Каква е разликата между трансформатор с фиксирана избираема обмотка и трансформатор с избираема обмотка под натовареност (OLTC)?

Фиксираните тапчейнджъри (Fixed Tap Changer) и тапчейнджърите под нагрузка (On-Load tap changer, OLTC) са устройства, използвани за регулиране на изходното напрежение на трансформатор, но работят по различен начин и в различни приложени сценарии. Ето разликите между двете типа трансформатори:

Трансформатор с фиксиран тапчейнджър (Fixed Tap Transformer)

Работен принцип

• Трансформаторите с фиксиран тапчейнджър обикновено имат само едно или няколко предварително зададени положения на тапчейнджъра, които определят отношенията на трансформатора.

• Когато е необходимо да се промени отношението на трансформатора, трябва да се откъсне нагрузката, трансформаторът да бъде извън експлойтация, ръчно или чрез допълнително оборудване да се превключат към желаната позиция на тапчейнджъра.

• Тази операция за превключване обикновено се извършва при прекъсване на трансформатора, затова е известна още като Off-Load Tap Changer (OLT).

Особености

• По-ниска цена: В сравнение с трансформаторите с тапчейнджър под нагрузка, трансформаторите с фиксиран тапчейнджър имат по-ниска цена.

• Лесна поддръжка: Заради ниската честота на експлоатация, фиксираните тапчейнджъри имат по-малко износ и са относително лесни за поддръжка.

• Ограничения в приложението: Подходящи са за случаи, когато нагрузката малко се изменя или не е необходима честа регулация на напрежението.

Тапчейнджър под нагрузка (OLTC)

Работен принцип

• Трансформаторите с тапчейнджър под нагрузка могат да регулират отношенията на трансформатора в живо състояние (т.е. без прекъсване на нагрузката).

• Чрез вътрешния механизъм за превключване е възможно да се превключва между различни положения на тапчейнджъра, за да се постигне непрекъсната регулация на напрежението.

• Тази операция за превключване може да се извърши, когато трансформаторът работи с напрежение, затова е известен още като тапчейнджър под нагрузка.

Особености

• Динамична регулация: Може да регулира напрежението в реално време според действителната нужда на електроенергийната мрежа, за да се осигури качеството на доставката на енергия.

• Силна адаптивност: Подходящи са за случаи, когато нагрузката се изменя значително или е необходимо често да се регулира напрежението.

• По-висока цена: Затова, че технологията е сложна, цената на тапчейнджъра под нагрузка е по-висока от цената на фиксиран тапчейнджър.

• Сложна поддръжка: Тапчейнджърът под нагрузка изисква регулярна поддръжка, за да се осигури надеждна работа, поради сложната вътрешна структура, когато работи в живо състояние.

Сравнение на приложени сценарии

Трансформатор с фиксиран тапчейнджър

• Приложение: Приложим за случаи, когато нагрузката е относително стабилна, като малки електроразпределителни станции и селски електропроводни мрежи.

• Преимущества: Ниска цена, лесна поддръжка.

• Недостатъци: неудобно регулиране, необходима е операция при прекъснато напрежение.

Трансформатор с тапчейнджър под нагрузка

• Приложение: Приложим за случаи, когато нагрузката се изменя значително и е необходимо често да се регулира напрежението, като градски електроразпределителни станции и големи индустриални потребители.

• Преимущества: може да регулира напрежението динамично, подобрява качеството на доставката на енергия.

• Недостатъци: Висока цена и сложна поддръжка.

Резюме

Трансформаторът с фиксиран тапчейнджър е подходящ за случаи, когато нагрузката малко се изменя и честотата на регулацията е ниска, докато трансформаторът с тапчейнджър под нагрузка е подходящ за случаи, когато нагрузката се изменя значително и е необходимо да се регулира напрежението в реално време. Изборът на типа трансформатор зависи от фактори като конкретните изисквания за приложение, бюджета за разходи и условията за поддръжка. Въпреки че тапчейнджърът под нагрузка е скъп и сложен за поддръжка, той е широко използван в модерните електроенергийни системи поради способността си да регулира напрежението в живо състояние.