چه مقررات و احتیاط‌العمل‌های عملیاتی برای تنظیم ولتاژ در ترانسفورماترهای با تپسیاب فعال وجود دارد
تغییر تپ در حالت بارگذاری یک روش تنظیم ولتاژ است که به ترانسفورماتور اجازه می‌دهد تا ولتاژ خروجی خود را با تغییر موقعیت تپ‌ها در حین عملکرد تحت بار، تنظیم کند. اجزای سوئیچینگ الکترونیک قدرت مزایایی مانند قابلیت روشن و خاموش شدن متعدد، عملکرد بدون جرقه و طول عمر طولانی دارند که آنها را برای استفاده به عنوان تغییر تپ در حالت بارگذاری در ترانسفورماتورهای توزیع مناسب می‌سازد. این مقاله ابتدا مقررات عملیاتی ترانسفورماتورهای تغییر تپ در حالت بارگذاری را معرفی می‌کند، سپس روش‌های تنظیم ولتاژ آنها را توضیح می‌دهد و در نهایت موارد مهم احتیاط در عملیات تغییر تپ در حالت بارگذاری را بیان می‌کند. لطفاً با ویراستار برای اطلاعات دقیق‌تر ادامه مطالعه داشته باشید.
۱. مقررات عملیاتی ترانسفورماتورهای تغییر تپ در حالت بارگذاری
در هنگام عملیات ترانسفورماتور تغییر تپ در حالت بارگذاری، تغییر تپ دوم نباید قبل از تکمیل کامل تغییر تپ اول آغاز شود. تغییرات ولتاژ، جریان و سایر پارامترها باید در طول فرآیند به دقت نظارت شوند.
هر عملیات تغییر تپ باید در دفتر ثبت تغییر تپ ترانسفورماتور اصلی ضبط شود، شامل زمان عملیات، موقعیت تپ و تعداد تجمعی عملیات. همچنین باید ضبط‌هایی برای تمامی رویدادهای راه‌اندازی/قطع، آزمایش‌ها، فعالیت‌های نگهداری، نقص‌ها و رسیدگی به خطاها نیز حفظ شود.
نگهداری تغییر تپ در حالت بارگذاری باید بر اساس مشخصات سازنده انجام شود. در غیاب چنین مشخصاتی، می‌توان از دستورالعمل‌های زیر پیروی کرد:
نمونه‌های روغن از قسمت تغییر تپ باید بعد از ۶-۱۲ ماه عملیات یا بعد از ۲,۰۰۰-۴,۰۰۰ عملیات سوئیچینگ آزمایش شوند.
برای تغییر تپ‌های نصب شده جدید، مکانیسم سوئیچ باید پس از ۱-۲ سال خدمت یا پس از ۵,۰۰۰ عملیات برای بازرسی خارج شود. فواصل بازرسی بعدی ممکن است بر اساس شرایط عملیاتی فعلی تعیین شود.
روغن عایق در قسمت تغییر تپ باید پس از ۵,۰۰۰-۱۰,۰۰۰ عملیات یا هنگامی که ولتاژ شکست روغن زیر ۲۵ kV بیفتند، جایگزین شود.
برای تغییر تپ‌های در حالت بارگذاری که برای مدت طولانی استفاده نشده یا حرکت نکرده‌اند، هر زمان که فرصت قطع برق وجود دارد، یک دور کامل عملیات بین بالاترین و پایین‌ترین موقعیت تپ باید انجام شود.
۲. شرایطی که تغییر تپ در حالت بارگذاری ممنوع است:
هنگامی که ترانسفورماتور در شرایط بار زیاد (به جز در شرایط خاص) عمل می‌کند.
هنگامی که رله گاز سبک دستگاه تغییر تپ در حالت بارگذاری سوت کرده و هشدار داده است.
هنگامی که مقاومت دی الکتریک روغن عایق دستگاه تغییر تپ ناقص است یا نشانگر سطح روغن نشان می‌دهد که روغن وجود ندارد.
هنگامی که تعداد تغییرات تپ از حد مشخص شده تجاوز کرده است.
هنگامی که اختلالاتی در دستگاه تغییر تپ رخ می‌دهد.
هنگامی که بار بیش از ۸۰٪ ظرفیت اسمی را تجاوز می‌کند، عملیات تغییر تپ در حالت بارگذاری ممنوع است.
