Превключвател на отвода на трансформатор е механизъм, който регулира броя активни навивки на трансформатора, така че неговото изходно напрежение да може да се коригира без подмяна на уреда. Тъй като напрежението в мрежата и товарният ток варират с времето, трансформатор, построен за едно точно съотношение, би излизал постоянно извън спецификацията. Отводите му дават гъвкавост да остане на целевата стойност.
Напрежението на трансформатора е фиксирано от съотношението на навивките, но условията около него не са фиксирани. Мрежовото напрежение на първичната страна може да бъде с няколко процента над или под номинала в зависимост от часа на деня, натоварването на фидера и разстоянието от подстанцията. На вторичната страна напрежението спада при тежко натоварване поради импеданса на намотките и отново се повишава, когато товарът намалее. Ако трансформаторът имаше само едно съотношение, вторичното напрежение би се отклонявало извън диапазона, който очакват свързаните устройства, задвижвания и системи за управление.
Отводите решават това, като позволяват на техник или система за управление да добави или премахне навивки от намотка, обикновено от високоволтовата намотка, защото за дадена мощност тя носи по-малък ток, което прави селектора на отводите и контактите за превключване по-малки, по-евтини и по-малко подложени на износване от дърпане на дъга. Премахването на навивки от първичната намотка повишава вторичното напрежение при даден вход, добавянето на навивки го понижава. Повечето разпределителни трансформатори се доставят с пет позиции на отводите в стъпки по 2,5 процента, две над номинала и две под него (често наричани отводи с пълна мощност), така че уредът може да се настрои спрямо действителното мрежово напрежение на обекта, вместо спрямо идеализирана стойност на табелката.
Превключвателят на отвода извън веригата, наричан още превключвател на отвода без товар или деенергизиран превключвател на отвода (DETC в терминологията на IEEE), може да бъде превключван само когато трансформаторът е напълно деенергизиран и изолиран. Това е прост механичен селектор, често въртящ се превключвател, управляван от външна дръжка или от подвижен връзков елемент в резервоара, без възможност да прекъсне товарния ток безопасно.
Това е стандартната конфигурация при повечето разпределителни трансформатори и при голяма част от малките и средни индустриални мощностни трансформатори, защото съотношението трябва да се зададе само веднъж или да се коригира рядко, обикновено при пускане в експлоатация или след документирана, трайна промяна в мрежовото напрежение. Опитът да се мести превключвател на отвода извън веригата под товар ще предизвика дъга през контактите на селектора и може да унищожи механизма, затова заключване и потвърдена деенергизация са задължителни преди всеки достъп.
Превключвателят на отвода под товар, наричан още превключвател на отвода при товар (LTC), променя съотношението на навивките докато трансформаторът остава захранен и носи товар. Това е важно навсякъде, където спиране за превключване на отвода е неприемливо: трансформатори в електроподстанции, устройства за повишаване на напрежението при генератори и големи индустриални трансформатори, захранващи непрекъснати процеси.
OLTC не може просто да прекъсне контакта с един отвод и да направи контакт с следващия. Това или би отворило веригата на намотката, или, ако новият контакт бъде осъществен преди старият да се прекъсне, временно ще късо съедини навивките между двата отвода. Той е съставен от две взаимодействащи части:
Разпределителният превключвател работи в масло или, при по-новите конструкции, във вакуумен прекъсвач или среда със SF6, за да се погаси енергията на дъгата, и при маслено запълнени уреди отделението на дивертора обикновено е уплътнено и отделено от основното масло в резервоара, така че замърсяването от превключването да не се разпространява. Стъпките на OLTC също са обикновено по-фини от тези при превключвателите извън веригата — обикновено в диапазона приблизително 0,6 до 1,25 процента на стъпка (широко използван ANSI-стил използва стъпки от 0,625 процента през 33 позиции, за да покрие около плюс-минус 10 процента), осигурявайки по-плавен и по-широк регулировъчен диапазон чрез много повече позиции на отвода, отколкото предлага превключвателят извън веригата.
