине контактора создается натяжение, и контактор с помощью большой шестерни 5 и зубчатой рейки 3 подготавливается к переключению. После переключения с первой ступени на третью пружина контактора мгновенно перебрасывает токовую нагрузку с контакта 32 на контакт 31, т. е. с четного ряда на нечетный, в данном случае со второй ступени избирателя на третью. Во время мгновенного срабатывания контакторного механизма регулировочные катушки обмотки кратковременно замыкаются на активные сопротивления.
Если после переключения со второй ступени на третью необходимо вновь переключить регулировочные ответвления обмоток трансформатора с третьей ступени на вторую, достаточно переключить контактор с контакта 31 на контакт 32. Благодаря тому, что между шестерней 5 \и диском 6 имеется свободный ход, валы избирателя при этом не поворачиваются и подвижные контакты избирателя остаются на второй ступени неподвижных контактов.
Контактор представляет собой быстродействующий механизм. Принципиальная его схема с сопротивлениями Rx2 и Rxь Ry2 и Ryu Rz2 ;и Rz\ и переключающими нечетными и четными контактами, обозначенными 32Х, 31Х, 32У, 31 У, 32Z, 31Z, показаны на рисунке. Неподвижные четные и нечетные контакты закреплены на изоляционном цилиндре, а подвижные — на трех быстродействующих секторах. На каждом секторе имеются четыре контактных системы — две для четных и две для нечетных номеров ответвлений регулировочной обмотки. Во время работы контактора нагрузочный ток проходит через внешние контакты системы; через (внутренние дугогасительные контакты ток проходит только в кратковременный период переключения. Дугогасительные контакты изготовлены из металлокерамики, главные — из меди. Токоограничивающие сопротивления расположены под механизмом переключения и вместе с ним могут быть вынуты для ревизии или ремонта.
Приводной механизм РС-3 так же, как и в отечественных переключающих устройствах РПН — выносной и закреплен на стенке бака трансформатора. Переключение производят дистанционно с расстояния до 3 км или вручную рукояткой. При дистанционном управлении вращение вертикальному валу передается от электродвигателя. В приводе предусмотрены сигнальные и предохранительные устройства. Включение определенной ступени фиксируется в самом приводе и одновременно дистанционно с помощью специального стрелочного указателя наподобие логометра.
При низкой температуре воздуха внутреннее пространство привода обогревается четырьмя нагревателями по 125 вт с терморегулятором. Электродвигатель непосредственно связан с механизмом силовой передачи, (встроенным в герметически закрытую коробку с веретенным маслом. Слева от коробки находится механическое управление о электрической блокировкой и концевыми выключателями, оправа — электрическое управление, сигнализация и термоэлементы. Как правило, все работы по наладке терморегуляторов, реле, выключателей и других элементов производит персонал электротехнической службы энергосистемы или специализированные наладочные организации.

Анцапфа трансформатора — это.. Определение, схема и устройство, принцип работы, регулировка

Современная жизнь человека немыслима без электроэнергии, которая в значительной степени расширила границы и возможности нашего существования. Чтобы удовлетворить собственные потребности в полной мере, электрическая энергия должна обладать рядом показателей качества. Главенствующим из них считается напряжение, которое регулируется с использованием анцапфы трансформатора. Что это за функциональный элемент силового оборудования и как он работает, разберемся далее.

Что такое анцапфа: определение и назначение

Анцапфа трансформатора – это переключатель ПБВ, располагающийся на стороне высшего напряжения. Предназначается для корректировки коэффициента трансформации. В простом понимании процесс предполагает изменение числа витков в обмотке, что по физическим законам корректирует величину напряжения.

Подобный элемент позволяет изменять уровень напряжения на +/- 10%. Уровень зависит от мощности силового оборудования, его технических особенностей. Регулировка анцапфы трансформатора 10/0,4 кв осуществляется только при выведенном в ремонт оборудовании (переключение без возбуждения).

Выполнять корректировку в любое удобное время не представляется возможным, так как осуществление операции требует обесточивания абонентов. Именно поэтому на мощных трансформаторах силовых подстанций от 110 кВ и выше используется другое устройство, именуемое РПН.

Регулировка напряжения под нагрузкой считается усовершенствованной анцапфой, которая позволяет изменять количество витков без отключения. Для комфорта соблюдения режимов диспетчерским персоналом, РПН дополняется телемеханикой.

Устройство анцапфы

Анцапфа трансформатора – это простое устройство в виде виткового соединения, которое сопряжено с переключателем и обмоткой по высокой стороне. Корректировка выполняется в два направления: на повышение (убавление) и на понижение (добавление). Все это характеризуется физическим законом Ом, которое предполагает пропорциональное соотношение сопротивления к уровню напряжения.

