A transzformátorok világában a "hurok betáplálás" és a "radiális betáplálás" kifejezéseket leggyakrabban a rekeszes padmount transzformátorok HV perselyelrendezésével társítják. Ezek a kifejezések azonban nem a transzformátoroktól származnak. Ezek az elektromos rendszerek (vagy áramkörök) áramelosztásának tágabb fogalmából származnak. A transzformátort huroktápláló transzformátornak nevezik, mert a persely konfigurációja a hurokelosztó rendszerhez van szabva. Ugyanez vonatkozik az általunk radiális betáplálásnak minősített transzformátorokra is – a perselyelrendezésük jellemzően a radiális rendszerekhez illeszkedik.
A kétféle transzformátor közül a huroktápláló változat a leginkább alkalmazkodó. A huroktápláló egység radiális és hurokrendszer-konfigurációkat is képes befogadni, míg a radiális táptranszformátorok szinte mindig radiális rendszerekben jelennek meg.
Radiális és hurkos előtolás elosztó rendszerek
Mind a radiális, mind a hurokrendszerek ugyanazt a célt szolgálják: egy közös forrásból (általában egy alállomásról) közepes feszültséget küldenek egy vagy több terhelést kiszolgáló lecsökkentő transzformátorra.
A radiális előtolás a kettő közül az egyszerűbb. Képzeljünk el egy kört több egyenessel (vagy radiánnal), amely egy középpontból indul ki, amint az 1. ábrán látható. Ez a középpont jelenti az energiaforrást, az egyes vonalak végén lévő négyzetek pedig lecsökkentő transzformátorokat. Ebben a beállításban minden transzformátort a rendszer ugyanarról a pontjáról táplálnak be, és ha az áramforrás karbantartás miatt megszakad, vagy hiba lép fel, az egész rendszer leáll, amíg a probléma meg nem oldódik.
1. ábra: A fenti diagram a radiális elosztórendszerbe csatlakoztatott transzformátorokat mutatja. A középpont az elektromos áram forrását jelenti. Minden négyzet egy különálló transzformátort jelöl, amely ugyanabból az egyetlen tápegységből táplálkozik.
2. ábra: A hurkos tápelosztó rendszerben a transzformátorok több forrásból táplálhatók. Ha a tápkábel meghibásodik az A forrás szélén, a rendszert a B forráshoz csatlakoztatott tápkábelek táplálhatják jelentős szolgáltatásvesztés nélkül.
A hurokrendszerben az áramellátást két vagy több forrásból lehet biztosítani. Ahelyett, hogy a transzformátorokat egy központi pontról táplálják, mint az 1. ábrán, a 2. ábrán látható hurokrendszer két külön helyet kínál, ahonnan áramot lehet táplálni. Ha az egyik áramforrás offline állapotba kerül, a másik továbbra is elláthatja árammal a rendszert. Ez a redundancia biztosítja a szolgáltatás folytonosságát, és számos végfelhasználó, például kórházak, főiskolai kampuszok, repülőterek és nagy ipari komplexumok számára a hurokrendszert preferált választássá teszi. A 3. ábra a 2. ábra hurokrendszerében ábrázolt két transzformátor közeli képét mutatja.
3. ábra: A fenti rajzon két huroktáplálási konfigurációjú transzformátor látható, amelyek egy hurokrendszerben vannak összekapcsolva, két tápegység egyikéről való táplálás lehetőségével.
A radiális és hurokrendszerek közötti különbséget a következőképpen lehet összefoglalni:
Ha egy transzformátor az áramkörnek csak egy pontjáról kap áramot, akkor a rendszer radiális.
Ha egy transzformátor képes az áramkör két vagy több pontjáról áramot venni, akkor a rendszer hurok.
Az áramkörben lévő transzformátorok alapos vizsgálata nem feltétlenül jelzi egyértelműen, hogy a rendszer radiális vagy hurok; amint arra az elején rámutattunk, mind a huroktápláló, mind a radiális táptranszformátor beállítható úgy, hogy bármelyik áramköri konfigurációban működjön (bár ismét ritkán látni radiális táptranszformátort hurokrendszerben). Az elektromos tervrajz és az egysoros a legjobb módszer a rendszer elrendezésének és konfigurációjának meghatározására. Ennek ellenére, ha közelebbről megvizsgáljuk a radiális és hurkos táptranszformátorok elsődleges persely-konfigurációját, gyakran lehet megalapozott következtetést levonni a rendszerről.
