AilesindetransformatörlerGerilim regülasyon modu önemli bir sınıflandırma boyutudur. Yük altındayken kademe değiştiricileri gerçek zamanlı olarak değiştirebilen yük kademe değiştiricilerinin aksine, uyarılmamış kademe değiştiriciler, çıkış voltajını ayarlamak için kademe değiştiricinin konumunu manuel olarak değiştirmeden önce, transformatörün şebekeyle bağlantısını tamamen kesmek için önce güç kaynağının kesilmesini gerektirir. Bu görünüşte "uygunsuz" tasarım, dünya çapında milyonlarca güç dağıtımı ve endüstriyel senaryoda yaygın olarak kullanılmaya devam ediyor. Peki, uyarılmamış voltaj ayar transformatörü nasıl bir ekipmandır? Yük kademe değiştiricilerine kıyasla yeri doldurulamaz avantajları nelerdir? Hangi durumlarda yük voltajı regülasyonundan daha akıllıca bir seçimdir?
Kavramsal olarak konuşursak, yüksüz voltaj düzenleme transformatörü olarak da bilinen uyarılmamış bir voltaj düzenleme transformatörü, transformatör tamamen kapatıldığında ve uyarma akımı olmadığında yüksek- voltaj sargısının etkin dönüşlerini değiştirmek için bir kademe değiştiriciyi manuel olarak çalıştırarak voltaj oranını ayarlayan bir transformatörü ifade eder. Kademe değiştiricisi genellikle transformatörün yüksek gerilim tarafına ayarlanır, çünkü yüksek gerilim tarafındaki akım küçüktür ve anahtar kontaklarının kapasitesi ve ark sorunlarının ele alınması nispeten kolaydır. Çalışma sırasında, bakım personelinin öncelikle transformatörü elektrik şebekesinden ayırması, özel bir anahtar kullanarak kademe değiştiricinin çalıştırma kolunu döndürmesi, kademe konumunu istenen vitese geçirmesi ve ardından tekrar çalıştırması gerekir. Tüm süreç, elektrik kesintisi, anahtarlama, iyi teması doğrulamak için DC direncinin ölçülmesi ve yeniden güç verilmesi gibi adımlar da dahil olmak üzere genellikle birkaç dakika ila birkaç saat içinde tamamlanan bir elektrik kesintisi gerektirir. Eksiksiz bir voltaj düzenleme işlemi genellikle planlı bir elektrik kesintisi düzenlemesi gerektirir ve keyfi olarak gerçekleştirilemez.
Uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörlerin tasarım konsepti üç anahtar kelime etrafında döner: "ekonomiklik, güvenilirlik ve basitlik". Yük kademe değiştiricileri ve bunların geçiş devreleri, yağ hazneleri, elektrik mekanizmaları ve kontrol cihazlarının karmaşık olmaması nedeniyle, uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörlerin üretim maliyeti, aynı kapasite ve voltaj düzeyine sahip yükte voltaj düzenleyici transformatörlerinkinden önemli ölçüde daha düşüktür ve tipik olarak ekipman yatırımından %15 ila %30 tasarruf sağlar. Yapısal olarak, uyarılmamış bir voltaj ayarlayıcı transformatörün kademe değiştiricisi, transformatör yağ tankının içine yerleştirilmiş, sık sık hareket eden yağa batırılmış hiçbir hareketli parça içermeyen, statik bir kontak ve hareketli bir kontaktan oluşan nispeten basit bir mekanik cihazdır, bu da son derece düşük bir arıza oranına neden olur ve neredeyse günlük bakıma ihtiyaç duymaz. Sabit yüklere ve küçük voltaj dalgalanmalarına sahip birçok uygulama senaryosu için, transformatörün devreye alınmasından sonraki birkaç yıl, hatta on yıllar boyunca kademe konumunu ayarlamak gerekli olmayabilir ve yük voltajı düzenleme fonksiyonunu yapılandırmanın ek maliyeti, açıkça gereksiz israftır. Ek olarak, uyarılmamış voltaj ayar transformatörünün hacmi ve ağırlığı, yükte voltaj regülasyonu olan benzer ürünlere göre biraz daha küçüktür, bu da onu taşıma ve kurulum için daha uygun hale getirir.
