I. Principis bàsics i funcions del canviador de toma
Les tomes d'un transformador s'utilitzen per regular la tensió de sortida del transformador. La tensió a la xarxa elèctrica canviarà segons el mode d'operació i la mida de la càrrega. Una tensió massa alta o massa baixa afectarà l'operació normal del transformador i la sortida i la vida útil dels equips elèctrics. Per millorar la qualitat de la tensió i assegurar que el transformador tingui una tensió de sortida nominal, la tensió es regula sovint canviant la posició de la toma en l'enrotllament primari, i el dispositiu que connecta i commuta la posició de la toma s'anomena canviador de toma.
2. Raons per establir tomes als transformadors de potència
Gestionar les fluctuacions de tensió en la transmissió a llarga distància
Les línies de transmissió són llargues i la caiguda de tensió és relativament gran. Per exemple, durant la transmissió a alta tensió a llarga distància, a causa de factors com la resistència de la línia, la tensió disminuirà significativament. L'establiment de tomes al transformador de transmissió es pot ajustar segons les condicions de tensió de les línies de transmissió per assegurar que la tensió de sortida a la xarxa elèctrica o subestació següent sigui estable.
Satisfactan els requisits de connexió entre xarxes de diferents nivells de tensió
Els transformadors de transmissió sovint connecten xarxes elèctriques de diferents nivells de tensió, com ara 220kV i 500kV. El rang de fluctuació de la tensió i els requisits són diferents per a xarxes de diferents nivells de tensió. El canviador de toma pot ajustar flexiblement la relació de transformació per adaptar-se a les necessitats de correspondència de tensió entre xarxes de diferents nivells de tensió, assegurant una transmissió eficient i estable d'electricitat entre xarxes de diferents nivells de tensió.
Satisfactan els requisits de transmissió de gran capacitat
La capacitat dels transformadors de transmissió és relativament gran, i la potència que transmeten té un impacte profund en el funcionament estable de tot el sistema elèctric. Establir tomes ajuda a ajustar la tensió segons les condicions d'operació del sistema elèctric (com els períodes de punta i val) durant la transmissió de gran capacitat, assegurant la qualitat de l'energia elèctrica i reduint els efectes negatius de la tensió inestable en el sistema elèctric.
III. Raons per no establir un canviador de toma al transformador de distribució
El rang de fluctuació de la tensió és relativament petit
Els transformadors de distribució es fan servir principalment per distribuir l'energia elèctrica als usuaris. El seu abast d'aprovació és relativament petit, com ara passar de 10kV a uns 400V per a unitats d'ús individual. En aquesta distància més curta de subministrament, el rang de fluctuació de la tensió és relativament menor en comparació amb les línies de transmissió, i la necessitat d'ajustar la tensió no és tan urgente com en els transformadors de transmissió.
Els requisits de tensió del costat de l'usuari són relativament fixos
La majoria dels equips d'usuari estan dissenyats per funcionar a estàndards de tensió fixos (com ara 220V o 380V). Es poden dissenyar transformadors de distribució amb la relació d'enrotllaments adequada basada en les condicions locals de subministrament, i una vegada determinada, no calen ajustos freqüents, per tant, no hi ha necessitat d'establir tomes.
Consideracions de cost i complexitat
Establir tomes augmentarà el cost dels transformadors de distribució, incloent-hi el cost d'adquisició, instal·lació i manteniment dels canviadors de toma. També augmenta la complexitat estructural del transformador, reduint la fiabilitat. Per als transformadors de distribució, que estan ampliament distribuïts i tenen funcions relativament simples (principalment per a la reducció de tensió i la distribució d'energia), no establir tomes pot reduir els costos i millorar la fiabilitat operativa mentre es satisfan les necessitats bàsiques dels usuaris.