A növelő transzformátorban a csapófokváltó elsősorban a következő célokat szolgálja:
Első, a kimeneti feszültség beállítása
Beilleszkedés a bemeneti feszültség változásaihoz
A villamosenergia-rendszerben a bemeneti feszültség számos okból változhat, például a hálózat terhelésének módosulása, vagy a generáló berendezések instabil teljesítménye miatt. A csapófokváltó a bemeneti feszültség változása alapján állíthatja be a transzformációs arányt, hogy a kimeneti feszültség stabilitását fenntartsa. Például, ha a bemeneti feszültség csökken, a csapófokváltó beállításának és a transzformátor tevékenységi arányának növelésével a kimeneti feszültséget emelhetjük, hogy a terhelés igényeit kielégítsük.
Ez a szabályozási funkció létfontosságú azon berendezések megfelelő működéséhez, amelyek a növelő transzformátor kimenetére vannak kapcsolva. Például az ipari termelésben néhány nagy pontosságú eszköz magas követelményeket támaszt a feszültségstabilitásra, és ha a feszültség-fluktuációk túl nagyok, ez hatással lehet az eszköz teljesítményére és élettartamára.
Különböző terhelési igények kielégítése
Különböző terhelések különböző feszültség-igényekkel járhatnak. A csapófokváltó a terhelés jellemzői szerint állíthatja a kimeneti feszültséget, hogy a legjobb energiaátviteli és berendezésműködési hatékonyságot elérje. Például hosszú távú átviteli vonalak esetén, a vonalveszteségek csökkentéséhez a kimeneti feszültséget növelni kell; közeli terhelések esetén a túl magas feszültség eszközsebzést okozhat, így a kimeneti feszültséget csökkenteni kell.
A csapófokváltó beállításának dinamikus módosítása a tényleges terhelési helyzet alapján javíthatja a villamosenergia-rendszer rugalmasságát és alkalmazkodó képességét. Például olyan területeken, ahol nagy szezonális terhelési változások tapasztalhatók, mint a nyári légkondicionálási terhelés növekedése, vagy a téli fűtési terhelés növekedése, a csapófokváltót úgy állíthatják be, hogy különböző szezonális terhelési igényeket kielégítsen.
Második, a villamosenergia-rendszer működésének optimalizálása
Teljesítményfaktor növelése
A teljesítményfaktor egy fontos mutató a villamosenergia-rendszer hatékonyságának mérésére. A csapófokváltó beállításának módosításával a transzformátor kimeneti feszültségét változtathatjuk, ezzel befolyásolva a terhelés teljesítményfaktorát. Például induktív terhelések esetén a kimeneti feszültséget megfelelően növelve csökkenthetjük a terhelési áram fáziskésését, ami a teljesítményfaktor javítását eredményezi.
A teljesítményfaktor növelése csökkentheti a reaktív teljesítmény átvitelét, csökkentheti a vonalveszteségeket, és javíthatja a villamosenergia-rendszer teljes hatékonyságát. Például gyárakban, kereskedelmi épületekben és hasonló helyeken a növelő transzformátor csapófokváltójának megfelelő beállításával javítható a teljesítményfaktor, és csökkenthető a villanyfogyasztási díj.
Háromfázisú terhelés kiegyensúlyozása
Egy háromfázisú villamosenergia-rendszerben a háromfázisú terhelés kiegyensúlyozatlan lehet. A csapófokváltó a különböző fázisok kimeneti feszültségét állíthatja be, hogy a háromfázisú terhelést minél többet kiegyensúlyozza, csökkentve a nulladrendű és negatív rendű áramok előállítását, és javítva a villamosenergia-rendszer stabilitását és megbízhatóságát. Például, ha egy fázis terhelése túl nagy, a fázis kimeneti feszültségét megfelelően növelve csökkenthetjük a terhelési áramot, így elérhető a háromfázisú terhelés kiegyensúlyozása.
A háromfázisú terhelések kiegyensúlyozása hosszabbíthatja a transzformátorok és más villamosenergia-berendezések élettartamát is. Például, ha a háromfázisú terhelés hosszú ideig kiegyensúlyozatlan, ez a transzformátor egyik fázis-körültekercsének túlmelegedését okozhatja, gyorsíthatja a izoláció öregedését, és csökkentheti a transzformátor élettartamát.
Harmadik, a transzformátorok és a villamosenergia-rendszerek védelme
Túlfeszültség és alulfeszültség elleni védelem
Ha a bemeneti feszültség túl magas vagy túl alacsony, a csapófokváltó időben beállíthatja a transzformátor kimeneti feszültségét, hogy a túlfeszültség és alulfeszültség ne károsítsa a transzformátort és a hozzá kapcsolt eszközöket. Például, ha a bemeneti feszültség meghaladja a transzformátor nominális feszültségét, a csapófokváltó csökkentheti a kimeneti feszültséget, és így védheti a transzformátor izolációját és tekercseit; Ha a bemeneti feszültség alacsonyabb, mint a nominális, a csapófokváltó növelheti a kimeneti feszültséget, hogy a terhelés normális működését biztosítsa.
A túlfeszültség és alulfeszültség eszközhibákat és energiaszüneteket okozhat, ami a villamosenergia-rendszer normális működését befolyásolja. A csapófokváltó beállításának módosításával hatékonyan elkerülhetők ezek a problémák, és javítható a villamosenergia-rendszer biztonsága és megbízhatósága.
Relévédelmi eszközökkel való együttdolgozás
A csapófokváltó relévédelmi eszközökkel együtt működve védheti a transzformátorokat és a villamosenergia-rendszereket. Például, ha a transzformátor hibás, a relévédelmi eszköz működni fog, és a tápellátást lekapcsolja. Ebben az esetben a csapófokváltó automatikusan a megfelelő pozícióba állítható, hogy a hiba további terjedését megakadályozza, és felkészüljön a hiba utáni tápellátás helyreállítására.
A csapófokváltó működését a relévédelmi eszköz jelei alapján automatikusan irányíthatjuk, hogy javítsuk a védelem válaszidőjét és pontosítjuk. Például, ha a villamosenergia-rendszerben rövidzárlat történik, a csapófokváltó gyorsan beállíthatja a kimeneti feszültséget, csökkentheti a rövidzárlati áramot, és enyhítheti a transzformátorok és más eszközök hatását.