Чтобы понять, в каком положении анцапфа трансформатора, необходимо посмотреть на условные обозначения шильды. Каждый шаг предполагает изменение на 2,5% в сторону уменьшения или увеличения. Для поддержания стабильности сопротивления контактов используется пружинное приспособление.

Заметим, что с течением времени сопротивление изоляции может снижаться, поэтому перевод устройства необходимо выполнять не менее 2 раз в год. Раз в год следует осуществлять физические измерения обмоток с использованием мегомметра или других приспособлений службы изоляции.

Принципиальная схема

Схематичное представление анцапфы представлено ниже. Некоторые трансформаторы могут отличаться положением и направлением движения, остальные параметры остаются неизменными.

Устройство РПН: принцип работы

Как отмечалось выше, регулировка анцапфы трансформатора может выполнять через РПН. Особый тип переключений предполагает постоянную корректировку напряжения в зависимости от времени суток и нагрузки. Регулирование осуществляется в пределах от +/- 10 до 16%. В некоторых случаях устанавливается полностью автоматических механизм, который поддерживает нужный режим работ самостоятельно. Прочие варианты зависят от оперативного управления из диспетчерского пункта или ОПУ.

Что касается принципа работы, то он выполнен следующим образом:

1. Имеется анцапфа, которая путем выкручивания пружины меняет число обмоток. При обычных условиях 33 оборота предполагает изменение количества витков на 1 единицу. Мера регулирования во многом определяется отстройкой шага.
2. Для автоматизации процесса подключается механический мотор, который отстроен для выполнения ровно одной операции. Из ОПУ подается сигнал на электродвигатель, после чего происходит регулирование.
3. Для более быстрого реагирования необходимо задействовать телемеханику, которая обеспечивает процесс из диспетчерского пункта.

Виды РПН

Существует несколько видов регулировки под напряжением, среди которых выделяется:

1. РПН с токоограничительными реакторами. Это анцапфа трансформатора старого образца, которая предполагает наличие двух контакторов и реактора. При проведении операции два контакта замыкаются накоротко до перехода на другое положение. Для ограничения негативного воздействия используется реактор.
2. РПН с ограничительными резисторами. Применяется на новых трансформаторных подстанциях. В методе задействован триггерный контактор, что предполагает изменение количества витков через пружину. Это сокращает время трансформирования уровня напряжения и негативный эффект для оборудования.

РПН и телемеханика: автоматизация корректировки напряжения

Переключение анцапфы трансформатора крайне важная процедура, особенно для подстанций от 110 кВ и выше. Как отмечалось ранее, процесс предполагает задействование РПН, переключение которого можно вывести на пульт диспетчера. Для этого используется телемеханика, которая по оптоволоконному кабелю способная отправить сигнал на повышение или понижение уровня напряжения.

Общая схема предполагает следующие элементы в цепочке:

1. Наличие серверной, которая отправляет и получает сигнал на подстанцию, а также компьютера в диспетчерской. Передача информации предполагает применение проводника, где чаще всего используется оптоволокно. Здесь также распространены случаи витой пары, но скорость передачи информации значительно уступает.
2. На подстанции в шкафу телемеханики происходит подключение кабеля в блок, который взаимодействует с РПН. На выходе появляется два вида команд повышение/понижение. После проведения операции отдается ответ на сервер, что проявляется в исполнении или неисполнении задачи.
3. Чтобы определить уровень напряжения, на компьютер выводятся телеизмерения. При регулировке последние должны изменяться вверх или вниз в зависимости от посланного сигнала.

Автоматика и телемеханика обеспечивают существенный комфорт в ведении режимных указаний. Выстраивание системы во многом зависит от используемых технологий и технических средств. Следует отметить, что выстраивание автоматизированной системы работы – следующий шаг комфортного регулирования режима согласно графику.

Видео: механическая работа РПН

Предлагаем посмотреть видео, в котором представлена механика работы РПН. Специалисты калибруют регулировку под напряжением, отсчитывая количество совершенных оборотов.

Заключение

Анцапфа трансформатора – это элемент силового трансформатора, который позволяет регулировать уровень напряжения. Устройство обладает простым механизмом действия, основанным на законе сопротивления Ома. Общий принцип регулировки предполагает изменение числа витков обмотки, однако процесс осуществляется с погашением ПБВ или без него через РПН.

Выбор зависит от силового оборудования, его мощности и некоторых других особенностей. Регулировка анцапфы трансформатора 10/0,4 в большинстве случаев осуществляется только с погашением. Для высоковольтных подстанций, где предполагается отсутствие электроэнергии у большого числа абонентов, используют РПН. Качество электрической энергии во многом зависит от такого простого устройства, о котором велась речь в представленной статье.

