Transformer Tap: Mit, miért, hogyan keressünk és részletes tények

A fokozatkapcsoló vagy a transzformátorcsap egy speciális technika a fordulatszám megváltoztatására. A transzformátor csapok egyensúlyt biztosítanak az elosztórendszerekben a feszültség változtatásával a feszültségszintek változásának megfelelően.

A transzformátor csapjai létfontosságúak, mivel a HV tekercsben a fordulatok száma magas, és nagy feszültségingadozások léphetnek fel. A nagyobb transzformátorok kisfeszültségű tekercsénél elég nagy az áram. Tehát az áram megtörése nehéz feladat. Az alacsony feszültségű tekercset közelebb tartják a maghoz, a nagyfeszültségű tekercset pedig kívül. 

Mi az a transzformátorcsap?

A transzformátor leágazása egyfajta feszültségszabályozási módszer, amely megváltoztatja a transzformátor egy tekercsének fordulatszámát, és ezáltal megváltoztatja a fordulatszámot. Mivel a feszültség a fordulatszámtól függ, ezt változtathatjuk.

Igény szerint primer és szekunder oldalon is használhatunk transzformátoros fokozatkapcsolót. 

Transzformátor csap
Tapped Autotransformer; Kép forrás: Wikimedia

Mik a transzformátor csap beállításai?

A fázisok végén, a nullaponton vagy valahol a tekercsek között csapokat rendezhetünk. A perselyszigetelők számát csökkenthetjük, ha a fázisok végén csapokat biztosítunk.

Ha a semleges ponton csapokat helyezünk el, csökkenthetjük a transzformátor különböző alkatrészei közötti szigetelést. Ez az elrendezés költségtakarékos, és ami a legfontosabb, alkalmas nagy transzformátorokhoz. A fordulatok aránya csaponként változik, így minden leágazásnál más-más feszültség érkezik.

Transzformátor csap használata?

A tekercselés több pontján transzformátorcsapok vannak. A transzformátor csap használatának elsődleges oka a feszültség beállítása különböző helyzetekben. A feszültséget a terhelés változásának megfelelően módosítani kell. 

Az elosztó hálózatoknál a feszültség változása szükséges. A transzformátor csapjai megváltoztatják az elfordulási arányt, hogy egy bizonyos feszültség megmaradjon. A transzformátor csap használatának egyéb okai:

  1. A szekunder feszültség változtatásához, ha szükséges
  2. Az aktív és meddő teljesítmény szabályozására
  3. A fogyasztói kapocsfeszültség igény szerinti beállításához

GYIK

Transzformátor csap típus?

Kétféle transzformátoros fokozatkapcsoló áll rendelkezésre – terhelés alatti fokozatkapcsoló (OLTC) és terhelés nélküli fokozatkapcsoló vagy feszültségmentesített fokozatkapcsoló (DETC). A közelmúltban szilárdtest fokozatkapcsolókat is fejlesztenek.

A terhelés alatti fokozatkapcsolót összetett és elkerülhetetlen ellátási zavarok esetén alkalmazzák. Sok csapból áll, és meglehetősen költséges. A terhelés nélküli fokozatkapcsolók ideálisak alacsony feszültségű és kis teljesítményű transzformátorokhoz, ahol nincs szükség gyakori fokozatváltásra. Ahogy a neve is sugallja, feszültségmentesítheti a rendszert.

Tap Changers betöltésekor
Terhelés közbeni fokozatkapcsoló; Kép jóváírása: Indiamart
SEW 3 fázisú lefúvató szelepváltó 11kv és 33kv
Terheletlen fokozatkapcsoló; Kép jóváírása: Indiamart

Hogyan működik a transzformátor csapja?

A terhelést először le kell választani a transzformátorról a terhelés nélküli leágazásnál. Egyszerre egyetlen csapot kell csatlakoztatni a rövidzárlat elkerülése érdekében. A transzformátort feszültségmentesíteni kell, amint a lecsapolás befejeződött. 

