Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός μετατροπέα με σταθερή αλλαγή βυθμού και ενός μετατροπέα με αλλαγή βυθμού υπό φορτίο (OLTC);

Ο Σταθερός Ρυθμιστής Τάπ (Fixed Tap Changer) και ο Ρυθμιστής Τάπ Κατά Την Επιφορτισμένη Λειτουργία (On-Load Tap Changer, OLTC) είναι και οι δύο συσκευές που χρησιμοποιούνται για τον ελεγχό της εξόδου τάσης ενός Μετατροπείου, αλλά λειτουργούν διαφορετικά και σε διαφορετικά εφαρμοστικά σενάρια. Εδώ είναι οι διαφορές μεταξύ των δύο τύπων μετατροπείων:

Σταθερός Ρυθμιστής Τάπ (Fixed Tap Transformer)

Αρχή Λειτουργίας

• Τα μετατροπεία με σταθερό ρυθμιστή τάπ διαθέτουν συνήθως μόνο ένα ή λίγα προδιαθεσμένα θέσεις τάπ, τα οποία καθορίζουν το πηλίκο του μετατροπείου.

• Όταν χρειάζεται να αλλάξει το πηλίκο του μετατροπείου, πρέπει να αποσυνδεθεί η φορτία, να βγει το μετατροπείο από τη λειτουργία, και να αλλάξει με χέρι ή μέσω βοηθητικού εξοπλισμού στην επιθυμητή θέση τάπ.

• Αυτή η επιχείρηση αλλαγής συνήθως γίνεται κατά τη διάρκεια της αποπλήρωσης του μετατροπείου, γι' αυτό ονομάζεται επίσης Αποπλήρωσης Ρυθμιστής Τάπ (OLT).

Ιδιομορφίες

• Χαμηλότερο κόστος: Σε σύγκριση με τα μετατροπεία με ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία, τα μετατροπεία με σταθερό ρυθμιστή τάπ έχουν χαμηλότερο κόστος.

• Εύκολη συντήρηση: Λόγω της χαμηλής συχνότητας λειτουργίας, ο σταθερός ρυθμιστής τάπ έχει λιγότερη ένδειξη συνήθειας και είναι σχετικά εύκολος στη συντήρηση.

• Περιορισμός εφαρμογής: Είναι κατάλληλο για περιπτώσεις όπου η φορτία μεταβάλλεται λίγο ή δεν απαιτεί συχνή ρύθμιση τάσης.

Ρυθμιστής Τάπ Κατά Την Επιφορτισμένη Λειτουργία (OLTC)

Αρχή Λειτουργίας

• Το μετατροπείο με ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία μπορεί να προσαρμόσει το πηλίκο του μετατροπείου σε κατάσταση ζωής (δηλαδή, η φορτία δεν διακόπτεται).

• Μέσω του εσωτερικού μηχανισμού αλλαγής, είναι δυνατή η μεταβολή μεταξύ διαφορετικών θέσεων τάπ, ώστε να επιτευχθεί συνεχής ρύθμιση τάσης.

• Αυτή η επιχείρηση αλλαγής μπορεί να γίνει κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του μετατροπείου με ενέργεια, γι' αυτό ονομάζεται ρυθμιστής τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία.

Ιδιομορφίες

• Δυναμική ρύθμιση: Μπορεί να προσαρμόσει την τάση σε πραγματικό χρόνο με βάση την πραγματική ανάγκη του δικτύου, για να εξασφαλίσει την ποιότητα της παροχής ενέργειας.

• Μεγάλη προσαρμοστικότητα: Είναι κατάλληλο για περιπτώσεις όπου η φορτία μεταβάλλεται σημαντικά ή χρειάζεται συχνή ρύθμιση τάσης.

• Υψηλότερο κόστος: Λόγω της τεχνικής πολυπλοκότητας, το κόστος του ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία είναι υψηλότερο από τον σταθερό ρυθμιστή τάπ.

• Πολύπλοκη συντήρηση: Ο ρυθμιστής τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία χρειάζεται τακτική συντήρηση για να εξασφαλίσει αξιόπιστη λειτουργία, λόγω της πολύπλοκης εσωτερικής δομής του όταν λειτουργεί σε κατάσταση ζωής.

Σύγκριση εφαρμογικών σεναρίων

Μετατροπείο με σταθερό ρυθμιστή τάπ

• Εφαρμογικό σενάριο: Εφαρμόζεται σε περιπτώσεις όπου η φορτία είναι σχετικά σταθερή, όπως σε μικρά κατανεμητικά σταθμά και αγροτικά δίκτυα ενέργειας.

• Πλεονεκτήματα: Χαμηλό κόστος, απλή συντήρηση.

• Μειονεκτήματα: άνευ ηλεκτρικής ενέργειας ρύθμιση, απαιτεί επιχείρηση αποπλήρωσης.

Μετατροπείο με ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία

• Εφαρμογικό σενάριο: Εφαρμόζεται σε περιπτώσεις όπου η φορτία μεταβάλλεται σημαντικά και η τάση χρειάζεται να προσαρμοστεί συχνά, όπως σε κατανεμητικά σταθμά πόλεων και μεγάλους βιομηχανικούς χρήστες.

• Πλεονεκτήματα: μπορεί να προσαρμόσει δυναμικά την τάση, να βελτιώσει την ποιότητα της παροχής ενέργειας.

• Μειονεκτήματα: Υψηλό κόστος και πολύπλοκη συντήρηση.

Συμπέρασμα

Το μετατροπείο με σταθερό ρυθμιστή τάπ είναι κατάλληλο για περιπτώσεις όπου η φορτία μεταβάλλεται λίγο και η συχνότητα ρύθμισης είναι χαμηλή, ενώ το μετατροπείο με ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία είναι κατάλληλο για περιπτώσεις όπου η φορτία μεταβάλλεται σημαντικά και η τάση χρειάζεται να προσαρμοστεί σε πραγματικό χρόνο. Ο επιλεγμένος τύπος μετατροπείου εξαρτάται από παράγοντες όπως οι συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής, τον προϋπολογισμό κόστους και τις συνθήκες συντήρησης. Παρ' όλο που το ρυθμιστή τάπ κατά την επιφορτισμένη λειτουργία είναι ακριβό και πολύπλοκο στη συντήρηση, έχει ευρεία χρήση σε σύγχρονα συστήματα ενέργειας λόγω της δυνατότητας ρύθμισης τάσης σε κατάσταση ζωής.