Úvod do systémov prepínačov odbočiek so zapnutým a vypnutým zaťažením
Transformátory používajú dva typy systémov regulácie napätia: prepínač odbočiek „nezaťažený“ a prepínač odbočiek „zaťažený“.
Oba systémy sa týkajú spôsobov úpravy napätia transformátora zmenou pripojení odbočiek. Hlavný rozdiel však spočíva v ich fungovaní:
prepínač odbočiek bez zaťaženia
V tomto systéme sa napätie upravuje zmenou vysokonapäťovej bočnej odbočky, zatiaľ čo primárne a sekundárne vinutie transformátora je odpojené od zdroja energie. Táto metóda mení počet závitov vo vinutí, aby sa nastavil pomer napätia.
Prepínač odbočiek pri zaťažení
Tento systém upravuje napätie prepínaním odbočiek na vinutí transformátora bez odpojenia záťažového prúdu. Použitím prepínača odbočiek pod zaťažením sa napätie reguluje, kým transformátor stále beží. Prepínač odbočiek pri zaťažení pracuje s medziľahlým odporom, ktorý zabraňuje oblúkom kontaktov, čo umožňuje hladké prechody medzi polohami odbočiek bez narušenia záťažového prúdu.
Hlavný rozdiel je v tom, že prepínače odbočiek bez zaťaženia nemôžu prepínať pod záťažou, pretože proces spínania zahŕňa krátke prerušenie prúdu, čo môže spôsobiť iskrenie a poškodenie prepínača. Naproti tomu prepínače odbočiek pod zaťažením sú navrhnuté tak, aby fungovali pri zaťažení bez toho, aby spôsobovali tento problém.
2. Prečo si vybrať prepínače odbočiek bez zaťaženia?
Niekto by sa mohol čudovať, vzhľadom na to, že prepínače odbočiek pri zaťažení môžu upravovať napätie počas prevádzky transformátora, prečo by sme sa stále rozhodovali pre prepínače odbočiek bez zaťaženia?
Hlavným dôvodom sú náklady. Typicky sú transformátory prepínača odbočiek bez zaťaženia asidve tretiny cenytransformátorov prepínačov odbočiek pod zaťažením. Okrem toho sú prepínače odbočiek bez zaťaženia kompaktnejšie, pretože im chýba mechanizmus prepínania pri zaťažení, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie, kde napätie nevyžaduje časté nastavovanie alebo kde sú faktorom rozpočtové obmedzenia.
3. Výhody zmeny kohútika pri načítaní
Prečo by sme teda uprednostnili prepínač odbočiek pod zaťažením napriek vyšším nákladom? Tu sú kľúčové výhody:
Vylepšená zhoda s napätím:Straty výkonu v elektrických systémoch sú minimalizované pri prevádzke blízko menovitého napätia. Prepínače odbočiek pri zaťažení zaisťujú, že napätie zbernice v rozvodni zostáva v prijateľnom rozsahu, čo minimalizuje straty a umožňuje, aby elektrické zariadenie fungovalo efektívne pri menovitom napätí. Udržiavaním správneho napätia pomáhajú prepínače odbočiek pri zaťažení spĺňať požiadavky každodenného života a priemyselné potreby.
Vylepšená kompenzácia jalového výkonu:Výkonové kondenzátory v systéme poskytujú kompenzáciu jalového výkonu, ktorá je úmerná druhej mocnine prevádzkového napätia. Ak napätie v systéme klesne, kompenzačný efekt sa oslabí. Na druhej strane, ak sa napätie príliš zvýši, môže to viesť k nadmernej kompenzácii a potenciálnemu poškodeniu zariadenia. Prepínače odbočiek pod zaťažením umožňujú plynulé nastavovanie napätia zbernice, čím zabraňujú potrebe vypínať zariadenie na kompenzáciu jalového výkonu a znižujú plytvanie a straty.
4. Vnútorná štruktúra prepínačov odbočiek pri zaťažení
Prepínač odbočiek pod zaťažením pozostáva z dvoch hlavných komponentov:
Spínací mechanizmus (vrátane telesa spínacieho spínača a olejovej komory)
Klepnite na volič (s voličom polarity)
5. Ako funguje regulácia napätia pri zaťažení?
Regulácia napätia pri zaťažení zahŕňa úpravu napätia zmenou pomeru napätia transformátora bez prerušenia záťažového prúdu. Systém upravuje stranu vysokého napätia buď zvýšením alebo znížením počtu závitov vinutia.
Zvyšovanie otáčok=Zníženie napätia
Klesajúce otáčky=Zvyšovanie napätia
Táto zmena prebehne hladko, pretože prepínač odbočiek pri zaťažení používa prechodové odpory na riadenie prúdu počas prepínania, čím sa zabráni vzniku oblúka.
6. Kedy nie je možné vykonať reguláciu napätia pri zaťažení?
Existujú situácie, keď by sa regulácia napätia pri zaťažení nemala vykonávať, vrátane:
Preťaženie transformátora:Keď transformátor pracuje pri nadmernom zaťažení, proces regulácie napätia môže poškodiť komponenty prepínača odbočiek.
Plynový alarm v prepínači odbočiek pri zaťažení:Ak sa vypne plynové relé v prepínači odbočiek, znamená to problém, ktorý si vyžaduje kontrolu pred vykonaním regulácie napätia.
Rozpad oleja alebo nízka hladina oleja:Ak je izolačný olej v prepínači odbočiek alebo transformátore nekvalitný alebo nízky, reguláciu napätia by ste nemali vykonávať.
Nadmerná spínacia frekvencia:Ak prepínač prekročí povolený počet nastavení, môže to spôsobiť poškodenie zariadenia.
Abnormálne podmienky v prepínači odbočiek:Akákoľvek porucha alebo abnormalita prepínača by mala zabrániť regulácii napätia.
7. Prečo zabrániť regulácii napätia počas preťaženia?
Počas normálnej prevádzky dochádza v primárnom a sekundárnom vinutí transformátora k rozdielu napätia, ktorý vytvára cirkulujúce prúdy pri prepínaní odbočiek. Aby sa to zvládlo, používajú sa odpory na obídenie cirkulačných a zaťažovacích prúdov. Ak je však transformátor preťažený, prúd môže prekročiť menovitú kapacitu prepínača odbočiek, čo môže viesť k vyhoreniu jeho komponentov.
Z tohto dôvodu je regulácia napätia pri zaťažení zablokovaná počas podmienok preťaženia, aby sa zabránilo poškodeniu prepínača odbočiek. Ak je počas preťaženia vynútená regulácia napätia, môže to viesť k vyhoreniu prepínača odbočiek, čo spôsobí alarm plynového relé a spustenie transformátora.