Muuntajamaailmassa termit "silmukkasyöttö" ja "säteittäinen syöttö" yhdistetään yleisimmin HV-holkkien sijoitteluun lokerotetuissa padmount-muuntajissa. Nämä termit eivät kuitenkaan ole peräisin muuntajista. Ne tulevat laajemmasta käsitteestä sähköjärjestelmien (tai piirien) sähkönjakelu. Muuntajaa kutsutaan silmukkasyöttömuuntajaksi, koska sen läpivientikokoonpano on räätälöity silmukan jakelujärjestelmää varten. Sama koskee muuntajia, jotka luokittelemme säteittäissyötöksi – niiden läpiviennit sopivat tyypillisesti radiaalisiin järjestelmiin.
Kahdesta muuntajatyypistä silmukkasyöttöversio on mukautuvin. Silmukkasyöttöyksikköön mahtuu sekä säteittäinen että silmukkajärjestelmäkokoonpano, kun taas säteittäissyöttömuuntajat esiintyvät lähes aina säteittäisissä järjestelmissä.
Radiaali- ja silmukkasyötteen jakelujärjestelmät
Sekä säteittäis- että silmukkajärjestelmät pyrkivät saavuttamaan saman asian: lähettämään keskijännitetehoa yhteisestä lähteestä (yleensä sähköasemalta) yhdelle tai useammalle kuormaa palvelevalle muuntajalle.
Säteittäinen syöttö on yksinkertaisin kahdesta. Kuvittele ympyrä, jossa on useita viivoja (tai radiaaneja), jotka etenevät yhdestä keskipisteestä, kuten kuvassa 1. Tämä keskipiste edustaa tehon lähdettä, ja jokaisen rivin lopussa olevat neliöt edustavat alennusmuuntajia. Tässä asetuksessa jokainen muuntaja syötetään samasta pisteestä järjestelmässä, ja jos virtalähde katkaistaan huollon vuoksi tai jos tapahtuu vika, koko järjestelmä sammuu, kunnes ongelma on ratkaistu.
Kuva 1: Yllä oleva kaavio esittää muuntajat, jotka on kytketty radiaaliseen jakelujärjestelmään. Keskipiste edustaa sähkön lähdettä. Jokainen neliö edustaa yksittäistä muuntajaa, joka syötetään samasta yhdestä virtalähteestä.
Kuva 2: Silmukkasyötön jakelujärjestelmässä muuntajia voidaan syöttää useista lähteistä. Jos syöttökaapelissa tapahtuu vika lähteen A vastatuulessa, järjestelmä voi saada virtaa lähteeseen B liitetyistä syöttökaapeleista ilman merkittävää palvelun menetystä.
Silmukkajärjestelmässä virtaa voidaan syöttää kahdesta tai useammasta lähteestä. Sen sijaan, että muuntajia syötettäisiin yhdestä keskipisteestä, kuten kuvassa 1, kuvan 2 silmukkajärjestelmä tarjoaa kaksi erillistä paikkaa, joista virtaa voidaan syöttää. Jos yksi virtalähde siirtyy offline-tilaan, toinen voi jatkaa virran syöttämistä järjestelmään. Tämä redundanssi tarjoaa palvelun jatkuvuuden ja tekee silmukkajärjestelmästä suositellun valinnan monille loppukäyttäjille, kuten sairaaloille, korkeakoulukampuksille, lentokentille ja suurille teollisuuskeskuksille. Kuvassa 3 on lähikuva kahdesta muuntajasta, jotka on kuvattu kuvan 2 silmukkajärjestelmässä.
Kuva 3: Yllä olevassa piirustuksessa näkyy kaksi silmukkasyöttökonfiguroitua muuntajaa, jotka on kytketty toisiinsa silmukkajärjestelmässä, ja ne voidaan syöttää toisesta kahdesta virtalähteestä.
