32
УПРАВЛЕНИЕ
СЕТЯМИ
Развитие технологии полупроводниковых
устройств регулирования напряжения
трансформаторов под нагрузкой
для цифровых трансформаторных
подстанций 6–10/0,4 кВ
УДК
621.311.4:621.314.222
В
статье
рассматриваются
перспективы
применения
быстродействующих
полупрово
-
дниковых
устройств
регулирования
выходного
напряжения
трансформаторов
под
на
-
грузкой
(
ПУРНТ
)
с
интеграцией
в
цифровые
трансформаторные
подстанции
6
−
10/0,4
кВ
.
Рассмотрены
перспективы
развития
автоматического
регулирования
выходного
напря
-
жения
трансформаторов
под
нагрузкой
с
применением
технологии
ПУРНТ
для
масляных
трансформаторов
с
различными
конфигурациями
обмотки
ВН
.
Получены
соотношения
коэффициентов
трансформации
регулировочных
ответвлений
обмотки
ВН
силового
трансформатора
,
позволяющие
увеличить
количество
ступеней
регулирования
и
рас
-
ширить
диапазон
регулирования
.
Представлена
структура
построения
опытного
образца
ПУРНТ
и
принцип
работы
полупроводникового
коммутатора
регулировочных
ответвлений
трансформатора
.
Показана
структура
осуществления
обмена
данными
между
модулями
ПУРНТ
и
каналом
интеграции
ПУРНТ
в
цифровую
трансформаторную
подстанцию
.
Пред
-
ставлена
информационная
модель
ПУРНТ
для
интеграции
в
состав
цифровой
трансфор
-
маторной
подстанции
по
протоколам
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850.
Показано
примене
-
ние
ПУРНТ
в
составе
цифровой
трансформаторной
подстанции
.
Отмечены
перспективы
развития
цифровых
трансформаторных
подстанций
с
применением
ПУРНТ
в
условиях
появления
динамически
изменяющихся
нагрузок
в
большом
диапазоне
мощностей
,
а
также
при
работе
в
условиях
возможных
изменений
структуры
электрической
сети
.
Ключевые
слова
:
переключение
под
нагрузкой
,
регулирование
напряжения
,
силовой
трансформатор
,
цифровая
трансформаторная
подстанция
,
полупроводниковое
устройство
регулирования
,
тиристорный
коммутатор
Асташев
М
.
Г
.,
д
.
т
.
н
.,
доцент
,
заведующий
кафедрой
Промышленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Панфилов
Д
.
И
.,
д
.
т
.
н
.,
профессор
кафедры
Промышленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Рашитов
П
.
А
.,
к
.
т
.
н
.,
доцент
кафедры
Промышленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Красноперов
Р
.
Н
.,
к
.
т
.
н
.,
ассистент
кафедры
Промышленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
Горчаков
А
.
В
.,
ассистент
кафедры
Промышленной
электроники
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
В
настоящее
время
в
сетях
6–10/0,4
кВ
отсутствуют
средства
автоматическо
-
го
регулирования
напря
-
жения
трансформаторных
под
-
станций
под
нагрузкой
на
уровне
0,4
кВ
.
Вместе
с
тем
силовые
трансформаторы
в
составе
под
-
станций
содержат
регулировоч
-
ные
ответвления
,
которые
тех
-
нически
позволяют
регулировать
напряжение
путем
изменения
коэффициентов
трансформации
в
диапазоне
от
–5%
до
+5%
с
ша
-
гом
2,5%.
В
рамках
проекта
«
Раз
-
работка
и
создание
высокотехно
-
логичного
производства
быстро
-
действующих
полупроводниковых
устройств
регулирования
вы
-
ходного
напряжения
трансфор
-
маторов
под
нагрузкой
в
составе
трансформаторных
подстанций
класса
(6–10)/0,4
кВ
цифровых
распределительных
сетей
» (
Со
-
глашение
№
075-11-2019-060
от
6
декабря
2019
года
,
при
финан
-
совой
поддержке
Министерства
образования
и
науки
Россий
-
ской
Федерации
),
коллективом
АО
ВО
«
Электроаппарат
»,
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»,
АО
«
ЭНИН
»
и
АО
«
НИИВА
»
разработано
полу
-
проводниковое
устройство
регу
-
лирования
напряжения
трансфор
-
маторов
под
нагрузкой
(
ПУРНТ
)
[1, 2].
ПУРНТ
позволяет
осущест
-
влять
автоматическое
быстродей
-
ствующее
(
переключение
произ
-
водится
в
течение
одного
периода
сети
—
быстродействие
составля
-
ет
20
мс
,
при
этом
обеспечивается
отсутствие
провалов
и
прерыва
-
ний
напряжения
при
переходном
процессе
)
регулирование
напря
-
жения
под
нагрузкой
в
серийно
выпускаемых
трансформаторах
сухого
типа
,
путем
переключе
-
ния
регулировочных
ответвлений
обмотки
высшего
напряжения
6–10
кВ
с
помощью
тиристорного
коммутатора
.
Наибольшее
распространение
вследствие
меньших
габаритных
размеров
и
себестоимости
полу
-
чили
масляные
трансформаторы
.
Применение
ПУРНТ
для
транс
-
33
форматоров
масляного
типа
возможно
при
условии
разработки
новой
конструкции
и
изготовлении
транс
-
форматоров
с
выводом
регулировочных
ответвлений
на
корпус
.
Вопрос
автоматического
регулирования
напряжения
с
помощью
ПУРНТ
в
трансформаторных
подстанциях
с
масляными
трансформаторами
тре
-
бует
проработки
изменений
в
конструкции
и
анализа
возможных
конфигураций
обмотки
ВН
таких
транс
-
форматоров
.
С
другой
стороны
,
появление
технологии
ПУРНТ
позволяет
рассмотреть
возможность
расширения
диапазона
регулирования
напряжения
,
что
вос
-
требовано
на
практике
.
В
частности
,
у
трансфор
-
маторных
подстанций
(
ТП
),
которые
находятся
вблизи
центров
питания
110/(6–10)
кВ
,
наблюда
-
ется
необходимость
понижения
напряжения
на
шинах
0,4
кВ
на
10%,
а
у
трансформаторных
под
-
станций
,
которые
удалены
от
центра
питания
на
расстояние
,
превышающее
15
км
—
необходимость
повышения
на
10%
напряжения
[3].
