تپ چنجرها در ترانسفورماتورهای برق متناوب نقش مهمی در تنظیم ولتاژ خروجی ترانسفورماتور دارند. آنها برای تنظیم نسبت چرخش سیمپیچهای ترانسفورماتور طراحی شدهاند و امکان جبران نوسانات ولتاژ در شبکه برق را فراهم میکنند. به عنوان یک تامین کننده معتبر ترانسفورماتور برق متناوب، ما اهمیت این تعویض کننده های شیر را درک می کنیم و متعهد به ارائه اطلاعات دقیق در مورد انواع و کاربردهای آنها هستیم.
1. خاموش - تعویضکنندههای شیر مدار (OCTC)
خاموش - تعویضکنندههای شیر مدار، همانطور که از نام آن پیداست، تنها زمانی میتوانند کار کنند که ترانسفورماتور برق قطع شود. این نوع تعویض شیر در ساخت و ساز نسبتا ساده و مقرون به صرفه است.
ساخت و ساز و اصل کار
OCTC شامل مجموعه ای از شیرهای ثابت روی سیم پیچ ترانسفورماتور و مکانیزم سوئیچ مکانیکی است. سوئیچ را می توان به صورت دستی تنظیم کرد تا به شیرهای مختلف متصل شود، در نتیجه تعداد چرخش ها در سیم پیچ تغییر می کند. به عنوان مثال، اگر یک ترانسفورماتور دارای سیم پیچ اولیه با 1000 دور و سیم پیچ ثانویه با 100 دور باشد، نسبت چرخش 10:1 است. با تغییر اتصال شیر روی سیم پیچ اولیه به نقطه ای که 900 دور وجود دارد، نسبت پیچ ها 9:1 می شود و ولتاژ خروجی در سمت ثانویه به نسبت افزایش می یابد.
مزایا
- هزینه کم: از آنجایی که برای عملکرد در شرایط زنده به مکانیسم های سوئیچینگ پیچیده نیاز ندارد، هزینه ساخت نسبتاً پایین است.
- تعمیر و نگهداری ساده: طراحی ساده است و در صورت لزوم نگهداری و تعمیر آن را آسان تر می کند.
معایب
- استفاده محدود: نیاز به برق زدایی ترانسفورماتور برای تعویض شیر یک عیب قابل توجه است، به خصوص در کاربردهایی که به منبع تغذیه مداوم نیاز است.
- انعطاف ناپذیری: تنظیم بیدرنگ ولتاژ با OCTC امکان پذیر نیست، زیرا فقط در زمان قطعی برنامه ریزی شده قابل تنظیم است.
OCTC معمولاً در ترانسفورماتورهای توزیع در مقیاس کوچک استفاده می شود که تقاضای بار نسبتاً پایدار است و فرکانس تغییرات ولتاژ پایین است.
2. روی - Load Tap Changers (OLTC)
تعویضکنندههای شیر روشن، بر خلاف OCTC، میتوانند در حالی که ترانسفورماتور روشن است، کار کنند و امکان تنظیم مداوم ولتاژ را فراهم کنند.
ساخت و ساز و اصل کار
یک OLTC معمولاً از یک انتخابگر شیر، یک سوئیچ دیورتر و یک مکانیسم کنترل تشکیل شده است. انتخابگر شیر وظیفه انتخاب شیر مناسب را بر عهده دارد و سوئیچ دیورتر برای انتقال جریان بار از یک شیر به شیر دیگر بدون قطع منبع تغذیه استفاده می شود. مکانیسم کنترل بسته به نیاز سیستم می تواند دستی یا اتوماتیک باشد.
هنگامی که نیاز به تنظیم ولتاژ است، سیستم کنترل سیگنالی را به انتخابگر شیر ارسال می کند تا به شیر مورد نظر بعدی منتقل شود. سپس سوئیچ دیورتر به سرعت جریان بار را از شیر قدیمی به شیر جدید منتقل می کند و انتقال بدون درز را تضمین می کند. به عنوان مثال، در یک شبکه برق که در آن ولتاژ ممکن است به دلیل نیازهای بار متفاوت در نوسان باشد، یک OLTC می تواند ولتاژ خروجی ترانسفورماتور را در زمان واقعی تنظیم کند تا یک منبع تغذیه پایدار حفظ شود.
مزایا
- تنظیم زمان واقعی: OLTC تنظیم مداوم ولتاژ خروجی را امکان پذیر می کند که برای حفظ کیفیت توان در سیستم های قدرت دینامیکی ضروری است.
- قابلیت اطمینان افزایش یافته: با اجتناب از نیاز به قطع برق در هنگام تعویض شیر، OLTC قابلیت اطمینان کلی منبع تغذیه را بهبود می بخشد.
معایب
- هزینه بالا: طراحی پیچیده و نیاز به قطعات سوئیچینگ با کیفیت بالا، OLTC را گرانتر از OCTC می کند.
- تعمیر و نگهداری مجتمع: ماهیت پیچیده OLTC نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر و تخصصی برای اطمینان از عملکرد صحیح دارد.
OLTC به طور گسترده در ترانسفورماتورهای قدرت در مقیاس بزرگ مانندترانسفورماتورهای ولتاژ بالاوترانسفورماتورهای پست واحد، جایی که پایداری ولتاژ از اهمیت بالایی برخوردار است.
3. مرحله - رگولاتورهای ولتاژ با Tap Changer
مرحله - رگولاتورهای ولتاژ اغلب در سیستم های توزیع برای تنظیم ولتاژ در نقاط مختلف خط برق استفاده می شوند. آنها شبیه ترانسفورماتورهای دارای تپ چنجر هستند اما به طور خاص برای کاربردهای توزیع طراحی شده اند.