Ero säteittäisten ja silmukkajärjestelmien välillä voidaan tiivistää seuraavasti:
Jos muuntaja saa virtaa vain yhdestä pisteestä piirissä, järjestelmä on radiaalinen.
Jos muuntaja pystyy vastaanottamaan virtaa kahdesta tai useammasta piirin pisteestä, järjestelmä on silmukka.
Piirin muuntajien tarkka tarkastelu ei välttämättä ilmaise selvästi, onko järjestelmä säteittäinen vai silmukka; Kuten alussa huomautimme, sekä silmukkasyöttö- että radiaalisyöttömuuntajat voidaan konfiguroida toimimaan kummassakin piirikokoonpanossa (tosin jälleen kerran, on harvinaista nähdä säteittäinen syöttömuuntaja silmukkajärjestelmässä). Sähköinen suunnitelma ja yksirivinen on paras tapa määrittää järjestelmän asettelu ja kokoonpano. Tästä huolimatta, kun tarkastellaan lähemmin säteittäisten ja silmukkasyöttömuuntajien ensisijaista läpivientikokoonpanoa, on usein mahdollista tehdä perusteltu johtopäätös järjestelmästä.
Radiaali- ja silmukkasyöttöholkkien kokoonpanot
Padmount-muuntajissa tärkein ero radiaali- ja silmukkasyötön välillä on ensiö-/HV-läpiviennissä (muuntajakaapin vasen puoli). Säteittäisessä syöttöprimääriessä on yksi läpivienti jokaiselle kolmelle sisääntulevalle vaihejohtimelle, kuten kuvassa 4. Tämä asettelu löytyy useimmiten silloin, kun tarvitaan vain yksi muuntaja koko paikan tai laitoksen virransyöttöön. Kuten tulemme myöhemmin näkemään, säteittäisiä syöttömuuntajia käytetään usein viimeisenä yksikkönä muuntajasarjassa, joka on kytketty yhteen silmukkasyöttöprimääreillä (katso kuva 6).
Kuva 4:Säteittäiset syöttöasetukset on suunniteltu yhdelle tulevalle ensisijaiselle syöttölle.
Silmukkasyötön ensiöissä on kuusi holkkia kolmen sijasta. Yleisin järjestely tunnetaan nimellä V-silmukka, jossa on kaksi sarjaa kolmea porrastettua holkkia (katso kuva 5) – kolme holkkia vasemmalla (H1A, H2A, H3A) ja kolme oikealla (H1B, H2B, H3B), kuten on kuvattu. IEEE Std C57.12.34:ssä.
Kuva 5: Silmukkasyöttökokoonpano tarjoaa mahdollisuuden käyttää kahta ensisijaista syöttöä.
Yleisin sovellus kuuden läpiviennin ensiöille on kytkeä useita silmukkasyöttömuuntajia yhteen. Tässä asetuksessa tuleva sähkönsyöttö tuodaan kokoonpanon ensimmäiseen muuntajaan. Toinen kaapelisarja kulkee ensimmäisen yksikön B-puolen holkeista sarjan seuraavan muuntajan A-puolen holkkeihin. Tätä menetelmää kahden tai useamman muuntajan ketjuttamiseksi peräkkäin kutsutaan myös muuntajien "silmukaksi" (tai "muuntajien silmukoimiseksi yhteen"). On tärkeää tehdä ero muuntajien "silmukan" (tai ketjun) ja silmukkasyötön välillä, kun se liittyy muuntajien läpivienteihin ja sähkönjakelujärjestelmiin. Kuva 6 esittää täydellisen esimerkin säteittäiseen järjestelmään asennettujen muuntajien silmukasta. Jos virta katkeaa lähteellä, kaikki kolme muuntajaa ovat offline-tilassa, kunnes virta palautetaan. Huomaa, että äärioikealla olevan säteittäisen syöttöyksikön tarkka tarkastelu osoittaisi radiaalisen järjestelmän, mutta tämä ei olisi yhtä selvää, jos tarkastelemme vain kahta muuta yksikköä.
