I transformatorverdenen er udtrykkene "loop feed" og "radial feed" oftest forbundet med HV-bøsningens layout for ruminddelte padmount-transformere. Disse udtryk stammer dog ikke fra transformatorer. De kommer fra det bredere begreb om strømfordeling i elektriske systemer (eller kredsløb). En transformer kaldes en sløjfetilførselstransformator, fordi dens bøsningskonfiguration er skræddersyet til et sløjfedistributionssystem. Det samme gælder for transformere, vi klassificerer som radial fremføring - deres bøsningslayout er typisk egnet til radiale systemer.
Af de to typer transformere er loop feed-versionen den mest tilpasningsdygtige. En sløjfetilførselsenhed kan rumme både radial- og sløjfesystemkonfigurationer, hvorimod radialtilførselstransformatorer næsten altid optræder i radiale systemer.
Radial- og sløjfefoderfordelingssystemer
Både radial- og sløjfesystemer sigter mod at opnå det samme: Send mellemspændingseffekt fra en fælles kilde (normalt en transformerstation) til en eller flere nedtrappede transformere, der betjener en belastning.
Radial fremføring er den simpleste af de to. Forestil dig en cirkel med flere linjer (eller radianer), der går fra et midtpunkt, som vist i figur 1. Dette midtpunkt repræsenterer strømkilden, og firkanterne for enden af hver linje repræsenterer nedtrapningstransformatorer. I denne opsætning tilføres hver transformer fra samme punkt i systemet, og hvis strømkilden afbrydes for vedligeholdelse, eller hvis der opstår en fejl, går hele systemet ned, indtil problemet er løst.
Figur 1: Ovenstående diagram viser transformere forbundet i et radialt distributionssystem. Midtpunktet repræsenterer kilden til elektrisk energi. Hver firkant repræsenterer en individuel transformer, der forsynes fra den samme enkelt strømforsyning.
Figur 2: I et sløjfetilførselssystem kan transformere forsynes af flere kilder. Hvis der opstår en fejl i fødekablet op mod kilde A, kan systemet blive strømforsynet af fødekabler, der er forbundet til kilde B, uden væsentligt tab af service.
I et sløjfesystem kan strøm forsynes fra to eller flere kilder. I stedet for at forsyne transformatorer fra ét centralt punkt som i figur 1, tilbyder sløjfesystemet vist i figur 2 to separate steder, hvorfra strøm kan forsynes. Hvis en strømkilde går offline, kan den anden fortsætte med at levere strøm til systemet. Denne redundans giver kontinuitet i servicen og gør sløjfesystemet til det foretrukne valg for mange slutbrugere, såsom hospitaler, universitetscampusser, lufthavne og store industrikomplekser. Figur 3 giver et nærbillede af to transformere afbildet i sløjfesystemet fra figur 2.
Figur 3: Ovenstående tegning viser to sløjfetilførselskonfigurerede transformere forbundet i et sløjfesystem med mulighed for at blive forsynet fra en af to strømforsyninger.
Forskellen mellem radiale og sløjfesystemer kan opsummeres som følger:
Hvis en transformer kun modtager strøm fra ét punkt i et kredsløb, er systemet radialt.
Hvis en transformer er i stand til at modtage strøm fra to eller flere punkter i et kredsløb, er systemet sløjfe.
En nøje undersøgelse af transformatorerne i et kredsløb viser måske ikke klart, om systemet er radialt eller sløjfe; som vi påpegede i begyndelsen, kan både loop feed og radial feed transformere konfigureres til at fungere i begge kredsløbskonfigurationer (selvom det igen er sjældent at se en radial feed transformer i et loop system). En elektrisk plan og en enkelt linje er den bedste måde at bestemme et systems layout og konfiguration på. Når det er sagt, er det ofte muligt at drage en velinformeret konklusion om systemet med et nærmere kig på den primære bøsningskonfiguration af radial- og sløjfetilførselstransformatorer.
Konfigurationer af radial- og løkkefremføringsbøsninger
I padmount-transformere ligger hovedforskellen mellem radial- og sløjfetilførsel i den primære/HV-gennemføringskonfiguration (den venstre side af transformerskabet). I en radial fremføringsprimær er der én bøsning for hver af de tre indgående faseledere, som vist i figur 4. Dette layout findes oftest, hvor der kun er behov for én transformer til at forsyne et helt sted eller et helt anlæg. Som vi vil se senere, bruges radialtilførselstransformatorer ofte til den sidste enhed i en serie af transformere, der er forbundet med løkkeføde primære (se figur 6).
Figur 4:Radial fremføringskonfigurationer er designet til én indgående primær tilførsel.
Løkkefoderprimær har seks bøsninger i stedet for tre. Det mest almindelige arrangement er kendt som en V-løkke med to sæt af tre forskudte bøsninger (se figur 5) - tre bøsninger til venstre (H1A, H2A, H3A) og tre til højre (H1B, H2B, H3B), som skitseret i IEEE Std C57.12.34.
Figur 5: En loop feed-konfiguration giver mulighed for at have to primære feeds.
