En el transformador de potència, el canviador de toma principalment té els usos següents:
Primer, ajustar la tensió de sortida
Adaptar-se als canvis de la tensió d'entrada
La tensió d'entrada en el sistema elèctric pot fluctuar per diverses raons, com ara canvis en la càrrega de la xarxa, i la sortida dels equips de generació és inestable. El canviador de toma pot ajustar la relació de transformació segons el canvi de la tensió d'entrada, així com per mantenir l'estabilitat de la tensió de sortida. Per exemple, quan la tensió d'entrada es redueix, ajustant el canviador de toma i augmentant la relació de voltatges del transformador, la tensió de sortida es pot incrementar per satisfer les necessitats de la càrrega.
Aquesta funció de regulació és essencial per assegurar el funcionament adequat dels equips connectats a la sortida del transformador de potència. Per exemple, en la producció industrial, alguns equips de alta precisió tenen requisits elevats de la estabilitat de la tensió, i si les fluctuacions de tensió són massa grans, el rendiment i la vida útil dels equips podrien veure's afectats.
Per satisfer diferents requisits de càrrega
Diferents càrregues poden tenir diferents requisits de tensió. El canviador de toma pot ajustar la tensió de sortida segons les característiques de la càrrega per aconseguir la millor transmissió de potència i eficiència operativa dels equips. Per exemple, per a les línies de transmissió a llarga distància, per reduir les pèrdues de línia, cal augmentar la tensió de sortida; per a càrregues properes, una tensió massa alta pot causar danys als equips, per tant, cal reduir la tensió de sortida.
L'ajust del canviador de toma es pot ajustar dinàmicament segons la situació real de la càrrega per millorar la flexibilitat i adaptabilitat del sistema elèctric. Per exemple, en algunes àrees amb grans canvis de càrrega estacional, com l'augment de la càrrega dels aire acondicionat durant l'estiu i l'augment de la càrrega de calefacció durant l'hivern, el canviador de toma es pot ajustar per satisfer les necessitats de càrrega de diferents estacions.
Segon, optimitzar el funcionament del sistema elèctric
Augmentar el factor de potència
El factor de potència és un índex important per mesurar l'eficiència del sistema elèctric. Ajustant el canviador de toma, es pot canviar la tensió de sortida del transformador, així afegint al factor de potència de la càrrega. Per exemple, per a càrregues inductives, la tensió de sortida es pot augmentar lleugerament per reduir l'angle de retard de la corrent de càrrega respecte a la tensió, millorant així el factor de potència.
Augmentar el factor de potència pot reduir la transmissió de potència reactiva, reduir les pèrdues de línia i millorar l'eficiència global del sistema elèctric. Per exemple, en fàbriques, edificis comercials i altres llocs, ajustant razonablement el canviador de toma del transformador de potència, es pot millorar el factor de potència i reduir la factura d'electricitat.
Equilibrar la càrrega tri-fàsica
En un sistema elèctric tri-fàsic, hi pot haver un desequilibri de la càrrega tri-fàsica. El canviador de toma pot ajustar la tensió de sortida de cada fase per equilibrar la càrrega tri-fàsica en la mesura del possible, reduint la generació de corrents de seqüència zero i negativa, i millorant la stabilitat i fiabilitat del sistema elèctric. Per exemple, quan la càrrega d'una fase és massa greu, es pot augmentar lleugerament la tensió de sortida d'aquesta fase per reduir la corrent de càrrega, així assolint l'equilibri de la càrrega tri-fàsica.
Equilibrar les càrregues tri-fàsiques també pot allargar la vida útil dels transformadors i altres equips elèctrics. Per exemple, si la càrrega tri-fàsica està desequilibrada durant molt de temps, pot provocar sobrecalorament d'un voltatge de bobina del transformador, accelerar l'envejeciment de l'aïllament i reduir la vida útil del transformador.
Tercer, protegir els transformadors i els sistemes elèctrics
Protecció contra sobre-tensió i sub-tensió
Quan la tensió d'entrada és massa alta o massa baixa, el canviador de toma pot ajustar la tensió de sortida del transformador a temps per evitar que la sobre-tensió i la sub-tensió enduguin a dañar el transformador i els dispositius connectats. Per exemple, quan la tensió d'entrada supera la tensió nominal del transformador, el canviador de toma pot reduir la tensió de sortida i protegir l'aïllament i les bobines del transformador; quan la tensió d'entrada és inferior a la tensió nominal, el canviador de toma pot incrementar la tensió de sortida per assegurar el funcionament normal de la càrrega.
La sobre-tensió i la sub-tensió poden causar falles d'equip i talls d'electricitat, afectant el funcionament normal del sistema elèctric. A través de l'ajust del canviador de toma, es poden prevenir efectivament aquests problemes i millorar la seguretat i fiabilitat del sistema elèctric.
Amb dispositiu de protecció per relés
El canviador de toma es pot utilitzar en conjunció amb dispositius de protecció per relés per protegir els transformadors i els sistemes elèctrics. Per exemple, quan un transformador falla, el dispositiu de protecció per relés actua, tallant el subministrament d'electricitat. En aquest cas, el canviador de toma es pot ajustar automàticament a la posició adequada per evitar que la falla s'amplifiqui i preparar-se per al restabliment del subministrament d'electricitat després de la reparació de la falla.
L'acció del canviador de toma es pot controlar automàticament segons la senyal del dispositiu de protecció per relés per millorar la velocitat i precisió de la protecció. Per exemple, en cas de falla de curtcircuí a al sistema elèctric, el canviador de toma pot ajustar ràpidament la tensió de sortida, reduir la corrent de curtcircuí i atenuar l'impacte en els transformadors i altres equips.