I. Osnovni principi i funkcije prekidača s razinama
Razine transformatora koriste se za regulaciju izlaznog napona transformatora. Napetost u mreži električne energije mijenja se ovisno o načinu rada i veličini opterećenja. Previsoka ili pretiska napetost može utjecati na normalnu radnu operaciju transformatora i izlaznu snagu te dugovečnost električnih uređaja. Kako bi se poboljšala kvaliteta napetosti i osiguralo da transformator ima napon izlaza na nivou nominalne vrijednosti, obično se napetost prilagođava mijenjanjem položaja razine glavne namotaje, a uređaj koji povezuje i mijenja položaj razine zove se prekidač s razinama.
2. Razlozi postavljanja razina na transformatorima za prijenos
Suzbijanje fluktuacija napetosti tijekom dalekovinskog prijenosa
Linije prijenosa su dugačke, a pad napetosti relativno velik. Na primjer, tijekom dalekovinskog visokonaponskog prijenosa, zbog faktora poput otpora linija, napetost značajno opadat će. Postavljanje razina na transformatoru za prijenos može se prilagoditi uvjetima napetosti u linijama prijenosa kako bi se osiguralo stabilno isporučivanje napetosti sljedećem nivou mreže ili podstanci.
Ispunjavanje zahtjeva za spajanjem mreža različitih nivoa napetosti
Transformatori za prijenos često spajaju mreže električne energije različitih nivoa napetosti, poput 220kV i 500kV. Raspon fluktuacija napetosti i zahtjevi razlikuju se za mreže različitih nivoa napetosti. Prekidač s razinama može fleksibilno prilagoditi omjer transformatora kako bi se ispuni potrebe za podudaranjem napetosti između mreža različitih nivoa, osiguravajući učinkovit i stabilan prijenos struje između mreža različitih nivoa napetosti.
Ispunjavanje zahtjeva za prijenos velikih kapaciteta
Kapacitet transformatora za prijenos je relativno velik, a snaga koju prenose ima dubok utjecaj na stabilnu operaciju cijelog sustava električne energije. Postavljanje razina pomaže u prilagođavanju napetosti prema uvjetima rada sustava električne energije (poput vrhunskih i nevrhunskih razdoblja) tijekom prijenosa velikih kapaciteta, osiguravajući kvalitetu struje i smanjujući negativne efekte nestabilne napetosti na sustav električne energije.
III. Razlozi zašto se prekidač s razinama ne postavlja na distribucijski transformator
Raspon fluktuacija napetosti je relativno mali
Distribucijski transformatori uglavnom se koriste za distribuciju električne energije korisnicima. Njihov raspon snabdijevanja je relativno mali, poput smanjivanja sa 10kV do oko 400V za pojedine jedinice potrošnje. Unutar ovog kraćeg raspona snabdijevanja, raspon fluktuacija napetosti je relativno manji u usporedbi s linijama prijenosa, a potreba za prilagođavanjem napetosti nije toliko urgirana kao kod transformatora za prijenos.
Zahtjevi korisnika za napetosti su relativno fiksirani
Većina korisničkih uređaja dizajnirana je da radi na fiksiranim standardima napetosti (poput 220V ili 380V). Distribucijski transformatori mogu biti dizajnirani s odgovarajućim omjerom namota ovisno o lokalnim uvjetima snabdijevanja, i nakon što je određen, ne trebaju česta prilagođavanja, stoga nema potrebe za postavljanjem razina.
Razmatranja o troškovima i složenosti
Postavljanje razina povećava troškove distribucijskih transformatora, uključujući troškove kupnje, instalacije i održavanja prekidača s razinama. Također povećava konstrukcijsku složenost transformatora, smanjujući pouzdanost. Za distribucijske transformatori, koji su široko raspoređeni i imaju relativno jednostavne funkcije (glavno smanjenje napetosti i distribucija struje), nepostavljanje razina može smanjiti troškove i poboljšati pouzdanost operacije dok se ispunjavaju osnovni zahtjevi korisnika.