Jaka jest funkcja-przełącznika zaczepów pod obciążeniem?

Szczegółowe wyjaśnienie

Aby zrozumieć jego funkcję, przyjrzyjmy się, dlaczego jest potrzebny i jak działa.

1. Podstawowy problem: wahania napięcia

W systemie elektroenergetycznym napięcie w danym punkcie nie jest stałe. Zmienia się ze względu na:

Zmienne obciążenia: Kiedy uruchamia się duży silnik przemysłowy, pobiera on ogromny prąd, powodując chwilowy spadek napięcia („zapad”) u innych klientów na tej samej linii. I odwrotnie, gdy obciążenie zostanie nagle usunięte, napięcie może wzrosnąć.

Straty w liniach: Gdy energia elektryczna przemieszcza się na duże odległości liniami energetycznymi, nieodłączny opór przewodów powoduje spadek napięcia. Napięcie na końcu długiej linii zasilającej będzie niższe niż na podstacji.

Klienci i sprzęt wymagają stosunkowo stabilnego napięcia, aby działać prawidłowo i wydajnie. Zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcie może uszkodzić sprzęt lub skrócić jego żywotność.

2. Rozwiązanie: dostosowanie współczynnika obrotów

Transformator działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, gdzie stosunek napięcia jest proporcjonalny do współczynnika zwojów pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym:

V_podstawowy / V_wtórny ≈ N_podstawowy / N_wtórny

OLTC fizycznie zmienia ten współczynnik zwojów (N_pierwotny / N_wtórny), łącząc się z różnymi „odczepami” (punktami połączenia) na uzwojeniu transformatora. Wybierając inny odczep, skutecznie zwiększamy lub zmniejszamy liczbę aktywnych zwojów w uzwojeniu, podnosząc lub obniżając w ten sposób napięcie wyjściowe.

Aby PODWYŻSZYĆ napięcie wtórne: Przełącznik zaczepów wybiera zaczep, który zmniejsza liczbę zwojów w uzwojeniu pierwotnym (lub zwiększa je w uzwojeniu wtórnym).

Aby OBNIŻYĆ napięcie wtórne: Przełącznik zaczepów wybiera zaczep, który zwiększa liczbę zwojów w uzwojeniu pierwotnym (lub zmniejsza je w uzwojeniu wtórnym).

3. Kluczowe wyzwanie: wprowadzenie zmiany „podczas-ładowania”

Głównym wyzwaniem technicznym jest to, że nie można po prostu otworzyć obwodu w celu zmiany zaczepów, gdy transformator dostarcza prąd obciążenia. Przerwanie obwodu pod obciążeniem spowodowałoby wytworzenie silnego łuku, zniszczenie przełącznika zaczepów i potencjalnie spowodowanie eksplozji.

 

Jak OLTC rozwiązuje ten problem:
OLTC to złożony przełącznik mechaniczny z wyrafinowanym mechanizmem przejściowym. Najpopularniejsza metoda wykorzystuje przełączniki z opornikami przejściowymi i rezystory przejściowe.

Łączy na krótko dwa sąsiednie krany.

Wykorzystuje rezystory do tymczasowego ograniczenia prądu krążącego pomiędzy kranami.

Następnie przenosi prąd obciążenia ze starego kranu do nowego kranu.

Na koniec odłącza stary kran.

Cały proces odbywa się w ułamku sekundy, zapewniając płynne przejście bez przerywania przepływu mocy.

 

Podsumowanie kluczowych funkcji i celów:

Regulacja napięcia: Podstawowa funkcja. Utrzymuje stabilne wtórne napięcie wyjściowe pomimo wahań napięcia pierwotnego lub obciążenia.

Kontrola mocy biernej: Kontrolując napięcie, OLTC pośrednio pomaga kontrolować przepływ mocy biernej w sieci, co ma kluczowe znaczenie dla stabilności systemu.

Zapewnienie jakości energii: Zapewnia, że ​​klienci otrzymują napięcie w określonej tolerancji (np. 230 V ±10%), chroniąc swoje urządzenia i maszyny.

Stabilność systemu: zarządzając profilami napięcia w sieci energetycznej, pomaga zapobiegać zapadom napięcia, które mogą prowadzić do powszechnych przerw w dostawie prądu.

 

Gdzie stosuje się OLTC?

OLTC prawie zawsze można znaleźć na:

Transformatory mocy w podstacjach przesyłowych i dystrybucyjnych.

Duże transformatory dystrybucyjne zasilające kompleksy przemysłowe lub duże obszary.