При
этом
воз
-
можна
проработка
конфигурации
обмотки
транс
-
форматора
,
которая
позволит
расширить
диапа
-
зон
регулирования
напряжения
путем
изменения
коэффициентов
трансформации
от
–10%
до
+10%,
а
также
увеличить
количество
дискретных
уровней
регулирования
напряжения
путем
изменения
со
-
отношения
числа
витков
между
регулировочными
ответвлениями
.
Количество
регулировочных
от
-
ветвлений
у
трансформатора
такой
конфигурации
останется
прежним
.
Интеграция
ПУРНТ
в
состав
трансформатор
-
ных
подстанций
за
счет
оснащения
устройства
средствами
информационного
обмена
с
внешни
-
ми
системами
позволяет
обеспечить
интеграцию
всей
трансформаторной
подстанции
в
существую
-
щие
SCADA-
системы
,
дает
возможность
осущест
-
влять
управление
режимами
работы
сетей
как
в
автоматическом
режиме
,
так
и
в
дистанционном
режиме
с
удаленного
АРМ
диспетчерского
пунк
-
та
.
Физический
уровень
интеграции
в
цифровую
электрическую
сеть
подстанции
потребовал
про
-
ектирования
шлюза
и
разработки
проприетарного
протокола
связи
с
системой
управления
ПУРНТ
.
Разработанные
информационные
модели
ПУРНТ
с
использованием
протоколов
передачи
данных
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850
позволяют
форми
-
ровать
активно
-
адаптивные
электрические
сети
с
цифровыми
трансформаторными
подстанциями
6–10/0,4
кВ
согласно
концепции
«
Цифровая
транс
-
формация
2030»
ПАО
«
Россети
» [3].
ПРИМЕНЕНИЕ
ПУРНТ
ДЛЯ
МАСЛЯНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
В
составе
трансформаторных
подстанций
6–10/0,4
кВ
применяются
сухие
и
масляные
трансформаторы
.
Разработанная
технология
ПУРНТ
изначально
пред
-
назначена
для
регулирования
напряжения
в
сухих
трансформаторах
,
поскольку
регулировочные
от
-
ветвления
обмотки
высшего
напряжения
(
ВН
)
транс
-
форматора
располагаются
на
корпусе
.
Регулировоч
-
ные
ответвления
текущих
конструкций
масляных
трансформаторов
находятся
внутри
бака
,
и
на
сегод
-
няшний
день
невозможно
применить
полупроводни
-
ковые
коммутаторы
для
регулирования
коэффици
-
ента
трансформации
у
масляных
трансформаторов
.
При
этом
заводы
-
изготовители
масляных
трансфор
-
маторов
способны
вывести
регулировочные
ответ
-
вления
на
корпус
путем
несущественной
доработки
конструкции
.
Вопрос
применения
ПУРНТ
для
масляных
транс
-
форматоров
требует
детальной
проработки
как
с
точки
зрения
внесения
изменений
в
конструкцию
,
так
и
анализа
существующих
конфигураций
обмоток
ВН
с
регулировочными
ответвлениями
.
Анализ
конфигураций
обмоток
ВН
с
регулиро
-
вочными
ответвлениями
позволил
выделить
два
основных
исполнения
:
цельная
обмотка
ВН
с
ре
-
гулировочными
ответвлениями
,
расщепленная
обмотка
ВН
с
регулировочными
ответвлениями
.
На
рисунках
1
а
и
1
б
представлены
типы
конфигу
-
рации
обмоток
ВН
на
примере
одной
из
фаз
транс
-
форматора
.
В
существующих
масляных
трансформаторах
диапазон
регулирования
напряжения
составляет
от
–5%
до
+5%
с
шагом
2,5%
независимо
от
конфигу
-
рации
обмотки
ВН
[5, 6].
При
этом
теоретически
име
-
ется
возможность
изменения
количества
ступеней
регулирования
в
зависимости
от
конфигурации
об
-
мотки
ВН
.
Максимальное
количество
уровней
(
ступеней
)
ре
-
гулирования
выходного
напряжения
m
для
силового
Рис
. 1.
Конфигурации
обмоток
ВН
серийно
выпускаемых
силовых
трансформаторов
:
а
)
цельная
обмотка
ВН
с
регулировочными
ответвлениями
;
б
)
расщепленная
обмотка
ВН
с
6
регулировочными
ответвлениями
;
в
)
расщепленная
обмотка
ВН
с
4
регулировочными
от
-
ветвлениями
а
)
б
)
в
)
A
A
A
A
1
A
1
N
1
N
1
N
2
N
3
N
4
N
N
X
5
X
4
X
3
X
2
X
1
X
A
2
A
2
A
3
A
4
A
5
A
6
A
3
A
4
X
N
2
N
N
№
5 (74) 2022
34
УПРАВЛЕНИЕ
СЕТЯМИ
трансформатора
с
цельной
обмоткой
ВН
равно
ко
-
личеству
регулировочных
ответвлений
и
составляет
m
= 5 (
рисунок
1
а
).
Максимальное
количество
уровней
регулирова
-
ния
выходного
напряжения
m
в
общем
случае
для
трансформаторов
с
расщепленной
обмоткой
ВН
определяется
как
:
m
=
k
1
k
2
, (1)
где
k
1
—
количество
регулировочных
ответвлений
первой
гальванически
изолированной
обмотки
ВН
;
k
2
—
количество
регулировочных
ответвлений
вто
-
рой
гальванически
изолированной
обмотки
ВН
.
Для
конфигураций
обмоток
ВН
,
представленных
на
ри
-
сунке
1
б
,
при
k
1
=
k
2
= 3,
максимальное
количество
ступеней
регулирования
составляет
m
= 9.
Применение
ПУРНТ
для
конфигураций
транс
-
форматоров
с
цельной
обмоткой
ВН
(
рисунок
1
а
)
затруднено
в
связи
с
тем
,
что
регулировочные
от
-
ветвления
в
этой
конфигурации
не
только
отвечают
за
регулирование
напряжения
,
но
и
должны
быть
соединены
с
регулировочными
ответвлениями
других
фаз
,
определяя
трехфазную
схему
соеди
-
нения
обмоток
ВН
«
звезда
» (Y)
или
«
треугольник
»
(D).