Radiális és hurokelőtolás persely konfigurációk
A padmount transzformátoroknál a fő különbség a radiális és a huroktáplálás között az elsődleges/HV átvezetés konfigurációjában rejlik (a transzformátorszekrény bal oldalán). A sugárirányú betáplálási primerben a három bejövő fázisvezető mindegyikéhez egy-egy persely tartozik, amint az a 4. ábrán látható. Ez az elrendezés leggyakrabban ott található, ahol csak egy transzformátor szükséges egy teljes telephely vagy létesítmény táplálásához. Amint a későbbiekben látni fogjuk, a radiális táptranszformátorokat gyakran használják a huroktápláló primerekkel összekapcsolt transzformátorsorozat utolsó egységéhez (lásd a 6. ábrát).
4. ábra:A radiális adagolási konfigurációkat egy bejövő elsődleges betáplálásra tervezték.
A huroktáplálás primerek három helyett hat perselyt tartalmaznak. A legelterjedtebb elrendezés V hurokként ismert, két készlet három lépcsőzetes perselyből (lásd 5. ábra) – három persely a bal oldalon (H1A, H2A, H3A) és három a jobb oldalon (H1B, H2B, H3B), a vázlat szerint. az IEEE Std C57.12.34 szabványban.
5. ábra: A huroktáplálási konfiguráció lehetővé teszi két elsődleges betáplálást.
A hatperselyes primer leggyakoribb alkalmazása több huroktáptranszformátor összekapcsolása. Ebben a beállításban a bejövő közüzemi betáplálás a sor első transzformátorába kerül. Egy második kábelkészlet az első egység B-oldali perselyeitől a sorozat következő transzformátorának A-oldali perselyeiig fut. Ezt a két vagy több transzformátor egymás utáni láncolásának ezt a módszerét transzformátorok „huroknak” (vagy „transzformátorok összehurkolásának”) is nevezik. Fontos különbséget tenni a transzformátorok „hurok” (vagy százszoros lánc) és a hurok betáplálás között, mivel ez a transzformátor perselyekkel és az elektromos elosztó rendszerekkel kapcsolatos. A 6. ábra egy tökéletes példát mutat be egy radiális rendszerbe telepített transzformátor hurokra. Ha az áramellátás megszakad a forrásnál, mindhárom transzformátor offline lesz az áramellátás helyreállításáig. Megjegyzendő, hogy a jobb szélső radiális előtoló egység alapos vizsgálata radiális rendszerre utalna, de ez nem lenne olyan egyértelmű, ha csak a másik két egységet néznénk.
6. ábra: A transzformátorok ezen csoportja egyetlen forrásból táplálkozik, a sorozat első transzformátorától kezdve. Az elsődleges betáplálást a felállásban lévő minden transzformátoron keresztül továbbítják a végső egységhez, ahol lezárják.
Belső primer oldali bajonett biztosítékok mindegyik transzformátorhoz adhatók, amint az a 7. ábrán látható. Az elsődleges biztosíték további védelmi réteget ad az elektromos rendszer számára – különösen akkor, ha több, egymáshoz kapcsolt transzformátor külön-külön biztosítékot kap.
7. ábra:Minden transzformátor saját belső túláramvédelemmel van felszerelve.
Ha másodlagos oldali hiba lép fel az egyik egységen (8. ábra), az elsődleges biztosíték megszakítja a túláram áramlását a meghibásodott transzformátoron, mielőtt az elérné a többi egységet, és a normál áram tovább folyik a hibás egységen az áramkörben fennmaradó transzformátorokat. Ez minimalizálja az állásidőt, és egyetlen egységre utalja a meghibásodást, ha több egység van összekapcsolva egy leágazó áramkörben. Ez a belső túláramvédelemmel ellátott elrendezés radiális vagy hurokrendszerekben használható – mindkét esetben a kioldó biztosíték leválasztja a hibás egységet és az általa kiszolgált terhelést.