Den mest almindelige anvendelse for en seks-bøsning primær er at forbinde flere sløjfetilførselstransformere sammen. I denne opsætning bringes den indgående forsyningskilde ind i den første transformer i rækken. Et andet sæt kabler løber fra B-sidebøsningerne på den første enhed til A-sidebøsningerne på den næste transformer i serien. Denne metode til daisy-chaining af to eller flere transformere i en række omtales også som en "loop" af transformere (eller "looping transformere sammen"). Det er vigtigt at skelne mellem en "loop" (eller daisy chain) af transformere og loop feed, da det vedrører transformerbøsninger og elektriske distributionssystemer. Figur 6 skitserer et perfekt eksempel på en sløjfe af transformere installeret i et radialt system. Hvis strømmen går tabt ved kilden, vil alle tre transformere være offline, indtil strømmen er genoprettet. Bemærk, en nøje undersøgelse af den radiale fødeenhed yderst til højre ville indikere et radialt system, men dette ville ikke være så tydeligt, hvis vi kun kiggede på de to andre enheder.
Figur 6: Denne gruppe af transformere fødes fra en enkelt kilde, der begynder ved den første transformer i serien. Den primære tilførsel føres videre gennem hver transformer i opstillingen til den endelige enhed, hvor den afsluttes.
Interne primære sidebajonetsikringer kan tilføjes til hver transformer, som vist i figur 7. Primær sikring tilføjer et ekstra lag af beskyttelse til det elektriske system – især når flere transformere, der er forbundet sammen, er individuelt smeltet.
Figur 7:Hver transformer er udstyret med sin egen interne overstrømsbeskyttelse.
Hvis der opstår en sekundær sidefejl på en enhed (Figur 8), vil den primære sikring afbryde strømmen af overstrøm ved den defekte transformer, før den er i stand til at nå resten af enhederne, og normal strøm vil fortsætte med at flyde forbi den fejlbehæftede enhed til de resterende transformere i kredsløbet. Dette minimerer nedetid og overfører fejlen til en enkelt enhed, når flere enheder er forbundet sammen i et grenkredsløb. Denne opsætning med intern overstrømsbeskyttelse kan bruges i radial- eller sløjfesystemer - i begge tilfælde vil uddrivningssikringen isolere den fejlbehæftede enhed og den belastning, den betjener.
Figur 8: I tilfælde af en belastningssidefejl på en enhed i en serie af transformere, vil sikring på primærsiden isolere den fejlbehæftede enhed fra de andre transformere i sløjfen – hvilket forhindrer yderligere skade og muliggør ubrudt drift for resten af systemet.
En anden anvendelse af sløjfetilførselsbøsningens konfiguration er at forbinde to separate kildetilførsler (Feed A og Feed B) til en enkelt enhed. Dette svarer til det tidligere scenarie i figur 2 og figur 3, men med en enkelt enhed. Til denne applikation er der installeret en eller flere olienedsænkede drejeomskiftere i transformeren, hvilket gør det muligt for enheden at skifte mellem de to tilførsler efter behov. Visse konfigurationer vil tillade skift mellem hver kildefeed uden et øjeblikkeligt tab af strøm til den belastning, der betjenes - en afgørende fordel for slutbrugere, der værdsætter elektrisk servicekontinuitet.
Figur 9: Ovenstående diagram viser en loop feed transformer i et loop system med mulighed for at blive forsynet fra en af to strømforsyninger.
Her er et andet eksempel på en loop feed transformer installeret i et radialt system. I denne situation har det primære kabinet kun ét sæt ledere, der er landet på A-side-bøsningerne, og det andet sæt B-side-bøsninger afsluttes med enten isolerede hætter eller albueafledere. Dette arrangement er ideelt til enhver radial fremføringsapplikation, hvor der kun kræves én transformer i en installation. Installation af overspændingsbeskyttelsesanordninger på B-sidens bøsninger er også standardkonfigurationen for den sidste transformer i en kæde eller serie af sløjfetilførselsenheder (traditionelt er overspændingsbeskyttelse installeret på den sidste enhed).
Figur 10: Her er et eksempel på en loop feed primær med seks bøsninger, hvor de tre andre B-side bøsninger er afsluttet med dødfront albueafledere. Denne konfiguration fungerer for en enkelt transformer i sig selv, og den bruges også til den sidste transformer i en række forbundne enheder.
Det er også muligt at replikere denne konfiguration med en tre-bøsning radial fremføringsprimær ved hjælp af roterbare gennemførings- (eller gennemførings) skær. Hver gennemføringsindsats giver dig mulighed for at installere én kabelafslutning og én dødfrontalbueafleder pr. fase. Denne konfiguration med gennemføringsindsatser gør det også muligt at lande endnu et sæt kabler til sløjfesystemapplikationer, eller de yderligere tre forbindelser kan bruges til at føde strøm til en anden transformer i en serie (eller sløjfe) af enheder. Gennemføringskonfigurationen med radiale transformere giver ikke mulighed for at vælge mellem et separat sæt A-side- og B-side-bøsninger med interne afbrydere ved transformeren, hvilket gør det til et uønsket valg til sløjfesystemer. En sådan enhed kunne bruges til en midlertidig (eller leje) løsning, når en loop feed transformer ikke er let tilgængelig, men det er ikke en ideel permanent løsning.