На
рисунке
2
представлены
возможные
схемы
соединения
«
Звезда
»
и
«
Треугольник
»
с
устрой
-
ством
переключения
без
возбуждения
(
ПБВ
)
для
масляного
трансформатора
с
цельной
обмот
-
кой
ВН
.
Изготовление
масляных
трансформаторов
с
це
-
лью
применения
ПУРНТ
для
автоматического
бы
-
стродействующего
регулирования
напряжения
сле
-
дует
выполнять
по
конфигурации
с
расщепленной
обмоткой
ВН
(
рисунок
1
б
).
При
этом
трехфазная
схе
-
ма
соединения
обмоток
ВН
реализуется
внутри
бака
без
использования
регулировочных
ответвлений
.
Ввиду
того
,
что
масляные
трансформаторы
по
га
-
баритам
значительно
меньше
,
чем
сухие
трансфор
-
маторы
,
вывод
регулировочных
ответвлений
наружу
может
быть
затруднен
в
связи
с
отсутствием
необ
-
ходимого
доступного
свободного
места
на
корпусе
.
Поэтому
имеет
смысл
рассмотреть
вопрос
снижения
количества
регулировочных
ответвлений
при
сохра
-
нении
требуемого
количества
ступеней
регулирова
-
ния
для
масляных
трансформаторов
.
В
случае
необходимости
серьезной
переработки
конструкции
масляного
трансформатора
с
целью
вы
-
вода
стандартных
шести
регулировочных
ответвлений
на
корпус
можно
рассмотреть
возможность
уменьше
-
ния
количества
регулировочных
ответвлений
до
че
-
тырех
(
k
1
=
k
2
= 2,
рисунок
1
в
).
При
этом
количество
ступеней
регулирования
будет
равно
четырем
,
вместо
стандартных
пяти
.
Для
равномерного
шага
регулиро
-
вания
в
диапазоне
от
–5%
до
+5%
потребуется
изме
-
Рис
. 2.
Схемы
соединения
обмоток
трансформатора
для
конфигурации
с
цельной
обмоткой
ВН
и
применением
устройства
ПБВ
:
а
) «
звезда
»,
б
) «
треугольник
»
Фаза
A
Фаза
B
Фаза
C
X
5
Y
5
Z
5
X
4
Y
4
Z
4
X
3
Y
3
Z
3
X
2
Y
2
Z
2
X
1
Y
1
Z
1
Фаза
A
Фаза
B
Фаза
C
X
5
Y
5
Z
5
X
4
Y
4
Z
4
X
3
Y
3
Z
3
X
2
Y
2
Z
2
X
1
Y
1
Z
1
а
)
б
)
Табл
. 1.
Регулирование
напряжения
для
конфигурации
с
четырьмя
регулировочными
ответвлениями
№
ступени
регули
-
рования
Комбинация
соединений
U
нн
Процент
регулирования
от
U
нн
_
ном
при
равномерном
шаге
Процент
регулирования
от
U
нн
_
ном
,
расчетное
соотношение
1
A2-A3
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
2)
–5%
–5%
2
A1-A3
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
2)
–1,67%
–1,9%
3
A2-A4
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1)
+1,67%
+1,4%
4
A1-A4
U
ВН
N
нн
/ (2
N
)
+5%
+5%
35
нение
соотношения
числа
витков
в
регулировочных
ответвлениях
.
В
таблице
1
представлены
возможные
комбинации
соединений
для
конфигурации
с
четырь
-
мя
регулировочными
ответвлениями
(
рисунок
1
в
).
Расчет
соотношений
числа
витков
обмотки
ВН
N
1,
N
2,
N
не
позволяет
получить
равномерный
шаг
регу
-
лирования
в
диапазоне
от
–5%
до
+5%
с
четырьмя
ступенями
.
Максимально
возможное
приближение
к
равномерному
шагу
возможно
при
следующем
со
-
отношении
:
N
:
N
1:
N
2 = 100 : 7 : 14,
что
дает
следую
-
щие
уровни
регулирования
: –5%, –1,9%, +1,4%, +5%
от
номинального
напряжения
(
U
нн
_
ном
).
Примене
-
ние
ПУРНТ
для
трансформаторов
с
четырьмя
ре
-
гулировочными
ответвлениями
позволит
,
в
том
числе
,
уменьшить
количество
двунаправленных
ти
-
ристорных
ключей
в
тиристорном
коммутаторе
[7]
с
6
до
4
в
каждой
фазе
,
что
приведет
к
уменьшению
себестоимости
ПУРНТ
и
снижению
сложности
его
системы
управления
.
При
этом
диапазон
регулиро
-
вания
останется
неизменным
,
а
количество
ступе
-
ней
регулирования
уменьшится
на
1
по
сравнению
с
работой
ПУРНТ
с
серийно
выпускаемыми
сухи
-
ми
трансформаторами
.
Такое
решение
обеспечит
электросетевым
компаниям
общее
снижение
себе
-
стоимости
установки
трансформатора
6–10/0,4
кВ
с
ПУРНТ
при
сохранении
всех
преимуществ
автома
-
тической
стабилизации
напряжения
сетей
низшего
напряжения
0,4
кВ
в
темпе
процесса
.
РАСШИРЕНИЕ
ДИАПАЗОНА
РЕГУЛИРОВАНИЯ
И
УВЕЛИЧЕНИЕ
КОЛИЧЕСТВА
СТУПЕНЕЙ
РЕГУЛИРОВАНИЯ
Расширение
диапазона
регулирования
и
увеличение
количества
ступеней
регулирования
можно
рассмо
-
треть
для
применения
ПУРНТ
с
сухими
и
масляными
трансформаторами
при
количестве
регулировочных
от
-
ветвлений
,
равном
6.
Конфигурация
обмотки
ВН
с
6
ре
-
гулировочными
ответвлениями
и
количеством
витков
представлена
на
рисунке
1
б
.
Задавшись
диапазоном
регулирования
напряжения
от
–10%
до
+10%
с
шагом
2,5%
для
девяти
ступеней
регулирования
,
также
воз
-
можно
рассчитать
соотношение
витков
для
максималь
-
но
возможного
приближения
к
равномерному
шагу
.
В
таблице
2
представлены
возможные
комбинации
со
-
Табл
. 2.
