Warum werden Anzapfungen nicht an Verteilungstransformatoren, sondern an Übertragungstransformatoren vorgenommen?
I. Grundlegende Prinzipien und Funktionen des Spannungswahlers
Die Anzapfungen eines Transformaters werden verwendet, um die Ausgangsspannung des Transformaters zu regeln. Die Spannung im Stromnetz ändert sich je nach Betriebsmodus und Lastgröße. Eine zu hohe oder zu niedrige Spannung beeinträchtigt den normalen Betrieb des Transformators und die Leistung sowie die Lebensdauer der elektrischen Ausrüstung. Um die Qualität der Spannung zu verbessern und sicherzustellen, dass der Transformator eine nominale Ausgangsspannung hat, wird die Spannung in der Regel durch Ändern der Position der Anzapfung der Primärwicklung eingestellt, und das Gerät, das die Verbindung und den Wechsel der Anzapfungsposition vornimmt, wird als Spannungswahler bezeichnet.
2. Gründe für die Einstellung von Anzapfungen bei Starkstromtransformern
Umgang mit Spannungsfluktuationen bei langstreckiger Übertragung
Die Übertragungsleitungen sind lang, und der Spannungsabfall ist relativ groß. Zum Beispiel sinkt bei der langstreckigen Hochspannungübertragung aufgrund von Faktoren wie der Leitungswiderstand die Spannung erheblich. Durch die Einstellung von Anzapfungen am Übertragungstransformator kann gemäß den Spannungsverhältnissen der Übertragungsleitungen eingestellt werden, um sicherzustellen, dass die an das nächste Niveau des Stromnetzes oder der Umspannanlage ausgelieferte Spannung stabil ist.
Erfüllen der Anschlussanforderungen verschiedener Spannungsebenen
Übertragungstransformatoren verbinden oft Stromnetze verschiedener Spannungsebenen, wie 220kV und 500kV. Der Spannungsschwankungsbereich und die Anforderungen unterscheiden sich für Netze verschiedener Spannungsebenen. Der Spannungswahler kann das Transformationsverhältnis flexibel anpassen, um den Spannungsanpassungsbedarf zwischen Netzen verschiedener Spannungsebenen zu erfüllen und eine effiziente und stabile Elektrizitätsübertragung zwischen Netzen verschiedener Spannungsebenen sicherzustellen.
Erfüllen der Anforderungen der Großleistungsübertragung
Die Kapazität von Übertragungstransformatoren ist relativ groß, und die von ihnen übertragenen Leistungen haben einen tiefgreifenden Einfluss auf den stabilen Betrieb des gesamten Stromsystems. Die Einstellung von Anzapfungen hilft, die Spannung gemäß den Betriebsbedingungen des Stromsystems (wie Spitzen- und Talfahrzeiten) während der Großleistungsübertragung anzupassen, um die Stromqualität sicherzustellen und die negativen Auswirkungen instabiler Spannungen auf das Stromsystem zu reduzieren.
III. Gründe, warum kein Spannungswahler am Verteilungstransformator eingestellt wird
Der Spannungsschwankungsbereich ist relativ klein
Verteilungstransformatoren werden hauptsächlich zur Verteilung von elektrischer Energie an Nutzer eingesetzt. Ihr Versorgungsbereich ist relativ klein, wie zum Beispiel das Abstecken von 10kV auf etwa 400V für einzelne Verbrauchseinheiten. Innerhalb dieses kürzeren Versorgungsabstands ist der Spannungsschwankungsbereich im Vergleich zu Übertragungsleitungen relativ geringer, und die Notwendigkeit einer Spannungsanpassung ist nicht so dringend wie bei Übertragungstransformatoren.
Die Spannungsanforderungen auf der Nutzerseite sind relativ festgelegt
Die meisten Nutzgeräte sind darauf ausgelegt, bei festen Spannungsstandards (wie 220V oder 380V) zu arbeiten. Verteilungstransformatoren können basierend auf den lokalen Versorgungsbedingungen mit dem geeigneten Wicklungverhältnis konstruiert werden, und sobald dies festgelegt ist, sind häufige Anpassungen nicht erforderlich, weshalb keine Anzapfungen eingestellt werden müssen.
Kosten- und Komplexitätsaspekte
Die Einstellung von Anzapfungen erhöht die Kosten von Verteilungstransformatoren, einschließlich der Erwerbs-, Installations- und Wartungskosten für Spannungswahler. Dies erhöht auch die strukturelle Komplexität des Transformators und verringert dessen Zuverlässigkeit. Für Verteilungstransformatoren, die weit verbreitet sind und relativ einfache Funktionen haben (hauptsächlich Spannungsreduktion und Energieverteilung), kann die Nicht-Einstellung von Anzapfungen Kosten senken und die Betriebszuverlässigkeit steigern, während gleichzeitig die grundlegenden Bedürfnisse der Nutzer erfüllt werden.