| Аспект | Извън веригата (DETC/NLTC) | Под товар (OLTC/LTC) |
|---|---|---|
| Работи ли докато е захранен | Не, трансформаторът трябва да бъде деенергизиран | Да, променя отводите под товар |
| Механизъм | Прост въртящ се или връзков селектор | Селектор на отводи плюс разпределителен превключвател с преходна импеданция |
| Типичен размер на стъпката | По-едра, обикновено 2,5 процента | По-фина, обикновено около 0,6 до 1,25 процента |
| Типична употреба | Разпределителни трансформатори, много индустриални уреди | Трансформатори в подстанции, устройства за повишаване на напрежението при генератори, мрежи, нуждаещи се от непрекъсната регулация |
| Честота на настройване | Рядко, обикновено при пускане в експлоатация | Често, може да бъде многократно на ден при автоматично управление |
| Нормативни стандарти | IEEE C57.131, IEC 60214-1 | IEEE C57.131, IEC 60214-1, IEC 60214-2 |
IEEE C57.131 и IEC 60214-1 покриват както деенергизираните превключватели на отвода, така и превключвателите на отвода под товар в рамките на един и същи стандарт, докато IEC 60214-2 дава приложни указания за избора на единия или другия тип спрямо изискванията на 60214-1 или C57.131.
На трансформаторите в подстанции и на фидерите OLTC обикновено се задвижва от реле за автоматично регулиране на напрежението, а не от човек. Релето сравнява измереното вторично напрежение със зададена цел и командва промяна на отвода само когато напрежението излезе извън определен диапазон за по-дълъг от зададен времеви интервал. Това предотвратява „хънтинг“ — когато механизма следва всяка малка флуктуация и преждевременно се износва.
Много схеми за регулиране също използват компенсация на спад на напрежението по линията, която оценява падането на напрежението по фидера до центъра на натоварване и коригира целевата стойност, така че клиентите в далечния край да виждат приемливо напрежение, дори когато релето измерва на клемите на трансформатора.
Моторно задвижваните механизми на OLTC натрупват значително износване след хиляди операции. Контактите на разпределителния превключвател и преходните резистори са консумативи, а маслото в OLTC при резисторни конструкции обикновено изисква периодично вземане на проби и анализ на разтворените газове, тъй като продукти от дъгата се натрупват в това отделение по-бързо, отколкото в основния резервоар.
Хлабави или деградирани контакти на превключвателя на отвода генерират локализирано нагряване много преди да причинят явна повреда — същият предупредителен знак, който се наблюдава при презаредени връзки и небалансирани фидери, разгледани в въпроси за качеството на електрозахранването в производствената среда. Проследяването на тази температурна тенденция спрямо товара и позицията на отвода е естествено допълнение към рутинните термографски програми за инспекция, а всяка последваща деградация на изолацията е същият режим на повреда, който целят да открият рано тестовете за съпротивление на изолацията.
Fabrico чете състоянието на машините и OEE директно от линията, включително видовете термални и електрически аномалии, които предхождат повреда на превключвателя на отвода или трансформатора, и автоматично насочва работна поръчка в момента, в който компютърното зрение засече това, което само сензорите обикновено пропускат. То е произведено в ЕС с изискване за местене на данните в ЕС и притежава сертификати ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Запишете демонстрация на Fabrico.
Не. Той няма механизъм да прекъсне товарния ток безопасно; местенето му под товар може да предизвика дъга и да повреди селектора. Трансформаторът първо трябва да бъде деенергизиран и изолиран.
Превключване на товарния ток директно между два съседни отвода или ще прекъсне веригата моментално, или ще късо съедини навивките между тях. Разпределителният превключвател, работещ заедно с преходни резистори или реактор, кратковременно свързва двата отвода, така че токът да се прехвърля чисто без нито един от двата проблема.
Обикновено високоволтовата намотка, защото за дадена мощност тя носи по-малък ток, което прави селектора на отводите и контактите за превключване по-малки и по-евтини за производство.
Зависи от приложението и от това колко силно вариират източникът и товарното напрежение. OLTC в подстанция под автоматичен контрол може да превключва многократно на ден, затова броят на операциите и износването на контактите се следят според графика за поддръжка на производителя.
Вход
Блог