Регулирование
напряжения
для
конфигурации
с
9
регулировочными
ответвлениями
№
ступени
регули
-
рования
Комбинация
соединений
U
нн
Процент
регулирования
от
U
нн
_
ном
при
равномерном
шаге
Процент
регулирования
от
U
нн
_
ном
,
расчетное
соотношение
1
A3-A4
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
2 +
N
3 +
N
4)
–10%
–10,6%
2
A2-A4
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
3 +
N
4)
–7,5%
–5,6%
3
A3-A5
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
2 +
N
4)
–5%
–4,3%
4
A1-A4
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
3 +
N
4)
–2,5%
–3,1%
5
A3-A6
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
2)
0%
0%
6
A2-A5
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1 +
N
4)
+2.5%
+2%
7
A1-A5
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
4)
+5%
+4,8%
8
A2-A6
U
ВН
N
нн
/ (2
N
+
N
1)
+7,5%
+6,8%
9
A1-A6
U
ВН
N
нн
/ (2
N
)
+10%
+10%
единений
для
конфигурации
с
9
регулировочными
от
-
ветвлениями
и
рассчитанные
уровни
регулирования
.
Максимальное
приближение
к
равномерному
шагу
возможно
при
следующем
соотношении
числа
вит
-
ков
обмотки
ВН
:
N
:
N
1
:
N
2
:
N
3
:
N
4 = 100
:
6
:
14
:
17
:
10,
что
позволяет
получить
следующие
уровни
регу
-
лирования
–10,6%, –5,6%, –4,3%, –3,1%, 0%, +2%,
+4,8%, +6,8%, +10%
от
U
нн
_
ном
.
Применение
ПУРНТ
для
трансформаторов
с
6
регулировочными
ответ
-
влениями
с
неравномерным
соотношением
числа
витков
позволяет
расширить
диапазон
регулирова
-
ния
и
увеличить
количество
разных
ступеней
регу
-
лирования
.
СТРУКТУРА
ПОСТРОЕНИЯ
ОПЫТНОГО
ОБРАЗЦА
ПУРНТ
В
рамках
выполнения
научно
-
исследовательской
и
опытно
-
конструкторской
работы
,
проведенной
в
ФГБОУ
ВО
«
НИУ
«
МЭИ
»
и
АО
ВО
«
Электроап
-
парат
»,
разработаны
опытные
образцы
ПУРНТ
.
Опытный
образец
ПУРНТ
подключается
к
регули
-
ровочным
ответвлениям
серийно
выпускаемых
трансформаторов
сухого
типа
и
обеспечивает
ав
-
томатическое
быстродействующее
регулирование
напряжения
под
нагрузкой
путем
изменения
коэф
-
фициентов
трансформации
в
диапазоне
от
–5%
до
+5%
с
шагом
2,5%.
Представленная
структура
опытного
образца
ПУРНТ
(
рисунок
3),
построена
на
основе
распре
-
деленной
системы
управления
с
многоуровневой
архитектурой
с
применением
магистрально
-
мо
-
дульного
принципа
построения
,
что
позволяет
реа
-
лизовать
надежное
автоматическое
регулирование
напряжения
трансформатора
под
нагрузкой
с
ми
-
нимальным
количеством
оптических
каналов
и
без
использования
высоковольтных
датчиков
тока
и
на
-
пряжения
.
Опытный
образец
ПУРНТ
состоит
из
трех
основ
-
ных
узлов
:
1)
трехфазного
тиристорного
коммутатора
ПУРНТ
с
локальной
системой
управления
(
три
тиристор
-
ные
ячейки
);
2)
центральной
системы
управления
;
3)
модуля
интеграции
в
цифровую
трансформатор
-
ную
подстанцию
.
№
5 (74) 2022
36
чению
.
Центральная
система
управления
вычисляет
номер
ступени
регулирования
и
в
слу
-
чае
необходимости
смены
сту
-
пени
регулирования
сообщает
по
оптическим
каналам
фазным
тиристорным
ячейкам
.
Модуль
интеграции
в
цифро
-
вую
трансформаторную
подстан
-
цию
(
ЦТП
)
представляет
собой
шлюз
,
осуществляющий
сквозной
обмен
данными
между
централь
-
ной
системой
управления
ПУРНТ
и
автоматизированной
системой
управления
ЦТП
согласно
протоко
-
лам
стандартов
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850 (
рисунок
5).
В
дан
-
ном
модуле
происходит
преоб
-
разование
данных
,
поступающих
по
проприетарному
протоколу
(Central_protocol)
от
центральной
системы
управления
в
соответ
-
ствующую
информационную
мо
-
дель
ПУРНТ
согласно
стандарти
-
зированным
протоколам
[9].
В
составе
программно
-
техни
-
ческого
комплекса
цифровой
подстанции
устройство
ПУРНТ
относится
к
интеллектуальным
электронным
устройствам
(
ИЭУ
)
уровня
присоединения
.
В
зави
-
симости
от
стандарта
переда
-
чи
данных
МЭК
60870-5-104
или
МЭК
61850
используется
соответствующая
инфор
-
мационная
модель
ПУРНТ
.
Информационная
модель
ПУРНТ
для
интегра
-
ции
в
состав
ЦТП
по
стандарту
МЭК
60870-5-104
должна
включать
в
себя
идентификаторы
типов
ASDU (
блоков
данных
прикладного
уровня
)
и
ин
-
формационные
объекты
ПУРНТ
.
Описание
инфор
-
мационных
объектов
ПУРНТ
представлено
в
таб
-
лице
3.
Информационная
модель
ПУРНТ
для
интеграции
в
состав
ЦТП
по
стандарту
МЭК
61850
по
функциям
информационных
объектов
идентична
информаци
-
онной
модели
стандарта
МЭК
60870-5-104
и
содер
-
жит
следующие
логические
узлы
:
– MMXU1 (
измерительный
узел
НН
содержит
объ
-
екты
данных
измеренных
величин
токов
и
напря
-
жения
на
стороне
низшего
напряжения
силового
трансформатора
);
– MMXU2 (
измерительный
узел
ВН
содержит
объ
-
екты
данных
измеренных
величин
токов
и
напря
-
жения
на
стороне
высшего
напряжения
силового
трансформатора
);
– GGIO1 (
общий
узел
для
диагностики
и
измере
-
ния
температуры
ПУРНТ
содержит
коды
аварий
в
трех
фазах
и
значения
температуры
радиаторов
тиристорных
ячеек
ПУРНТ
);
– GGIO2 (
общий
узел
для
контроля
и
управления
ПУРНТ
задает
режим
автоматической
стабили
-
зации
напряжения
или
принудительного
задания
УПРАВЛЕНИЕ
СЕТЯМИ
Тиристорная
ячейка
каждой
фазы
ПУРНТ
состо
-
ит
из
фазного
тиристорного
коммутатора
,
локаль
-
ной
системы
управления
и
подключается
к
выводам
регулировочным
ответвлений
обмотки
ВН
силового
трансформатора
(
рисунок
4).
