وصف
يمكن ضبط طريقة تنظيم جهد المحول بناءً على ما إذا كان المحول قيد التشغيل (مُنشطًا)، ويمكن تقسيمها إلى فئتين رئيسيتين: تنظيم جهد الحمل عند إيقاف التشغيل- وتنظيم جهد الحمل عند التشغيل-.
1. المبدأ الأساسي
بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، فإن المبدأ الأساسي هو ضبط جهد الخرج عن طريق تغيير نسبة الدوران لملف الجهد العالي- للمحول.
يتم التعبير عن الصيغة على النحو التالي: V1/V2 ≈ N1/N2
هنا، V1 وV2 هما جهدا الملفين الأساسي (جانب الجهد العالي-) والثانوي (جانب الجهد المنخفض-)، وN1 وN2 هما العدد المقابل من اللفات.
من خلال تغيير عدد اللفات N1 على جانب الجهد العالي-، يمكن الحفاظ على استقرار جهد الخرج الثانوي V2 حتى إذا كان جهد التيار الكهربائي الرئيسي V1 يتقلب إلى حد ما. السبب وراء إجراء تنظيم الجهد عادةً على جانب الجهد العالي- هو أن التيار أصغر، مما يجعل تصنيع جهات اتصال مفتاح الصنبور أسهل وأطول -عمرًا.
2. الطرق الرئيسية لتنظيم الجهد
(1). إيقاف-تحميل الحنفية مبدل (يسمى أيضًا لا-تحميل الحنفية مبدل أو الطاقة-إيقاف تنظيم الجهد)
طريقة التشغيل:يجب تغيير موضع الصنبور يدويًا أثناء إيقاف تشغيل المحول بالكامل وفصله عن الشبكة.
مبدأ العمل:يتم تجهيز ملف الجهد العالي- بعدة نقرات (عادة 3 أو 5)، مثل الجهد المقدر، +5%، -5%، وما إلى ذلك. ويتم توصيل هذه الصنابير بمغير الصنبور. عندما تكون هناك حاجة لتعديل الجهد، يتم تشغيل المفتاح بعد انقطاع التيار الكهربائي لتحديد صنبور مختلف، وبالتالي تغيير نسبة الدورات.
صفات:
- المزايا:هيكل بسيط، تكلفة منخفضة، موثوقية عالية.
- العيوب:يتطلب إيقاف تشغيل الطاقة-أثناء ضبط الجهد الكهربي، مما يؤثر على استمرارية إمداد الطاقة، ولا يمكن ضبطه تلقائيًا في الوقت الفعلي-وفقًا لتغيرات الحمل.
سيناريوهات التطبيق:مناسبة للحالات ذات متطلبات استقرار الجهد المنخفض، مثل محولات التوزيع حيث تكون تغيرات الحمل الموسمية طفيفة أو شبكات الطاقة الريفية. يتم إجراء التعديلات من قبل الكهربائيين قبل فترات انخفاض أو ذروة الطلب على الكهرباء.
(2) تشغيل-تحميل Tap Changer (يسمى أيضًا Load Tap Changer)
طريقة التشغيل:يمكن تغيير موضع الصنبور تلقائيًا أو يدويًا أثناء تشغيل المحول تحت الحمل، مما يحقق تنظيم الجهد دون انقطاع.
مبدأ العمل:هذه هي التكنولوجيا الأكثر تعقيدا وحرجة. جوهره هو مبدل الضغط على التحميل-، والذي يتكون من جزأين:
- المحدد:مسؤول عن الاختيار المسبق للصنبور التالي دون مقاطعة التيار.
- تبديل المحول:مسؤول عن النقل السريع لتيار الحمل من جهة الاتصال الحالية إلى جهة الاتصال المحددة مسبقًا في اللحظة التي يكون فيها التيار قريبًا من الصفر (عادةً عند نقطة العبور الصفرية الحالية-).
لمنع انقطاع التيار والانحناء المفرط أثناء التبديل، يتم استخدام مقاومات الانتقال (أو المفاعلات) لحمل التيار المتداول بشكل مؤقت. تكتمل عملية تشغيل مبدلات الضغط الحديثة-في غضون عشرات المللي ثانية، مع أقل تأثير على مصدر الطاقة.
صفات:
المزايا:لا يتطلب تعديل الجهد الكهربائي إيقاف تشغيل الطاقة-، مما يضمن استمرار إمداد الطاقة واستقرار الجهد. يمكن دمجه مع أنظمة التحكم الآلي -لتنظيم الجهد بدقة في الوقت الحقيقي.
العيوب:هيكل معقد للغاية ومتطلبات تصنيع عالية ومكلفة ويتطلب صيانة كبيرة.
سيناريوهات التطبيق: مناسبة للسيناريوهات ذات متطلبات جودة الطاقة العالية، مثل المحطات الفرعية للمراكز الحضرية، أو محطات رفع المولدات-، أو إمدادات الطاقة للمستخدمين الصناعيين المهمين، مما يضمن بقاء تقلبات الجهد ضمن المعايير الوطنية.
3. طرق تنظيم الجهد المساعدة أو الخاصة الأخرى
بالإضافة إلى الطريقتين الرئيسيتين المذكورتين أعلاه لتغيير نسبة اللفات، هناك بعض الطرق المساعدة:
(1) سلسلة منظم الجهد:
يتم توصيل محول ذاتي على التوالي على خط النقل، ويتم ضبط جهد الخرج الخاص به لتعويض انخفاض الجهد على طول الخط. إنه لا يغير بشكل مباشر نسبة دورات المحول الرئيسي ولكنه "يعيد ضبط" جهد الشبكة بشكل فعال.
(2) الجهد الإضافي -محول التنظيم:
تتم إضافة محول تنظيم الجهد الإضافي-(محول تسلسلي) خارج المحول الرئيسي. من خلال ضبط جهد هذا المحول المساعد، يمكن تعويض تغير جهد الخرج للمحول الرئيسي. يفصل هذا الأسلوب آلية تنظيم الجهد المعقدة عن جسم المحول الرئيسي.
(3) تنظيم جهد إلكترونيات الطاقة (معوض VAR الثابت/SVG، المعوض المتزامن الثابت/STATCOM، وما إلى ذلك):
هذه تقنية متقدمة في شبكات الطاقة الحديثة. إنه لا يغير نسبة دورات المحول بشكل مباشر ولكنه ينظم مستوى الجهد في عقد الشبكة عن طريق حقن أو امتصاص الطاقة التفاعلية بسرعة باستخدام -أجهزة إلكترونية ذات طاقة عالية (مثل IGBTs). استجابتها سريعة للغاية (على مقياس المللي ثانية)، وتستخدم بشكل أساسي لدعم الجهد الديناميكي وتحسين استقرار النظام.
