Трансформаторное симметрирующее устройство (нейтрайлер).

[Андрей 178]

Здравствуйте.
Хочу поделится своим опытом, может кому-нибудь пригодится.
Когда то я сам пытался найти в интернете информацию по этой теме, но ответов на многие свои вопросы так и не нашёл.

Два года назад в двухстах километров от Питера делал электромонтаж внутрянку двух частных домов, расположенных рядом.
Летом особых проблем с электричеством не было, а вот зимой начались сюрпризы. Напряжения стали летать от 170 до 250. Заказчики решили установить стабилизаторы. Купили релейные, плюс блок, отключающий всё электричество при выходе линейного напряжения за пределы дозволенного. У них тепловые насосы стоят трёхфазные.
 
Установил я им эти стабилизаторы, и понял, долго они не проживут. Напряжение изменялось всё время, стабилизаторы щёлкали как из автомата. Предупредил я заказчиков, но другого варианта на тот момент я не видел. У меня стояли реле напряжения, но без стабилизаторов они периодически выключали свою фазу. На тепловом насосе при пропадании фазы отключалось тепловое реле на компрессоре, перезапускать только в ручную. Напомню, это дача, 200 км ехать.

 На стабилизаторах от частого переключения быстро подгорали реле, один стабилизатор вышел из строя, его возили по гарантии ремонтировать. Лампочки в домах мигали, как цветомузыка. Я лично видел, как одна фаза взлетел до 256, другая при этом упала ниже 170

Вот пример случайно выбранного момента:

https://disk.yandex.ru/i/vaXIDMrOpi1zfQ

[Андрей 178]

Пока не могу разобраться как картинки вставлять, чтобы их сразу видно было. Наверное я что-то не так делаю.

[Андрей 178]

Этой зимой случайно наткнулся на рекламу симметрирующих трансформаторов. Начал искать информацию по схемам установки, и вообще с чем их кушать -  очень скудные кусочки рекламных описаний и не большая тема обсуждения на Форумхаус. Переписывался с Питерским производителем, на вопросы отвечали, но тоже в общих чертах, без конкретной технической информации. 

Стало ещё интересней. Начал изучать физику процесса, как вообще трёхфазные трансформаторы работают. Нашёл интересную книгу 60х годов - "Звезда, треугольник, зигзаг" Е. А. Каминский. Много интересного изучил, но особенно порадовал не большой кусочек рисунка:

https://disk.yandex.ru/i/ZW3AwkfLydbC4g

В нижней части рисунка, слева от лампочек, нарисован трёхфазный зигзаг - трансформатор, который из трёх фаз делает ноль!
Когда в 60 годах Советский Союз переходил с 127 на 220 вольт устанавливали такие штуки, чтоб из линейного 220 получить фазное 127.
 Штука эта называется нейтрайлер.

[Андрей 178]

Пообщался я с заказчиками, рассказал им, что есть такая штука. Но сразу предупредил, что все эксперименты за их счёт. Заказчики были готовы на что угодно, лишь бы избавиться от стабилизаторов. Съездили к Питерскому производителю, пообщались. Оказалось, что при намотке этого устройство можно дополнительно сделать выводы на более низкое или высокое напряжение. Как автотрансформатор это работает.
 В итоге заказали "Трёхфазный Симметрирующий Трансформатор - Нормализатор" на 25 кВА, с возможностью повышения напряжения на + 5 %. Две штуки.
 Меньше чем за месяц нам их сделали, и, как раз к весне, мы их получили.

 https://disk.yandex.ru/i/eGoFXXX-2FUY5w

[Андрей 178]

Итак,  что эта  штука   может  делать: 
 Внимание! Это не разделяющий трансформатор! Фазные провода гальванически не отключаются от сети! Между фазой и землёй обычное сетевое напряжение!

Из трёх фаз  делает  ноль. Этот  ноль  нельзя заземлять, так как между ним и заземлённым нулём сети образуется напряжение в несколько вольт. У меня при нескольких замерах между 10 и 20 вольт мерялось.  Разность фазных напряжений не должно быть больше 3х % по рекламе, у меня до 10 вольт доходило.
 