Тиристорный
ком
-
мутатор
включает
в
себя
шесть
двунаправленных
тиристорных
ключей
(
ДТК
) VS1-VS6,
дополнитель
-
ный
защитный
ДТК
VS7,
а
также
силовой
электро
-
магнитный
контактор
KM1
с
нормально
замкнутыми
контактами
.
Локальная
система
управления
тиристорной
ячейки
состоит
из
локального
контроллера
,
драйве
-
ров
ДТК
и
контактора
,
адаптера
ввода
аналоговых
сигналов
,
платы
ввода
/
вывода
оптических
сигна
-
лов
.
Локальный
контроллер
реализует
надежные
алгоритмы
управления
тиристорным
коммутатором
ПУРНТ
с
учетом
характера
нагрузки
[8],
обрабаты
-
вает
диагностическую
информацию
о
состоянии
тиристоров
всех
ДТК
,
а
также
выполняет
функцию
мониторинга
по
аналоговым
сигналам
тока
,
напря
-
жения
и
температуры
[9].
Обмен
данными
между
ло
-
кальной
системой
управления
тиристорной
ячейки
и
центральной
системой
управления
осуществляет
-
ся
по
двунаправленному
оптическому
каналу
.
Центральная
система
управления
реализует
алгоритмы
управления
режимами
работы
ПУРНТ
.
Одной
из
основных
задач
центральной
СУ
явля
-
ется
стабилизация
напряжения
на
обмотке
НН
си
-
лового
трансформатора
согласно
заданному
зна
-
Модуль
интеграции
в
цифро
-
вую
ТП
Цифровая
шина
ТП
Уровень
присоединения
Ethernet
(
МЭК
61850)
(
МЭК
60870)
RS-485
Централь
-
ная
СУ
Оптический
интерфейс
Тиристорная
ячейка
(
фаза
А
)
Тиристор
-
ный
коммутатор
Тиристор
-
ный
коммутатор
Тиристор
-
ный
коммутатор
Тиристорная
ячейка
(
фаза
B)
Тиристорная
ячейка
(
фаза
C)
Локальная
СУ
Локальная
СУ
Локальная
СУ
к
обмотке
ВН
фаза
А
к
обмотке
ВН
фаза
B
к
обмотке
ВН
фаза
C
XT
1
XT
1
XT
1
XT
2
XT
2
XT
2
XT
3
XT
3
XT
3
XT
4
XT
4
XT
4
XT
5
XT
5
XT
5
XT
6
XT
6
XT
6
Рис
. 3.
Структура
опытного
образца
ПУРНТ
37
Рис
. 5.
Структура
обмена
данными
между
центральной
СУ
ПУРНТ
и
АСУТП
Рис
. 4.
Функциональная
схема
фазной
тиристорной
ячейки
XT
1
XT
2
XT
3
XT
4
XT
5
XT
6
Тиристорная
ячейка
Локальная
система
управления
В
цент
-
ральную
СУ
Упр
.
Диаг
.
Плата
ввода
/
вывода
опти
-
ческих
сигналов
Упр
. 1
Упр
. 2
Упр
. 3
Упр
. 7
Упр
. 4
Упр
. 5
Упр
. 6
Диаг
. 1
Диаг
. 2
Диаг
. 3
Диаг
. 7
Диаг
. 4
Диаг
. 5
Диаг
. 6
К
регулировочным
ответвлениям
обмотки
ВН
трансформатора
Локальный
контроллер
Сигнал
ток
Сигнал
напр
.
+12
В
+5
В
Адаптер
ввода
анало
-
говых
сигналов
Источ
-
ник
питания
Драйвер
ДТК
VS6
Драйвер
ДТК
VS5
Драйвер
ДТК
VS4
Драйвер
ДТК
VS3
Драйвер
ДТК
VS2
Драйвер
ДТК
VS1
Драйвер
контакто
-
ра
и
за
-
щитного
ДТК
VS7
Ta1
Панель
защиты
RU1
U
R3 C1
R1 R2
VS1
VS2
VS3
VS7
KM1
VS4
VS5
VS6
Панель
защиты
Панель
защиты
Панель
защиты
Панель
защиты
Панель
защиты
АСУТП
МЭК
61850
MMS Client
GOOSE Client
МЭК
60870
Client
МЭК
60870
Client
GSM
роутер
ETHERNET
Модуль
интеграции
в
цифровую
подстанцию
Central protocol Server
Модуль
центрального
контроллера
СУ
ПУРНТ
Central protocol Client
Маршрутизатор
сообщений
МЭК
61850
MMS Client
GOOSE Client
ступени
регулирования
,
а
также
задает
состояние
электромагнитным
контакторам
);
– GGIO3 (
общий
узел
для
задания
уставок
ПУРНТ
устанавливает
номинальное
значение
напря
-
жения
в
режиме
автоматической
стабилиза
-
ции
и
пороговое
значение
по
тепловой
пере
-
грузке
).
Разработанные
информационные
модели
ПУРНТ
по
стандартам
МЭК
60870-5-104
и
МЭК
61850
позволяют
их
интегрировать
в
состав
ЦТП
на
уров
-
не
присоединения
программно
-
технического
ком
-
плекса
.
ИНТЕГРАЦИЯ
ОПЫТНЫХ
ОБРАЗЦОВ
ПУРНТ
В
ЦИФРОВЫЕ
ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ
ПОДСТАНЦИИ
Разработанные
опытные
образцы
ПУРНТ
при
вы
-
полнении
проекта
были
установлены
в
цифровые
трансформаторные
подстанции
6/0,4
кВ
и
10/0,4
кВ
мощностью
250
кВА
и
1000
кВА
соответственно
.
Сбо
-
рочный
чертеж
ЦТП
с
ПУРНТ
представлен
на
рисун
-
ке
6
а
.
