¿Puedes explicar el propósito de un cambiador de tomas en un transformador de realce?

En el transformador de potencia, el cambiador de tomas tiene principalmente los siguientes usos:

Primero, ajustar el voltaje de salida

Adaptarse a los cambios en el voltaje de entrada

El voltaje de entrada en el sistema eléctrico puede fluctuar por diversas razones, como cambios en la carga de la red y la inestabilidad en la salida del equipo de generación. El cambiador de tomas puede ajustar la relación de transformación según el cambio en el voltaje de entrada, para mantener la estabilidad del voltaje de salida. Por ejemplo, cuando el voltaje de entrada disminuye, al ajustar el cambiador de tomas e incrementar la relación de espiras del transformador, se puede aumentar el voltaje de salida para satisfacer las necesidades de la carga.

Esta función de regulación es esencial para garantizar el funcionamiento adecuado del equipo conectado a la salida del transformador de potencia. Por ejemplo, en la producción industrial, algunos equipos de alta precisión tienen altos requisitos de estabilidad de voltaje, y si las fluctuaciones de voltaje son demasiado grandes, pueden afectar el rendimiento y la vida útil del equipo.

Para satisfacer diferentes requisitos de carga

Diferentes cargas pueden tener diferentes requisitos de voltaje. El cambiador de tomas puede ajustar el voltaje de salida según las características de la carga para lograr la mejor transmisión de energía y eficiencia operativa del equipo. Por ejemplo, para líneas de transmisión a larga distancia, para reducir las pérdidas en la línea, es necesario aumentar el voltaje de salida; para cargas cercanas, un voltaje demasiado alto puede causar daños en el equipo, por lo que es necesario reducir el voltaje de salida.

El ajuste del cambiador de tomas puede ser modificado dinámicamente según la situación real de la carga para mejorar la flexibilidad y adaptabilidad del sistema eléctrico. Por ejemplo, en algunas áreas con grandes cambios de carga estacionales, como el aumento de la carga de aire acondicionado en verano y el aumento de la carga de calefacción en invierno, el cambiador de tomas puede ser ajustado para satisfacer las necesidades de carga de diferentes estaciones.

Segundo, optimizar la operación del sistema eléctrico

Aumentar el factor de potencia

El factor de potencia es un índice importante para medir la eficiencia del sistema eléctrico. Al ajustar el cambiador de tomas, se puede cambiar el voltaje de salida del transformador, afectando así el factor de potencia de la carga. Por ejemplo, para cargas inductivas, se puede aumentar ligeramente el voltaje de salida para reducir el ángulo de retraso de la corriente de carga respecto al voltaje, mejorando así el factor de potencia.

Aumentar el factor de potencia puede reducir la transmisión de potencia reactiva, disminuir las pérdidas en la línea y mejorar la eficiencia general del sistema eléctrico. Por ejemplo, en fábricas, edificios comerciales y otros lugares, al ajustar razonablemente el cambiador de tomas del transformador de potencia, se puede mejorar el factor de potencia y reducir la factura de electricidad.

Equilibrar la carga trifásica

En un sistema eléctrico trifásico, puede haber un desequilibrio en la carga trifásica. El cambiador de tomas puede ajustar el voltaje de salida de cada fase para equilibrar la carga trifásica lo más posible, reducir la generación de corriente de secuencia cero y negativa, y mejorar la estabilidad y confiabilidad del sistema eléctrico. Por ejemplo, cuando la carga de una fase es demasiado pesada, se puede aumentar ligeramente el voltaje de salida de esa fase para reducir la corriente de carga, logrando así el equilibrio de la carga trifásica.

Equilibrar las cargas trifásicas también puede extender la vida útil de los transformadores y otros equipos eléctricos. Por ejemplo, si la carga trifásica está desequilibrada durante mucho tiempo, puede llevar a un sobrecalentamiento de un viento de una fase del transformador, acelerar el envejecimiento del aislamiento y reducir la vida útil del transformador.

Tercero, proteger los transformadores y sistemas eléctricos

Protección contra sobretensión y sub tensión

Cuando el voltaje de entrada es demasiado alto o demasiado bajo, el cambiador de tomas puede ajustar el voltaje de salida del transformador a tiempo para evitar que la sobretensión o la sub tensión dañen el transformador y los dispositivos conectados. Por ejemplo, cuando el voltaje de entrada excede el voltaje nominal del transformador, el cambiador de tomas puede reducir el voltaje de salida y proteger el aislamiento y los vientos del transformador; cuando el voltaje de entrada es inferior al voltaje nominal, el cambiador de tomas puede aumentar el voltaje de salida para garantizar el funcionamiento normal de la carga.

La sobretensión y la sub tensión pueden causar fallos en el equipo y cortes de energía, afectando el funcionamiento normal del sistema eléctrico. A través del ajuste del cambiador de tomas, estos problemas se pueden prevenir efectivamente y mejorar la seguridad y confiabilidad del sistema eléctrico.

Con dispositivo de protección por relé

El cambiador de tomas se puede usar en conjunto con dispositivos de protección por relé para proteger los transformadores y los sistemas eléctricos. Por ejemplo, cuando un transformador falla, el dispositivo de protección por relé actúa, cortando el suministro de energía. En este caso, el cambiador de tomas se puede ajustar automáticamente a la posición apropiada para evitar que el fallo se expanda y prepararse para la restauración del suministro de energía después de que se repare el fallo.

La acción del cambiador de tomas se puede controlar automáticamente según la señal del dispositivo de protección por relé para mejorar la velocidad y precisión de la protección. Por ejemplo, en caso de un fallo de cortocircuito en el sistema eléctrico, el cambiador de tomas puede ajustar rápidamente el voltaje de salida, reducir la corriente de cortocircuito y mitigar el impacto en los transformadores y otros equipos.