Opis
Metodę regulacji napięcia transformatora można dostosować w zależności od tego, czy transformator pracuje (pod napięciem), i można ją podzielić na dwie główne kategorie: regulacja napięcia bez obciążenia i regulacja napięcia pod-obciążeniem.
1. Podstawowa zasada
Niezależnie od zastosowanej metody podstawową zasadą jest regulacja napięcia wyjściowego poprzez zmianę współczynnika zwoju uzwojenia-wysokonapięciowego transformatora.
Wzór wyraża się jako: V1/V2 ≈ N1/N2
Tutaj V1 i V2 to napięcia uzwojenia pierwotnego (-po stronie wysokiego napięcia) i wtórnego (po stronie-niskiego napięcia), a N1 i N2 to odpowiednia liczba zwojów.
Zmieniając liczbę zwojów N1 po stronie-wysokiego napięcia, wtórne napięcie wyjściowe V2 można utrzymać na stabilnym poziomie, nawet jeśli napięcie sieciowe V1 ulega pewnym wahaniom. Powodem, dla którego regulacja napięcia jest zwykle przeprowadzana po stronie-wysokiego napięcia, jest to, że prąd jest mniejszy, co sprawia, że styki przełącznika zaczepów są łatwiejsze w produkcji i-trwalsze.
2. Główne metody regulacji napięcia
(1). Wyłączony-Przełącznik zaczepów pod obciążeniem (zwany także przełącznikiem zaczepów pod obciążeniem bez-lub regulacją napięcia-wyłączenia zasilania)
Metoda działania:Położenie zaczepu należy zmienić ręcznie, gdy transformator jest całkowicie wyłączony i odłączony od sieci.
Zasada działania:Uzwojenie-wysokonapięciowego jest wyposażone w wiele odczepów (zwykle 3 lub 5), np. napięcia znamionowego, +5%, -5% itd. Odczepy te są podłączone do przełącznika zaczepów. Gdy konieczna jest regulacja napięcia, przełącznik jest uruchamiany po wyłączeniu zasilania, aby wybrać inny zaczep, zmieniając w ten sposób przełożenie zwojów.
Charakterystyka:
- Zalety:Prosta konstrukcja, niski koszt, wysoka niezawodność.
- Wady:Wymaga-wyłączenia zasilania podczas regulacji napięcia, co wpływa na ciągłość zasilania, i nie może automatycznie regulować-czasu rzeczywistego w zależności od zmian obciążenia.
Scenariusze zastosowań:Nadaje się do sytuacji, w których wymagane są stabilność niskiego napięcia, takich jak transformatory dystrybucyjne, w których sezonowe zmiany obciążenia są niewielkie, lub w wiejskich sieciach energetycznych. Elektrycy dokonują regulacji przed okresami niskiego lub szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną.
(2) Włącz-ładowanie przełącznika zaczepów (nazywanego także ładowaniem przełącznika zaczepów)
Metoda działania:Położenie zaczepu można zmieniać automatycznie lub ręcznie, gdy transformator pracuje pod obciążeniem, uzyskując nieprzerwaną regulację napięcia.
Zasada działania:Jest to najbardziej złożona i krytyczna technologia. Jego rdzeniem jest-podobciążeniowy przełącznik zaczepów, składający się z dwóch części:
- Selektor:Odpowiedzialny za wstępny wybór następnego kranu bez przerywania prądu.
- Przełącznik z opornikami przejściowymi:Odpowiada za szybkie przeniesienie prądu obciążenia z bieżącego styku do wybranego wcześniej styku w momencie, gdy prąd jest bliski zeru (zwykle w punkcie przejścia-bieżącego zera).
Aby zapobiec przerwaniu prądu i nadmiernemu wyładowaniu łukowemu podczas przełączania, stosuje się rezystory przejściowe (lub dławiki) do tymczasowego przenoszenia prądu krążącego. Proces przełączania nowoczesnych przełączników zaczepów pod obciążeniem-jest wykonywany w ciągu kilkudziesięciu milisekund przy minimalnym wpływie na zasilanie.
Charakterystyka:
Zalety:Regulacja napięcia nie wymaga-wyłączania zasilania, co zapewnia ciągłość zasilania i stabilność napięcia. Można go zintegrować z automatycznymi systemami sterowania w celu-precyzyjnej regulacji napięcia w czasie rzeczywistym.
Wady:Bardzo złożona konstrukcja, wysokie wymagania produkcyjne, drogie i wymagające znacznych konserwacji.
Scenariusze zastosowań: odpowiednie do scenariuszy o wysokich wymaganiach dotyczących jakości energii, takich jak podstacje w centrach miast,-stacje podwyższające generatory lub źródła zasilania dla ważnych użytkowników przemysłowych, zapewniające wahania napięcia w granicach norm krajowych.
3. Inne metody regulacji napięcia pomocniczego lub specjalnego
Oprócz dwóch głównych metod wymienionych powyżej, które zmieniają współczynnik obrotów, istnieje kilka metod pomocniczych:
(1)Seria regulatora napięcia:
Autotransformator jest podłączony szeregowo do linii przesyłowej, a jego napięcie wyjściowe jest regulowane tak, aby kompensować spadki napięcia na linii. Nie zmienia bezpośrednio przekładni transformatora głównego, ale skutecznie „reguluje” napięcie sieciowe.
(2)Dodatkowy transformator-regulujący napięcie:
Dodatkowy transformator-regulujący napięcie (transformator szeregowy) jest dodawany na zewnątrz transformatora głównego. Regulując napięcie tego transformatora pomocniczego, można skompensować zmiany napięcia wyjściowego transformatora głównego. Takie podejście oddziela złożony mechanizm regulacji napięcia od głównego korpusu transformatora.
(3)Regulacja napięcia elektroniki mocy (statyczny kompensator VAR/SVG, statyczny kompensator synchroniczny/STATCOM itp.):
Jest to zaawansowana technologia stosowana w nowoczesnych sieciach elektroenergetycznych. Nie zmienia bezpośrednio współczynnika zwojów transformatora, ale reguluje poziom napięcia w węzłach sieci poprzez szybkie wprowadzanie lub pochłanianie mocy biernej za pomocą urządzeń elektronicznych dużej mocy (takich jak IGBT). Jego reakcja jest niezwykle szybka (w skali milisekundowej), wykorzystywana głównie do dynamicznego wspomagania napięcia i poprawy stabilności systemu.