RPN через Интернет [Documentation — Online.net]

«РПН» Реальная частная сеть

Служба позволяет некоторым серверам иметь доступную частную сеть и, следовательно, обмениваться данными через частную сеть, которую вы контролируете.

RPN использует второй интерфейс вашего сервера, чтобы избежать перегрузки интернет-интерфейса вашего сервера.

Таким образом, можно за считанные минуты сконфигурировать, изменить и создать вашу сетевую архитектуру, разработанную в соответствии с вашими потребностями.

Наличие предложения

Чтобы узнать о доступности сети RPN для каждого модема сервера, посетите наш веб-сайт.

Вы хотите обменяться данными с другим клиентом Dedibox?

С функцией LinkePing это действительно просто! С помощью нескольких щелчков мыши укажите, какие другие серверы учетных записей ONLINE могут подключаться к вашему серверу и обмениваться данными через несколько минут!

Принцип

Частная сеть подключена ко второму интерфейсу вашего сервера, она подключена к полностью безопасной сети, отличной от той, которую вы используете для подключения к Интернету.

Например, у вас 6 серверов, и вы можете легко создавать группы RPN, как показано в следующем примере:

 RPN-group-1 = серверы 1 и 2, серверы 1 и 2 могут обмениваться данными между собой
  RPN-group-2 = серверы 1, 6 и 3, серверы 1, 6 и 3 могут обмениваться данными между собой
  RPN-group-3 = серверы 1, 4 и 5, серверы 1, 4 и 5 могут обмениваться данными между собой 

Сервер 1 — это сервер мониторинга, он должен подключаться ко всем серверам.Сервер 3 содержит важную базу данных, поэтому ни один сервер, кроме 6 (который использует эту базу данных) должен иметь доступ.

У вас 50 серверов? Вы можете создать несколько групп и разрешить только одному серверу в вашей учетной записи Online взаимодействовать со всеми остальными. Возможны все конфигурации между серверами.

Тот же принцип применяется, когда вы разрешаете серверу из другой учетной записи связываться с вашей собственной.

На практике

Многим приложениям по соображениям безопасности и производительности требуется выделенная частная сеть, например:

• Обмен файлами через CIFS, NFS

• Общий доступ к устройству через iSCSI

• Синхронизация блок-устройств с DRDB

• Балансировка нагрузки

• Облачное хранилище с технологиями Openstack и Hadoop

Настройка

Создание группы RPN

На первом этапе вам нужно нажать «Создать группу RPN», затем ввести «имя крупы», выбрать серверы, которые вы хотите включить в группу, и подтвердить свои изменения.

Прежде чем группа RPN станет активной, потребуется от 5 до 10 минут. Он стал активным, когда статус изменился на «активный».

Модификация группы

Чтобы изменить группу (добавить или удалить серверы), вам нужно щелкнуть «Изменить группу», выбрать или отменить выбор одного или нескольких серверов и подтвердить запрос, нажав «Удалить выбранные серверы группы» или «Добавить серверы в группу. »

Прежде чем изменения в вашей группе RPN станут активными, потребуется от 5 до 10 минут.

Разделение группы

Чтобы поделиться существующей группой с одним или несколькими серверами другого клиента в сети, вам нужно щелкнуть вкладку «Общие группы RPN», а затем кнопку «Поделиться существующей локальной группой». Вам просто нужно ввести номер сервера в форму. Затем сервер будет добавлен в существующую группу, и теперь он может взаимодействовать с другими серверами в той же группе RPN.

Как только вы увидите сервер в группе RPN, другой клиент Online получит уведомление в своей учетной записи для подтверждения запроса.

Конфигурация на вашем сервере

IP 10.9x.xxx.xxx

Это IP-адрес, который необходимо использовать для подключения к RPN.
Он привязан к вашему серверу и не может быть изменен. Этот IP-адрес недоступен из Интернета.

Определить сетевой интерфейс

В зависимости от используемого ядра и версии Linux имя интерфейса может отличаться. Вам необходимо идентифицировать его для правильной работы.

В SSH-типе:

 ifconfig -a | grep eth 

Эта команда покажет вам список всех доступных интерфейсов на вашем сервере.
Интерфейс eth0 используется для вашего Интернет-интерфейса (62.210.xxx.xxx)
Второй интерфейс должен быть активирован для подключения к RPN.

