Регулирование напряжения трансформатора производится со значительно большей точностью, и процесс регулирования поддается автоматизации, если переключение ответвлений обмотки удается осуществить под нагрузкой без разрыва цепи тока трансформатора. В этом случае трансформатор оснащается переключающим устройством более сложной конструкции.
Наибольшее распространение для регулирования напряжения под нагрузкой получило переключающее устройство с токоограничивающими резисторами, схема которого для одной фазы показана на рис. 2. Переключение под нагрузкой производится быстродействующим переключателем П и двумя переключателями Пх, П2. Быстродействующий переключатель П совместно с токоограничивающими резисторами Rx и R2 устанавливается в отдельном баке, заполненном маслом. Он рассчитывается на ток, появляющийся при замыкании соседних ответвлений. Переключатели П1 и П2 могут переводиться с одного ответвления на другое при отсутствии тока в их цепи. На рисунке показано положение переключателей, при котором трансформатор работает на ответвлении Хг. Для перехода на соседнее ответвление Х3 предварительно переводят переключатель П2 на это ответвление. Затем поворачивают переключатель П по часовой стрелке. При этом переключения происходят автоматически в следующей последовательности: размыкаются контакты 7 и 2 и соединяются контакты 1 и 3, размыкаются контакты 1 и 3 и соединяются контакты 3 и 4. Процесс переключения при полной автоматизации занимает сотые доли секунды.
Для регулирования напряжения под нагрузкой применяется также переключающее устройство с токоограничивающим реактором, показанное схематически для одной фазы на рис. 3. Кроме токоограничивающего реактора Р, обмотка которого состоит из двух частей 1 и 2, расположенных на общем замкнутом магнитопроводе, устройство содержит два переключателя П1, и П2, которые могут перемещаться с одного ответвления на другое после отключения тока в их цепи, и два выключателя Вх и В2, при помощи которых могут отключаться токи в цепях переключателей.
Рис. 2. Устройство с токоограничивающими резисторами для переключения ответвлений под нагрузкой
Рис. 3. Устройство с токоограничивающим реактором для переключения ответвлений под нагрузкой
Переключатели П1, и П2 и реактор Р размещаются в масляном баке трансформатора. Выключатели Вх и В2 устанавливаются в особом баке, укрепленном на трансформаторе. В рабочем состоянии оба переключателя контактируют с одним и тем же ответвлением, например с ответвлением (рис. 3, а). Ток нагрузки /разделяется поровну между цепями переключателей и, создавая в 1-й и 2-й частях обмотки реактора взаимно уравновешенные МДС, не намагничивает реактор. Поэтому по отношению к току нагрузки реактор обладает лишь небольшим активным сопротивлением, а его индуктивное сопротивление может не учитываться. Процесс переключения с ответвления Х4 на ответвление Хъ распадается на семь позиций. Вид схемы при наиболее характерных позициях показан на рис. 3. В позициях 2 или Зу представленных на рис. 3, б, ток нагрузки протекает только по одной части обмотки реактора, образуя в нем магнитное поле. Однако реактор рассчитывается таким образом, что возникающее в нем в этих позициях кратковременное индуктивное падение напряжения не оказывает заметного влияния на вторичное напряжение трансформатора. В позиции 4, представленной на рис. 3, в, часть обмотки, заключенная между отпайками ХА и Х3, оказывается замкнутой на реактор. Но дополнительный ток /д, возникающий в контуре под воздействием ЭДС в витках между Хъ и Хл, ограничивается индуктивным сопротивлением реактора, поле в котором образуется теперь согласно направленными МДС от дополнительного тока (штриховые стрелки на рисунке).