Де-енергични и на-нагружени мењачи славице: у чему је разлика?

Шта је Трансформатор Променилац купа?

Трансформаторски мењач купа је уређај који мења ефикасан број окрета у једној од навијања трансформатора. Промена броја окретања мења однос трансформатора и стога прилагођава секундарни напон.

Основни однос трансформатора може се изразити као:

Уколико је потребно, додајте:

Где:

V1 је примарно напонство;
В2 је секундарно напонство;
N1 је број првих окретања намотавања;
N2 је број секундарних окретања намотавања.

Промјенец славице се обично инсталира на високовољном намотању јер је струја нижа на тој страни. Нижа струја може смањити обавезу прекидања и физичку величину опреме за промену славишта. Међутим, стварна локација намотања зависи од пројекта трансформатора и захтјева система.

Трансформаторски мењачи славице генерално спадају у две категорије:

1. Де-енергијски мењачи струје, или ДЕТЦ-ови
2. Улазници за мењање струје на оптерећењу, или ОЛТЦ

Критична разлика је да ли се положај славине може променити док је трансформатор на енергији и снабдева оптерећење.

Шта је мењач струје за кран без енергије?

Деенергијски искључен мењач славице може се користити само када је трансформатор потпуно искључен.

Такође се обично назива:

• ДЕТЦ или деенергијски променљив превлак;
• "Страјкер" за "улазак"
• без оптерећења мењач струка;
• изменилац струје за пуњење.

Ови термини се понекад користе међусобно на тржишту, али "де-енергијски мењач славице" је најјачи опис јер наводи основни услов безбедности: трансформатор не сме бити наводњен током рада.

Пре него што промените положај славине, оператери морају изоловати трансформатор од свих могућих електричних извора, применити потребне процедуре блокирања и изласка, проверити одсуство напона и следити упутства произвођача трансформатора.

Зашто се ДЕТЦ не може радити док је напојен?

Традиционални де-енергијски мењач славице није дизајниран да ствара или прекида струју оптерећења.

Током промене кваса, његови контакти могу привремено да се одвоје од једног кваса пре успостављања следеће везе. Ако је трансформатор напањен, ова акција би могла да произведе електрични лук између контаката.

Могуће последице укључују:

• изгореле или ерозиране контактне листице;
• угарнивање изолационог материјала или уља;
• унутрашње кратко затварање;
• повреда мењача струка;
• оштећење трансформатора;
• опасност од пожара или опасности за особље.

Из тог разлога, ДЕТЦ никада не сме да се користи само зато што трансформатор изгледа слабо наплаћен. Уколико је потребно, може се користити за давање налога за уношење.

Предности мењача струје без енергије

ДЕТЦ има релативно једноставну механичку и електричну структуру.

Њене главне предности обично укључују:

• ниже почетне трошкове;
• компактна конструкција;
• мање покретних компоненти;
• ниски захтеви за одржавање;
• висока механичка поузданост;
• једноставна ручна операција;
• погодност за ретке прилагођавања напона.

ДЕТЦ је често прикладан када је напон на подају релативно стабилан и позиција славине трансформатора треба изабрати само током инсталације, пуштања у рад, сезонског одржавања или планираног искључења.

Ограничења мењача струје без енергије

Главно ограничење је да регулисање славине захтева да се трансформатор извади из употребе.

СОДЦ је стога мање погодан када:

• напон често варира;
• оптерећења се значајно мењају током дана;
• производња се не може прекинути;
• напон мора да остане у уском опсегу рада;
• потребно је даљинско или аутоматско регулисање;
• обновљива производња узрокује честа флуктуација напона.

Изменилац струје са искљученим напоном такође не коригира промене напона аутоматски, осим ако оператер не искључи трансформатор и ручно не изабере другачији положај.

Шта је мењач натовареног кранца?

Промјенач купа при оптерећењу мења однос трансформатора док трансформатор остаје на енергији и носи струју оптерећења.

Обично се скраћује као ОЛТЦ - Да ли је то истина? На неким тржиштима, термин преображач за напон , или ЛТЦ, такође се користи.

ОЛТЦ преноси струју оптерећења из једне навртачке славине у суседну славицу без прекида набавке. Ова способност га чини погодним за енергетске системе који захтевају честа, аутоматска или удаљена регулисање напона.