В
состав
ЦТП
вошли
следующие
устройства
:
распределительное
устройство
высшего
напряже
-
ния
(
РУВН
),
распределительное
устройство
низшего
RS–485
№
5 (74) 2022
38
УПРАВЛЕНИЕ
СЕТЯМИ
напряжения
(
РУНН
),
трансформатор
,
ПУРНТ
,
комму
-
никационный
комплекс
подстанции
.
Изготовленные
цифровые
трансформаторные
подстанции
с
ПУРНТ
на
предприятии
АО
ВО
«
Элек
-
троаппарат
»,
а
также
подключение
ПУРНТ
к
регу
-
лировочным
ответвлениям
серийно
выпускаемого
силового
трансформатора
сухого
типа
представле
-
ны
на
рисунке
6
б
.
Стоимость
подстанции
с
инте
-
грированным
ПУРНТ
по
сравнению
с
подстанцией
стандартного
блочного
исполнения
возрастает
не
-
значительно
,
добавочная
стоимость
сопоставима
со
стоимостью
силового
сухого
трансформатора
.
Цифровые
трансформаторные
подстанции
с
ПУРНТ
успешно
прошли
приемочные
испытания
,
в
ближай
-
шее
время
будет
осуществлена
их
опытно
-
промыш
-
ленная
эксплуатация
на
объектах
электросетевого
комплекса
ПАО
«
Россети
»
с
внедрением
в
цифро
-
вую
электрическую
сеть
.
Перспектива
расширения
области
применения
ЦТП
с
ПУРНТ
с
широким
диапазоном
регулирова
-
ния
напряжения
(
от
–10%
до
+10%
U
нн
_
ном
)
связана
,
в
том
числе
,
с
появлением
зарядной
инфраструкту
-
ры
для
электромобилей
.
Для
энергетических
сетей
использование
зарядных
устройств
для
электромо
-
билей
,
с
точки
зрения
энергопотребления
,
предпола
-
гает
динамически
изменяющуюся
мощную
нагрузку
.
Так
,
при
одновременной
быстрой
зарядке
5
электро
-
мобилей
потребляемая
мощность
из
сети
составит
порядка
1
МВА
в
течение
15–20
минут
,
а
в
случае
отсутствия
заряжаемых
электромобилей
потребля
-
емая
мощность
снизится
практически
до
нуля
.
Если
не
предусматривать
никаких
мер
по
автоматическому
регулированию
напряжения
в
сети
,
такое
динамиче
-
ское
изменение
мощности
может
приводить
к
суще
-
ственным
отклонениям
напряжения
в
сети
у
других
потребителей
[10, 11].
Применение
ЦТП
с
ПУРНТ
в
зарядной
инфраструктуре
позволит
решить
пробле
-
му
с
отклонением
напряжения
у
потребителей
в
сети
в
условиях
динамически
изменяющейся
мощной
нагрузки
.
Табл
. 3.
Информационные
объекты
ПУРНТ
согласно
стандарту
МЭК
60870-5-104
Наименование
параметра
Адрес
(IOA)
Иденти
-
фикаторы
типа
(IDT)
Описание
Измеренные
значения
Va_lowside_rms
Vb_lowside_rms
Vc_lowside_rms
100
101
102
11/35
Действующее
значение
напряжения
в
фазах
А
,
В
,
С
сети
на
стороне
НН
Ia_seti_lowside_rms
Ib_seti_lowside_rms
Ic_seti_lowside_rms
103
104
105
11/35
Действующее
значение
тока
в
фазах
А
,
В
,
С
сети
на
стороне
НН
Va_highside_rms
Vb_highside_rms
Vc_highside_rms
106
107
108
11/35
Действующее
значение
напряжения
в
фазах
А
,
В
,
С
сети
на
стороне
ВН
Ia_seti_highside_rms
Ib_seti_highside_rms
Ic_seti_highside_rms
109
110
111
11/35
Действующее
значение
тока
в
фазах
А
,
В
,
С
сети
на
стороне
ВН
Temp_A
Temp_B
Temp_C
150
151
152
11/35
Температура
радиатора
ПУРНТ
в
фазах
A,
В
,
С
Передача
информации
о
процессе
в
направлении
управления
и
контроля
NstA
NstB
NstC
200
201
202
11/35/49
Значение
номера
ступени
регулирования
ПУРНТ
в
фазах
А
,
В
,
С
Nst_All
203
49
Значение
номера
ступени
регулирования
ПУРНТ
для
трех
фаз
CONTACTOR_ALLPHASE_ON/OFF
204
1/30/45
Включение
/
выключение
механического
контактора
в
трех
фазах
ПУРНТ
CONTACTOR_PHASEA_ON/OFF
CONTACTOR_PHASEB_ON/OFF
CONTACTOR_PHASEC_ON/OFF
205
206
207
1/30/45
Включение
/
выключение
механического
контактора
ПУРНТ
в
фазах
А
, B, C
Mode_allphase
208
1/30/45
Режим
регулирования
напряжения
в
трех
фазах
V_nom
220
11/35/49
Задание
значения
напряжения
стабилизации
Temp_max
221
11/35/49
Задание
уставки
по
максимальной
температуре
Диагностическая
информация
ErrA
300
35
Код
аварии
в
фазе
A
ErrB
301
35
Код
аварии
в
фазе
B
ErrC
302
35
Код
аварии
в
фазе
C
39
ВЫВОДЫ
1.
Показана
возможность
реа
-
лизации
быстродействующе
-
го
регулирования
напряжения
трансформаторов
6–10/0,4
кВ
под
нагрузкой
с
помощью
полу
-
проводниковых
устройств
,
по
-
строенных
на
основе
тиристо
-
ров
.
Предложенная
технология
построения
ПУРНТ
позволяет
применять
ее
со
стандартны
-
ми
сухими
трансформаторами
с
регулировочными
ответвле
-
ниями
,
выведенными
на
корпус
.
2.
Анализ
применения
ПУРНТ
для
масляных
трансформато
-
ров
показывает
необходимость
использования
конфигурации
обмотки
высшего
напряжения
силового
трансформатора
рас
-
щепленного
вида
.
В
случае
сложности
вывода
на
корпус
6
регулировочных
ответвле
-
ний
обмотки
ВН
каждой
фазы
возможно
снизить
количество
регулировочных
ответвлений
до
4.