8. ábra: Ha egy transzformátorsorozat egyik egységén terhelési oldali hiba lép fel, a primer oldali biztosíték elválasztja a hibás egységet a hurok többi transzformátorától, megelőzve a további károsodást, és lehetővé teszi a rendszer többi részének a zavartalan működését.
A huroktáphüvely-konfiguráció másik alkalmazása az, hogy két különálló forrásbetáplálást (Feed A és Feed B) egyetlen egységhez kapcsoljon. Ez hasonló a 2. és 3. ábrán látható korábbi forgatókönyvhöz, de egyetlen egységgel. Ehhez az alkalmazáshoz egy vagy több olajba merülő forgó típusú választókapcsolót szerelnek be a transzformátorba, lehetővé téve, hogy az egység szükség szerint váltakozzon a két betáplálás között. Bizonyos konfigurációk lehetővé teszik a váltást az egyes források között anélkül, hogy a kiszolgált terhelés pillanatnyi áramveszteséget okozna – ez döntő előny az elektromos szolgáltatás folytonosságát értékelő végfelhasználók számára.
9. ábra: A fenti diagram egy hurkos táptranszformátort mutat be egy hurokrendszerben, amely két tápegység egyikéről táplálható.
Íme egy másik példa a sugárirányú rendszerbe telepített huroktáptranszformátorra. Ebben a helyzetben az elsődleges szekrényben csak egy vezetékkészlet van az A-oldali perselyeken, a második B-oldali átvezetés pedig szigetelt sapkákkal vagy könyöklevezetőkkel van lezárva. Ez az elrendezés ideális minden radiális betáplálási alkalmazáshoz, ahol csak egy transzformátor szükséges egy telepítéshez. A túlfeszültség-védelmi eszközök felszerelése a B-oldali perselyekre szintén a lánc vagy huroktápegység-sorozat utolsó transzformátorának standard konfigurációja (hagyományosan a túlfeszültség-védelem az utolsó egységre van felszerelve).
10. ábra: Íme egy példa egy hurok betáplálási primerre hat persellyel, ahol a második három B-oldali persely holt elülső könyöklevezetőkkel végződik. Ez a konfiguráció önmagában egyetlen transzformátorhoz működik, és egy sor csatlakoztatott egység utolsó transzformátorához is használható.
Ez a konfiguráció megismételhető egy háromperselyes radiális előtoló primerrel is, forgatható átvezető (vagy átvezető) betétek használatával. Minden átvezető betét lehetőséget ad egy kábelvégződés és egy holt első könyöklevezető felszerelésére fázisonként. Ez az átvezetéses betétekkel ellátott konfiguráció egy másik kábelkészlet lekötését is lehetővé teszi hurokrendszeri alkalmazásokhoz, vagy a további három csatlakozás felhasználható egy sor (vagy hurok) egységben lévő másik transzformátor tápellátására. A radiális transzformátoros átvezetéses konfiguráció nem teszi lehetővé a külön A- és B-oldali átvezetések közötti választást a transzformátor belső kapcsolóival, ami nemkívánatos választássá teszi hurokrendszereknél. Egy ilyen egység használható átmeneti (vagy bérbeadási) megoldásként, amikor a hurokátalakító transzformátor nem áll rendelkezésre, de nem ideális állandó megoldás.
11. ábra: A forgatható átvezető betétek használhatók levezetők vagy más kimenő kábelkészlet hozzáadásához a radiális betápláló perselyhez.
Amint az elején említettük, a huroktápláló transzformátorokat széles körben használják radiális rendszerekben, mivel könnyen felszerelhetők önálló működésre, ahogy a fenti 10. ábrán látható, de a hatperselyes átvezetésük miatt szinte mindig a kizárólagos választás a hurokrendszerekhez. elrendezés. Az olajba merülő választókapcsoló beépítésével több forrású betáplálás vezérelhető az egység elsődleges szekrényéből.