ИЕЦ 60214 покрива захтеве за перформансе и методе испитивања за мењаче славине на оптерећењу и онезапориване. Према принципима примене ИЕЦ-а, ОЛТЦ је дизајниран да мења однос трансформатора док је трансформатор напањен и напуњен без прекида набавке.

Типичне ОЛТЦ апликације

Трансформатори који мењају клипање на оптерећењу обично се користе у:

• преносне подстанције;
• дистрибутивне подстанције;
• електроцентрале;
• објекти за производњу челика и металлургије;
• руднике;
• центри података;
• велике индустријске инсталације;
• пројекти у области обновљиве енергије;
• критичне инфраструктуре;
• инсталације са оптерећењима осетљивим на прекид.

---

Како ради мењач натовареног кранча?

ОЛТЦ мора истовремено извршити две задатке:

1. Утврдити трајање течности током промене славице.
2. Превенција прекомерне циркулације струје између суседних славишта.

Суседни трансформаторски слави имају различите електричне потенцијале. Ако би се директно повезивале, створена би циркулисања струје која би могла бити довољно велика да оштети опрему за намотавање или прекидање.

ОЛТЦ стога користи контролисани процес преласка.

Прелазак пре прекида

Типични ОЛТЦ успоставља везу са следећом славицом пре него што потпуно искључи првобитну славицу. Овај принцип рада се обично описује као направити пре паузе .

У кратком прелазном периоду, ОЛТЦ се може повезати са две суседне славице.

Импеданца се уводе да би се ограничила струја која циркулише између њих. У зависности од ОЛТЦ дизајна, ова прелазна импеданца може бити:

• прелазни отпор;
• прелазни реактор, понекад назван превентивни аутотрансформатор.

Мегер описује ОЛТЦ процес као прелазак суседне славине пре него што се сломи славина која носи оптерећење. Резистивна или реактивна импеданца ограничава циркулишућу струју док су две славине привремено повезане.

Типична ОЛТЦ секвенца типа резистора

Иако тачан редослед зависи од ОЛТЦ дизајна, поједностављена операција типа отпора је:

1. Трансформатор носи оптерећење кроз струјну славицу.
2. Прелазни контакт повезује следећу кранчевицу кроз прелазни отпорник.
3. Обе славице су привремено повезане, док отпорник ограничава струју.
4. Главни ток се преноси на нову славу.
5. Оригинална славина је искључена.
6. Прелазни отпор је уклоњен из кола.
7. ОЛТЦ завршава операцију на новом положају услуге.

Прелазни отпор се користи само за кратак период преласка. Не треба да остане непрестано повезан у нормалном положају рада.

Модерни ОЛТЦ-ови могу користити конвенционалне контакте са луком, вакуумске прекидаче, прелазе резистора, прелазе реактора или друге аранжмане специфичне за произвођача.

---

Главне компоненте ОЛТЦ-а

Традиционални ОЛТЦ типа отпора може да укључује:

Додирујући селектор

Изборник за клипање идентификује следећу клипању. Обично обавља функцију селекције без преласка на струју пуног оптерећења.

Дивертерски прекидач

Дивертерски прекидач преноси струју оптерећења из првобитног славишта на одабрани славишта.

Прелазни отпорници

Прелазни отпорци ограничавају циркулишућу струју док су две суседне славице привремено премосте.

Изборник за промену

Уколико је потребно, засиљање се може извршити на слични начин.

Механизам мотора

Механизам мотора-привода обезбеђује енергију и контролисану секвенцу потребну за завршетак промене славице.

У зависности од дизајна, ОЛТЦ може такође укључивати:

• индикатори положаја;
• механички и електрични прекидачи граничних стаза;
• рачунари за рад;
• локална и удаљена управљања;
• релеји за аутоматско регулисање напона;
• индикатори нивоа уља;
• заштита под притиском или гасом;
• надзор температуре;
• уређаји за онлине праћење стања.

Не садржи свака ОЛТЦ исте компоненте. ОЛТЦ вакуумског типа и ОЛТЦ сувог типа, на пример, могу имати различите уређаје за прекидање и изолацију.

---

Како мењање славине утиче на секундарни напон?

