Περιγραφή
Η μέθοδος ρύθμισης της τάσης του μετασχηματιστή μπορεί να ρυθμιστεί με βάση το εάν ο μετασχηματιστής είναι σε λειτουργία (ενεργοποιημένος) και μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες κατηγορίες: ρύθμιση τάσης off-φορτίου και ρύθμιση τάσης φορτίου ενεργού-.
1. Βασική Αρχή
Ανεξάρτητα από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται, η θεμελιώδης αρχή είναι να ρυθμίσετε την τάση εξόδου αλλάζοντας τον λόγο στροφής της περιέλιξης υψηλής-τάσης του μετασχηματιστή.
Ο τύπος εκφράζεται ως: V1/V2 ≈ N1/N2
Εδώ, τα V1 και V2 είναι οι τάσεις της κύριας (πλευράς υψηλής-τάσης) και της δευτερεύουσας (πλευράς χαμηλής-τάσης) περιελίξεων και τα N1 και N2 είναι ο αντίστοιχος αριθμός στροφών.
Αλλάζοντας τον αριθμό των στροφών N1 στην πλευρά υψηλής-τάσης, η δευτερεύουσα τάση εξόδου V2 μπορεί να διατηρηθεί σταθερή ακόμα και αν η τάση δικτύου V1 κυμαίνεται σε κάποιο βαθμό. Ο λόγος που η ρύθμιση της τάσης γίνεται συνήθως στην πλευρά της υψηλής
2. Κύριες Μέθοδοι Ρύθμισης Τάσης
(1). Off-Load Tap Changer (ονομάζεται επίσης No-Load Tap Changer or Power-Off Voltage Changer)
Μέθοδος Λειτουργίας:Η θέση της βρύσης πρέπει να αλλάξει χειροκίνητα ενώ ο μετασχηματιστής είναι εντελώς απενεργοποιημένος και αποσυνδεδεμένος από το δίκτυο.
Αρχή εργασίας:Το τύλιγμα υψηλής-τάσης είναι εξοπλισμένο με πολλαπλές βρύσες (συνήθως 3 ή 5), όπως ονομαστική τάση, +5%, -5%, κ.λπ. Αυτές οι βρύσες συνδέονται σε έναν εναλλάκτη βρύσης. Όταν απαιτείται ρύθμιση της τάσης, ο διακόπτης λειτουργεί μετά την απενεργοποίηση για να επιλέξετε διαφορετική βρύση, αλλάζοντας έτσι την αναλογία στροφών.
Χαρακτηριστικά:
- Φόντα:Απλή δομή, χαμηλό κόστος, υψηλή αξιοπιστία.
- Μειονεκτήματα:Απαιτείται απενεργοποίηση-κατά τη ρύθμιση της τάσης, επηρεάζοντας τη συνέχεια της τροφοδοσίας και δεν μπορεί να προσαρμοστεί αυτόματα σε πραγματικό-χρόνο ανάλογα με τις αλλαγές φορτίου.
Σενάρια εφαρμογής:Κατάλληλο για καταστάσεις με απαιτήσεις σταθερότητας χαμηλής τάσης, όπως μετασχηματιστές διανομής όπου οι εποχιακές αλλαγές φορτίου είναι μικρές ή αγροτικά δίκτυα ισχύος. Οι ρυθμίσεις γίνονται από ηλεκτρολόγους πριν από περιόδους χαμηλής ή αιχμής ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.
(2) On-Load Tap Changer (ονομάζεται επίσης Load Tap Changer)
Μέθοδος Λειτουργίας:Η θέση της βρύσης μπορεί να αλλάξει αυτόματα ή χειροκίνητα ενώ ο μετασχηματιστής λειτουργεί υπό φορτίο, επιτυγχάνοντας αδιάλειπτη ρύθμιση τάσης.
Αρχή εργασίας:Αυτή είναι η πιο σύνθετη και κρίσιμη τεχνολογία. Ο πυρήνας του είναι ο-εναλλάκτης φόρτωσης, που αποτελείται από δύο μέρη:
- Εκλέκτορας:Είναι υπεύθυνος για την προεπιλογή της επόμενης βρύσης χωρίς διακοπή ρεύματος.