Для
сохранения
равно
-
мерности
шага
регулирования
необходимо
изменить
соотно
-
шения
числа
витков
обмотки
трансформатора
между
регу
-
лировочными
ответвлениями
.
При
этом
количество
ступеней
регулирования
уменьшится
на
1
по
сравнению
с
серийно
вы
-
пускаемыми
трансформатора
-
ми
,
и
можно
получить
следу
-
ющие
уровни
регулирования
:
–5%, –1,9%, +1,4%, +5%.
3.
Расширение
диапазона
ре
-
гулирования
напряжения
от
–10%
до
+10%
с
увеличением
количества
ступеней
регули
-
рования
от
5
до
9
возможно
осуществить
без
изменения
стандартного
количества
регу
-
лировочных
ответвлений
об
-
мотки
ВН
трансформатора
.
При
этом
потребуется
изменить
соотношения
числа
витков
об
-
мотки
трансформатора
между
регулировочными
ответвле
-
ниями
,
что
позволит
получить
следующие
уровни
регулиро
-
вания
: –10,6%, –5,6%, –4,3%,
–3,1%, 0%, +2%, +4,8%, +6,8%, +10%.
4.
Структура
опытного
образца
ПУРНТ
,
построенная
на
основе
распределенной
системы
управления
с
многоуровневой
архитектурой
и
использованием
магистрально
-
модульного
принципа
построения
,
позволяет
реализовать
надежное
автоматическое
б
)
Рис
. 6.
ЦТП
с
ПУРНТ
:
а
)
компоновочный
чертеж
;
б
)
внешний
вид
РУНН
-0,4
кВ
(
для
КТП
–250
кВА
)
Ячейка
ТН
РУВН
–6
кВ
Ячейка
ввода
РУВН
–6
кВ
Коммуникационный
комплекс
подстанции
Трансформатор
ТС
–250 6/0,4
кВ
(
для
Y
н
–11
УЗ
)
Опытный
образец
ПУРНТ
2473
2594
а
)
регулирование
напряжения
трансформатора
под
нагрузкой
с
минимальным
количеством
оптиче
-
ских
каналов
и
без
использования
высоковольт
-
ных
датчиков
тока
и
напряжения
.
5.
Представленные
информационные
модели
ПУРНТ
позволяют
интегрировать
их
в
состав
№
5 (74) 2022
40
УПРАВЛЕНИЕ
СЕТЯМИ
ЛИТЕРАТУРА
1.
Асташев
М
.
Г
.,
Панфилов
Д
.
И
.,
Рожков
А
.
Н
.,
Петров
М
.
И
.,
Раши
-
тов
П
.
А
.,
Горчаков
А
.
В
.
Быстро
-
действующие
полупроводниковые
регуляторы
напряжения
трансфор
-
маторов
под
нагрузкой
для
рас
-
пределительных
сетей
//
Электри
-
ческие
станции
, 2021,
№
5(1078).
С
. 23–31.
2.
Панфилов
Д
.
И
.,
Рожков
А
.
Н
.,
Пет
-
ров
М
.
И
.,
Асташев
М
.
Г
.,
Раши
-
тов
П
.
А
.,
Красноперов
Р
.
Н
.,
Пахо
-
мов
М
.
В
.
Разработка
и
исследова
-
ние
полупроводниковых
регулято
-
ров
напряжения
трансформаторов
под
нагрузкой
для
распределитель
-
ных
сетей
//
Электротехника
, 2021,
№
11.
С
. 59–66.
3.
Концепция
«
Цифровая
трансфор
-
мация
2030».
М
.:
ПАО
«
Россети
»,
2018. 31
с
.
4.
Лавров
А
.
Г
.,
Попов
Е
.
Н
.
Анализ
про
-
цессов
регулирования
напряжения
силовых
трехобмоточных
транс
-
форматоров
//
Известия
СПбГЭТУ
ЛЭТИ
, 2019,
№
10.
С
. 63–71.
5.
Лавров
А
.
Г
.,
Попов
Е
.
Н
.
Анализ
режимов
регулирования
вторично
-
го
напряжения
трансформаторов
с
устройствами
РПН
//
Известия
СПбГЭТУ
ЛЭТИ
, 2017.
№
5.
С
. 53–58.
6.
Балясов
П
.
П
.,
Мускатиньев
А
.
В
.
Исследование
процессов
включе
-
ния
силовых
тиристоров
в
высо
-
ковольтных
преобразователях
//
XLVI
Огаревские
чтения
:
Матери
-
алы
науч
.
конф
.
Саранск
:
Изд
-
во
Национального
исследователь
-
ского
Мордовского
гос
.
ун
-
та
им
.
Н
.
П
.
Огарева
, 2018.
С
. 46–53.
7.
Асташев
М
.
Г
.,
Панфилов
Д
.
И
.,
Горчаков
А
.
В
.,
Красноперов
Р
.
Н
.,
Рашитов
П
.
А
.
Управление
полу
-
проводниковыми
регуляторами
напряжения
трансформаторов
под
нагрузкой
в
распределительных
сетях
6–10
кв
//
Международный
научно
-
исследовательский
жур
-
нал
, 2021,
№
4(106).
С
. 41–50.
8.
Ванин
А
.
С
.,
Валянский
А
.
В
.,
Насы
-
ров
Р
.
Р
.,
Тульский
В
.
Н
.
Мониторинг
качества
электрической
энергии
для
оценки
надежности
работы
силового
оборудования
и
актив
-
но
-
адаптивного
регулирования
напряжения
в
распределительных
электрических
сетях
//
Электротех
-
ника
, 2016,
№
8.
С
. 29–33.
9.
Бойченко
О
.
В
.,
Дячук
В
.
С
.
Постро
-
ение
информационной
модели
цифровой
подстанции
на
основе
стандарта
МЭК
61850 //
Междуна
-
родный
научно
-
исследовательский
журнал
, 2016,
№
4-2(46).
С
. 39–42.
10.
Асташев
М
.
Г
.,
Ванин
А
.
С
.,
Королев
В
.
М
.,
Панфилов
Д
.
И
.,
Рашитов
П
.
А
.,
Тульский
В
.
Н
.
Оценка
технико
-
эко
-
номического
эффекта
применения
устройств
автоматического
регу
-
программно
-
технического
комплекса
цифровой
трансформаторной
подстанции
6–10/0,4
кВ
в
со
-
ответствии
со
стандартом
передачи
данных
МЭК
60870-5-104
или
МЭК
61850.
