Vaste-Staatstransformator vs Tradisionele Transformator: Voordelige en Toepassings Verduidelik

'n Vaste-toestandstransformer (SST), ook bekend as 'n krag-elektroniese transformer (PET), is 'n statiese elektriese toestel wat krag-elektroniese omskakelingstegnologie integreer met hoëfrekwensie-energie-omskakeling gebaseer op elektromagnetiese induksie. Dit transformeer elektriese energie van een stel kragkenmerke na 'n ander. SSTs kan die stabiliteit van kragstelsels verbeter, buigsame kragoorsending moontlik maak, en is geskik vir slim-grid-toepassings.

Tradisionele transformers ly onder nadele soos grootte, swaar gewig, wederkerige stoornisse tussen net- en belastingkant, en 'n gebrek aan energie-opslagvermoë, wat dit steeds meer onmoontelik maak om markbehoefte aan stabiele en veilige kragstelselbedryf te bevredig. In teenstelling hiermee is vaste-toestandstransformers kompak en lig, en bied hanteerbare beheer oor primêre stroom, sekondêre spanning, en kragvloei. Hulle verbeter kragkwaliteit en het duidelike voordele in die hanteer van spanningstoornisse, verseker van stabiele stelselbedryf, en maak buigsame kragoorsending moontlik. Buite die kragindustrie kan SSTs toegepas word in elektriese voertuie, mediese toerusting, chemiese verwerkings, lugvaart, en militêre velde.

Karakteristieke

Die elektroniese transformer is 'n nuwe krag-omskakelingstoestel. Naast die basiese funksies van konvensionele kragtransformers—spanningstransformasie, elektriese isolering, en energie-oordrag—verskaf dit ook addisionele vermoëns soos kragkwaliteitsregulering, kragvloei-beheer, en reaktiewe-krag-kompensasie. Hierdie verbeterde funksionaliteite word moontlik gemaak deur die integrasie van krag-elektroniese omskakeling en gevorderde beheer-tegnologieë, wat buigsame manipulasie van die amplitude en fase van spannings en strome aan beide die primêre en sekondêre kant toelaat. As gevolg hiervan kan kragvloei presies volgens stelselbehoeftes beheer word, wat meer stabiele en buigsame kragoorsending moontlik maak. SSTs kan baie uitdagings in moderne kragstelsels aanspreek en het dus breë toepassingsperspektiewe.

In vergelyking met konvensionele kragtransformers bied PETs die volgende eienskappe:

• Kompakte grootte en liggewig;

• Luggekoelde bedryf sonder die behoefte aan isolerende olie, wat omgewingsvervuiling verminder, instandhouding vereenvoudig, en veiligheid verbeter;

• Vermoë om 'n konstante uitvoer-spanningsamplitude aan die sekondêre kant te verskaf;

• Verbeterde kragkwaliteit met sinusvormige invoerstroom en uitvoerspanning, wat 'n eenheidse kragfaktor kan bereik. Spanning en stroom aan beide die primêre en sekondêre kant is beheerbaar, wat willekeurige aanpassing van die kragfaktor moontlik maak;

• Ingeboude skakelaarfunksie—hoogvermogte halvaaarder-apparate kan foutstrome binne mikrosekondes onderbreek, wat die behoefte aan afsonderlike beskermingsrelais elimineer.

Daarbenewens bied krag-elektroniese transformers unieke funksies, soos: verbeterde betroubaarheid van kragverskaffing wanneer aangesluit by batterye; die vermoë om spesiale fase-omskakelinge uit te voer (bv. driefase na twyfase of driefase na vierfase); en die vermoë om gelyktydig beide wissel- en gelijkstroom-uitsette te lewer. In 'n vermelde studie het die outeurs simulasie-uitslae tussen konvensionele kragtransformers en self-balanserende krag-elektroniese transformers onder vyf verskillende bedryfsomstandighede vergelyk.

Die simulasieresultate wys dat die PET superieure invoer- en uitvoereienskappe vertoon onder volledige-lading-gedradeerde bedryf, enkelfase open-sirkel aan die lae-spanningskant, driefase kortsluiting, ongebalanseerde driefase-spanning aan die hoë-spanningskant, en harmoniese besoedeling. Die PET is effektief om onbalans of stoornisse aan die een kant van die ander kant te isoleer, en wys betydelik beter prestasie as konvensionele transformers.