۳. روش‌های تنظیم ولتاژ ترانسفورماتورهای تغییر تپ در حالت بارگذاری
۳.۱ روش بازسازی "بوتس-آن"
روش "بوتس-آن" شامل باز کردن نقطه محايد فازهای سه‌فازی ولتاژ بالایی ترانسفورماتور اصلی و وارد کردن سیم‌پیچ‌های تنظیم‌کننده سری‌متصل از یک ترانسفورماتور جبران‌کننده است. سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور اصلی با سیم‌پیچ تحریک ترانسفورماتور جبران‌کننده موازی شده تا تنظیم ولتاژ در حالت بارگذاری انجام شود. این روش بر اصول اضافه شدن ولتاژ تکیه می‌کند: جبران‌کننده، از طریق یک تغییر تپ در حالت بارگذاری، ولتاژ سیم‌پیچ ولتاژ بالایی ترانسفورماتور اصلی را در محدوده اسمی خود نگه می‌دارد.
در این ساختار، جبران‌کننده فقط ولتاژ نقطه محايد یا ولتاژ تپ N-سطحی (مثلاً ۲×OU1) را تحمل می‌کند که نیاز به سطح عایق‌بندی نسبتاً پایینی دارد. هنگامی که نقطه محايد ترانسفورماتور در شرایط زمین‌بندی محکم عمل می‌کند، سطح عایق‌بندی ۳۵ kV کافی است (ما طراحی و ساخت برای ۴۰ kV را انجام می‌دهیم)، اگرچه سطوح بالاتر می‌توانند بر اساس نیازهای عملیاتی خاص اتخاذ شوند. این روش فقط یک ترانسفورماتور تنظیم‌کننده نقطه محايد اضافی نیاز دارد که منجر به هزینه‌های بازسازی پایین می‌شود. تغییرات میدانی مربوط به خط نقطه محايد می‌تواند در طول یک روز کاری تکمیل شود. اگر با بازسازی عمومی ترانسفورماتور ادغام شود، تقریباً هیچ وقت اضافی ایجاد نمی‌کند.
این روش هنگامی مناسب است که نوسانات ولتاژ از محدوده قابل دستیابی توسط تغییر تپ بدون بار (خارج از مدار) تجاوز می‌کند - یعنی حتی وقتی تغییر تپ خارج از مدار در بالاترین یا پایین‌ترین موقعیت است، ولتاژ همچنان استانداردها را برآورده نمی‌کند. ترانسفورماتورهای تغییر تپ در حالت بارگذاری نقطه محاید ما محدوده تنظیم ±۱۲% U₁ₙ را ارائه می‌دهند. هنگامی که با تغییر تپ خارج از مدار اصلی ترکیب می‌شود، پنجره تنظیم مؤثر می‌تواند به صورت انعطاف‌پذیرتر به بالا یا پایین منتقل شود تا نیازهای واقعی را برآورده کند و ظرفیت خروجی ترانسفورماتور اصلی را افزایش دهد. محدوده تنظیم مورد نیاز می‌تواند بر اساس شرایط محلی سفارشی‌سازی شود که این راه‌حل را برای ترانسفورماتورهای تمامی سطوح ولتاژ قابل اجرا می‌کند. ما با موفقیت چهار ترانسفورماتور اصلی را با استفاده از این روش بازسازی کرده‌ایم. با این حال، این روش نیاز به فضای اضافی برای یک ترانسفورماتور اضافی و سیم‌بندی اولیه کمی پیچیده‌تر دارد. با این حال، با توجه به مدت کوتاه بازسازی و ادخار هزینه، همچنان یک راه‌حل اقتصادی و منطقی محسوب می‌شود.
۳.۲ روش بازسازی "بکپک"
روش "بکپک" یک روش بازسازی اقتصادی‌تر و عملی‌تر است هنگامی که محدوده تغییر تپ خارج از مدار موجود از نظر محلی نیازهای نوسانات ولتاژ را برآورده می‌کند. این روش شامل جدا کردن خطوط تپ از تغییر تپ خارج از مدار اصلی، حذف سوئیچ و نصب یک تغییر تپ در حالت بارگذاری از نوع پلی یا خطی در جای آن است، با خطوط تپ اصلی که به سوئیچ جدید تغییر تپ در حالت بارگذاری منتقل می‌شوند.