Peki pratik uygulamalarda uyarılmamış gerilim düzenleyici transformatörler ile yükte gerilim düzenleyici transformatörler arasında nasıl seçim yapmalıyız? Bu, yük koşulları altında voltaj düşüşüne izin verilip verilmeyeceğine iki - arasındaki en temel farka dönmeyi gerektirir. Yük altında kademe değiştiricilerin temel değeri, güç şebekesindeki gerçek-zamanlı voltaj dalgalanmalarını izleme, güç kaynağını kesmeden kademe anahtarlamayı saniyeler içinde tamamlama yeteneklerinde yatmaktadır; bu da onları özellikle büyük trafo merkezleri, hassas endüstriyel üretim hatları, veri merkezleri vb. gibi sık voltaj değişiklikleri ve güç kaynağı sürekliliği için yüksek gereksinimlerin olduğu durumlar için uygun hale getirir. Uyarılmamış voltaj düzenleme transformatörleri ani voltaj dalgalanmalarıyla baş edemez. Şebeke voltajı, yük değişimleri nedeniyle nominal değerden saptığında, ayarlama yapmak için yalnızca bir sonraki planlı elektrik kesintisini bekleyebilir.
Ancak tüm elektrik alanı senaryoları şiddetli voltaj dalgalanmalarıyla karşı karşıya değildir. Endüstriyel parkın özel trafo merkezinde, uyarılmamış bir voltaj düzenleyici transformatör, altındaki üretim hattına güç sağlıyor. Parkın elektrik şebekesi daha yüksek-düzeyli bir bölgesel trafo merkezinden geliyorsa ve voltaj kalitesi istikrarlıysa veya üretim hattının kendisi voltaj sapmasına karşı yüksek bir toleransa sahipse (sıradan aydınlatma, ısıtma ekipmanı, su pompaları, fanlar vb.), o zaman uyarılmamış voltaj düzenleme şeması ihtiyaçları tam olarak karşılayabilir ve daha maliyet-etkin ve endişesiz olabilir. Kırsal dağıtım şebekelerinde, kolona monte dağıtım transformatörleri olarak uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörler yaygın olarak kullanılmaktadır. Kademe değiştiricileri genellikle, mevsimsel yük değişikliklerine (yaz ve kış sulama gibi) göre yılda bir veya iki kez ayarlanan üç seviyeyle (nominal voltajın ± %5'i gibi) önceden-ayarlanmıştır. Bu düşük{10}}frekans voltaj düzenleme gereksinimi, karmaşık yük mekanizmalarına gerek kalmadan, elektrik kesintisi işlemleriyle tamamen elde edilebilir. Maden ve kimya endüstrileri gibi patlamayı önleme konusunda özel gerekliliklerin olduğu yerlerde, uyarılmamış voltaj ayarlayıcı transformatörler, içeride ark oluşturabilecek yük anahtarlama mekanizmalarının bulunmamasından dolayı doğal güvenlik avantajlarına sahiptir.
Uyarılmamış voltaj düzenleme transformatöründe yapılandırılan kademe değiştiricinin basit bir yapıya sahip olmasına rağmen, çalışma spesifikasyonlarına yine de sıkı bir şekilde uyulması gerektiğini belirtmekte fayda var. Kademe değiştiriciler genellikle, her biri belirli bir voltaj değişim aralığına (±%2,5, ±%5 gibi) karşılık gelen, ortak dişli sayıları 3, 5 veya daha fazla olan net dişli gösterge panelleriyle donatılmıştır. Anahtarlama işlemi, transformatör tamamen kapatıldıktan ve indüklenen voltajın olmadığı doğrulandıktan sonra gerçekleştirilmelidir, aksi takdirde yük ile anahtarlama, kontakların ciddi şekilde aşınmasına ve hatta patlamasına neden olacaktır. Geçişten sonra, her kademe konumundaki DC direncini ölçmek için bir DC direnç test cihazı kullanmak, üç-faz direncinin dengeli ve fabrika verileriyle tutarlı olduğunu doğrulamak ve ardından güç kaynağını yeniden başlatmak gerekir. Her ne kadar bu süreç elektrik kesintisi operasyonlarının iş yükünü artırsa da, kontrol edilebilirliği ve sezgiselliği sayesinde uyarılmamış gerilim düzenleyici transformatörler, profesyonel bakım personelinin bulunmadığı uzak alanlarda hala güvenilir bir şekilde yönetilebilmektedir.