Активация интерфейса и DHCP

Вам необходимо настроить вторые интерфейсы для использования DHCP. Все настроится автоматически.
Например: отредактируйте файл / etc / network / interfaces и добавьте следующие строки

 авто eth3
  iface eth3 inet dhcp 

После того, как вы сохранили файл, вам нужно ввести следующую команду

 ifup eth3 

Внимание: названия интерфейса могут отличаться (eth2-eth3-eth4) и должны быть проверены перед запуском команды

 ifconfig -a | grep eth 

Ответ на пинг / ICMP

IP-адрес RPN должен всегда отвечать на эхо-запросы.
Ваш адрес RPN должен всегда отвечать на эхо-запросы для проверки фрагментации (TCP-MSS).
В случае сети RPN с MTU 1500 и 9000 в совместном проживании отключение icmp может вызвать сбой.

Маршрут

Введите следующую команду:

 маршрут -n 

Он покажет вам маршруты на вашем сервере и те, которые добавлены настройкой RPN. образ

Jumbo Frame (MTU 9000)

Сеть RPN поддерживает Jumbo Frames, это означает, что вы можете настроить свой сетевой адаптер с MTU 9000.

Прирост производительности может достигать 20% в ресурсоемких приложениях, таких как iSCSI, NFS и DRDB.

Чтобы узнать свой текущий MTU, вам необходимо ввести:

 ifconfig eth3
   

 ifconfig eth3 | grep MTU
   

Модификация MTU на 9000

Linux

=== Debian / Ubuntu ===
В файл / etc / network / interfaces вам нужно добавить

 авто eth3
  iface eth3 inet dhcp
  mtu 9000 

и введите

 ifup eth3 

или

 / etc / init.d / перезапуск сети 

=== Centos ===
В файле / etc / sysconfig / network-scripts / ifcfg-ethX нужно добавить (X = номер интерфейса)

 MTU = "9000" 

и перезапустите сеть

 перезапуск сервисной сети 

Окна

Чтобы изменить MTU в Windows, мы рекомендуем следующее программное обеспечение, которое упрощает изменение: http://www.clubic.com/telecharger-fiche305576-tcp-optimizer.html

> Запустите программу
> Щелкните "Custom"
> В «Выбор адаптера сети» выберите сетевой адаптер RPN.
> Измените значение MTU на 9000
> Нажмите «Применить изменение» 

Учебное пособие: Настройте Mysql для прослушивания RPN RPN

Вам необходимо отредактировать файл my.cnf линия связывать-адрес

пример :

 адрес привязки = 10.90.xxx.xxx 

После сохранения файла необходимо перезапустить сервер Mysql.

Информация: ESXi, Proxmox и RPN

Единственное ограничение — не транслировать MAC, отличный от того, который соответствует сетевой карте RPN, которая появляется при запуске.

 ifconfig 

,

Развитие RPN и цифровой записи

Эволюция RPN и числового ввода

Музей калькуляторов HP

---

содержание

RPN формально восходит к предложенным математическим системам префиксов и постфиксов. Яна Лукасевича в 1951 году. Однако многие механические калькуляторы и раньше а после 1951 г. имела определенный постфиксный привкус. Хранение чисел в каком-то виде регистров, а затем выполнение над ними операции является естественным реализация.

Первые механические калькуляторы работали в постфиксная манера. Вместо того, чтобы ввести 4 + 5 =, пользователь очистил аккумулятор, введенный (или переведенный) в первое число, выполнил какое-то действие добавить это число в аккумулятор, затем ввести второе число и выполнить то же действие добавления, что и раньше. Таким образом, чтобы добавить 4 к 5, пользователь по существу выполнено:

 ОЧИСТИТЬ
4+
5+
 

и прочтите результат 9. Чтобы вычесть 3 из 4, пользователь должен выполнить:

 ОЧИСТИТЬ
4 + ("+" может состоять из поворота рукоятки в одном направлении
3 - тогда как "-" может состоять из поворота в другую сторону.)
 

и прочтите результат 1. У таких машин был один аккумулятор и регистр клавиатуры вместо стека и были ограничены в своих возможностях иметь дело с длинными выражениями. (Многие современные «калькуляторы в стиле арифметических машин» также умножать и делить, но эти функции обычно реализуются в инфиксная / алгебраическая нотация, а сложение и вычитание по-прежнему постфиксные. В HP-10 реализована такая логика.)

Friden была второй компанией по производству электронных калькуляторов.ЕС-130 реализованы основные четыре функции и в ЕС-132 добавлен квадратный корень. У Friden EC был стек из четырех регистров, названный «регистр № 1 «через» регистр № 4 «и клавиша ENTER служила для завершения клавиатуры запись в реестр №1.

