Які застосування автотрансформаторів замість звичайних трансформаторів в підстанціях?

На підстанції автотрансформатор у деяких випадках може замінити звичайний трансформатор, його застосування має наступні аспекти:

По-перше, передача електроенергії

Збільшення рівня напруги

При довговідстанній передачі електроенергії, щоб зменшити втрати в лінії, необхідно збільшити рівень напруги. Автотрансформатор може легко збільшувати або зменшувати напругу, щоб задовольнити потреби передачі електроенергії на різних рівнях напруги. Наприклад, при транспортуванні електроенергії з електростанції до віддаленого центру споживання, автотрансформатор можна використовувати для підвищення напруги до більш високого рівня, наприклад, з 110 кВ до 220 кВ або більше, щоб зменшити струм у лінії і знизити втрати при передачі.

Оскільки частина обмотки є спільною, втрати автотрансформатора менші, а його ефективність вища, ніж у звичайного трансформатора. Це має велике значення для покращення економічності передачі електроенергії.

З'єднання різних рівнів напруги мережі

Підстанції зазвичай потрібно з'єднувати різні рівні напруги мережі, щоб забезпечити розподіл і передачу електроенергії. Автотрансформатор можна використовувати як зв'язуючий трансформатор для з'єднання двох різних рівнів напруги електромережі, щоб забезпечити взаємну передачу і регулювання електроенергії. Наприклад, на вузловій підстанції може знадобитися з'єднати електромережу двох рівнів напруги 500 кВ і 220 кВ, і автотрансформатор може виконувати перетворення напруги та передачу електроенергії між двома рівнями напруги, відіграючи роль зв'язку та координації.

Місткість автотрансформатора можна гнучко вибирати згідно з реальними потребами, щоб задовольнити потреби з'єднання електромереж різних масштабів. Одночасно його конструкція є відносно компактною, займає невелику площу, що підходить для використання на підстанціях з обмеженим простором.

По-друге, компенсація реактивної потужності

Регулювання реактивної потужності

У системі електропостачання баланс реактивної потужності дуже важливий для підтримання стабільності напруги та покращення якості електроенергії. Автотрансформатор може регулювати реактивну потужність в системі, налаштовуючи відводи та змінюючи реактивне опір трансформатора. Наприклад, коли в системі є надлишок реактивної потужності, відвод автотрансформатора можна відповідно зменшити, щоб збільшити реактивний опір і поглинати надлишок реактивної потужності. Коли реактивної потужності в системі недостатньо, верхній з'єднувач можна підняти, щоб зменшити реактивний опір і надати необхідну реактивну потужність.

Ця функція регулювання реактивної потужності може покращити стабільність та надійність системи електропостачання та зменшити виникнення коливань напруги та зниження коефіцієнта ефективності.

Покращення коефіцієнта ефективності

Автотрансформатори можна використовувати разом з пристроями компенсації реактивної потужності (наприклад, банками конденсаторів, реакторами тощо) для покращення коефіцієнта ефективності системи електропостачання. Коефіцієнт ефективності системи може бути близьким до 1, шляхом раціонального вибору відводів автотрансформатора та місткості пристроїв компенсації реактивної потужності можна підвищити ефективність використання електроенергії, зменшити втрати у лінії та вартість електроенергії. Наприклад, на підстанції промислових підприємств можна вибирати відповідні автотрансформатори та пристрої компенсації реактивної потужності згідно з характеристиками навантаження та вимогами до коефіцієнта ефективності, щоб досягти оптимального контролю коефіцієнта ефективності.

3. Спеціальні застосування

Обмеження струму короткого замикання

У деяких випадках може знадобитися обмежити струм короткого замикання в системі електропостачання, щоб захистити електрообладнання та підвищити безпеку системи. Автотрансформатор може змінювати значення імпедансу трансформатора, налаштовуючи відводи, щоб обмежити розмір струму короткого замикання. Наприклад, на підстанції з великим струмом короткого замикання можна вибрати відвод автотрансформатора з високим імпедансом, щоб знизити рівень струму короткого замикання та уникнути пошкодження електрообладнання через надмірний струм короткого замикання.

Крім того, автотрансформатор можна використовувати разом з іншими пристроями обмеження струму (наприклад, реакторами обмеження струму), щоб подальше покращити ефект обмеження струму короткого замикання.

Емерджентне резервне живлення

Автотрансформатор можна використовувати як емерджентне резервне живлення, яке можна швидко запустити у випадку відмови або ремонту основного трансформатора, щоб забезпечити безперервне живлення системи електропостачання. Оскільки конструкція автотрансформатора є відносно простою, його запуск відбувається швидко, і живлення можна відновити за короткий час, що зменшує тривалість відключення електроенергії та втрати. Наприклад, на деяких важливих підстанціях встановлюється автотрансформатор як емерджентне резервне живлення, щоб підвищити надійність та стабільність системи.

Отже, на підстанціях автотрансформатори мають певні переваги у передачі електроенергії, компенсації реактивної потужності та спеціальних застосуваннях, і в деяких випадках можуть замінити звичайні трансформатори, забезпечуючи захист безпечного, стабільного та ефективного функціонування системи електропостачання.