Descripció
El mètode de regulació de la tensió del transformador es pot ajustar en funció de si el transformador està en funcionament (energitzat) i es pot dividir en dues categories principals: regulació de la tensió de càrrega apagada-i regulació de la tensió de càrrega-desactivada.
1. Principi bàsic
Independentment del mètode utilitzat, el principi fonamental és ajustar la tensió de sortida canviant la relació de volta del bobinatge d'alta tensió{0}}del transformador.
La fórmula s'expressa com: V1/V2 ≈ N1/N2
Aquí, V1 i V2 són les tensions dels bobinatges primari (costat d'alta-tensió) i secundari (costat de baixa-tensió), i N1 i N2 són el nombre de voltes corresponent.
En canviar el nombre de voltes N1 al costat d'alta tensió-, la tensió de sortida secundària V2 es pot mantenir estable encara que la tensió de xarxa V1 fluctuï fins a cert punt. La raó per la qual la regulació de la tensió es fa normalment al costat d'alta-tensió és que el corrent és més petit, cosa que fa que els contactes de l'interruptor d'aixeta siguin més fàcils de fabricar i més duradors-.
2. Principals mètodes de regulació de la tensió
(1). Apagat-Canviador d'aixetes de càrrega (també anomenat Canviador d'aixetes sense-Càrrega o regulació de voltatge d'apagat-)
Mètode d'operació:La posició de l'aixeta s'ha de canviar manualment mentre el transformador està completament apagat i desconnectat de la xarxa.
Principi de funcionament:El bobinatge d'alta tensió-està equipat amb diverses preses (generalment 3 o 5), com ara la tensió nominal, +5%, -5%, etc. Aquestes aixetes estan connectades a un canviador de preses. Quan es necessita un ajust de tensió, l'interruptor s'activa després d'apagar-se per seleccionar una aixeta diferent, canviant així la relació de girs.
Característiques:
- Avantatges:Estructura simple, baix cost, alta fiabilitat.
- Inconvenients:Requereix apagat-durant l'ajust de tensió, que afecta la continuïtat de la font d'alimentació i no pot ajustar-se automàticament en-temps real segons els canvis de càrrega.
Escenaris d'aplicació:Adequat per a situacions amb requisits d'estabilitat de baixa tensió, com ara transformadors de distribució on els canvis estacionals de càrrega són menors o xarxes elèctriques rurals. Els ajustos els fan els electricistes abans dels períodes de demanda elèctrica baixa o punta.
(2) A-Carrega el canviador de tocs (també anomenat Carrega el canviador de tocs)
Mètode d'operació:La posició de l'aixeta es pot canviar automàticament o manualment mentre el transformador funciona sota càrrega, aconseguint una regulació de tensió ininterrompuda.
Principi de funcionament:Aquesta és la tecnologia més complexa i crítica. El seu nucli és el-canviador d'aixetes de càrrega, format per dues parts:
- Selector:Responsable de preseleccionar la següent presa sense interrompre el corrent.
- Interruptor desviador:Responsable de transferir ràpidament el corrent de càrrega del contacte actual al contacte preseleccionat en un moment en què el corrent és gairebé zero (normalment al punt d'encreuament zero-actual).
Per evitar la interrupció del corrent i l'arc excessiu durant la commutació, s'utilitzen resistències de transició (o reactors) per transportar temporalment el corrent circulant. El procés de canvi dels canviadors moderns de-aixetes de càrrega es completa en desenes de mil·lisegons, amb un impacte mínim en la font d'alimentació.
Característiques:
Avantatges:L'ajust de tensió no requereix apagat-, cosa que garanteix l'alimentació contínua i l'estabilitat de la tensió. Es pot integrar amb sistemes de control automàtic per a una regulació precisa de la tensió-en temps real.
Inconvenients:Estructura molt complexa, alts requisits de fabricació, cara i requereix un manteniment important.
Escenaris d'aplicació: adequat per a escenaris amb requisits d'alta qualitat d'energia, com ara subestacions del centre urbà, estacions d'increment-generadors o subministrament d'energia per a usuaris industrials importants, de manera que les fluctuacions de tensió es mantenen dins dels estàndards nacionals.
3. Altres mètodes auxiliars o especials de regulació de tensió
A més dels dos mètodes principals esmentats anteriorment que canvien la relació de girs, hi ha alguns mètodes auxiliars:
(1) Regulador de tensió en sèrie:
Un autotransformador està connectat en sèrie a la línia de transmissió i la seva tensió de sortida s'ajusta per compensar les caigudes de tensió al llarg de la línia. No canvia directament la relació de girs del transformador principal, sinó que "reajusta" efectivament la tensió de la xarxa.
(2)Tensió addicional-Transformador de regulació:
S'afegeix un transformador-de regulació de tensió addicional (transformador en sèrie) fora del transformador principal. Ajustant la tensió d'aquest transformador auxiliar, es pot compensar la variació de la tensió de sortida del transformador principal. Aquest enfocament separa el complex mecanisme de regulació de la tensió del cos del transformador principal.
(3) Regulació de tensió d'electrònica de potència (compensador VAR estàtic/SVG, compensador síncron estàtic/STATCOM, etc.):
Aquesta és una tecnologia avançada a les xarxes elèctriques modernes. No canvia directament la relació de girs del transformador, sinó que regula el nivell de tensió als nodes de la xarxa mitjançant la injecció o l'absorció ràpida de potència reactiva mitjançant dispositius electrònics de gran-potència (com ara IGBT). La seva resposta és extremadament ràpida (a l'escala de mil·lisegons), s'utilitza principalment per al suport de tensió dinàmica i per millorar l'estabilitat del sistema.