Логическая система Friden имела много общего с логической системой RPN, которая Позже HP будет развиваться, но были некоторые интересные отличия, в том числе:

• Ключей для управления стеком не было. У Friden не было обмена, и функции крена, встречающиеся в системах RPN.Использование Friden для решения сложных задач требовалось больше предусмотрительности.
• Клавиша ENTER действовала не так, как у HP. Это не подтолкнуло число, а просто завершил его отображение в регистре №1. Однако клавиша REPEAT действовала больше как ENTER от HP. Например, в квадрате 25 на Фридене вы можете ввести 25 ПОВТОР ×.
• STORE потребляет содержимое регистра 1, поэтому для сохранения и использования числа STORE последовал RECALL.
• Система Friden имела менее «компьютерный» привкус.Не было стрелок и т.д. Friden никогда не упоминал «польский», «обратный польский» или «RPN» в своем калькуляторе. документации и лишь кратко упомянул, что в калькуляторе используется принцип».

«Польская нотация» на самом деле стиль написания выражений на бумаге, а чем вводить их на калькуляторе, чтобы точно определить, какие калькуляторы были или не были «РПН» сложно. Поскольку HP впервые применила аббревиатуру «RPN» к его калькуляторам, и поскольку большинство пользователей имеют в виду специфические реализации HP когда они ссылаются на «RPN», музей не классифицирует Friden ECs как истинные Калькуляторы РПН.

Непонятно, где HP начала разработку обратной польской нотации. (RPN). HP считает это прямым производным от математических работ Ян Лукасевич, но вполне вероятно, что опыт работы с механическими калькуляторами и / или логическая система Friden На них также повлияли ЭК.

Используется на HP 9100 и HP 9810.

• Трехуровневый стек (клавиатура X, аккумулятор Y, временная Z)
• Отображаются все три уровня
• Цифры в Z скопированы на поп
• Две операции с операндом слева приводят к регистру Y
• Команды Store и Recall предусмотрены для регистров X и Y
• Магазин X оставляет регистр X нетронутым
• Большинство унарных операций работали с X, но некоторые работали с Y
• Отсутствие подразумеваемого подъема стека при новой записи.(например, 5 Log 10 приведет к результату из 5 журналов для перезаписи.)
• Число [введите] левое число в X и Y

Представлен на HP-35. Аналогичен 3-му уровню RPN, за исключением:

• Стек расширен до четырех уровней (X, Y, Z, T)
• Отображается только X
• Цифры в T скопированы на поп
• Все оставшиеся операции приводят к регистру X
• Команды Store и Recall доступны только для регистра X
• Все унарные функции работали с регистром X
• Подразумевается подъем стека при новой записи.(например, 5 log 10 привели к 5 log в Y и 10 в X.

HP-35 позволял пользователю нажимать знак CHS перед или во время номера. запись. Если число появилось на дисплее в результате чего-либо, кроме ввод цифры, нажатие CHS отменяет его, но если затем следовала клавиша CHS на цифру, калькулятор предположил, что CHS действительно предназначен для следующих запись. Таким образом, предыдущее отображаемое число было помещено в стек без изменение знака (уже отображаемого). Эта функция может сбивать с толку и более поздние модели требовали нажатия клавиши CHS после первой цифры число.

Представлен на HP-28C / S. Как и РПН 4 уровня, за исключением:

• Большой размер стека (практически неограничен)
• Показано немного меньшее количество (4 строки в 48 серии).
• Store X извлекает X из стека
• Число [ввод] оставляет число только в X. (Когда числа вводятся, они идут во входной буфер, а не в стек. Enter перемещает их в стек.) теперь для числа путем умножения на себя требуется два [вводит].
• Стек теперь содержит объекты, включая массивы, списки матриц, строки и программы. так же легко, как и числа

Пользовательский RPL также подразумевает другие изменения за пределами стека, такие как:

• Именованные переменные заменяют регистры
• Переменные и программы используют одно и то же адресное пространство
• Посетите страницу РПЛ для более полной Описание РПЛ.

Машины без RPL вводят числа непосредственно в стек.На номера машин РПЛ вводятся во входной буфер и копируются в стек через [Enter]. конечные настольные машины (сделанные в Колорадо) были несколько более интерактивными в их ввод чисел:

• Числа всегда отображались в выбранном формате отображения даже во время ввода. (Включая живое округление.)
• Если пользователь ввел больше цифр, чем может быть отображено в фиксированном режиме, машины перешли на научный и увеличили показатель степени для каждого дополнительного введенная цифра.
• Ручной ввод экспоненты также был живым — ввод первой цифры приводил к числу для форматирования, как если бы это был весь показатель до / если не был второй показатель цифра была введена. Например, если дисплей был в режиме исправлений и пользователь нажата 2. 6 [Enter Exp] 2, на дисплее немедленно отобразится 260. Если пользователь нажал 5, на дисплее отобразится 2,6 25.