Figur 11: Roterbare gennemføringsindsatser kan bruges til at tilføje afledere eller et andet sæt udgående kabler til en radial fremføringsbøsning.
Som nævnt i starten bruges loop feed-transformatorer i vid udstrækning i radiale systemer, da de nemt kan udstyres til selvstændig drift som vist ovenfor i figur 10, men de er næsten altid det eksklusive valg til loop-systemer på grund af deres seks-bøsninger layout. Med installationen af olie-nedsænket vælgerkontakt kan flere kildetilførsler styres fra enhedens primære kabinet.
Princippet med vælgerkontakter går ud på at bryde strømmen ved transformatorens spoler ligesom en simpel tænd/sluk-kontakt med den ekstra mulighed for at omdirigere strømstrømmen mellem A-siden og B-sidens bøsninger. Den nemmeste konfiguration af vælgerkontakten at forstå, er den tre-positionskontaktmulighed. Som figur 12 viser, styrer en tænd/sluk-kontakt selve transformeren, og de to ekstra kontakter styrer A-siden og B-sidens tilførsler individuelt. Denne konfiguration er perfekt til sløjfesystemopsætninger (som i figur 9 ovenfor), som kræver valg mellem to separate kilder på et givet tidspunkt. Det fungerer også godt til radiale systemer med flere enheder kædet sammen.
Figur 12:Et eksempel på en transformer med tre individuelle to-positionsafbrydere på primærsiden. Denne type vælgeromskifter kan også bruges med en enkelt fire-positions-kontakt, men fire-positions-muligheden er ikke helt så alsidig, da den ikke tillader tænd/sluk-kontakt af selve transformatoren uanset A-siden og B-side feeds.
Figur 13 viser tre transformere, hver med tre to-positionsafbrydere. Den første enhed til venstre har alle tre kontakter i lukket (on) position. Transformatoren i midten har både A-side- og B-sidekontakten i lukket position, mens kontakten, der styrer transformerspolen, er i åben (off) position. I dette scenarie leveres strøm til den belastning, der betjenes af den første transformer og den sidste transformer i gruppen, men ikke til den midterste enhed. De individuelle A-side og B-side tænd/sluk-kontakter gør det muligt at føre strømmen videre til den næste enhed i rækken, når tænd/sluk-kontakten til transformerspolen er åben.
Figur 13: Ved at bruge flere omskiftere ved hver transformer kan enheden i midten isoleres uden strømtab til de tilstødende enheder.
Der er andre mulige switch-konfigurationer, såsom en fire-positions switch – der på en måde kombinerer de tre individuelle to-position switches til én enhed (med nogle få forskelle). Fire positionsafbrydere omtales også som "loop feed switches", da de udelukkende bruges med loop feed transformere. Sløjfetilførselskontakter kan bruges i radiale eller sløjfesystemer. I et radialt system bruges de til at isolere en transformer fra andre i en gruppe som i figur 13. I et sløjfesystem bruges sådanne kontakter oftere til at styre strøm fra en af to indgående kilder (som i figur 9).
Et dybere kig på sløjfetilførselsafbrydere ligger uden for denne artikels omfang, og den korte beskrivelse af dem her bruges til at vise den væsentlige rolle, interne transformatorvælgeromskiftere spiller i sløjfetilførselstransformere installeret i radial- og sløjfesystemer. I de fleste situationer, hvor der er behov for en udskiftningstransformator i et sløjfetilførselssystem, vil den type kobling, der er diskuteret ovenfor, være påkrævet. Tre to-positionsafbrydere tilbyder den mest alsidighed, og af denne grund er de en ideel løsning i en erstatningstransformer installeret i et sløjfesystem.
Oversigt
Som en generel tommelfingerregel angiver en transformer monteret på en radial fødepude normalt et radialt system. Med en transformer monteret med loop feed pad, kan det være sværere at tage stilling til kredsløbskonfigurationen. Tilstedeværelsen af interne olie-nedsænkede vælgerkontakter vil ofte indikere et sløjfesystem, men ikke altid. Som nævnt i starten, er sløjfesystemer almindeligvis brugt, hvor kontinuitet i service er påkrævet, såsom hospitaler, lufthavne og universitetscampusser. For kritiske installationer som disse vil en specifik konfiguration næsten altid være påkrævet, men mange kommercielle og industrielle applikationer vil tillade en vis fleksibilitet i konfigurationen af den pad-monterede transformer, der leveres - især hvis systemet er radialt.
Hvis du er ny til at arbejde med radial- og loop feed-pude-monterede transformatorapplikationer, anbefaler vi, at du holder denne vejledning ved hånden som reference. Vi ved dog, at det ikke er udtømmende, så du er velkommen til at kontakte os, hvis du har yderligere spørgsmål. Vi arbejder også hårdt på at holde vores lager af transformere og dele velassorteret, så fortæl os, hvis du har et specifikt applikationsbehov.
Indlægstid: Nov-08-2024