Kuva 6: Tämä muuntajaryhmä syötetään yhdestä lähteestä alkaen sarjan ensimmäisestä muuntajasta. Ensisijainen syöttö johdetaan jokaisen kokoonpanon muuntajan kautta lopulliseen yksikköön, jossa se päätetään.
Sisäiset ensiöpuolen bajonettisulakkeet voidaan lisätä jokaiseen muuntajaan kuvan 7 mukaisesti. Ensisijainen sulake lisää ylimääräisen suojakerroksen sähköjärjestelmään – varsinkin kun useita toisiinsa kytkettyjä muuntajia on sulatettu erikseen.
Kuva 7:Jokainen muuntaja on varustettu omalla sisäisellä ylivirtasuojalla.
Jos toisiopuolen vika ilmenee yhdessä yksikössä (kuva 8), ensiösulake katkaisee ylivirran virran viallisessa muuntajassa ennen kuin se pääsee muihin yksiköihin, ja normaali virta kulkee edelleen viallisen yksikön ohi piirin jäljellä olevat muuntajat. Tämä minimoi seisokit ja siirtää vian yhdelle yksikölle, kun useita yksiköitä on liitetty yhteen haarapiiriin. Tätä sisäisellä ylivirtasuojalla varustettua asetusta voidaan käyttää säteittäis- tai silmukkajärjestelmissä – molemmissa tapauksissa poistosulake eristää viallisen yksikön ja sen palveleman kuorman.
Kuva 8: Jos yhdessä muuntajasarjan yksikössä on kuormituspuolen vika, ensiöpuolen sulake eristää viallisen yksikön muista silmukan muuntajista, mikä estää lisävaurioita ja mahdollistaa katkeamattoman toiminnan koko muulle järjestelmälle.
Toinen silmukkasyöttöholkkikokoonpanon sovellus on yhdistää kaksi erillistä lähdesyöttöä (syöttö A ja syöttö B) yhteen yksikköön. Tämä on samanlainen kuin aikaisempi skenaario kuvassa 2 ja kuvassa 3, mutta yhdellä yksiköllä. Tätä sovellusta varten muuntajaan on asennettu yksi tai useampi öljyyn upotettu kiertotyyppinen valintakytkin, jonka avulla yksikkö voi vaihtaa kahden syötön välillä tarpeen mukaan. Tietyt kokoonpanot mahdollistavat vaihtamisen kunkin lähteen välillä ilman hetkellistä tehonmenetystä palvelevaan kuormaan – tämä on ratkaiseva etu loppukäyttäjille, jotka arvostavat sähköpalvelun jatkuvuutta.
Kuva 9: Yllä oleva kaavio esittää yhden silmukkasyöttömuuntajan silmukkajärjestelmässä, jossa on mahdollisuus syöttää toinen kahdesta virtalähteestä.
Tässä on toinen esimerkki säteittäiseen järjestelmään asennetusta silmukkasyöttömuuntajasta. Tässä tilanteessa ensiökaapissa on vain yksi johtimien sarja, joka on laskettu A-puolen holkkeihin, ja toinen sarja B-puolen holkkeja päätetään joko eristetyillä korkilla tai kulmakiinnittimillä. Tämä järjestely on ihanteellinen kaikkiin säteittäisiin syöttösovelluksiin, joissa asennuksessa tarvitaan vain yksi muuntaja. Ylijännitesuojalaitteiden asentaminen B-puolen holkkeihin on myös vakiokonfiguraatio ketjun tai silmukkasyöttöyksiköiden sarjan viimeiselle muuntajalle (perinteisesti ylijännitesuoja asennetaan viimeiseen yksikköön).