На HP 9100 и HP 9810, клавиша ввода была помечена только стрелкой, направленной вверх.Было указано падение стрелкой вниз. В калькуляторах также были клавиши со стрелками в каждом direction и слово ROLL, позволяющее катиться в любую сторону. Наконец Включена функция X <-> Y (обмен).

На HP-35 слово Enter было добавлено к восходящей стрелка. В маленьком калькуляторе не хватило места для такого большого количества штабелей. клавиши, поэтому единственными двумя, кроме ENTER, были X <-> Y и клавиша прокрутки вниз обозначается буквой R, за которой следует стрелка вниз. Это была не большая потеря, так как скатывание вниз действовало так же, как падение, когда значение в X было перемещено в верхняя часть стека, где она скоро будет потеряна.)

На HP-80 ENTER было переименовано в SAVE. (Это было единственный калькулятор с такой маркировкой.)

Когда HP-28C представил неограниченный стек, используя функция отката для удаления ненужных данных в X больше не имеет смысла, поскольку любые свернутые данные будут вечно жить на вершине стека. Таким образом, HP-9100 клавиша со стрелкой вниз вернулась, но на этот раз с меткой DROP. Эта модель также изменил метку клавиши X <-> Y на SWAP, поскольку уровни стека не были дольше названный.

Перейти к Что такое РПН?
Перейти вернуться в главный выставочный зал

.

RPN Режим входа: Educalc.net

RPN или обратная польская нотация — это эффективный метод ввода данных, который избавляет от необходимости вводить круглые скобки в уравнения, уже более 30 лет является фаворитом поклонников калькуляторов HP, и он остается живым и здоровым в HP.

В 1920-х годах Ян Лукасевич разработал формальную логическую систему, которая позволяла задавать математические выражения без скобок, помещая операторы перед (префиксная запись) или после (постфиксная запись) операндами.

Префиксная нотация также стала известна как польская нотация в честь Лукасевича. HP скорректировала постфиксную нотацию для клавиатуры калькулятора, добавила стек для хранения операндов и функции для изменения порядка стека. HP назвала результат обратной польской нотацией (RPN) также в честь Лукасевича.

Компания HP производит определенные модели калькуляторов с RPN, поскольку это чрезвычайно мощный, но простой способ выполнения вычислений. Финансовые калькуляторы HP 48g и HP 12c используют исключительно RPN.HP также понимает, что некоторые клиенты предпочитают традиционный алгебраический режим ввода. Вот почему некоторые калькуляторы HP работают как в режиме RPN, так и в алгебраическом режиме. Например, 17bII и 49g можно переключать между двумя режимами.

RPN также единообразно в использовании.

Если вы недавно приобрели свой первый калькулятор RPN и к нему не прилагалось руководство, этот раздел поможет вам начать работу.

Вы помните, как изначально учились математике? Большинство из нас учили записывать числа, которые мы хотели сложить, а затем складывать их, например:

 25 
 12 
 ---- 
 37 

RPN работает точно так же.Возьмите новый калькулятор и введите 25. Нажмите клавишу ENTER, чтобы сообщить калькулятору, что вы закончили вводить это число. Теперь введите 12 и скажите калькулятору прибавить его к предыдущему числу, нажав клавишу +. Результат 37 будет немедленно отображаться.

Это также работает для более чем двух номеров. Чтобы умножить числа 5, 6 и 7, нажмите 5 ENTER 6 x 7 x и прочтите результат. Обратите внимание, что вы не нажимали ENTER после 2-го и 3-го чисел, потому что операционная клавиша дает понять, что вы закончили вводить эти числа.

Для многих функций требуется только один номер. На калькуляторе RPN вы все равно вводите число, а затем нажимаете функциональную клавишу и видите результат. (Многие калькуляторы, претендующие на звание алгебраических, используют тот же метод, поскольку для этого требуется меньше нажатий клавиш, чем в реальном алгебраическом синтаксисе.) Например, для вычисления синуса 10 нажмите 1 0 SIN и прочитайте результат. Чтобы вычислить e ⁵ , нажмите 5 e ^x .

Просто помните, что калькуляторы RPN выполняют математические операции сразу после нажатия клавиш управления, поэтому сначала необходимо ввести числа.В калькуляторах RPN нет «ожидающих операций» или приоритета. Если необходимо ввести несколько чисел последовательно, разделите их клавишей ENTER.

3 + 5
—
7 + 6

Или (3 + 5) / (7 + 6) = x

Алгебраический метод: Складываем 3 + 5 = 8. Запишите ответ или сохраните его в памяти. Складываем 7 + 6 = 13. Теперь введите 8 из первого ответа, а затем разделите его, введя второй ответ, чтобы получить x = 0,62.

