משתנה הטאפ השטחי (Fixed Tap Changer) ומשתנה הטאפ תחת עומס (On-Load tap changer - OLTC) הם שני מכשירים המשמשים לרגולציה של מתח הפלט של טרנספורטר, אך הם פועלים באופן שונה ובמצבים יישומיים שונים. להלן ההבדלים בין שני סוגי הטרנספורטרים:
משתנה הטאפ השטחי (Fixed Tap Transformer)
עקרון פעולה
משתני טאפ שטחיים בדרך כלל יש להם רק מיקום טאף אחד או מספר מיקומי טאף מוגדרים מראש, המגדירים את היחס של הטרנספורטר.
כאשר יש צורך לשנות את היחס של הטרנספורטר, על האומלץ להתנתק, הטרנספורטר יוצא מהפעילות, והחלפת הטאף מתבצעת ידנית או באמצעות ציוד עזר למיקום הטאף הרצוי.
הפעולה הזו בדרך כלל מתבצעת במהלך עצירת הטרנספורטר, ולכן היא ידועה גם כמשתנה טאף ללא עומס (OLT).
מאפיינים מיוחדים
עלות נמוכה יותר: בהשוואה למשתני טאף תחת עומס, משתני טאף שטחיים הם זולים יותר.
תחזוקה קלה: בשל תדירות פעולה נמוכה, למשתני טאף שטחיים יש פחותึก ותחזוקתם קלה יחסית.
גבלת שימוש: הוא מתאים למקרים בהם העומס משתנה מעט או לא דרושה רגולציה תכופה של המתח.
משתנה הטאף תחת עומס (OLTC)
עקרון פעולה
משתני טאף תחת עומס יכולים לכוונן את היחס של הטרנספורטר במצב פעיל (כלומר, האומלץ אינו מתנתק).
באמצעותกลаниз החלפה פנימי, ניתן לעבור בין מיקומי טאף שונים, כך שיכולים להשיג רגולציה מתמדת של המתח.
הפעולה הזו יכולה להתבצע כאשר הטרנספורטר עובד עם חשמל, לכן היא ידועה גם כמשתנה טאף תחת עומס.
מאפיינים מיוחדים
רגולציה דינמית: הוא יכול לקבוע את המתח בזמן אמת בהתאם לדרישה האמיתית של הרשת החשמלית כדי להבטיח את איכות האספקה החשמלית.
תאימות חזקה: הוא מתאים למקרים בהם העומס משתנה מאוד או שמתח צריך להיות מכוון תכופות.
עלות גבוהה יותר: בגלל מורכבות טכנולוגית, העלות של משתני טאף תחת עומס גבוהה יותר מאשר משתני טאף שטחיים.
תחזוקה מורכבת: למשתני טאף תחת עומס יש צורך בתחזוקה תקופתית כדי להבטיח פעולה מהימנה עקב המבנה הפנימי המורכב שלהם בעת עבודה במצב פעיל.
השוואת סצנאריות שימוש
משתני טאף שטחיים
סצנת שימוש: מתאים למקרים בהם העומס יציב יחסית, כמו תחנות התפזרות חשמל קטנות ורשתות חשמל כפריות.
יתרונות: עלות נמוכה, תחזוקה פשוטה.
חסרונות: התאמה בלתי נוחה, יש צורך בעסקת חשמל.
משתני טאף תחת עומס
סצנת שימוש: מתאים למקרים בהם העומס משתנה מאוד ומתח צריך להיות מכוון תכופות, כמו תחנות התפזרות חשמל עירוניות ומשתמשים תעשייתיים גדולים.
יתרונות: יכול לקבוע את המתח בצורה דינמית, לשפר את איכות האספקה החשמלית.
חסרונות: עלות גבוהה ותחזוקה מורכבת.
סיכום
משתני טאף שטחיים מתאימים למקרים בהם העומס משתנה מעט ותדירות הרגולציה נמוכה, בעוד משתני טאף תחת עומס מתאימים למקרים בהם העומס משתנה מאוד ומתח צריך להיות מכוון בזמן אמת. סוג הטרנספורטר שנבחר תלוי במגוון גורמים כגון דרישות יישום ספציפיות, תקציב עלות ותנאי תחזוקה. למרות שהמשתני טאף תחת עומס הם יקרים ומסובכים לתפעול, הם בשימוש נרחב במערכות חשמל מודרניות בזכות יכולתם לקבוע מתח במצב פעיל.