I. Podstawowe zasady i funkcje przełącznika tap
Zapadki transformatora służą do regulacji napięcia wyjściowego transformatora. Napięcie w sieci energetycznej zmienia się w zależności od trybu pracy i wielkości obciążenia. Zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcie wpłynie na prawidłową pracę transformatora oraz na wydajność i żywotność urządzeń elektrycznych. Aby poprawić jakość napięcia i zapewnić, że transformator ma napięcie wyjściowe o nominalnej wartości, napięcie jest zwykle dostosowywane poprzez zmianę położenia zapadek cewki pierwotnej, a urządzenie łączące i przełączające położenie zapadek nazywa się przełącznikiem tap.
2. Powody ustawiania zapadek w transformatorach mocy
Radzenie sobie z wahnięciami napięcia podczas długodystansowej transmisji
Linie transmisyjne są długie, a spadek napięcia jest stosunkowo duży. Na przykład, podczas długodystansowej transmisji wysokiego napięcia, ze względu na czynniki takie jak opór linii, napięcie znacznie spada. Ustawienie zapadek w transformatorze transmisyjnym może być dostosowane do warunków napięcia linii transmisyjnych, aby zagwarantować stabilne napięcie wyjściowe do kolejnego poziomu sieci energetycznej lub stacji przekształcającej.
Spełnianie wymagań połączeń różnych poziomów napięcia w sieciach
Transformatory transmisyjne często łączą sieci o różnych poziomach napięcia, takie jak 220kV i 500kV. Zakres wahania napięcia i wymagania są różne dla sieci o różnych poziomach napięcia. Przełącznik tap może elastycznie dostosować współczynnik transformacji, aby spełnić potrzeby dopasowania napięcia między sieciami o różnych poziomach napięcia, zapewniając efektywną i stabilną transmisję energii elektrycznej między sieciami o różnych poziomach napięcia.
Spełnianie wymagań związane z transmisją dużej mocy
Moc transformatorów transmisyjnych jest stosunkowo duża, a prąd, który przesyłają, ma głęboki wpływ na stabilne działanie całego systemu energetycznego. Ustawienie zapadek pomaga dostosować napięcie do warunków działania systemu energetycznego (takich jak okresy szczytu i spadku) podczas transmisji dużej mocy, zapewniając jakość prądu i redukując negatywne skutki niestabilnego napięcia na system energetyczny.
III. Powody nieustawiania przełącznika tap w transformatorze dystrybucyjnym
Zakres wahania napięcia jest stosunkowo mały
Transformatory dystrybucyjne są głównie używane do rozprowadzania energii elektrycznej do użytkowników. Ich zasięg zasilania jest stosunkowo mały, np. obniżanie z 10kV do około 400V dla indywidualnych jednostek zużywających energię. W tym krótszym zasięgu zasilania zakres wahania napięcia jest stosunkowo mniejszy w porównaniu do linii transmisyjnych, a potrzeba dostosowania napięcia nie jest tak pilna jak w przypadku transformatorów transmisyjnych.
Wymagania dotyczące napięcia strony użytkownika są stosunkowo stałe
Większość urządzeń użytkownika jest zaprojektowana do pracy przy stałych standardach napięcia (np. 220V lub 380V). Transformatory dystrybucyjne mogą być zaprojektowane z odpowiednim współczynnikiem transformacji w oparciu o lokalne warunki zasilania, a raz określone, nie wymagają częstych dostosowań, dlatego nie ma potrzeby ustawiania zapadek.
Zagadnienia kosztów i złożoności
Ustawienie zapadek zwiększa koszty transformatorów dystrybucyjnych, w tym koszty zakupu, montażu i konserwacji przełączników tap. Zwiększa to również złożoność strukturalną transformatora, obniżając jego niezawodność. Dla szeroko rozproszonych transformatorów dystrybucyjnych, które mają stosunkowo proste funkcje (głównie obniżanie napięcia i rozprowadzanie energii), nieustawianie zapadek może zmniejszyć koszty i zwiększyć niezawodność działania, jednocześnie spełniając podstawowe potrzeby użytkowników.