Метод RPN: Нажмите 3, затем клавишу ENTER.Коснитесь 5, затем кнопки +. Коснитесь 7, а затем ENTER. Коснитесь 6, затем кнопки +. Обратите внимание, что отображается ответ на вторую сумму. А теперь самое волшебное. Нажмите кнопку деления, и калькулятор выдаст ответ 0,62.

Алгебраический: 13 штрихов , не считая усилий по записи или запоминанию первого ответа, пока вы вычисляли второй ответ.

RPN: 9 штрихов , ничего записывать не нужно. RPN: Экономьте время и нажатия клавиш!

Где можно найти технологию HP RPN?

Калькуляторы HP имеют функцию HP RPN: HP 12c; HP 12cp; HP 17bII +, HP 33s, HP 48gII, HP 49g +, HP 50g.

---

Ян Лукасевич , 1878 — 1956, из польскоязычной семьи, проживающей во Львове, который сейчас находится на Украине. Лукасевич в школе интересовался математикой, и он поступил во Львовский университет, где изучал математику и философию. После учебы в бакалавриате он продолжал работать над докторской степенью, которая была присуждена в 1902 году. В 1911 году он получил звание экстраординарного профессора во Львове. Лукасевича пригласили в новый Варшавский университет, когда он снова открылся в 1915 году.Это было захватывающее время для Польши, и 5 ноября 1916 года было провозглашено новое Королевство Польское. Лукасевич был польским министром образования в 1919 году и профессором Варшавского университета с 1920 по 1939 год. В период между войнами Лукасевич дважды был ректором Варшавский университет. Лукасевич и его жена бежали из Польши во время Второй мировой войны, а в 1946 году они находились в изгнании в Бельгии, когда Дублинский университет в Ирландии предложил ему кафедру.

Он работал над математической логикой, писал эссе о принципе непротиворечивости и исключенной середине около 1910 года, разработал трехзначное исчисление высказываний (1917) и работал над многими значимыми логиками.Лукасевич ввел «польскую нотацию», которая позволяла однозначно писать выражения без использования скобок.

Обновлено: 14.12.31

Tagged By: HP Prime, HP 30b Keyboard, HP 20 b Switch to RPN Mode, HP 48g II , доктор Деннис Р. Кларк с его HP-35, научный калькулятор HP 33s, ваш лучший выбор для FE / PE экзамены, HP 33s, HP 33s, HP 17b II +, HP 12c Gold, HP 12c Platinum, HP 33s, HP 33s, HP 33s, HP 49g +, HP 49g графический калькулятор.

,

FMEA RPN — Номер приоритета риска, расчет и оценка

FMEA RPN была оценена, действия были выполнены, но проблемы все еще возникают. Вы можете не обращать внимания на высокие риски.

Итак, как эффективно расставить приоритеты риска прямо в Excel?

1. FMEA РПН

FMEA RPN ( номер приоритета риска ) — это численная оценка уровня приоритета риска режима отказа в анализе FMEA. FMEA RPN помогает ответственной группе / отдельному лицу определять приоритеты рисков и принимать решения о корректирующих действиях.

2. Как рассчитать номер приоритета риска?

FMEA RPN рассчитывается путем умножения индексов серьезности (S), возникновения (O) и обнаружения (D). Индексы серьезности, возникновения и обнаружения получены из анализа FMEA:

Номер приоритета риска = серьезность x возникновение x обнаружение

• Уровень серьезности : серьезность режима отказа оценивается по шкале от 1 до 10. Высокая степень серьезности указывает на серьезный риск.
• Возникновение : вероятность возникновения отказа оценивается по шкале от 1 до 10. Высокий ранг возникновения отражает высокий потенциал возникновения отказа.
• Обнаружение : Возможность обнаружения отказов оценивается по шкале от 1 до 10. Высокий ранг обнаружения отражает низкую способность обнаружения.

Пример: из анализа FMEA процесса окраски, RPN составляет 120 для режима разрушения инородного тела в слое окраски.

RPN — не единственный номер оценки риска, используемый с FMEA. Некоторые компании используют другие индексы для оценки рисков, такие как Critical Number (CN) или Severity-Occurrence-Detection (SOD). Однако они используются редко.

2.1 Критическое число (CN)

Некоторым компаниям сложно определить рейтинг обнаружения. Поэтому они не используют обнаружение (D) при вычислении RPN, чтобы избежать споров относительно ранжирования обнаружения.

