Xüsusi Transformerin Avtomatik Kapasite Nəzarəti ilə Tərtibatlanması və Tətbiqi

1. Giriş

Enerji toplumun işleyişi ve gelişimi için temel bir gerekliliktir. Ulusal enerji tasarrufu ve emisyon azaltma politikalarına uygun olarak, güç işletmeleri için kritik olan kaynak kullanımını iyileştirmek gerekir. Çok aşamalı kırsal ağ yenileme projeleri dağıtım transformatörlerinin geliştirilmesini zorunlu hale getiriyor. Yüksek verimliliğe rağmen, yaygın kullanılan transformatörler kapasite ve kullanım sorunları nedeniyle önemli ölçüde genel kayıplara sahiptir; orta ve düşük gerilimli ağ kayıplarının %70'inden fazlası dağıtım transformatörlerinden kaynaklanır. Kırsal ağlar yoğun, mevsim etkilenen yüklerle karakterize olup, büyük zirve-vadi farkları transformatörlerin ortalama yük oranlarını düşürür. Bu bölgelerde kapasite ayarlamalı transformatörler kullanmak, kapasiteleri yük ile eşleştirerek ekonomik ve güvenli bir işletme sağlar, aşırı yüklemeleri ve enerji tüketiciliklerini azaltır. Otomatik kapasite ayarlamalı özel bir transformatör tasarlamak, teknik ilerlemeler ve pratik/teorik değer sunar.

2. Transformatör Kayıp Üretim Mekanizması

Transformatörler, enerji dağıtımında ve gerilim/akım ayarlamasında kilit rol oynayan dağıtım ağlarında normal işlem sırasında büyük miktarda güç kaybına neden olurlar - bu kayıplar kısa devre (yük) ve boş devre kayıpları içerir.

Kısa devre kaybı (yük kaybı), yük altında bobinlerden geçerken nominal akımın akması sonucu oluşur. Kısa devre testleri (birincil tarafta düşük gerilim uygulanarak, ikincil tarafta nominal akım ölçülerek, çekirdek kaybı ihmal edilerek) aracılığıyla belirlenir ve bakır kaybına yakındır. Bu kayıp yük ile orantılıdır ve yük katsayıları ile nominal kısa devre kaybıyla sınırlıdır.

3. Otomatik Kapasite Ayarlamalı Özel Transformatörün Tasarımı ve Uygulaması
3.1 Kapasite Ayarlamalı Transformatör Yapısı

Kullanılan D-Y tap değiştirme dağıtım transformatörü, büyük ve küçük kapasite işlemlerinde farklı bobin modları kullanır: büyük kapasite için delta (D), küçük kapasite için yıldız (Y) (yıldız-delta dönüştürme olarak adlandırılır). Düşük gerilimli bobinleri %27 tur ve %73 tur tel kombinasyonundan oluşur, sonuncusunun kesiti öncekinden yaklaşık yarısına eşittir.

3.2 Otomatik Kapasite Ayarlaması Gerçekleşimi

Yük altında otomatik kapasite ayarlamalı transformatörler, otomatik kontrol modüllerine dayanır: veri toplama, depolama, transformatörler, insan-makine etkileşimi, güç kaynağı ve I/O döngüleri. Gerilim/akım transformatörleri sinyalleri toplar; analog devreler ve mikroişlemciler bunları işler. İşlenen veriler bellekte saklanır, dış arayüzler veya gelecekteki değişimler için kullanılabilir. Şekil 1 otomatik kontrol sisteminin bileşenlerini göstermektedir.

3.3 Otomatik Kontrol Sisteminin Kontrol Süreci

Kapasite ayarlamalı transformatörün analog akımı ve ikincil taraftaki gerilim, yük altında kapasite ayarlamalı kontrolcü tarafından toplanır. Kapasite ayarlamalı anahterin anahtar durumu miktarı ile birlikte, kontrol edilen objenin çalışma koşulları ve çalışma parametrelerine göre sayısal değerlendirme gerçekleştirilebilir. Daha sonra, gerçek kontrol koşullarına göre görevi yürütme koşullarının karşılandığına karar verilir.

Eğer koşullar sağlanmışsa ve dağıtım transformatörünün kapasitesi ayarlanması gerekirse, program transformatör kapasitesi ayarlaması için görev modülüne geçer. Kapasite ayarlaması görevini tamamladıktan sonra, diğer yardımcı fonksiyon modüllerine girer. Eğer görev işleme koşulları sağlanmamışsa veya transformatör kapasitesini hemen ayarlamaya ihtiyaç duyulmuyorsa, program doğrudan diğer yardımcı fonksiyon modüllerine girer. Şekil 2 otomatik kontrol sisteminin akış diyagramını göstermektedir.

3.4 Yük Altında Kapasite Ayarlamalı Otomatik Kontrol Sisteminin Donanım Yapısı

Yük altında kapasite ayarlamalı otomatik kontrol sisteminin donanım yapısı, sinyal toplama birimi, veri iletişim birimi, giriş birimi, çıkış birimi, kontrol paneli sistemi, güç kristal osilatörü ve saat devresinden oluşur.

Yük altında otomatik kapasite ayarlamalı sistem, tüm bileşenleri endüstriyel sınıf çipler kullanılarak yüksek anti-parazit yeteneğine ve donanım güvenilirliğine sahiptir. Ayrıca, devre tasarımı sırasında bileşenlerin ve devrelerin elektromanyetik uyumluluğu göz önünde bulundurulmuştur. Bu, yük altında otomatik kapasite ayarlamalı sistemin yüksek düzeyde işlem güvenilirliği ve elektriksel güvenliğe sahip olduğunu ve zorlu elektrik çevrelerinde bile kullanım gereksinimlerini karşılayabileceğini garanti eder.

4. Sonuç

Dağıtım ağlarında, birçok dağıtım transformatörünün yaygın kullanımı, bu transformatörlerdeki mevcut kayıpların dağıtım ağındaki toplam kayıpların oldukça yüksek bir oranını oluşturduğunu gösterir. Kırsal elektrik yükleri, mevsimsel değişiklikler, yıllık kısa kullanım dönemleri ve sık sık boş veya hafif yük durumlarının oluşması gibi olumsuz koşullarla kısıtlanır. Bu nedenle, transformatörlerin yük oranı makul bir işletme aralığında kalması oldukça nadirdir.

Kapasite ayarlamalı transformatörler, yük dalgalanmalarına ve kapasite ayarlamalı anahterin durumuna göre ayarlanabilir. Transformatör bobinlerinin bağlantı modunu değiştirerek, transformatörlere ayarlanabilir kapasite özelliği verir. Bu nedenle, büyük yük ve sık voltaj dalgalanmaları olan kırsal elektrik ağ bölgelerinde kapasite ayarlamalı transformatörlerin makul bir şekilde kurulumu, devre enerji tasarrufu ve kayıp kontrolünde oldukça belirgin etkilere sahiptir.

Elektrik teknolojilerinin sürekli gelişimi ve ilerlemesiyle birlikte, yük altında otomatik kapasite ayarlamalı transformatörlerin fonksiyonel iyileştirmeleri de giderek daha mükemmel hale geliyor. Gelecekteki dağıtım ağlarında enerji tasarrufu ve kayıp azaltma yönünde otomatik kapasite ayarlamalı özel transformatörlerin yeni atılımlar gerçekleştireceği inanılmaktadır.