Jaka jest różnica między transformatorem z nastawnikiem o stałych stopniach a transformatorem z nastawnikiem pod obciążeniem (OLTC)?

Stacjonarny przełącznik połączeń (Fixed Tap Changer) i przełącznik połączeń pod obciążeniem (OLTC) to urządzenia używane do regulacji napięcia wyjściowego transformatora, ale działają one inaczej i w różnych scenariuszach zastosowania. Oto różnice między tymi dwoma typami transformatorów:

Transformator ze stacjonarnym przełącznikiem połączeń (Fixed Tap Transformer)

Zasada działania

• Transformatory ze stacjonarnym przełącznikiem połączeń mają zwykle tylko jedno lub kilka predefiniowanych pozycji przełącznika, które określają stosunek transformatora.

• Gdy trzeba zmienić stosunek transformatora, obciążenie musi być odłączone, transformator musi być wyłączony, a przełączenie na żądaną pozycję odbywa się ręcznie lub za pomocą dodatkowego sprzętu.

• Ta operacja przełączania jest zwykle wykonywana w przypadku awarii transformatora, dlatego znana jest również jako Off-Load Tap Changer (OLT).

Cechy charakterystyczne

• Niskie koszty: W porównaniu do transformatorów z przełącznikiem połączeń pod obciążeniem, transformatory ze stacjonarnym przełącznikiem połączeń mają niższe koszty.

• Łatwa konserwacja: Ze względu na niską częstotliwość eksploatacji, stacjonarny przełącznik połączeń ma mniejszy zużycie i jest względnie łatwy w utrzymaniu.

• Ograniczenia zastosowania: Jest odpowiedni dla sytuacji, gdy obciążenie nie zmienia się znacznie lub nie wymaga częstej regulacji napięcia.

Przełącznik połączeń pod obciążeniem (OLTC)

Zasada działania

• Transformator z przełącznikiem połączeń pod obciążeniem może dostosowywać stosunek transformatora w stanie czynnym (czyli bez przerwania obciążenia).

• Dzięki wewnętrznemu mechanizmowi przełączania możliwe jest przełączanie między różnymi pozycjami połączeń, co umożliwia ciągłą regulację napięcia.

• Ta operacja przełączania może być wykonywana, gdy transformator pracuje pod obciążeniem, dlatego znany jest również jako przełącznik połączeń pod obciążeniem.

Cechy charakterystyczne

• Dynamiczna regulacja: Może dostosowywać napięcie w czasie rzeczywistym zgodnie z rzeczywistymi potrzebami sieci energetycznej, aby zapewnić jakość dostaw energii.

• Wysoka adaptacyjność: Jest odpowiedni dla sytuacji, gdy obciążenie zmienia się znacznie lub napięcie wymaga częstej regulacji.

• Wysokie koszty: Ze względu na techniczną złożoność, koszty przełącznika połączeń pod obciążeniem są wyższe niż koszty stacjonarnego przełącznika połączeń.

• Skomplikowana konserwacja: Przełącznik połączeń pod obciążeniem wymaga regularnej konserwacji, aby zapewnić niezawodną pracę, ze względu na swoją skomplikowaną wewnętrzną strukturę podczas pracy w stanie czynnym.

Porównanie scenariuszy zastosowania

Transformator ze stacjonarnym przełącznikiem połączeń

• Scenariusz zastosowania: Zastosowany w sytuacjach, gdy obciążenie jest stosunkowo stabilne, takich jak małe stacje dystrybucyjne i sieci energetyczne wiejskie.

• Zalety: Niskie koszty, prosta konserwacja.

• Wady: Niepraktyczna regulacja, wymagana przerwa w dostawie energii.

Transformator z przełącznikiem połączeń pod obciążeniem

• Scenariusz zastosowania: Zastosowany w sytuacjach, gdy obciążenie zmienia się znacznie i napięcie wymaga częstej regulacji, takich jak miejskie stacje dystrybucyjne i duże użytkownicy przemysłowi.

• Zalety: Możliwość dynamicznej regulacji napięcia, poprawa jakości dostaw energii.

• Wady: Wysokie koszty i skomplikowana konserwacja.

Podsumowanie

Transformator ze stacjonarnym przełącznikiem połączeń jest odpowiedni dla sytuacji, gdy zmiany obciążenia są niewielkie i częstotliwość regulacji jest niska, podczas gdy transformator z przełącznikiem połączeń pod obciążeniem jest odpowiedni dla sytuacji, gdy obciążenie zmienia się znacznie i napięcie wymaga dostosowania w czasie rzeczywistym. Wybór typu transformatora zależy od czynników takich jak konkretne wymagania dotyczące zastosowania, budżet kosztów i warunki konserwacji. Pomimo wysokich kosztów i skomplikowanej konserwacji, przełącznik połączeń pod obciążeniem jest szeroko stosowany w nowoczesnych systemach energetycznych ze względu na możliwość regulacji napięcia w stanie czynnym.