Principe van de lastschakelaar Lastschakelaar van een installatie van 250kVA en aanduider Praktische realisatie spanningsregelaar hoog vermogen

Als het verbruik oploopt, dan zijn er meer verliezen in de kabels en de transformatoren, waardoor de spanning bij de eindgebruiker zou zakken. Om dit te vermijden wordt de transformator automatisch op een hogere spanning geschakeld als de belasting hoger wordt. Het is een voorwaartse regeling: men meet niet de spanning bij de gebruiker, maar de totale stroom en berekent dan de verliezen en de correctie die doorgevoerd moet worden.

Niet alle transformatoren zijn uitgerust met een dergelijk complex regelsysteem: de wijktransformatiecabines hebben zo'n systeem niet: de correctie gebeurt op de middenspanningstransformatoren die tientallen wijkcabines van stroom voorzien.

Bij distributietransformatoren gebruikt men geen variacs. Dit zijn regeltransformatoren waarbij een koolborstel contact maakt met opeenvolgende wikkelingen om zo de uitgangsspanning aan te passen. De vermogens die hier in het spel zijn zijn veel te groot.

Lastschakelaar

De lastschakelaar bij grote transformatoren bestaat uit twee grote delen:

• Een dubbele selector die de tap selecteert waardoor de stroom zal lopen. De selectie gebeurt uitsluitend op de tak die niet ingeschakeld is door de omschakelaar. Doorgaans is er één tap geselecteerd per tak, dus 1, 3, 5 of 7 aan één kant en 2, 4, 6 of 8 aan de andere kant.

• De omschakelaar selecteert één van de twee takken. Omdat er geen onderbreking van de stroomvoorziening mag zijn, is er een ogenblik waarbij beide takken aangesloten zijn. Om circulatiestromen te beperken zijn er twee weerstanden van lage waarde voorzien. Bij het omschakelen is er een ogenblik waarbii beide takken aangesloten zijn via de weerstanden.

Om een snelle omschakeling te realiseren zal de motor die de omschakeling uitvoert eerst een veer aanspannen (gedurende een halve tot een seconde). De energie die in de veer opgeslagen is zorgt voor een snelle omschakeling in 50 à 100ms.

De lastschakelaar rechts is er een van een transformator van 250kVA (zeer laag vermogen). De spanning kan omgeschakeld worden van -16 tot +16% in stappen van 1%.

De schakeling hiernaast (ABB) wordt toegepast bij grote transfo's die gebruikt worden bij de electriciteitsdistributie op zeer hoge spanning. Hier wordt het primair geschakeld.

Het primair wordt gevoed met 236kV, dit is de spanning van het hoogspanningsnet in België. Er is een lagere spanning van 165kV die gebruikt wordt om andere hoogspanningstransfo's in de streek van stroom te voorzien. De "laag"spanning bedraagt 15.5kV voor het voeding van een paar laagspanningscabines in de buurt.

De omschakelaar is aangeduid 1.1 15 1.2 en er zijn twee selectoren, waarvan er slechts één in werking is. De lastschakelaar is in drievoud gerealiseerd, want we werken met triphasé.

De correctie van de voedingsspanning gebeurt door een extra spoel waarvan een aantal wikkelingen in gebruik kunnen zijn. De spoel wordt gevoed via de primaire aansluiting 3, die loopt naar 14 of naar 4 naargelang dat de primaire spanning te laag of te hoog is.

Veronderstellen we dat de spanning 218.3kV bedraagt, dus te laag is. De buitenconnector van de selector verbindt 3 met 14 (deze verbinding blijft bestaan zolang dat de voedingsspanning te laag is). De selector I is verbonden met transfocontact 9.

Veronderstellen we nu dat de spanning 264.32kV bedraagt, dus te hoog is. De buitenconnector van de selector verbindt nu 3 met 4. De selector II is verbonden met de transfocontact 12. In dit geval worden de wikkelingen bijgeteld bij die van het primair (als de spanning te laag is worden de wikkelingen afgetrokken).

De omschakelaar selecteert hier ook afwisselend één van de twee takken, zodat de tak die niet aktief is een transfowikkeling kan selecteren. De selector heeft hier een extra connector die niet beveiligd moet worden, want het schakelen gebeurt als de verbinding stroomloos is (de regelspoel is niet aktief).