چه کاربردهایی وجود دارد که در زیرстанسیون‌ها از یک ترانسفورماتور خودکار به جای یک ترانسفورماتور عادی استفاده می‌شود

در زیرстанیون، در برخی موارد ترانسفورماتور خودکار می‌تواند جایگزین ترانسفورماتور معمولی شود و کاربردهای اصلی آن عبارتند از:

اول، انتقال برق

افزایش سطح ولتاژ

در انتقال برق در فواصل طولانی، برای کاهش ضرر خطوط، لازم است سطح ولتاژ را افزایش دهیم. ترانسفورماتور خودکار می‌تواند به راحتی ولتاژ را افزایش یا کاهش دهد تا نیازهای انتقال برق در سطوح مختلف ولتاژ را برآورده کند. به عنوان مثال، هنگام انتقال انرژی الکتریکی از یک نیروگاه به یک مرکز بار دور، می‌توان از ترانسفورماتور خودکار برای افزایش ولتاژ به سطح بالاتری مانند از ۱۱۰kV به ۲۲۰kV یا بیشتر استفاده کرد تا جریان خط را کاهش داده و ضررهای انتقال را کاهش دهد.

به دلیل اینکه بخشی از پیچش مشترک است، ضرر ترانسفورماتور خودکار کمتر و کارایی آن بالاتر از ترانسفورماتور معمولی است. این موضوع برای بهبود اقتصادی انتقال برق بسیار مهم است.

ارتباط با شبکه‌های با سطوح مختلف ولتاژ

زیرستانیون‌ها معمولاً نیاز دارند که شبکه‌های با سطوح مختلف ولتاژ را به هم متصل کنند تا توزیع و انتقال برق را انجام دهند. ترانسفورماتور خودکار می‌تواند به عنوان یک ترانسفورماتور میانجی عمل کند و دو سطح مختلف ولتاژ از شبکه برق را به هم متصل کند تا انتقال و تنظیم انرژی الکتریکی را بین آنها انجام دهد. به عنوان مثال، در یک زیرستانیون مرکزی، ممکن است نیاز باشد که شبکه‌های برق با دو سطح ولتاژ ۵۰۰kV و ۲۲۰kV را متصل کند و ترانسفورماتور خودکار می‌تواند تبدیل ولتاژ و انتقال برق بین این دو سطح ولتاژ را انجام دهد و نقش میانجی و هماهنگی را ایفا کند.

ظرفیت ترانسفورماتور خودکار می‌تواند به صورت انعطاف‌پذیری بر اساس نیازهای واقعی انتخاب شود تا نیازهای ارتباطی شبکه‌های برق با مقیاس‌های مختلف را برآورده کند. همزمان، ساختار آن نسبتاً فشرده است و مساحت کمی را اشغال می‌کند که برای استفاده در زیرستانیون‌های با فضای محدود مناسب است.

دوم، جبران بار غیرفعال

تنظیم بار غیرفعال

در سیستم برق، تعادل بار غیرفعال برای حفظ ثبات ولتاژ و بهبود کیفیت برق بسیار مهم است. ترانسفورماتور خودکار می‌تواند با تنظیم تاپ و تغییر مقادیر واکنشی ترانسفورماتور، بار غیرفعال در سیستم را تنظیم کند. به عنوان مثال، وقتی که بار غیرفعال اضافی در سیستم وجود دارد، می‌توان تاپ ترانسفورماتور خودکار را به صورت مناسب کاهش داد تا واکنش را افزایش داده و بار غیرفعال اضافی را جذب کند. وقتی که بار غیرفعال در سیستم کافی نیست، می‌توان تاپ بالاتر را افزایش داد تا واکنش را کاهش داده و بار غیرفعال مورد نیاز را ارائه دهد.

این قابلیت تنظیم بار غیرفعال می‌تواند ثبات و قابلیت اطمینان سیستم برق را بهبود بخشد و وقوع نوسانات ولتاژ و کاهش عامل توان را کاهش دهد.

بهبود عامل توان

ترانسفورماتورهای خودکار می‌توانند با دستگاه‌های جبران بار غیرفعال (مانند بانک‌های خازنه و واکنش‌دهنده‌ها) به صورت همزمان استفاده شوند تا عامل توان سیستم برق را بهبود بخشند. با انتخاب مناسب تاپ ترانسفورماتور خودکار و ظرفیت دستگاه جبران بار غیرفعال، عامل توان سیستم می‌تواند به ۱ نزدیک شود، کارایی استفاده از انرژی الکتریکی افزایش یابد و ضرر خط و هزینه برق کاهش یابد. به عنوان مثال، در زیرستانیون شرکت‌های صنعتی، می‌توان بر اساس مشخصات بار و نیازهای عامل توان، ترانسفورماتورهای خودکار و دستگاه‌های جبران بار غیرفعال مناسب را انتخاب کرد تا کنترل بهینه عامل توان را به دست آورد.

۳. کاربردهای خاص

محدود کردن جریان کوتاه‌مداری

در برخی موارد، ممکن است نیاز باشد که جریان کوتاه‌مداری در سیستم برق را محدود کنیم تا تجهیزات الکتریکی را محافظت کنیم و ایمنی سیستم را بهبود بخشیم. ترانسفورماتور خودکار می‌تواند با تنظیم تاپ، مقادیر ضدواکنش ترانسفورماتور را تغییر دهد تا اندازه جریان کوتاه‌مداری را محدود کند. به عنوان مثال، در یک زیرستانیون با جریان کوتاه‌مداری بالا، می‌توان تاپ ترانسفورماتور خودکار با ضدواکنش بالا را انتخاب کرد تا سطح جریان کوتاه‌مداری را کاهش داده و از خسارت تجهیزات الکتریکی به دلیل جریان کوتاه‌مداری بیش از حد جلوگیری کند.

علاوه بر این، ترانسفورماتور خودکار می‌تواند با دیگر دستگاه‌های محدودکننده جریان (مانند واکنش‌دهنده‌های محدودکننده جریان) به صورت همزمان استفاده شود تا اثر محدودکننده جریان کوتاه‌مداری را بیشتر بهبود بخشد.

تامین برق پشتیبان اضطراری

ترانسفورماتور خودکار می‌تواند به عنوان یک منبع برق پشتیبان اضطراری استفاده شود که در صورت خرابی یا تعمیر ترانسفورماتور اصلی می‌تواند به سرعت به کار گرفته شود تا تامین برق بدون وقفه سیستم برق را تضمین کند. به دلیل ساختار ساده ترانسفورماتور خودکار، سرعت شروع به کار آن سریع است و می‌تواند در زمان کوتاهی تامین برق را بازیابی کند و زمان وقفه برق و ضررهای آن را کاهش دهد. به عنوان مثال، در برخی از زیرستانیون‌های مهم، ترانسفورماتور خودکار به عنوان یک منبع برق پشتیبان اضطراری تجهیز شده تا قابلیت اطمینان و ثبات سیستم را بهبود بخشد.

به طور خلاصه، در زیرستانیون‌ها، ترانسفورماتورهای خودکار در انتقال برق، جبران بار غیرفعال و کاربردهای خاص برخی مزایایی دارند و در برخی موارد می‌توانند جایگزین ترانسفورماتورهای معمولی شوند و حفاظت از عملکرد ایمن، ثابت و کارآمد سیستم برق را فراهم کنند.