- Διακόπτης εκτροπής:Υπεύθυνος για τη γρήγορη μεταφορά του ρεύματος φορτίου από την τρέχουσα επαφή στην προεπιλεγμένη επαφή τη στιγμή που το ρεύμα είναι σχεδόν μηδέν (συνήθως στο τρέχον μηδενικό-σημείο διέλευσης).
Για να αποφευχθεί η διακοπή ρεύματος και το υπερβολικό τόξο κατά τη μεταγωγή, χρησιμοποιούνται αντιστάσεις μετάβασης (ή αντιδραστήρες) για την προσωρινή μεταφορά ρεύματος κυκλοφορίας. Η διαδικασία εναλλαγής των σύγχρονων εναλλάκτης φορτίου-ολοκληρώνεται μέσα σε δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου, με ελάχιστη επίδραση στην παροχή ρεύματος.
Χαρακτηριστικά:
Φόντα:Η ρύθμιση της τάσης δεν απαιτεί-απενεργοποίηση, διασφαλίζοντας συνεχή τροφοδοσία και σταθερότητα τάσης. Μπορεί να ενσωματωθεί σε συστήματα αυτόματου ελέγχου για ακριβή-ρύθμιση τάσης σε πραγματικό χρόνο.
Μειονεκτήματα:Πολύ περίπλοκη δομή, υψηλές απαιτήσεις κατασκευής, ακριβό και απαιτεί σημαντική συντήρηση.
Σενάρια εφαρμογής: Κατάλληλο για σενάρια με υψηλές απαιτήσεις ποιότητας ισχύος, όπως υποσταθμοί αστικού κέντρου, σταθμοί ανύψωσης{0}}γεννήτριας ή παροχή ρεύματος για σημαντικούς βιομηχανικούς χρήστες, διασφαλίζοντας ότι οι διακυμάνσεις τάσης παραμένουν εντός των εθνικών προτύπων.
3. Άλλες βοηθητικές ή ειδικές μέθοδοι ρύθμισης τάσης
Εκτός από τις δύο κύριες μεθόδους που αναφέρονται παραπάνω που αλλάζουν τον λόγο στροφών, υπάρχουν ορισμένες βοηθητικές μέθοδοι:
(1)Ρυθμιστής τάσης σειράς:
Ένας αυτομετασχηματιστής συνδέεται σε σειρά στη γραμμή μετάδοσης και η τάση εξόδου του ρυθμίζεται για να αντισταθμίσει τις πτώσεις τάσης κατά μήκος της γραμμής. Δεν αλλάζει άμεσα την αναλογία στροφών του κύριου μετασχηματιστή, αλλά «προσαρμόζει ξανά» αποτελεσματικά την τάση του δικτύου.
(2)Πρόσθετη τάση-Ρυθμιστικός μετασχηματιστής:
Ένας επιπλέον-μετασχηματιστής ρύθμισης τάσης (μετασχηματιστής σειράς) προστίθεται έξω από τον κύριο μετασχηματιστή. Με τη ρύθμιση της τάσης αυτού του βοηθητικού μετασχηματιστή, μπορεί να αντισταθμιστεί η διακύμανση της τάσης εξόδου του κύριου μετασχηματιστή. Αυτή η προσέγγιση διαχωρίζει τον πολύπλοκο μηχανισμό ρύθμισης τάσης από το κύριο σώμα του μετασχηματιστή.
(3)Ρύθμιση τάσης ηλεκτρονικών ισχύος (Στατικός αντισταθμιστής VAR/SVG, Στατικός Σύγχρονος Αντισταθμιστής/STATCOM, κ.λπ.):
Αυτή είναι μια προηγμένη τεχνολογία στα σύγχρονα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν αλλάζει άμεσα την αναλογία στροφών του μετασχηματιστή, αλλά ρυθμίζει το επίπεδο τάσης στους κόμβους του δικτύου με γρήγορη έγχυση ή απορρόφηση άεργου ισχύος χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ισχύος (όπως IGBT). Η απόκρισή του είναι εξαιρετικά γρήγορη (στην κλίμακα του χιλιοστού του δευτερολέπτου), που χρησιμοποιείται κυρίως για δυναμική υποστήριξη τάσης και βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος.
