ブースタートランスフォーマーにおけるタップチェンジャーの目的を説明できますか

ブースト変圧器における分接開関の主な用途は以下の通りです。

第一に、出力電圧を調整する

入力電圧の変化に対応する

電力システムでの入力電圧は、グリッドの負荷変動や発電設備の出力不安定など様々な理由で変動することがあります。分接開関は入力電圧の変化に応じて変圧比を調整し、出力電圧の安定性を維持します。例えば、入力電圧が低下した場合、分接開関を調整して変圧器の巻線比を増加させることで、出力電圧を高め、負荷の要求に応えることができます。

この調整機能は、ブースト変圧器の出力に接続された機器の適切な動作を確保するために不可欠です。例えば、工業生産では、一部の高精度機器は電圧の安定性に対して高い要求があり、電圧の変動が大きすぎると、機器の性能と寿命に影響を与える可能性があります。

異なる負荷要件に応える

異なる負荷には異なる電圧要件があります。分接開関は負荷の特性に応じて出力電圧を調整し、最適な電力伝送と機器運転効率を達成することができます。例えば、長距離送電線では、線路損失を減らすために出力電圧を高める必要があります。一方、近接負荷では、過度に高い電圧は機器の損傷につながるため、出力電圧を低減させる必要があります。

分接開関の調整は、実際の負荷状況に応じて動的に調整することで、電力システムの柔軟性と適応性を向上させることができます。例えば、季節による負荷変動が大きい地域では、夏の冷房負荷や冬の暖房負荷の増加に応じて、分接開関を調整して異なる季節の負荷要件に対応することができます。

第二に、電力システムの運転を最適化する

力率を向上させる

力率は電力システムの効率を測る重要な指標です。分接開関を調整することにより、変圧器の出力電圧を変え、負荷の力率に影響を与えることができます。例えば、インダクティブな負荷の場合、出力電圧を適切に増加させることで、負荷電流の位相遅れを減らし、力率を改善することができます。

力率を向上させることで、無効電力の伝送を減少させ、線路損失を減らし、電力システム全体の効率を向上させることができます。例えば、工場や商業ビルなどの場所では、ブースト変圧器の分接開関を適切に調整することで、力率を向上させ、電気料金を削減することができます。

三相負荷を平衡させる

三相電力システムでは、三相負荷の不均衡が生じることがあります。分接開関は各相の出力電圧を調整することで、三相負荷を可能な限りバランスさせ、ゼロ相電流と負相電流の発生を減らし、電力システムの安定性と信頼性を向上させることができます。例えば、ある相の負荷が重い場合、その相の出力電圧を適切に増加させることで、負荷電流を減らし、三相負荷のバランスを取ることができます。

三相負荷のバランスを取ることで、変圧器や他の電力機器の寿命を延ばすこともできます。例えば、長期にわたり三相負荷が不均衡になると、変圧器の一部の相の巻線が過熱し、絶縁劣化が加速され、変圧器の寿命が短くなります。

第三に、変圧器と電力システムを保護する

過電圧と低電圧からの保護

入力電圧が高すぎたり低すぎたりする場合、分接開関は変圧器の出力電圧を適時に調整し、過電圧や低電圧による変圧器や接続機器の損傷を防ぐことができます。例えば、入力電圧が変圧器の定格電圧を超えた場合、分接開関は出力電圧を低減させ、変圧器の絶縁と巻線を保護することができます。また、入力電圧が定格電圧よりも低い場合、分接開関は出力電圧を増加させて負荷の正常な動作を確保することができます。

過電圧や低電圧は機器の故障や停電を引き起こし、電力システムの正常な動作に影響を与えます。分接開関の調整を通じてこれらの問題を効果的に防止し、電力システムの安全性と信頼性を向上させることができます。

リレー保護装置との連携

分接開関はリレー保護装置と組み合わせて使用することで、変圧器と電力システムを保護することができます。例えば、変圧器に障害が発生した場合、リレー保護装置が作動して電源を遮断します。このような場合、分接開関は自動的に適切な位置に調整され、障害の拡大を防ぎ、障害修復後の電源復旧に備えます。

分接開関の動作はリレー保護装置からの信号に基づいて自動制御され、保護の応答速度と正確性を向上させることができます。例えば、電力システムで短絡障害が発生した場合、分接開関は迅速に出力電圧を調整し、短絡電流を減少させ、変圧器や他の機器への影響を緩和することができます。