Especialaren Transformatorren diseinua eta egitea kapasitate-egoeraren automatikoki kudeatzeko funtzioarekin

1. Sarrera

Energia oso garrantzitsu da gizartean erabili eta garatzeko. Herriardun energia-erreserbatze eta emisio-murrizketa politikak betetzeko, baliabideen erabilera hobetzea—energia-entsebatzeko enpresen beharrezkoa—egon behar da. Eralditako elektrizitate-sareen zenbait aldaketaren ondorioz, banatze-transformatorren garapena ahalbidetzen da. Ezagutu dugu transformatorei orokorrean efizientzia handia dute, baina kapasitate eta erabilera arazoengatik, gehienek hondamendu oso handiak dituzte; tenperatura medioa eta baxua duen sareko hondamenduen %70ek transformatoretatik datoz. Elektrizitate-sare eraldekoak kargu-kopuru handiak dituzte, eguneroko alde horietan neurriz, transformatorren kargu-batezbesteko txikitzen den arren. Kapasitate-regulazioeko transformatoreak erabiliz, kapasitatea karguekin bat ezartzen da, ekonomiko eta seguruan funtzionatzen laguntzen du, gainkarguak eta energia-hondamenduak murriztuz. Auto-kapasitate-regulazioeko transformator berezi bat diseinatzeak teknologiari zailtasunak eskaintzen dizkie, praktikan eta teorian balio handia duena.

2. Transformatoren Hondamendu Sortzaile Mekanismoa

Transformatorek, energia banaketa eta tensio/indarra egokitzeko erabilgarriak direnean, normal funtzionamenduan hondamendu handiak sortzen dituzte—hondamendu laburtu (kargu) eta hondamendu hutsak dituzte.

Hondamendu laburra (kargu-hondamendua) agertzen da indarrerako karga berria pasatzen denean transformatorren biribilduetan. Hondamendu hau proba laburuetan detektatzen da (tensiorik baxua aplikatuta primarioan, sekundarioan karga-indarrerako neurketa egin izan ondoren, nukleoaren hondamendua baztertuta), koperraren hondamendua hurbiltzen duena. Hondamendu hau karguaren arabera eskalatzen da, kargu-koefiziente eta kargu-laburra hondamendu berria murrizten dituzte.

3. Auto-Kapasitate-Regulazioeko Transformator Bereziaren Diseinua eta Inplementazioa
3.1 Kapasitate-Regulazioeko Transformator Estruktura

Erabilitako D-Y tap-changing banatze-transformatorrek modu desberdinak dituzte kapasitate handi eta txikiarentzat: delta (D) kapasitate handierako, eta (Y) kapasitate txikierako (deritzoguna estrella-delta konbertsioa). Tentsio baxuko biribilketak %27-ren biribila eta %73-ren biribila kontzentratzen ditu, lehenengoaren sekzioa bigarrenaren bataz besteko %50 dela.

3.2 Auto-Kapasitate-Regulazio Realizazioa

Karga-gainean auto-kapasitate-regulazioeko transformatoretan kontrol-modulu automatikoak dagozkizte: datu-enplektura, biltegiratze, transformatorea, norbaitekin interakzioa, energia emanaketa, eta I/O bueltak. Tentsio/indarreko transformatoretatik jasotako senialak; analogiko circuituak eta mikroprozesadoreek prozesatzen dituzte. Prozesatutako datuak memorian gordeko dira kanpo interfazentzat edo etorkizuneko trukeentzat. Irudia 1. kontrol-sistema automatikoaren osagaiak erakusten ditu.

3.3 Kontrol-Sistema Automatikoaren Prozesua

Kapasitate-regulazioeko transformatorren analogiko indarra eta sekundarioaren tentsioa karga-gainean kapasitate-regulazio kontrolagailuak bildu ditu. Kapasitate-regulazio aktiboaren egoera kantitatearekin batera, kontrolatutako objektuaren egoera karakteristikoei eta parametroei jarraiki zenbakizko adierazpena egiten da. Ondoren, kontrol-edo errealen arabera, zereginaren exekuzioaren baldintzak bete diren aztertzen dira.

Baldintzak bete badira eta banatze-transformatorraren kapasitatea aldatu behar bada, programa zeregin-modulura mugitzen da kapasitate-aldatzeko. Kapasitate-aldatze zereginamendua amaituta, beste laguntza-funtzio modulu batzuei sartuko da. Baldintzak ez badira bete edo ez badago kapasitatea aldatzeko beharra momentuan, programa zuzenean beste laguntza-funtzio modulu batzuei sartuko da. Irudia 2. kontrol-sistema automatikoaren fluxu-diagrama erakusten du.

3.4 Karga-Gainean Kapasitate-Regulazioeko Kontrol-Sistema Automatikoaren Hardware-Estruktura

Karga-gainean kapasitate-regulazioeko kontrol-sistema automatikoaren hardware-estrukturak datu-enplektura unitatea, datu-komunikazio unitatea, sarrera unitatea, irteera unitatea, kontrol-panel sistema, indarra kristalo-osziladorekin, eta ordu-zirkuitua barne hartzen ditu.

Karga-gainean kapasitate-regulazio automatikoaren sistemak altu mailako interferentziaren aurka duen gaitasuna eta hardwarearen fiabletasuna du, bere osagai guztietan industria-mailako chipak aukeratu dituelako. Gainera, zirkuitu-projektuan osagai eta zirkuituen elektromagnetikotasuna kontuan hartzen da. Honek zehaztzen du karga-gainean kapasitate-regulazio automatikoaren sistema operazio-fiabletasu handia eta elektrikoki segurua dela, eta harritasun elektriko mota askotan ere erabilera-especificazioak betez geroz ere.

4. Amaitzeko Eskualdea

Banatze-saretan, banatze-transformatore askoren erabilera oso zabala dela, horietako hondamendu indarrerako proportzio handia dutela banatze-sareko hondamendu osoan. Elektrizitatearen kargu eraldekoak urteko erabilera-denbora laburra, eta kargu-hutsa edo kargu-txikia maiz gertatzen direla. Horregatik, transformatorren kargu-tasa batezbesteko funtzionamendu-egoeran mantentzen den kasua erraza ez da.

Kapasitate-regulazioeko transformatoretak kargu-aldaketari eta kapasitate-regulazio aktiboaren egoerari jarraiki aldatu ditzakete. Transformatoren biribilduen konexio-modua aldatuz, kapasitate aldaezina duen ezaugarria ematen dute. Beraz, kapasitate-regulazioeko transformatoreak arrazoitzat instalatzea, kargu handi eta tentsio-aldaketak maiz gertatzen diren elektrizitate-sare eraldekoetan, kargu-hondamenduak eta energia-hondamenduak kontrolatzeko eragina oso argia izango da.

Elektrizitate erabilera-teknologien garapenean jarraitu ahala, karga-gainean kapasitate-regulazio automatikoeko transformatorek funtzionalitate hobetzen dituzte. Uste da kapasitate-regulazio automatikoeko transformatore bereziek hondamendu eta energia-hondamendu murrizketarako banatze-sareetan etorkizuneko garapen berriak lortuko dituztela.