Qual è la differenza tra un trasformatore con cambio di presa fisso e un trasformatore con cambio di presa a carico (OLTC)

Il Fixed Tap Changer (Fixed Tap Changer) e l'On-Load tap changer (OLTC) sono entrambi dispositivi utilizzati per regolare la tensione di uscita di un trasformatore, ma funzionano in modo diverso e in scenari applicativi differenti. Ecco le differenze tra i due tipi di trasformatori:

Trasformatore a presa fissa (Fixed Tap Transformer)

Principio di funzionamento

• I trasformatori con presa fissa solitamente hanno solo una o poche posizioni preimpostate, che determinano il rapporto del trasformatore.

• Quando è necessario modificare il rapporto del trasformatore, è necessario disconnettere il carico, mettere il trasformatore fuori servizio e cambiare manualmente o tramite attrezzature ausiliarie alla posizione desiderata.

• Questa operazione di commutazione viene solitamente eseguita in caso di interruzione del trasformatore, per cui è anche noto come Off-Load Tap Changer (OLT).

Caratteristiche

• Costo inferiore: Rispetto ai trasformatori con commutatore a carico, i trasformatori a presa fissa hanno un costo inferiore.

• Manutenzione facile: A causa della bassa frequenza di utilizzo, il commutatore a presa fissa ha meno usura ed è relativamente facile da mantenere.

• Limitazione applicativa: È adatto per situazioni in cui il carico cambia poco o non richiede regolazioni frequenti della tensione.

Commutatore a carico (OLTC)

Principio di funzionamento

• Il trasformatore con commutatore a carico può regolare il rapporto del trasformatore in stato di funzionamento (cioè senza interrompere il carico).

• Attraverso il meccanismo di commutazione interno, è possibile passare tra diverse posizioni di presa, al fine di ottenere una regolazione continua della tensione.

• Questa operazione di commutazione può essere eseguita quando il trasformatore è in funzione, per cui è anche noto come commutatore a carico.

Caratteristiche

• Regolazione dinamica: Può regolare la tensione in tempo reale in base alle effettive esigenze della rete elettrica per garantire la qualità dell'energia fornita.

• Adattabilità elevata: È adatto per situazioni in cui il carico varia significativamente o la tensione deve essere regolata frequentemente.

• Costo superiore: A causa della complessità tecnica, il costo del commutatore a carico è superiore rispetto a quello a presa fissa.

• Manutenzione complessa: Il commutatore a carico richiede manutenzioni regolari per garantire un funzionamento affidabile, a causa della sua struttura interna complessa quando lavora in stato di funzionamento.

Confronto degli scenari di applicazione

Trasformatore a presa fissa

• Scenario di applicazione: Applicabile a situazioni in cui il carico è relativamente stabile, come piccole stazioni di distribuzione e reti elettriche rurali.

• Vantaggi: Costo basso, manutenzione semplice.

• Svantaggi: Regolazione scomoda, necessario l'interruzione dell'alimentazione per l'operazione.

Trasformatore con commutatore a carico

• Scenario di applicazione: Applicabile a situazioni in cui il carico varia significativamente e la tensione deve essere regolata frequentemente, come stazioni di distribuzione urbane e grandi utenti industriali.

• Vantaggi: può regolare dinamicamente la tensione, migliorando la qualità dell'energia fornita.

• Svantaggi: Costo elevato e manutenzione complessa.

Riepilogo

Il trasformatore a presa fissa è adatto per situazioni in cui il carico varia poco e la frequenza di regolazione è bassa, mentre il trasformatore con commutatore a carico è adatto per situazioni in cui il carico varia significativamente e la tensione deve essere regolata in tempo reale. La scelta del tipo di trasformatore dipende da fattori come le esigenze specifiche dell'applicazione, il budget di costo e le condizioni di manutenzione. Anche se il commutatore a carico è costoso e complesso da mantenere, è ampiamente utilizzato nei sistemi elettrici moderni per la sua capacità di regolare la tensione in stato di funzionamento.