ساخت و ساز و اصل کار
یک تنظیم کننده ولتاژ پله ای معمولاً دارای یک سیم پیچ سری و یک سیم پیچ شنت است. تپ چنجر در این دستگاه برای تنظیم نسبت دور سیم پیچ سری استفاده می شود که به نوبه خود ولتاژ تزریق شده به خط برق را تغییر می دهد. سیم پیچ شنت برای مغناطیس کردن هسته و حفظ عملکرد صحیح رگولاتور استفاده می شود.
تپ چنجر معمولاً توسط یک دستگاه سنجش ولتاژ کنترل می شود که ولتاژ خط را نظارت می کند. هنگامی که ولتاژ خط از سطح مورد نظر منحرف می شود، تپ چنجر نسبت چرخش سیم پیچ سری را تنظیم می کند تا ولتاژ را به نقطه تنظیم بازگرداند.
مزایا
- کنترل ولتاژ محلی: رگولاتورهای ولتاژ مرحله ای را می توان در نقاط مختلف سیستم توزیع نصب کرد تا کنترل ولتاژ محلی را فراهم کند و کیفیت برق را در انتهای مصرف کننده بهبود بخشد.
- انعطاف پذیری: آنها را می توان به راحتی در شبکه های توزیع موجود بدون تغییرات قابل توجه ادغام کرد.
معایب
- محدوده محدود: محدوده تنظیم ولتاژ رگولاتورهای ولتاژ پله ای در مقایسه با ترانسفورماتورهای مقیاس بزرگ با OLTC نسبتاً محدود است.
- تلفات بیشتر: سیم پیچ های اضافی و اجزای تغییر شیر می تواند در مقایسه با ترانسفورماتورهای ساده منجر به تلفات انرژی بیشتر شود.
رگولاتورهای ولتاژ مرحله ای معمولاً در سیستم های توزیع برای جبران افت ولتاژ در خطوط طولانی برق و اطمینان از اینکه ولتاژ عرضه شده به مصرف کنندگان در محدوده قابل قبول است استفاده می شود.
4. سفارشی - طراحی شده Tap Changer
در برخی موارد، تغییر دهنده های استاندارد ممکن است الزامات خاص یک برنامه خاص را برآورده نکنند. اینجاست کهترانسفورماتورهای قدرت سفارشیبا تغییر شیرهای سفارشی طراحی شده وارد بازی می شوند.
ساخت و ساز و اصل کار
تغییر دهنده های شیر با طراحی سفارشی بر اساس نیازهای منحصر به فرد یک پروژه طراحی شده اند. آنها ممکن است از مواد ویژه، الگوریتم های کنترل پیشرفته یا تنظیمات غیر استاندارد شیر استفاده کنند. به عنوان مثال، در یک محیط با دمای بالا، ممکن است یک تعویض شیر سفارشی با مواد مقاوم در برابر حرارت طراحی شود تا از عملکرد قابل اطمینان اطمینان حاصل شود.
اصل کار تپ چنجرهای طراحی شده سفارشی مشابه تپ چنجرهای استاندارد است، اما برای نیازهای کاربردی خاص بهینه شده اند.
مزایا
- راه حل های سفارشی: تپ چنجرهای سفارشی را می توان طوری طراحی کرد که با مشخصات دقیق یک پروژه مطابقت داشته باشد و بهترین عملکرد ممکن را ارائه دهد.
- بهره وری بهبود یافته است: با بهینه سازی طراحی برای یک برنامه خاص، تپ چنجرهای سفارشی می توانند تلفات انرژی را کاهش داده و کارایی کلی سیستم را بهبود بخشند.
معایب
- هزینه توسعه بالاتر: طراحی و توسعه تپ چنجرهای سفارشی به منابع و زمان بیشتری نیاز دارد و در نتیجه هزینه های بیشتری را به همراه دارد.
- زمان های طولانی تر: ساخت تغییر دهنده شیر سفارشی ممکن است در مقایسه با محصولات استاندارد بیشتر طول بکشد.
تپ چنجرهای با طراحی سفارشی معمولاً در کاربردهای تخصصی، مانند کارخانههای صنعتی، مراکز داده یا پروژههای انرژی تجدیدپذیر که الزامات تنظیم ولتاژ منحصر به فرد وجود دارد، استفاده میشوند.
برای تهیه تماس بگیرید
ما به عنوان یک تامین کننده باتجربه ترانسفورماتور برق متناوب، طیف گسترده ای از راه حل های تعویض شیر را برای رفع نیازهای متنوع شما ارائه می دهیم. فرقی نمیکند برای یک پروژه در مقیاس کوچک به یک تعویضکننده شیر خاموش مدار ساده نیاز داشته باشید یا برای یک سیستم قدرت در مقیاس بزرگ به یک تعویضکننده شیر پیچیده روی بار نیاز داشته باشید، ما تخصص و منابع لازم برای ارائه محصولات با کیفیت بالا را داریم.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات تغییر دهنده شیر ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید، لطفا با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده کمک به شما در یافتن مناسب ترین راه حل برای پروژه شما هستند.
مراجع
- گراس، جی جی، و گرینگر، جی جی (2006). تجزیه و تحلیل سیستم قدرت وایلی.
- کندور، ص (1994). پایداری و کنترل سیستم قدرت. مک گراو - هیل.
- شرکت الکتریک وستینگهاوس (1982). کتاب مرجع انتقال و توزیع برق. وستینگهاوس