За трансформатор са регулаторним кранчицама на високовољтном намотању и релативно константном примарном напајањем:

• Повећавање ефективног броја вртења за навијање високог напона повећава однос и генерално смањује секундарни напон.
• Смањење ефективног броја вртења за навијање високонапонског напона смањује однос и генерално повећава секундарни напон.

У поједностављеним речима:

\[ V_2 \приближно V_1 \кратно \фрак{N_2}{N_1} \]

Ако \(В_1\) и \(Н_2\) остану константни:

• повећање \(Н_1\) смањује \(В_2\);
• уколико се N1 смањи, повећава се V2.

Међутим, изрази као што су подигнути клик, нижи клик, навици горе, и навици доле нису универзално доследни. Њихово значење може зависити од произвођача, конвенције корисности, распореда намотања, система за контролу или методе нумерирања позиције.

Оператори би се стога требали ослањати на:

• ознака трансформатора;
• табела позиције за упирање;
• схема контроле;
• упутство за коришћење ОЛТЦ-а;
• одобрену оперативну процедуру.

Они не би требало да претпостављају правцу напона заснован само на броју позиције купања.

---

ДЕТЦ против ОЛТЦ: Главне разлике

Тачна цена, величина, интервал одржавања и оперативна способност зависе од рејтинга трансформатора, класе напона, распона славине, технологије прекидања и произвођача. Уколико се не примењује закон о финансијском финансирању, то се не може сматрати универзалним правилом.

---

Зашто бирати трансформатор који мења славице на оптерећењу?

1. у вези са Регулација напона без рутинског искључења

Главна предност ОЛТЦ-а је да може да прилагоди однос трансформатора без искључивања трансформатора за сваку операцију слања.

Ово је корисно када би планирано прекид утицало на:

• континуирана производња;
• критичне инфраструктуре;
• рачунарски и комуникациони системи;
• болнице;
• железнички системи;
• рударске операције;
• кориснике комуналних услуга.

ОЛТЦ подржава континуитет снабдевања, али не гарантује да електрични систем никада неће доживети прекид. Провали трансформатора, операције заштите, неуспехи горе, одржавање и други догађаји система и даље могу прекинути струју.

2. Уколико је потребно. Побољшано усклађивање напона

Напетост варира због промене оптерећења, импеданце напајача, правца струје, излаза генерације и услова мреже горе.

ОЛТЦ може помоћи да се контролисани напон аутобуса држи у одређеном опсегу. Утврђивање прихватљивог напона:

• исправно функционисање опреме;
• квалитет енергије;
• моторне перформансе;
• живот изолације;
• уговорност са напетом купца;
• стабилност рада система.

3. Уколико је потребно. Боља координација са компензацијом реактивне снаге

Реактивна снага кондензатора шанта је приближно пропорционална квадрату радног напона:

\[ Q \propto V^2 \]

Ако напон падне, кондензатор производи мање реактивне снаге. Ако се напон прекомерно повећава, излаз реактивне снаге се повећава и може допринети пренапону или прекомерној компензацији.

Координација ОЛТЦ контроле са кондензаторским банкама, реакторима, статичким ВАР компензаторима, СТАТКОМ-овима и ресурсима заснованим на инверторима може побољшати целокупно управљање напоном и реактивном снагом.

Стратегија контроле мора бити пажљиво дизајнирана. Слаба координација може изазвати прекомерне операције слањања, превлачење кондензатора, лов на контролу или неблаговољан проток реактивне снаге.

4. Уколико је потребно. Смањени губици мреже у неким условима рада

Држење напона система у одговарајућем опсегу рада може смањити прекомерну струју и избећи неке губитке мреже.

Међутим, то је превише широко да се каже да свака операција ОЛТЦ аутоматски минимизује губитке. Стварни резултат зависи од:

• карактеристике оптерећења;
• фактор снаге;
• импеданца хранитеља;
• потребност зависна од напона;
• губици трансформатора;
• проток реактивне снаге;
• дистрибуирана производња;
• контролне циљеве.

Модерне стратегије за контролу напона стога разматрају више од самог напона.

5. Појам Дистанцијска и аутоматска операција

ОЛТЦ се може управљати:

• локални дугмети;
• систем даљинског управљања;
• СЦАД;
• са аутоматским релејем за регулисање напона;
• координисана аутоматизација подстанције.

