Регулювання напруги в трансформаторах під навантаженням проводиться на стороні вищої напруги в межах ± 10% від номінальної напруги вісьмома ступенями по 2,5%, т. Е. В діапазоні ± 4х2,5%.
При РПН перехід з одного відгалуження обмотки на інше без розриву струму в мережі живлення можливий завдяки застосуванню системи двох паралельних переключающих відгалужень (П1 і П2), замкнутих на струмообмежувальним реактор Р, середня точка якого включена в обмотку трансформатора. Реактор являє собою трифазну індуктивну котушку зі сталевим сердечником, які мають зазори. Він встановлюється всередині бака трансформатора на верхніх або нижніх консолях ярма.
На рис. 1 показана принципова схема вбудованого РПН для обмоток вищої напруги 35 кВ для однієї фази трансформатора. Схема для обмоток 110 кВ відрізняється тим, що регулювальні котушки знаходяться не в середині обмотки, а в нейтрали і зірка утворюється з'єднанням середніх точок реакторів трьох фаз.
Мал. 1. Кільцевій контакт: а - робоче положення, б - проміжне положення, 1 - контактна кільце, 2 - спіральна стрічкова пружина, 3 - вісь пружини, 4 - колінчастий вал, 5 - контактний стрижень
Слід зазначити, що вбудоване регулювання напруги під навантаженням в автотрансформаторах здійснюється в середній частині обмоток, а не з боку нейтралі.
На рис. 2 показана послідовність перемикання про одного відгалуження на інше (з контакту А6 на контакт А7) без розриву живильної мережі.
Робота РПН трансформатора
Спочатку розмикається контактор К2, потім знеструмлена гілка перемикачем П2 перекладається на контакт А7. Після цього знову включається контактор К2, в результаті чого перемикає секція, через контакти А6 і А7 тепер виявляється замкнутою на себе. Для обмеження струму в цій секції і служить реактор Р. Потім розмикається контактор K1 верхньої паралельної гілки і знеструмлений перемикач П1 теж переводиться на контакт А7. Після цього включається контактор K1 і процес перемикання одному щаблі закінчується.
Три здвоєних перемикача П1 - П6 поміщаються всередині бака трансформатора, так як вони працюють без струму. Контактори K1 - К6 поміщаються в окремому баку з маслом, укріпленому на боковій стінці бака трансформатора. Кожна група з трьох перемикачів і контакторів наводиться в дію одночасно за допомогою одного загального валу. Перемикання проводиться одночасно на трьох фазах.
Необхідна послідовність роботи контактора і перемикачів досягається відповідної установкою кулачковою шайби.
Мал. 2. Схема і робота вбудованого регулювання під навантаженням (РПН): а - принципова схема, б - схема з'єднань, П1, П2 - перемикачі, K1, К2 - контактори, Р - реактори, А - А11 - відгалуження від регулювальних котушок
Пристрої РПН постачають приводним механізмом, який приводиться в дію електродвигунами постійного або змінного струму.
Перемикання ступенів РПН проводиться дистанційно зі щита управління, а також може здійснюватися автоматично під дією реле напруги. Крім того, передбачається можливість ручного управління за допомогою важеля рукоятки в разі несправності моторного приводу або відсутності електроживлення.
При роботі перемикає пристрої від моторного приводу одне повне перемикання на сусідню щабель триває близько 3 секунд.