Kuva 10: Tässä on esimerkki silmukan syöttöprimäärisestä, jossa on kuusi holkkia, jossa toiset kolme B-puolen holkkia päätetään kuolleilla etukyynärpääsuojilla. Tämä konfiguraatio toimii yhdelle muuntajalle yksinään, ja sitä käytetään myös viimeiseen muuntajaan kytkettyjen yksiköiden sarjassa.
Tämä kokoonpano on myös mahdollista toistaa kolmiholkisella säteittäisellä syöttöprimäärillä käyttämällä pyöriviä läpivienti- (tai läpivienti-) sisäosia. Jokainen läpivientiosa antaa sinulle mahdollisuuden asentaa yksi kaapelipääte ja yksi kuollut etukulmasuoja vaihetta kohti. Tämä läpivientiliittimillä varustettu konfiguraatio mahdollistaa myös toisen kaapelisarjan laskemisen silmukkajärjestelmäsovelluksiin, tai kolmea lisäliitäntää voidaan käyttää syöttämään tehoa toiseen muuntajaan sarjassa (tai silmukassa). Läpivientikonfiguraatio radiaalimuuntajilla ei salli mahdollisuutta valita erillisen A- ja B-puolen läpivientien välillä sisäisillä kytkimillä muuntajassa, mikä tekee siitä ei-toivottavan valinnan silmukkajärjestelmille. Tällaista yksikköä voitaisiin käyttää väliaikaisena (tai vuokra-)ratkaisuna, kun silmukkasyöttömuuntajaa ei ole helposti saatavilla, mutta se ei ole ihanteellinen pysyvä ratkaisu.
Kuva 11: Pyöriviä läpivientiosia voidaan käyttää lisäämään rajoittimia tai muita lähteviä kaapeleita säteittäiseen syöttöholkkiin.
Kuten alussa mainittiin, silmukkasyöttömuuntajia käytetään laajalti säteittäisissä järjestelmissä, koska ne voidaan helposti varustaa itsenäiseen käyttöön kuten yllä kuvassa 10 on esitetty, mutta ne ovat lähes aina yksinomainen valinta silmukkajärjestelmiin kuuden läpivientinsä ansiosta. layout. Öljyllä upotetun valitsinkytkimen asennuksen avulla voidaan ohjata usean lähteen syöttöä yksikön ensisijaisesta kaapista.
Valikytkimien periaate sisältää muuntajan käämien virran katkaisemisen aivan kuten yksinkertaisella on/off-kytkimellä, jolla on lisäkyky ohjata virtaa A- ja B-puolen läpivientien välillä. Helpoin ymmärrettävä valintakytkinkokoonpano on kolme kaksiasentoista kytkinvaihtoehtoa. Kuten kuvasta 12 näkyy, yksi on/off-kytkin ohjaa itse muuntajaa ja kaksi lisäkytkintä ohjaavat erikseen A- ja B-puolen syöttöjä. Tämä kokoonpano on täydellinen silmukkajärjestelmäasennuksiin (kuten yllä olevassa kuvassa 9), jotka edellyttävät valinnan kahdesta erillisestä lähteestä milloin tahansa. Se toimii myös hyvin säteittäisissä järjestelmissä, joissa on useita yksiköitä, jotka on ketjutettu yhteen.
Kuva 12:Esimerkki muuntajasta, jossa on kolme erillistä kaksiasentoista kytkintä ensiöpuolella. Tämän tyyppistä valitsinkytkentää voidaan käyttää myös yhdellä neliasentoisella kytkimellä, mutta neliasentoinen vaihtoehto ei ole aivan yhtä monipuolinen, koska se ei salli itse muuntajan päälle/poiskytkentää A-puolelta ja B-puolen syötteet.