Ahogy a neve is sugallja, a terhelést nem kell leválasztani a transzformátorról a terhelési leágazás cseréjekor. A csapok lehetnek rezisztívek vagy reaktívak, és olajtartályba helyezik őket. A 33 csapból 16 csap növeli az elfordulási arányt, 16 csap csökkenti az elfordulási arányt, a maradék egy csap pedig a középen van. 

Olvass tovább…Kölcsönös induktivitású transzformátor: kölcsönös induktivitás ekvivalens áramkör és 10+ kritikus GYIK

Hogyan kell kiszámítani a transzformátor csapot?

Beállítjuk az elfordulási arányt a transzformátorcsap kiszámításához. Ahol a feszültséget növelni kell, a csapot felfelé kell mozgatni az elsődleges fordulatok (NP) csökkentése érdekében. Hasonlóképpen lefelé kell mozognunk az NP növeléséhez, hogy csökkentsük a feszültséget. 

A fokozatkapcsoló módosított fordulatszáma

CodeCogsEqn

(+ jel a feszültség növekedésére, – jel a feszültség csökkenésére). Tegyük fel, hogy a fokozatkapcsoló 4, 1 fokozattal feljebb van a 3. névleges csaphoz képest azáltal, hogy felfelé mozog és csökkenti az NP-t. Ha To= 3.5 és lépés % = 1.25, akkor

CodeCogsEqn 2

Transzformátor csapolási tartomány?

A tehermentesített fokozatkapcsolók standard tartománya +5%, +2.5%, 0, -2.5%, -5% csapokkal rendelkezik. A középső csapot névleges csapnak nevezik. Különböző tartományok lehetnek, de általában a határ +/- 10%, lépésenként pedig minimum 2.5%. 

A terhelés alatti fokozatkapcsoló hatótávolsága az igény szerint bármi lehet. A leggyakoribb értékek a +7.5%-tól -12.5%-ig 1.25%-os lépésekben és a +15%-tól -15%-ig 1.25%-os lépésekben. Az egyes csapok szabályozása az 1-2%-os tartományba esik a holtzónák elkerülése érdekében. Alkalmanként a 15%-20%-os koppintási tartomány is látható. 

Olvass tovább a...Transzformátor feszültségesés: mit, miért, hogyan keressünk és részletes tények

Transzformátor csapolás számítás?

Egy 12.4 kV/ 4050 V-os transzformátort láthatunk, melynek primer tekercsén öt leágazás van. A lépés százaléka 1.25%. Tehát a névleges csapnál (3. csap) a kimeneti feszültség 4050 V. 

Ezért a fordulatok aránya =

CodeCogsEqn 4

Tegyük fel, hogy a szekunder tekercs terhelése megegyezik a szekunder feszültséggel. Néhány veszteség miatt a terhelési feszültség 4000 V-ra esik. A fokozatkapcsoló beállítja az 50 V-os veszteséget. Tehát a szekunder feszültségnek 4050 + 50 = 4100 V-ra kell nőnie. A növekedés mértéke = 4100/4050 = 1.012

Vp/Vs = Np/Ns

Mivel növekszik az Vs, Np ugyanennyivel kell csökkenteni. Fiúp' = Np/ 1.012

Szóval,

CodeCogsEqn 5

Tehát csökkentenünk kell az N-tp by

CodeCogsEqn 6

Olvass tovább a….Multi Tap Transformer: mit, miért, működik, alkalmazások, részletes tények

6dTYNFCpX8sdyuizqpMkSIc9e63g2dGBNWOBB4vwxU JSkuST ULa9GIcNr3pSjt

Transzformátor csapoló kapcsoló

A transzformátorcsapos kapcsolóknak általában két típusa van: választókapcsoló és váltókapcsoló. A választókapcsolók választják ki a csapok azon állását, ahová a váltókapcsoló a terhelési áramot továbbítja.

A terelőkapcsoló felelős a terhelőáram lefutásáért és megszakításáért, és átkapcsol a transzformátor csapjain. Ezeket a kapcsolókat gyakran leválasztják a fő transzformátorrekesztől, hogy elkerüljék az olajszennyeződést. A választókapcsolók terhelés nélkül működnek, így ugyanabban a rekeszben helyezkednek el.