Lisämuunnoksessa napojen vaihtaja pääasiassa toimii seuraavilla tavoilla:
Ensiksi, ulostulovoltan säätö
Sovittaminen syöttövoltan muutoksiin
Syöttövoltti sähköverkossa voi vaihdella monista syistä, kuten verkon kuormituksen muuttuminen ja tuotantolaitteiden epävakaa tuotanto. Napojen vaihtaja voi säätää muuntajan suhdetta syöttövoltan muutoksen mukaan, jotta ulostulovoltan vakaus voidaan ylläpitää. Esimerkiksi, kun syöttövoltage pudottuu, napojen vaihtajaa säädämällä ja lisäämällä muuntajan spiraalitehoja, ulostulovoltagea voidaan nostaa vastaamaan kuorman tarpeita.
Tämä säädöstoiminto on välttämätön varmistaakseen laitteen, joka on kytketty lisämuunnoksen ulostuloon, oikean toiminnan. Esimerkiksi teollisuustuotannossa jotkut korkeatarkkuuden laitteet vaativat erityisen vakaita voltageja, ja jos voltagefluktuatiot ovat liian suuret, laitteen suorituskyky ja elinkaari voivat kärsiä.
Vastaamalla eri kuormituksia
Eri kuormitukset saattavat vaatia erilaisia voltageja. Napojen vaihtaja voi säätää ulostulovoltta kuorman ominaisuuksien mukaan, jotta saavutetaan paras mahdollinen energiansiirto ja laiteteho. Esimerkiksi pitkille siirtolinjoille ulostulovoltageen on lisättävä, jotta vähennetään linjahäviöitä; lähelle oleville kuormituksille liian korkea voltage voi aiheuttaa laitteen vaurioitumisen, joten ulostulovoltageen on alennettava.
Napojen vaihtajan säädöt voidaan tehdä dynaamisesti sen mukaan, miten kuormitus todellisuudessa on, mikä parantaa sähköverkon joustavuutta ja sopeutumiskykyä. Esimerkiksi alueilla, joilla on merkittäviä vuodenaikaisia kuormituksen muutoksia, kuten ilmastointikuormituksen kasvu kesällä ja lämmityskuormituksen kasvu talvella, napojen vaihtajaa voidaan säätää vastaamaan eri vuodenaikojen kuormituksen tarpeisiin.
Toiseksi, sähköverkon toiminnan optimointi
Voimafaktorin lisääminen
Voimafaktori on tärkeä mittari sähköverkon tehokkuuden arvioimiseksi. Napojen vaihtajan säädöillä voidaan muuttaa muuntajan ulostulovoltage, mikä vaikuttaa kuorman voimafaktoriin. Esimerkiksi induktiivisille kuormituksille ulostulovoltagea voidaan sopivasti nostaa, mikä vähentää kuorman virran viivettä voltagea kohtaan, mikä puolestaan parantaa voimafaktoria.
Voimafaktorin lisääminen vähentää reaktivitehtävän siirtymistä, pienentää linjahäviöitä ja parantaa sähköverkon kokonaistehokkuutta. Esimerkiksi tehtaissa, kauppataloissa ja muissa paikoissa lisämuunnoksen napojen vaihtajan järkevä säädö voi parantaa voimafaktoria ja vähentää sähkömaksua.
Kolmenfaseisen kuorman tasapainottaminen
Kolmenfaseisessa sähköverkossa voi esiintyä kolmenfaseisten kuormitusten epätasapainoa. Napojen vaihtaja voi säätää jokaisen fasin ulostulovoltta tasapainottaakseen kolmenfaseisen kuorman mahdollisimman hyvin, vähentää nolla- ja negatiivijärjestysvirran syntymistä ja parantaa sähköverkon vakautta ja luotettavuutta. Esimerkiksi, kun yhden fasin kuormitus on liian raskas, kyseisen fasin ulostulovoltagea voidaan sopivasti nostaa, mikä vähentää kuormitusvirtaa ja saavutetaan kolmenfaseisen kuorman tasapaino.
Kolmenfaseisten kuormitusten tasapainottaminen voi myös pidentää muuntajien ja muiden sähkölaitteiden käyttöikää. Esimerkiksi, jos kolmenfaseinen kuormitus on epätasapainossa pitkään, se voi johtaa yhden fasin kierroksen ylikuumenemiseen, nopeuttaa eristyksen ikääntymistä ja lyhentää muuntajan käyttöikää.
Kolmanneksi, muuntajien ja sähköverkon suojeleminen
Suojelu ylivoltagee ja alivoltagee vastaan
Kun syöttövoltage on liian korkea tai liian alhainen, napojen vaihtaja voi säätää muuntajan ulostulovoltagea ajoissa, estääkseen ylivoltageen ja alivoltageen liittyvät vahingot muuntajalle ja kytkettyihin laitteisiin. Esimerkiksi, kun syöttövoltage ylittää muuntajan nimellisvoltageen, napojen vaihtaja voi alentaa ulostulovoltagea ja suojella muuntajan eristystä ja kierroksia; kun syöttövoltage on alhaisempi kuin muuntajan nimellisvoltage, napojen vaihtaja voi nostaa ulostulovoltagea, jotta taataan kuorman normaali toiminta.
Ylivoltage ja alivoltage voivat aiheuttaa laitteen vikoja ja sähkökatkoja, mikä vaikuttaa sähköverkon normaaliin toimintaan. Napojen vaihtajan säädöillä nämä ongelmat voidaan tehokkaasti ehkäistä ja sähköverkon turvallisuus ja luotettavuus voidaan parantaa.
Yhdessä relaissuojalaite
Napojen vaihtaja voidaan käyttää yhdessä relaissuojalaitteen kanssa suojellakseen muuntajia ja sähköverkkoa. Esimerkiksi, kun muuntaja epäonnistuu, relaissuojalaitteella voidaan katkaista sähkövarasto. Tällaisessa tapauksessa napojen vaihtajaa voidaan automaattisesti säätää sopivaan asentoon, estää vikkojen leviämistä ja valmistautua sähkövaraston palauttamiseen vian korjattuaan.
Napojen vaihtajan toiminta voidaan automaattisesti ohjata relaissuojalaitteen signaalin perusteella, mikä parantaa suojan vastausnopeutta ja tarkkuutta. Esimerkiksi, kun sähköverkossa tapahtuu lyhytsulku, napojen vaihtaja voi nopeasti säätää ulostulovoltagea, vähentää lyhytsulkuvirtaa ja lievittää vaikutusta muuntajiin ja muihin laitteisiin.