Kuvassa 13 on kolme muuntajaa, joissa jokaisessa on kolme kaksiasentoista kytkintä. Ensimmäisessä vasemmalla olevassa yksikössä on kaikki kolme kytkintä kiinni (päällä) -asennossa. Keskellä olevassa muuntajassa on sekä A- että B-puolen kytkimet suljetussa asennossa, kun taas muuntajan käämiä ohjaava kytkin on auki (pois) asennossa. Tässä skenaariossa virransyöttö syötetään kuormaan, jota palvelevat ensimmäinen muuntaja ja ryhmän viimeinen muuntaja, mutta ei keskiyksikköön. Yksittäiset A- ja B-puolen päälle/pois-kytkimet mahdollistavat virran siirtämisen linjan seuraavaan yksikköön, kun muuntajan käämin on/off-kytkin on auki.
Kuva 13: Käyttämällä useita valitsinkytkimiä kussakin muuntajassa, keskellä oleva yksikkö voidaan eristää ilman, että vierekkäisten yksiköiden virta katkeaa.
On myös muita mahdollisia kytkinkonfiguraatioita, kuten neliasentoinen kytkin – joka tavallaan yhdistää kolme yksittäistä kaksiasentoista kytkintä yhdeksi laitteeksi (muutamalla erolla). Neljän asentokytkimiä kutsutaan myös "silmukkasyöttökytkimiksi", koska niitä käytetään yksinomaan silmukkasyöttömuuntajien kanssa. Silmukkasyöttökytkimiä voidaan käyttää radiaalisissa tai silmukkajärjestelmissä. Säteittäisessä järjestelmässä niitä käytetään eristämään muuntaja muista ryhmässä, kuten kuvassa 13. Silmukkajärjestelmässä tällaisia kytkimiä käytetään useammin ohjaamaan tehoa jommastakummasta kahdesta sisääntulevasta lähteestä (kuten kuvassa 9).
Syvällisempi katsaus silmukkasyöttökytkimiin ei kuulu tämän artikkelin soveltamisalaan, ja niiden lyhyttä kuvausta käytetään osoittamaan sisäisten muuntajien valitsinkytkimien merkittävä osuus säteittäisiin ja silmukkajärjestelmiin asennetuissa silmukkasyöttömuuntajissa. Useimmissa tilanteissa, joissa silmukkasyöttöjärjestelmässä tarvitaan korvaava muuntaja, vaaditaan edellä kuvattu kytkentä. Kolme kaksiasentoista kytkintä tarjoavat eniten monipuolisuutta, ja tästä syystä ne ovat ihanteellinen ratkaisu silmukkajärjestelmään asennettavaan vaihtomuuntajaan.
Yhteenveto
Yleisenä peukalosääntönä säteittäinen syöttöalustaan asennettu muuntaja tarkoittaa yleensä radiaalista järjestelmää. Silmukkasyöttöalustaan asennetun muuntajan kanssa voi olla vaikeampaa määrittää piirin konfiguraatio. Sisäisten öljyyn upotettujen valintakytkimien läsnäolo viittaa usein silmukkajärjestelmään, mutta ei aina. Kuten alussa mainittiin, silmukkajärjestelmiä käytetään yleisesti siellä, missä palvelun jatkuvuutta vaaditaan, kuten sairaaloissa, lentokentillä ja korkeakoulukampuksilla. Tällaisissa kriittisissä asennuksissa vaaditaan melkein aina erityinen konfiguraatio, mutta monet kaupalliset ja teolliset sovellukset mahdollistavat jonkin verran joustavuutta toimitettavan alusta-asennetun muuntajan kokoonpanossa – varsinkin jos järjestelmä on radiaalinen.
Jos olet uusi säteittäis- ja silmukkasyöttöalustaan asennettujen muuntajasovellusten kanssa työskentelyssä, suosittelemme pitämään tämän oppaan kätevänä viitteenä. Tiedämme, että se ei kuitenkaan ole kattava, joten ota meihin yhteyttä, jos sinulla on kysyttävää. Teemme myös kovasti töitä pitääksemme muuntaja- ja osavarastomme hyvin varastossa, joten ilmoita meille, jos sinulla on erityisiä sovelluksia.
Postitusaika: 08.11.2024