Teknik standartlar ve pazara erişim açısından, uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörler, IEC 60076 serisi (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu standartları) ve ilgili ulusal/bölgesel standartlar (Kuzey Amerika ANSI/IEEE C57.12 serisi gibi) gibi diğer güç transformatörleriyle aynı temel standart sistemi izler. Kademe değiştirici bileşenleri, yük anahtarı standartlarında uzmanlaşmış kadar karmaşık olmasa da, yine de IEC 60214-3 (Uyarmasız Kademe Anahtarları için Uygulama Yönergeleri) veya benzer maddelerin gereksinimlerine uymaları gerekir. İhracat işi için, uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörlere yönelik sertifikasyon yolu, sıradan güç transformatörleriyle tamamen aynıdır - Kuzey Amerika pazarı için UL/cUL sertifikası gereklidir, Avrupa Birliği için CE öz beyanı (Alçak Gerilim Direktifi ve EMC Direktifine dayalı) ve ErP enerji verimliliği gereksinimlerini karşılayan test raporları gereklidir, Rusya ve Avrasya Ekonomik Birliği için EAC sertifikası gereklidir ve Suudi Arabistan için SABER platformu PCoC ve SCoC sertifikası gereklidir. Karmaşık elektronik bileşenlerin ve sık çalışma mekanizmalarının bulunmamasından dolayı, uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörler için sertifikasyon test maddeleri, daha yüksek geçiş hızları ve daha kısa sertifikasyon döngüleri ile nispeten basittir. Bu, hızlı teslimatı ve istikrarlı uyumu hedefleyen dış ticaret siparişleri için yadsınamaz bir avantajdır.
Küresel pazar manzarası açısından bakıldığında, uyarılmamış gerilim düzenleyici transformatörler "basit" teknolojileri nedeniyle ortadan kaldırılmamıştır. Tam tersine, ekonomiklik ve güvenilirlik gibi ikili avantajlarıyla halen dağıtım trafo pazarında büyük bir paya sahiptirler. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde ve gelişmekte olan ekonomilerde elektrik şebekelerinin inşasında, temel güç kaynağı sorunlarını en düşük maliyetle çözmek için elektrik direklerine ve kutu tipi trafo merkezlerine çok sayıda uyarılmamış voltaj düzenleyici dağıtım transformatörü kurulmaktadır. Gelişmiş ülkelerdeki endüstriyel projelerde bile, kararlı dahili güç şebekeleri ve sorunsuz yük değişiklikleri olan özel hat kullanıcıları için, değer mühendisliği analizinden sonra mühendisler tarafından uyarılmamış voltaj düzenleyici transformatörler sıklıkla tavsiye edilir.
Müşteriler transformatör seçimi hakkında soru sorduğunda, projenin gerçek güç kaynağı ortamı ve yük özellikleri için gerçek-zamanlı canlı voltaj düzenleme özelliğinin gerekli olup olmadığını düşünmeleri konusunda onlara rehberlik etmek yararlı olabilir. Elektrik şebekesinin voltaj dalgalanma aralığı izin verilen aralıktaysa (genellikle ± %5'i geçmiyorsa) veya elektrikli ekipmanın voltaj sapmasına karşı belirli bir toleransı varsa ve gelecekte voltajı sık sık ayarlamaya yönelik bir plan yoksa, uyarımsız voltaj ayar transformatörü daha ekonomik ve güvenilir bir seçimdir. Müşteriniz yeni inşa edilmiş bir yerleşim bölgesi, küçük bir fabrika veya tarımsal sulama projesi için bir güç dağıtım çözümü arıyorsa şunu unutmayın: bazen en basit ve en doğrudan çözüm en iyi çözümdür. Uyarılmamış voltaj ayar transformatörü, basit ve sağlam tasarımıyla, küresel güç sisteminde insanların hayal ettiğinden daha geniş bir görevi sessizce üstleniyor.
