Jakie są zastosowania, w których autotransformator jest używany zamiast zwykłego transformatora w stacjach transformatorowych?

W stacji przekształcającej autotransformator w niektórych przypadkach może zastąpić zwykły transformator, a jego zastosowanie ma głównie następujące aspekty:

Po pierwsze, przesyłanie energii

Zwiększenie poziomu napięcia

W długodystansowym przesyłaniu energii, aby zmniejszyć straty liniowe, konieczne jest zwiększenie poziomu napięcia. Autotransformator może łatwo zwiększać lub zmniejszać napięcie, aby spełnić potrzeby przesyłania energii na różnych poziomach napięcia. Na przykład, gdy energia elektryczna jest transportowana z elektrowni do odległego centrum obciążeń, autotransformator może być używany do zwiększenia napięcia do wyższego poziomu, takiego jak z 110kV do 220kV lub więcej, aby zmniejszyć prąd liniowy i obniżyć straty przesyłania.

Ponieważ część cewki jest wspólna, straty w autotransformatorze są mniejsze, a jego wydajność jest wyższa niż w zwykłym transformatorze. Ma to duże znaczenie dla poprawy ekonomii przesyłania energii.

Łączenie sieci o różnych poziomach napięcia

Stacje przekształcające zwykle muszą łączyć sieci o różnych poziomach napięcia, aby umożliwić dystrybucję i przesyłanie energii. Autotransformator może być używany jako transformator połączeniowy, aby połączyć dwie różne sieci o różnych poziomach napięcia, umożliwiając wzajemne przesyłanie i regulację energii elektrycznej. Na przykład, w węzłowej stacji przekształcającej, może być konieczne połączenie sieci o dwóch poziomach napięcia 500kV i 220kV, a autotransformator może wykonywać konwersję napięcia i przesyłanie energii między tymi dwoma poziomami napięcia, pełniąc rolę pośrednika i koordynatora.

Moc autotransformatora można elastycznie wybierać w zależności od rzeczywistych potrzeb, aby spełnić wymagania dotyczące łączenia sieci o różnych skalach. Ponadto jego struktura jest stosunkowo zwarta, zajmuje małą powierzchnię, co sprawia, że jest odpowiednia do użycia w stacjach przekształcających o ograniczonej przestrzeni.

Po drugie, kompensacja mocy bierną

Regulacja mocy bierną

W systemie energetycznym, bilans mocy bierną jest bardzo ważny, aby utrzymać stabilność napięcia i poprawić jakość energii. Autotransformator może regulować moc bierną w systemie, dostosowując tap i zmieniając wartość indukcyjności transformatora. Na przykład, gdy w systemie występuje nadmiar mocy bierną, tap autotransformatora można odpowiednio obniżyć, aby zwiększyć wartość indukcyjności i absorbuować nadmiar mocy bierną. Gdy moc bierną w systemie jest niewystarczająca, można podnieść wysoki konektor, aby zmniejszyć wartość indukcyjności i dostarczyć wymaganą moc bierną.

Ta funkcja regulacji mocy bierną może poprawić stabilność i niezawodność systemu energetycznego oraz zmniejszyć występowanie fluktuacji napięcia i spadku współczynnika mocy.

Poprawa współczynnika mocy

Autotransformatory mogą być używane w połączeniu z urządzeniami kompensacji mocy bierną (takimi jak baterie kondensatorów, reaktory itp.), aby poprawić współczynnik mocy systemu energetycznego. Współczynnik mocy systemu może być bliski 1, efektywność wykorzystania energii elektrycznej może być zwiększona, a straty liniowe i koszty energii mogą być zmniejszone poprzez rozsądny wybór tap autotransformatora i mocy urządzenia kompensacji mocy bierną. Na przykład, w stacji przekształcającej przedsiębiorstw przemysłowych, można wybrać odpowiednie autotransformatory i urządzenia kompensacji mocy bierną w zależności od charakterystyki obciążeń i wymagań dotyczących współczynnika mocy, aby osiągnąć optymalną kontrolę współczynnika mocy.

3. Specjalne zastosowania

Ograniczanie prądu zwarciowego

W niektórych przypadkach może być konieczne ograniczenie prądu zwarciowego w systemie energetycznym, aby chronić urządzenia elektryczne i poprawić bezpieczeństwo systemu. Autotransformator może zmieniać wartość impedancji transformatora, dostosowując tap, aby ograniczyć wielkość prądu zwarciowego. Na przykład, w stacji przekształcającej z dużym prądem zwarciowym, można wybrać tap autotransformatora o wysokiej impedancji, aby zmniejszyć poziom prądu zwarciowego i uniknąć uszkodzeń urządzeń elektrycznych przez zbyt duży prąd zwarciowy.

Dodatkowo, autotransformator może być używany w połączeniu z innymi urządzeniami ograniczającymi prąd (takimi jak reaktory ograniczające prąd), aby jeszcze bardziej poprawić efekt ograniczania prądu zwarciowego.

Awaryjne zasilanie awaryjne

Autotransformator może być używany jako awaryjne zasilanie awaryjne, które można szybko uruchomić w przypadku awarii głównego transformatora lub jego naprawy, aby zapewnić nieprzerwane zasilanie systemu energetycznego. Ze względu na stosunkowo prostą strukturę autotransformatora, szybkie uruchomienie i krótki czas przywrócenia zasilania, zmniejsza się czas awarii i straty. Na przykład, w niektórych ważnych stacjach przekształcających, autotransformator jest wyposażony jako awaryjne zasilanie awaryjne, aby poprawić niezawodność i stabilność systemu.

Podsumowując, w stacjach przekształcających, autotransformatory mają pewne zalety w zakresie przesyłania energii, kompensacji mocy bierną i specjalnych zastosowań, i mogą zastąpić zwykłe transformatory w niektórych przypadkach, zapewniając ochronę dla bezpiecznego, stabilnego i efektywnego działania systemu energetycznego.