Автоматско регулисање омогућава контролном систему да упореди измењену напонност са циљном вредношћу и издаје команде за подизање или смањење након што су задовољене конфигуриране временске кашњење и услови мртвог опсега.

Дедбанд и кашњење спречавају непотребне операције узроковане малим или привременим променама напона.

---

Када се не би требало користити ОЛТЦ?

Не постоји један универзални списак који се примењује на све ОЛТЦ. Дозвољени рад зависи од његове номиналне струје, конструкције, заштитног система, упутства за рад, стања трансформатора и процедура на локацији.

Оператори морају да прате упутства која пружају произвођачи трансформатора и ОЛТЦ-а.

Уколико је потребно, може се блокирати или прекинути мењање славица у следећим условима.

Ток прелази дозвољену задатак превлачења

ОЛТЦ има номиналну пролазну струју и одређену оперативну способност. Ако струја трансформатора прелази дозвољену вредност за мењање славице, прекидање може претерано да натеже контактне прелазе, вакуумске прекидаче, прелазне отпорнике или друге компоненте које преносе струју.

Неки ОЛТЦ-ови имају одређену способност преоптерећења, док други морају бити блокирани изнад конфигурисаног прага струје. Уколико је потребно, операција преоптерећења треба да се оцени према стварној ОЛТЦ квалификацији и упутству произвођача, а не поједином правилу.

Абнормални ОЛТЦ заштитни аларм

ОЛТЦ-ови који су потопљени у уље могу имати специјалне релеје притиска, релеје протока уља, уређаје који се покрећу гасом или другу заштитну опрему.

Аларм може указивати на луку, формирање гаса, проблем са системма уља или на још неко ненормално унутрашње стање. Не треба покушавати да се даље ради са пиком док аларм не буде испитан у складу са упутствима за рад.

Уредби за заштиту се разликују за конвенционалне ОЛТЦ-е за уље, вакуумске ОЛТЦ-е, гасово изоловане јединице и суве типне мењаче славице.

Недостатан изолациони медијум

У случају ОЛТЦ-а са уљеоизолацијом, рад може бити забрањен ако:

• ниво уља је испод дозвољеног опсега;
• диелектрична чврстоћа је неприхватљива;
• уље је озбиљно загађено;
• откривено је цурење;
• у оквиру уља или систем притиска је абнормалан.

Ови услови се не примењују на исти начин за сваку технологију мењача славица.

Увођење или индикација положаја је абнормална

Операција се треба прекинути ако ОЛТЦ показује:

• некомплетан промјена славишта;
• неслагање позиције;
• повреда мотора;
• механичко заглавање;
• неочекивано буке;
• вишекратна заштитна путовања;
• оштећени гранични прекидачи;
• аномалија бројача операције или времена.

Поновно издавање команда за заглављен или некомплетни ОЛТЦ може погоршати штету.

Дошло је до границе одржавања

ОЛТЦ је утврдио критеријуме инспекције или одржавања на основу фактора као што су:

• број операција;
• превртна струја;
• контактна ношење;
• стање уља;
• време у служби;
• препоруке произвођача;
• резултати мониторинга стања.

Ако је достигнут праг одржавања, не може се дозволити наставак рада док се не заврши захтевна инспекција или сервис.

---

Зашто је висока струја опасна током промене славине?

Током преласка на ОЛТЦ типа отпора, систем прекидача мора носити струју оптерећења трансформатора док истовремено контролише струју која циркулише између суседних кранчића.

Прелазне компоненте доживљавају комбиновани електрични и топлотни стрес. Ако је радна струја изнад дозвољене способности прекидања ОЛТЦ, оптерећење на контакте и прелазне отпорнике може се повећати изнад њихових дизајнерских граница.

Могуће последице укључују:

• прекомерно контактано зношење;
• прегревање;
• јаке лукове;
• оштећење прелазног отпора;
• распад уља;
• повећање притиска;
• заштитна операција;
• ОЛТЦ или неуспех трансформатора.

Због тога многи системи за контролу трансформатора укључују функцију блокирања претеке за аутоматске команде за мењање натискача.

Међутим, вредност блокирања мора бити заснована на стварној ОЛТЦ квалификацији, дизајну трансформатора, подешавању релеја и упутствима произвођача.