Работа
выполнена
в
рамках
государственного
зада
-
ния
Министерства
науки
и
высшего
образования
РФ
(
№
FSWF-2022-0010 «
Полупроводниковые
устрой
-
ства
стабилизации
переменного
напряжения
на
от
-
ечественной
компонентной
базе
силовой
электроники
для
нормализации
качества
электрической
энергии
и
снижения
потерь
в
цифровых
распределительных
электрических
сетях
»).
41
REFERENCES
1. Astashev M.G., Pan
fi
lov D.I., Ro-
zhkov A.N., Petrov M.I., Rashitov
P.A., Gorchakov A.V. Fast-operating
semi-conductive on-load transformer
voltage regulators for distribution
networks //
Elektricheskiye stant-
sii
[Electric power stations], 2021,
no. 5(1078), pp. 23-31. (In Russian)
2. Pan
fi
lov D.I., Rozhkov A.N., Pet-
rov M.I., Astashev M.G., Rashitov P.A.,
Krasnoperov R.N., Pakhomov M.V.
Design and research of semi-conduc-
tive on-load transformer voltage regu-
lators for distribution networks //
Ele-
ktrotekhnika
[Electrical Engineering],
2021, no. 11, pp. 59-66. (In Russian)
3. Concept "Digital transformation
2030". Moscow, PJSC Rosseti Publ.,
2018. 31 p. (In Russian)
4. Lavrov A.G., Popov E.N. Study of
voltage regulation processes in
three-winding power transformers //
Izvestiya SPbGETU LETI
[News
of Saint Petersburg Electrotechni-
cal University "LETI"], 2019, no. 10,
pp. 63-71. (In Russian)
5. Lavrov A.G., Popov E.N. Study of
modes of secondary transformer
voltage regulation performed by
on-load tap changers //
Izvestiya
SPbGETU LETI
[News of Saint Pe-
tersburg Electrotechnical University
"LETI"], 2017, no. 5, pp. 53-58. (In
Russian)
6. Balyasov P.P., Muskatin'yev A.V.
Study of power thyristor switch-on
processes in high-voltage convert-
ers //
XLVI Ogarevskiye chteniya:
Materialy nauchnoy konferentsi
i
[XLVI Ogarev readings: Proc. of
the scienti
fi
c conference]. Saransk,
N.P. Ogarev Mordovia National
Research State University, 2018,
pp. 46-53. (In Russian)
7. Astashev M.G., Pan
fi
lov D.I., Gor-
chakov A.V., Krasnoperov R.N.,
Rashitov P.A. Semi-conductive on-
load transformer voltage regulator
control in 6-10 kV distribution net-
works //
Mezhdunarodniy nauchno-
issledovatel'skiy zhurnal
[Internation
Research Journal], 2021, no. 4(106),
pp. 41-50. (In Russian)
8. Vanin A.S., Valyanskiy A.V., Nasy-
rov R.R., Tul'skiy V.N. Energy qual-
ity monitoring for evaluation of
power equipment operation and ac-
tive-adaptive voltage control in dis-
tribution networks //
Elektrotekhnika
[Electrical Engineering], 2016, no. 8,
pp. 29-33. (In Russian)
9. Boychenko O.V., Dyachuk V.S. De-
sign of IEC 61850-based digital sub-
station information model //
Mezh-
dunarodniy nauchno-issledovatel'skiy
zhurnal
[Internation Research Jour-
nal], 2016, no. 4-2(46), pp. 39-42. (In
Russian)
10. Astashev M.G., Vanin A.S., Koro-
lev V.M., Pan
fi
lov D.I., Rashitov P.A.,
Tul'skiy V.N. Feasibility study of ap-
plying automatic voltage regulators
in 10/0,4 kV transformers in distribu-
tion networks l //
Vestnik MEI
[MPEI
Bulletin], 2021, no. 5, pp. 27-36. (In
Russian)
11.
Tul'skiy V.N., Vanin A.S., Asta-
shev M.G., Pan
fi
lov D.I., Korolev V.M.
Feasibility study of applying fast-
operating semi-conductive voltage
regulators in distribution networks //
Elektrotekhnika
[Electrical Engineer-
ing], 2020, no. 10, pp. 37-44. (In
Russian)
лирования
напряжения
на
транс
-
форматорах
10/0,4
кВ
в
распреде
-
лительных
электрических
сетях
//
Вестник
МЭИ
, 2021,
№
5.
С
. 27–36.
11.
Тульский
В
.
Н
.,
Ванин
А
.
С
.,
Аста
-
шев
М
.
Г
.,
Панфилов
Д
.
И
.,
Королев
В
.
М
.
Оценка
эффективности
при
-
менения
быстродействующих
по
-
лупроводниковых
устройств
регу
-
лирования
в
распределительных
электрических
сетях
//
Электро
-
техника
, 2020,
№
10.
С
. 37–44.
№
5 (74) 2022
В статье рассматриваются перспективы применения быстродействующих полупроводниковых устройств регулирования выходного напряжения трансформаторов под нагрузкой (ПУРНТ) с интеграцией в цифровые трансформаторные подстанции 6−10/0,4 кВ. Рассмотрены перспективы развития автоматического регулирования выходного напряжения трансформаторов под нагрузкой с применением технологии ПУРНТ для масляных трансформаторов с различными конфигурациями обмотки ВН. Получены соотношения коэффициентов трансформации регулировочных ответвлений обмотки ВН силового трансформатора, позволяющие увеличить количество ступеней регулирования и расширить диапазон регулирования. Представлена структура построения опытного образца ПУРНТ и принцип работы полупроводникового коммутатора регулировочных ответвлений трансформатора. Показана структура осуществления обмена данными между модулями ПУРНТ и каналом интеграции ПУРНТ в цифровую трансформаторную подстанцию. Представлена информационная модель ПУРНТ для интеграции в состав цифровой трансформаторной подстанции по протоколам МЭК 60870-5-104 и МЭК 61850. Показано применение ПУРНТ в составе цифровой трансформаторной подстанции. Отмечены перспективы развития цифровых трансформаторных подстанций с применением ПУРНТ в условиях появления динамически изменяющихся нагрузок в большом диапазоне мощностей, а также при работе в условиях возможных изменений структуры электрической сети.
