W wzmocnionym transformatorze przełącznik tapów ma głównie następujące zastosowania:
Po pierwsze, dostosowanie napięcia wyjściowego
Dostosowanie do zmian napięcia wejściowego
Napięcie wejściowe w systemie energetycznym może ulec wahaniom z różnych powodów, takich jak zmiany obciążenia sieci i niestabilność wydajności sprzętu produkcyjnego. Przełącznik tapów może dostosować stosunek transformacji w zależności od zmian napięcia wejściowego, aby utrzymać stabilność napięcia wyjściowego. Na przykład, gdy napięcie wejściowe spada, poprzez dostosowanie przełącznika tapów i zwiększenie stosunku liczby zwitkowań transformatora, napięcie wyjściowe można zwiększyć, aby spełnić potrzeby obciążenia.
Ta funkcja regulacji jest niezbędna do zapewnienia prawidłowej pracy sprzętu podłączonego do wyjścia wzmocnionego transformatora. Na przykład, w produkcji przemysłowej niektóre urządzenia wysokiej precyzji mają wysokie wymagania dotyczące stabilności napięcia, a zbyt duże wahania napięcia mogą wpływać na ich wydajność i żywotność.
Spełnienie różnych wymagań obciążenia
Różne obciążenia mogą mieć różne wymagania co do napięcia. Przełącznik tapów może dostosować napięcie wyjściowe w zależności od charakterystyki obciążenia, aby osiągnąć najlepszą efektywność przesyłania energii i działania sprzętu. Na przykład, dla linii przesyłowych o dużej długości, aby zmniejszyć straty w linii, napięcie wyjściowe musi być zwiększone; dla obciążeń w pobliżu, zbyt wysokie napięcie może spowodować uszkodzenie sprzętu, dlatego napięcie wyjściowe musi być obniżone.
Regulacja przełącznika tapów może być dynamicznie dostosowywana w zależności od rzeczywistej sytuacji obciążenia, aby zwiększyć elastyczność i adaptacyjność systemu energetycznego. Na przykład, w niektórych regionach z dużymi sezonowymi zmianami obciążenia, takimi jak wzrost obciążenia klimatyzacją latem i ogrzewaniem zimą, przełącznik tapów może być dostosowany, aby spełnić potrzeby obciążenia w różnych porach roku.
Po drugie, optymalizacja działania systemu energetycznego
Zwiększenie współczynnika mocy
Współczynnik mocy to ważny wskaźnik mierzący efektywność systemu energetycznego. Poprzez dostosowanie przełącznika tapów, można zmienić napięcie wyjściowe transformatora, co wpływa na współczynnik mocy obciążenia. Na przykład, dla obciążeń indukcyjnych, napięcie wyjściowe można odpowiednio zwiększyć, aby zmniejszyć kąt opóźnienia prądu obciążenia względem napięcia, co prowadzi do zwiększenia współczynnika mocy.
Zwiększenie współczynnika mocy może zmniejszyć przesyłanie mocy reaktywnej, obniżyć straty w linii i poprawić ogólną efektywność systemu energetycznego. Na przykład, w fabrykach, budynkach handlowych i innych miejscach, poprzez rozsądne dostosowanie przełącznika tapów wzmocnionego transformatora, można zwiększyć współczynnik mocy i obniżyć rachunek za energię elektryczną.
Zbilansowanie obciążenia trójfazowego
W systemie trójfazowym może wystąpić niezbalansowanie obciążenia trójfazowego. Przełącznik tapów może dostosować napięcie wyjściowe każdej fazy, aby jak najbardziej zbilansować obciążenie trójfazowe, zmniejszyć generację prądu zerowego i ujemnego, i poprawić stabilność i niezawodność systemu energetycznego. Na przykład, gdy obciążenie jednej fazy jest zbyt duże, napięcie wyjściowe tej fazy można odpowiednio zwiększyć, aby zmniejszyć prąd obciążenia, co pozwoli na zbilansowanie obciążenia trójfazowego.
Zbilansowanie obciążenia trójfazowego może również przedłużyć żywotność transformatorów i innych urządzeń energetycznych. Na przykład, jeśli obciążenie trójfazowe jest długotrwałe niezbalansowane, może to prowadzić do nadmiernego nagrzewania się jednego zwinięcia transformatora, przyspieszać starzenie się izolacji i skracać żywotność transformatora.
Po trzecie, ochrona transformatorów i systemów energetycznych
Ochrona przed przepięciem i niedopięciem
Gdy napięcie wejściowe jest zbyt wysokie lub zbyt niskie, przełącznik tapów może w czasie dostosować napięcie wyjściowe transformatora, aby zapobiec uszkodzeniu transformatora i podłączonych urządzeń przez przepięcie lub niedopięcie. Na przykład, gdy napięcie wejściowe przekracza nominalne napięcie transformatora, przełącznik tapów może obniżyć napięcie wyjściowe, chroniąc izolację i zwinięcia transformatora; gdy napięcie wejściowe jest niższe niż nominalne, przełącznik tapów może zwiększyć napięcie wyjściowe, aby zapewnić prawidłowe działanie obciążenia.
Przepięcia i niedopięcia mogą powodować awarie sprzętu i przerwy w dostawie energii, wpływając na prawidłowe działanie systemu energetycznego. Poprzez regulację przełącznika tapów, te problemy można skutecznie zapobiegać, zwiększając bezpieczeństwo i niezawodność systemu energetycznego.
Z urządzeniem ochrony relacyjnej
Przełącznik tapów może być używany w połączeniu z urządzeniami ochrony relacyjnej, aby chronić transformatory i systemy energetyczne. Na przykład, gdy transformator ulegnie awarii, urządzenie ochrony relacyjnej zadziała, odłączając zasilanie. W takiej sytuacji przełącznik tapów może automatycznie dostosować się do odpowiedniej pozycji, aby zapobiec rozszerzeniu awarii i przygotować się do przywrócenia zasilania po naprawie awarii.
Działanie przełącznika tapów może być automatycznie kontrolowane na podstawie sygnałów z urządzenia ochrony relacyjnej, aby zwiększyć szybkość i dokładność ochrony. Na przykład, w przypadku awarii krótkiego spięcia w systemie energetycznym, przełącznik tapów może szybko dostosować napięcie wyjściowe, zmniejszyć prąd krótkiego spięcia i złagodzić wpływ na transformatory i inne urządzenia.