Care este funcția comutatorului la-încărcare?

Explicație detaliată

Pentru a-i înțelege funcția, să dezvăluim de ce este necesar și cum funcționează.

1. Problema centrală: fluctuațiile de tensiune

Într-un sistem de alimentare electrică, tensiunea într-un punct dat nu este constantă. Fluctuează din cauza:

Sarcini variate: Când pornește un motor industrial mare, consumă un curent uriaș, provocând o cădere temporară de tensiune (o „sag”) pentru alți clienți de pe aceeași linie. În schimb, atunci când sarcina este îndepărtată brusc, tensiunea poate crește.

Pierderi de linie: Pe măsură ce electricitatea parcurge distanțe lungi prin liniile electrice, rezistența inerentă a firelor provoacă o cădere de tensiune. Tensiunea la capătul unei linii lungi de alimentare va fi mai mică decât la substație.

Clienții și echipamentele au nevoie de o tensiune relativ stabilă pentru a funcționa corect și eficient. Tensiunea prea mare sau prea scăzută poate deteriora echipamentul sau poate reduce durata de viață a acestuia.

2. Soluția: Ajustarea raportului de viraj

Un transformator funcționează pe principiul inducției electromagnetice, unde raportul de tensiune este proporțional cu raportul de spire dintre înfășurările primare și secundare:

V_primar / V_secundar ≈ N_primar / N_secundar

Un OLTC modifică fizic acest raport de rotație (N_primary / N_secondary) prin conectarea la diferite „robinete” (puncte de conectare) de pe înfășurarea transformatorului. Prin selectarea unui alt robinet, numărul de spire active din înfășurare este efectiv crescut sau micșorat, crescând sau scăzând astfel tensiunea de ieșire.

Pentru a MĂRIREA Tensiunii secundare: Comutatorul selectează un robinet care reduce numărul de spire în înfășurarea primară (sau le crește în secundar).

Pentru a scădea tensiunea secundară: comutatorul selectează un robinet care crește numărul de spire în înfășurarea primară (sau le scade în secundar).

3. Provocarea cheie: efectuarea modificării „La-încărcare”

Provocarea tehnică majoră este că nu puteți deschide pur și simplu circuitul pentru a schimba robinetele atunci când transformatorul furnizează curent de sarcină. Ruperea circuitului sub sarcină ar crea un arc puternic, distrugând comutatorul de reglaj și ar putea provoca o explozie.

 

Cum rezolvă un OLTC acest lucru:
Un OLTC este un comutator mecanic complex cu un mecanism de tranziție sofisticat. Cea mai comună metodă utilizează comutatoare de deviație și rezistențe de tranziție.

Acesta unește pentru scurt timp două robinete adiacente.

Folosește rezistențe pentru a limita temporar curentul de circulație între robinete.

Apoi transferă curentul de sarcină de la robinetul vechi la robinetul nou.

În cele din urmă, deconectează robinetul vechi.

Întregul proces are loc într-o fracțiune de secundă, asigurând o tranziție lină fără a întrerupe fluxul de putere.

 

Funcții cheie și scopuri rezumate:

Reglarea tensiunii: Funcția primară. Menține o tensiune de ieșire secundară stabilă în ciuda fluctuațiilor tensiunii primare sau a sarcinii.

Controlul puterii reactive: prin controlul tensiunii, OLTC ajută indirect la controlul fluxului de putere reactivă în rețea, ceea ce este crucial pentru stabilitatea sistemului.

Asigurarea calității energiei: asigură că clienții primesc tensiune în limitele unei toleranțe specificate (de exemplu, 230V ±10%), protejându-și aparatele și utilajele.

Stabilitatea sistemului: prin gestionarea profilurilor de tensiune în rețeaua electrică, ajută la prevenirea colapsului de tensiune, o condiție care poate duce la întreruperi de curent pe scară largă.

 

Unde sunt folosite OLTC-urile?

OLTC-urile se găsesc aproape întotdeauna pe:

Transformatoare de putere în stațiile de transport și distribuție.

Transformatoare de distribuție mari care alimentează complexe industriale sau suprafețe mari.