Критическое число (CN) = серьезность (S) x возникновение (O)

Пример:

Режим отказа	Серьезность	Возникновение	Обнаружение	CN
Режим отказа 1	6	5	5	30
Режим отказа 2	5	7	6	35

2.2 SOD

RPN FMEA не охватывает все числа в диапазоне от 1 до 1000. Поэтому некоторые компании используют числовое значение SOD. В этом случае значения S, O и D находятся в диапазоне от 0 до 9 (а не от 1 до 10).

SOD = 100 x S + 10 x O + D

Рассмотрим следующий пример.

Режим отказа	Уровень серьезности	Возникновение	Обнаружение	SOD
Режим отказа 1	8	1	1	811
Режим отказа 2	7	9	9	799

Хотя режим отказа 1 имеет более высокое значение SOD, чем режим отказа 2, он имеет меньший риск, поскольку вероятность его возникновения мала и вероятность обнаружения высока (если это произойдет).

Таким образом, недостатком SOD является то, что серьезность играет более важную роль, чем возникновение и обнаружение в уравнении SOD.

3. Как оценить номер приоритета риска?

RPN может использоваться для определения приоритетов проблем с высоким риском и определения требований к корректирующим действиям. После расчета большинство компаний расставляют приоритеты по рискам от самого высокого до самого низкого RPN.

Команда может использовать номер приоритета риска для определения приоритетов и снижения рисков двумя следующими способами:

3.1 FMEA RPN Порог

Многие организации используют предел RPN, чтобы определить, какой режим отказа требует корректирующих действий и какие риски являются приемлемыми. Порог RPN прост в использовании.

Однако использование порога RPN может привести к тому, что члены группы будут тратить слишком много времени на попытки снизить рейтинги обнаружения, возникновения и серьезности для понижения RPN. Эта ситуация иногда подвергает опасности организацию и ее клиентов.

3.2 Лучшие RPN

Другие организации могут предпринять корректирующие действия для верхних RPN.После этого команда перезагружается и находит другие лучшие RPN для следующего процесса улучшения. Этот метод способствует постоянному совершенствованию.

4. Недостаток номера приоритета риска

Два вышеуказанных способа основаны только на сравнении RPN режимов отказа. Сравнение на основе RPN может не отражать реальный риск. Отказ с высоким RPN не обязательно указывает на высокий риск для процесса или продукта. Более того, два режима отказа с одинаковым значением RPN могут иметь разный уровень риска.

В следующем примере из автомобильной промышленности режиму отказа 1 должен быть предоставлен более высокий приоритет, чем режиму отказа 2, хотя они имеют то же значение RPN, поскольку оно имеет более высокое значение серьезности.

Режим отказа	Серьезность	Возникновение	Обнаружение	RPN
Режим отказа 1	7	4	4	112
Режим отказа 2	4	4	7	112

Однако, поскольку они имеют одинаковое значение RPN, может быть выбран неподходящий план действий для критического отказа.По этой причине RPN не должен быть единственным индексом, используемым для оценки риска каждого режима отказа. Команда также должна использовать «Серьезность», «Возникновение» и «Обнаружение» для определения приоритетности рисков.

5. Как эффективно оценить число приоритета риска?

5.1 Оценка риска с использованием FMEA RPN с учетом рейтингов S, O и D

Наряду с RPN, команда должна учитывать рейтинги S, O и D для определения приоритетности рисков поочередно в ходе группового обсуждения.Однако команда будет перегружена, если в FMEA будет слишком много видов отказов.

Более того, команды могут использовать бесконечные аргументы, чтобы определить, какой отказ требует корректирующих действий.

5.2 Матрица рисков (матрица приоритетов)

Команда может объединить критерии для RPN и ранжирования серьезности, возникновения и обнаружения с помощью матрицы. Ниже приведен пример матрицы рисков для RPN и ранжирования серьезности.

Следующий пример матрицы рисков включает сочетание серьезности и возникновения.

Цветовой индикатор:
• Красный: команда должна устранить риск или снизить его уровень.
• Желтый: команда должна устранить риск или снизить его уровень.
• Зеленый: приемлемый риск.

Примечание:
Группа может использовать трехмерную матрицу серьезности, возникновения и обнаружения, однако такую ​​матрицу рисков сложно использовать.

Организация может создать матрицу в зависимости от характеристик своего процесса и доступных ресурсов.Однако команда должна применять критерии последовательно.

6. Заключение

Использование RPN в FMEA является наиболее распространенным и удобным методом оценки риска, потому что RPN FMEA легко понять, а вся методология FMEA сложна.

Однако использование только RPN для определения режима отказа, требующего корректирующих действий, может вызвать серьезные проблемы с качеством в организации.

Компании, которые хотят избежать ограничений RPN, должны оценивать риск с помощью комбинации показателей, таких как серьезность, возникновение и обнаружение.

.