این به‌روزرسانی می‌تواند در طول یک دوره نگهداری اصلی کامل شود. کارهای اصلی (مانند خارج کردن پوشش ظرف یا بلند کردن هسته) تنها یک روز طول می‌کشد و می‌تواند با بازرسی‌های معمول هسته همزمان باشد؛ ظرف یا پوسته همزمان تغییر می‌یابد. چالش بحرانی این است که تمام به‌روزرسانی را در یک روز بدون آشفتن هسته با رطوبت کامل کنیم، زیرا هر دلایلی منجر به تمدید قطع برق و افزایش هزینه‌ها خواهد شد.
به علاوه، چون ترانسفورماتورهای اصلی به ندرت کانال‌های اختصاصی برای مسیریابی سیم‌های اتصال برای چنین به‌روزرسانی‌هایی دارند، اقدامات خاصی باید انجام شود تا فاصله‌های عایقی مناسب برای تمام انواع ترانسفورماتورها تضمین شود و راحتی نگهداری آینده حفظ شود (یعنی حفظ رویه‌های اصلی بلند کردن پوشش/هسته). ما تحقیقات گسترده‌ای در این روش انجام داده‌ایم، تجهیزات تخصصی توسعه داده‌ایم و یک نقشه ساخت عملی و جامع تدوین کرده‌ایم. تا کنون، ما این روش را با موفقیت در پنج ترانسفورماتور اجرا کرده‌ایم و تمام نتایج مورد انتظار را به دست آورده‌ایم - آن را به عنوان یک راه‌حل به‌روزرسانی اقتصادی و ساده تأیید می‌کنیم.
۴. احتیاط‌های لازم برای عملیات تغییر تپ در حالت باردار
تغییرات تپ باید مرحله به مرحله انجام شود، با نظارت دقیق بر موقعیت تپ، ولتاژ و جریان. بعد از هر تنظیم یک‌مرحله‌ای، حداقل ۱ دقیقه صبر کنید قبل از ادامه به مرحله بعدی.
برای بانک‌های ترانسفورماتور یک‌فازی یا ترانسفورماتورهای سه‌فازی با تغییر تپ جداگانه برای هر فاز، عملیات الکتریکی همزمان سه‌فاز الزامی است؛ عملیات فاز به فاز معمولاً ممنوع است.
هنگامی که دو ترانسفورماتور با تغییر تپ در حالت باردار به صورت موازی عمل می‌کنند:
تغییرات تپ فقط در صورتی مجاز است که جریان بار یا کمتر از ۸۵٪ جریان اسمی ترانسفورماتور باشد.
دو تغییر تپ متوالی روی یک ترانسفورماتور انجام ندهید؛ تنظیم یک ترانسفورماتور را کامل کنید قبل از عملیات روی دیگری.
بعد از هر تغییر تپ، ولتاژ و جریان را بررسی کنید تا از عملیات غیرصحيح و بار بیش از حد جلوگیری شود.
در عملیات افزایش ولتاژ، ابتدا ترانسفورماتوری را تنظیم کنید که جریان بار کمتری دارد، سپس یکی که جریان بار بیشتری دارد، تا جریان‌های گردشی کمینه شوند. ترتیب معکوس برای عملیات کاهش ولتاژ اعمال می‌شود.
بعد از اتمام، مقدار و توزیع جریان بین دو ترانسفورماتور موازی را تأیید کنید.
هنگامی که ترانسفورماتوری با تغییر تپ در حالت باردار با یک ترانسفورماتور تغییر تپ بدون بار (خارج از مدار) به صورت موازی عمل می‌کند، موقعیت تپ واحد باردار باید به حد امکان به موقعیت واحد خارج از مدار نزدیک باشد.
حداکثر تعداد تغییرات تپ مجاز در روز به شرح زیر است:
۳۰ بار برای ترانسفورماتورهای ۳۵ کیلوولت،
۲۰ بار برای ترانسفورماتورهای ۱۱۰ کیلوولت،
۱۰ بار برای ترانسفورماتورهای ۲۲۰ کیلوولت.
قبل از هر تغییر تپ، تأیید کنید که تفاوت بین ولتاژ سیستم و ولتاژ اسمی تپ با مقررات مطابقت دارد.
هر عملیات تغییر تپ باید به درستی در دفترچه ثبت عملیات تغییر تپ در حالت باردار ثبت شود.