---

Како изабрати између ДЕТЦ и ОЛТЦ

Изменилац струје са искљученом енергијом може бити бољи избор када:

• улазни напон је стабилан;
• редко је потребно подешавање славице;
• планирана искључења су прихватљива;
• једноставност је приоритет;
• аутоматско управљање није потребно;
• нижи почетни трошкови су важни.

Изменилац славице на оптерећењу може бити пожељан када:

• често промене напона;
• оптерећења се значајно разликују;
• континуитет снабдевања је важан;
• потребно је аутоматско регулисање напона;
• потребно је даљинско управљање;
• обновљива производња утиче на напон;
• контролисана аутобуса мора остати у уском опсегу напона.

Одлука треба да размотри захтеве животног циклуса, а не само почетну цену трансформатора.

Важни фактори за процену укључују:

• опсег регулисања напона;
• број и величина корака за слање;
• максимална пролазна струја;
• учесталост операција;
• профил оптерећења;
• за кратко затварање;
• ниво изолације;
• ресурси за одржавање;
• захтеви за контролу и комуникацију;
• потребну поузданост;
• условима животне средине;
• примењиве стандарде.

Често постављана питања

Да ли се деенергизован мењач славице може укључити када трансформатор нема оптерећење, али је и даље на напону?

Обично, не.

Де-енергизовани мењач славице обично захтева да трансформатор буде електрично де-енергизован, а не само испустио. Нанаправљени трансформатор и даље може да наметне напон преко контаката са прелазником чак и ако је секундарна струја оптерећења ниска или одсутна.

Увек пратите производњу изоловања.

Да ли ОЛТЦ чини трансформатор непрестано?

Br.

ОЛТЦ избегава искључивање само за нормално подешавање славице. Не штити систем од сваког трансформатора, мреже, заштите или неуспеха снабдевања горе.

Критичне објекте и даље могу захтевати редудантне трансформаторе, двоструке изворе енергије, системе УПС-а, генераторе, шеме преноса или друге мере континуитета.

Да ли сваки ОЛТЦ користи прелазне отпорнике?

Br.

Многи ОЛТЦ користе транзиционе отпорнике, али други користе транзиционе реакторе. Модерни дизајни могу користити и вакуумске прекидаче и различите селекторске или дивертерске уређаје.

Да ли је ОЛТЦ увек аутоматски?

Br.

ОЛТЦ се може управљати ручно, електрично са локалне контролне панеле, удаљено путем СЦАДА или аутоматски путем релеја који регулише напон.

Да ли већи број слања увек повећава секундарни напон?

Не мора бити.

Бројкање позиције и конвенције "подизање/понижање" варирају. Оператори морају проверити табелу и контролну документацију трансформатора.

Да ли је ДЕТЦ поузданији од ОЛТЦ-а?

ДЕТЦ је механички једноставнији и обично захтева мање одржавања. ОЛТЦ је сложенији јер мора да мења струју оптерећења без прекида набавке.

Међутим, стварна поузданост зависи од дизајна, примене, одржавања, оперативног дужности, инсталације и квалитета производње.

Колико често треба одржавати ОЛТЦ?

Не постоји универзални интервал.

Уређење одржавања може зависити од протеклог времена, броја операција, обавезе прекидне струје, контактног зноја, стања уља, дијагностичких резултата и инструкција произвођача. ОЛТЦ-ови са вакуумским уређајем могу имати различите захтеве за одржавање од конвенционалних ОЛТЦ-ова са прелазом уља.

Zaključak

Разлика између де-енергије изворац и на-натовара изворац је једноставна:

• A ДЕТЦ променит је само када је трансформатор искључен.
• И ОЛТЦ мења однос док је трансформатор на напону и носи оптерећење.

Инжењерство иза ОЛТЦ-а је сложеније. Мора одржавати траку струје оптерећења, истовремено ограничавајући струју која циркулише између суседних клипа. Ово се постиже контролисаним секвенцом преласка користећи прелазни отпор или реактанцу, у зависности од дизајна.

ДЕТЦ су економични, компактни и погодни за ретко подешавање. ОЛТЦ-ови су погоднији за апликације које захтевају честу регулацију напона, удаљено управљање, аутоматско управљање или побољшано континуитет током промена славица.

Коначни избор треба да се заснива на енергетском систему, оперативним захтевима, стратегији одржавања, применим стандардима и укупним трошковима животног циклуса.