 Распределять нагрузку между фазами 2:1:1. То есть, если у вас однофазный обогреватель 4 киловатта, то в сеть пойдёт по одной фазе 2 киловатта, а по двум другим по 1 киловатту. Если у вас на входе стоит трёхфазный 25 автомат можно грузить однофазную нагрузку до 10 киловатт.
 
 При пропадании одной фазы питающей сети можно соединить новый ноль с нулём питающей сети и третья фаза у вас появится. Но если эта фаза не будет отключена от питающей сети - фаза появится у всей деревни за ваш счёт (счётчик)

[Андрей 178]

 Теперь о грустном:

При замыкании нового нуля на сетевой нуль (землю) устройство начнёт пытаться выравнивать напряжения во всей сети. Это всё будет проходить через счётчик и кошелёк. У меня при испытаниях счётчик показывал примерно 2.5 киловатт потребления. Дорого получается. По этому внимательно всё монтируем и узо, узо, узо...

При обрыве одной из фаз ситуация сходна с обрывом нуля в обычной сети. Без нагрузки напряжения на фазах - 200, 200, 20 (последняя цифра скорее всего не верна, мерял трёхфазным щитовым вольтметром с пределом измерения 20 - 400)
 Под нагрузкой на ненагруженной фазе больше 300 вольт было. По этому реле напряжения обязательно!

Потребление холостого хода - у меня счётчик показывал от 70 до 80 ватт. Стабилизаторы потребляли 50 - 60 ватт.

Ну и на лёгкий десерт - чудес не бывает. Если просажено линейное напряжение то фазное тоже просядет.
Для этого и заказали возможность переключения обмоток на +5%. Обмотки переключаются вручную. Один 4х полюсный автомат выключаешь, другой включаешь. Даже блокировка не предусмотрена.

 https://disk.yandex.ru/i/HCqchJLxhJni1g 


От трансформаторной подстанции до домов примерно 800 метров по горизонтали получается. По "просьбам трудящихся" за два года провода частично на нескольких участках заменили, но расстояние сказывается.

[Макс]

"Летом особых проблем с электричеством не было, а вот зимой начались сюрпризы. Напряжения стали летать от 170 до 250. Заказчики решили установить стабилизаторы."
     Может лучше было попробовать зафиксировать факт изменения напряжения и обратиться в электроснабжающую организацию? Если есть договор, то в нем есть упоминание о качестве электроэнергии, а значит они должны соблюдать условия договора, при условии, что и абонент не нарушает условия договора (т.е. на ворует электричество и не потребляет сверх положенного). Сетевеки должны разбираться с этой проблемой, а не абоненты. Установкой стабилизаторов и пр. ситуации в целом по деревне не поможешь.

[AlexZhuk]

А если добавить еще и закон сохранения энергии, то вообще жесть получается.
Напомню, что стабилизаторы всегда тянут одеяло на себя, но при этом увеличивается ток нагрузки, а следом за ним - падение напряжения в линии.
К сожалению, сейчас не имею возможности подробно вникнуть в тему, которая (бесспорно) интересна технически. Но логически соглашусь с предыдущим комментарием: заклинания и танцы со стабилизаторами и прочими колдовскими атрибутами хороши, когда их в меру. И как временная мера.

[Андрей 178]

От трансформаторной подстанции до домов примерно 800 метров по горизонтали получается. По "просьбам трудящихся" за два года провода частично на нескольких участках заменили, но расстояние сказывается.

Сечение проводов увеличили. Сейчас стоят или 70е, или 95е. Но расстояние очень большое. В деревне из за 10 домом с плохим напряжением на конце линии ещё один трансформатор вряд ли будут ставить. И дело даже не в самом трансформаторе. Надо тянуть ответвление 10 кВ метров 300, землю под это выделять, обслуживать. Это ни когда не окупится. Сетевикам проще отписки писать.

[Андрей 178]

А если добавить еще и закон сохранения энергии, то вообще жесть получается.
Напомню, что стабилизаторы всегда тянут одеяло на себя, но при этом увеличивается ток нагрузки, а следом за ним - падение напряжения в линии.

 Стабилизаторы действительно ещё сильней просаживают и без того плохую фазу. На однофазном вводе они выручают, но лучше брать с точностью не выше 10 % (если релейные) Если ставить 5% есть вероятность частого переключения между обмоток, и соответственно не долгий срок службы реле.