د جنریټر په کارولو سره د ترانسفورمر بجلی کېږي؟

نظریه امکان پذیری

در اصل، می‌توان از ژنراتور برای تأمین برق به ترانسفورماتور استفاده کرد. نقش ژنراتور تبدیل انرژی مکانیکی (مانند آنچه توسط موتور دیزل، توربین هیدرولیک و غیره محرک می‌شود) یا فرم‌های دیگر انرژی به انرژی الکتریکی است و خروجی جریان متناوب یا مستقیم با ولتاژ و فرکانس مشخص را ارائه می‌دهد. ترانسفورماتور نوعی تجهیزات الکتریکی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است که برای تغییر ولتاژ جریان متناوب استفاده می‌شود. طالما خروجی قدرت ژنراتور مطابق با نیازهای اساسی ترانسفورماتور (مانند ولتاژ، فرکانس و سایر پارامترها در محدوده کاری اسمی ترانسفورماتور) باشد، می‌تواند به ترانسفورماتور برق برساند.

به عنوان مثال، یک ژنراتور متناوب با ولتاژ خروجی ۴۰۰V و فرکانس ۵۰Hz می‌تواند به یک ترانسفورماتور قدرت با ولتاژ ورودی اسمی در محدوده خاصی (مانند ۳۸۰-۴۲۰V) و فرکانس ۵۰Hz برق برساند.

نکات در کاربردهای عملی

تطابق ولتاژ

محدوده ولتاژ ورودی: ترانسفورماتور دارای محدوده ولتاژ ورودی اسمی خود است. اگر ولتاژ خروجی ژنراتور در این محدوده قرار نگیرد، ممکن است عملکرد عادی ترانسفورماتور تحت تأثیر قرار گیرد. اگر ولتاژ خروجی ژنراتور خیلی بالا باشد، ممکن است منجر به اشباع هسته ترانسفورماتور، افزایش زیان آهن، ایجاد گرم شدن و حتی آسیب به سیستم عایق ترانسفورماتور شود؛ اگر ولتاژ خیلی پایین باشد، ترانسفورماتور ممکن است به درستی کار نکند و ولتاژ خروجی مطابق با انتظارات نباشد. به عنوان مثال، یک ترانسفورماتور با ولتاژ ورودی اسمی ۱۰kV، اگر ولتاژ خروجی ژنراتور فقط ۸kV باشد، ممکن است منجر به عدم رسیدن ولتاژ خروجی ترانسفورماتور به مقدار اسمی شود و عملکرد عادی تجهیزات الکتریکی بعدی را تحت تأثیر قرار دهد.

توان تنظیم ولتاژ: توان تنظیم ولتاژ ژنراتور نیز مهم است. ولتاژ خروجی ژنراتور ممکن است در زمان تغییر بار نوسان کند. اگر ژنراتور نتواند ولتاژ را مؤثر تنظیم کند، به طوری که ولتاژ خروجی از محدوده ولتاژ ورودی اسمی ترانسفورماتور بیرون رود، موجب آسیب به ترانسفورماتور خواهد شد. برخی از ژنراتورها با تنظیم‌کننده ولتاژ خودکار (AVR) تجهیز شده‌اند که می‌توانند ولتاژ خروجی را تا حدودی ثابت کرده و به نیازهای ورودی ترانسفورماتور تطبیق دهند.

تطابق فرکانس

برای بیشتر ترانسفورماتورها، به ویژه ترانسفورماتورهای قدرت، فرکانس یک پارامتر حیاتی است. اگر فرکانس خروجی ژنراتور با فرکانس اسمی ترانسفورماتور مطابقت نداشته باشد، ویژگی‌های کاری ترانسفورماتور تحت تأثیر قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، وقتی فرکانس کاهش می‌یابد، واکنش ترانسفورماتور کاهش می‌یابد که ممکن است منجر به افزایش جریان شود و این نیز موجب گرم شدن ترانسفورماتور خواهد شد؛ اگر فرکانس خیلی بالا باشد، ممکن است روی فرآیند القای الکترومغناطیسی داخل ترانسفورماتور تأثیر بگذارد و منجر به ولتاژ خروجی غیرعادی شود. به عنوان مثال، یک ترانسفورماتور با فرکانس اسمی ۵۰Hz، اگر توسط یک ژنراتور با فرکانس خروجی ۶۰Hz تغذیه شود، اگرچه ممکن است در شرایط خاصی بتواند کار کند، اما از حالت کاری عادی خود منحرف خواهد شد و عمر و کارایی آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

تطابق قدرت

• رابطه ظرفیت: قدرت خروجی ژنراتور باید نیازهای ترانسفورماتور را برآورده کند. اگر قدرت ژنراتور کمتر از قدرت اسمی ترانسفورماتور باشد، ترانسفورماتور ممکن است به درستی کار نکند یا در زمان بارگذاری، ژنراتور ممکن است بیش از حد بارگذاری شود. به عنوان مثال، یک ژنراتور ۱۰۰kW برای ترانسفورماتور با قدرت اسمی ۲۰۰kW، وقتی ترانسفورماتور با بار خاصی کار می‌کند، ژنراتور قادر به ارائه قدرت کافی نخواهد بود و پدیده بیش از حد بارگذاری رخ خواهد داد که نه تنها پایداری تغذیه برق را تحت تأثیر قرار می‌دهد بلکه ممکن است ژنراتور و ترانسفورماتور را نیز آسیب ببیند.

• فاکتور قدرت: فاکتور قدرت ژنراتورها و ترانسفورماتورها نیز باید در نظر گرفته شود. فاکتور قدرت انعکاس دهنده کارایی استفاده از انرژی الکتریکی توسط تجهیزات الکتریکی است. اگر فاکتور قدرت ژنراتور با فاکتور قدرت ترانسفورماتور مطابقت نداشته باشد، انتقال موثر انرژی الکتریکی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، وقتی فاکتور قدرت ژنراتور پایین است، اگرچه قدرت ظاهری ممکن است نیازهای ترانسفورماتور را برآورده کند، قدرت فعال واقعی که می‌تواند به ترانسفورماتور ارائه دهد کاهش می‌یابد که ممکن است منجر به عدم کار کردن به درستی ترانسفورماتور شود.