A választókapcsolók elve az áram áramlásának megszakítását jelenti a transzformátor tekercsénél, mint egy egyszerű be-/kikapcsolónál, amely további képességgel rendelkezik az áramáramlás átirányítására az A-oldali és a B-oldali perselyek között. A legkönnyebben érthető választókapcsoló-konfiguráció a három kétállású kapcsoló. Ahogy a 12. ábra mutatja, egy be/ki kapcsoló magát a transzformátort vezérli, a két további kapcsoló pedig külön-külön az A- és a B-oldali betáplálást. Ez a konfiguráció tökéletes olyan hurokrendszer-beállításokhoz (mint a fenti 9. ábrán), amelyeknél bármikor két külön forrás közül kell választani. Jól működik olyan radiális rendszerekben is, amelyekben több egységet láncba kötnek.
12. ábra:Példa egy transzformátorra három különálló kétállású kapcsolóval a primer oldalon. Ez a fajta választókapcsolás egyetlen négyállású kapcsolóval is alkalmazható, azonban a négyállású opció nem annyira sokoldalú, mivel nem teszi lehetővé magának a transzformátornak a be- és kikapcsolását, függetlenül az A-oldaltól, ill. B-oldali betáplálás.
A 13. ábrán három transzformátor látható, mindegyik három kétállású kapcsolóval. A bal oldali első egység mindhárom kapcsolója zárt (be) állásban van. A középső transzformátor A- és B-oldali kapcsolója egyaránt zárt, míg a transzformátortekercset vezérlő kapcsoló nyitott (ki) állásban van. Ebben a forgatókönyvben az első transzformátor és a csoport utolsó transzformátora által kiszolgált terhelést táplálják, de nem a középső egységet. Az egyes A-oldali és B-oldali be-/kikapcsolók lehetővé teszik az áram továbbítását a soron következő egységhez, amikor a transzformátortekercs be-/kikapcsolója nyitva van.
13. ábra: Több választókapcsoló használatával minden transzformátornál a középső egység leválasztható anélkül, hogy a szomszédos egységek áramkimaradása megtörténne.
Vannak más lehetséges kapcsolókonfigurációk is, például egy négyállású kapcsoló – amely bizonyos módon egyesíti a három különálló kétállású kapcsolót egy eszközben (néhány eltéréssel). A négy állású kapcsolót huroktápkapcsolónak is nevezik, mivel kizárólag huroktáptranszformátorokhoz használják. A huroktápkapcsolók radiális vagy hurokrendszerekben használhatók. Radiális rendszerben ezeket a transzformátorok leválasztására használják a csoport többi részétől, amint a 13. ábrán látható. A hurokrendszerben az ilyen kapcsolókat gyakrabban használják a két bejövő forrás egyikének teljesítményének szabályozására (mint a 9. ábrán).
A huroktápláló kapcsolók alaposabb áttekintése túlmutat e cikk keretein, és az itt található rövid leírásuk annak bemutatására szolgál, hogy a belső transzformátorválasztó kapcsolók mekkora szerepet játszanak a radiális és hurokrendszerekben telepített huroktáptranszformátorokban. A legtöbb esetben, amikor cseretranszformátorra van szükség a huroktáprendszerben, a fent tárgyalt kapcsolási típusra lesz szükség. Három kétállású kapcsoló kínálja a legtöbb sokoldalúságot, ezért ideális megoldást jelentenek hurokrendszerbe szerelt cseretranszformátorban.
Összegzés
Általános szabály, hogy a sugárirányú betáplálásra szerelt transzformátor általában radiális rendszert jelez. A huroktápláló alátétre szerelt transzformátorral nehezebb lehet meghatározni az áramkör konfigurációját. A belső olajba merülő választókapcsolók jelenléte gyakran hurokrendszert jelez, de nem mindig. Amint az elején említettük, a hurokrendszereket általában ott használják, ahol a szolgáltatás folytonosságára van szükség, például kórházakban, repülőtereken és főiskolai campusokban. A kritikus telepítésekhez, mint ezek, szinte mindig speciális konfigurációra lesz szükség, de sok kereskedelmi és ipari alkalmazás bizonyos rugalmasságot tesz lehetővé az alátétre szerelt transzformátor konfigurációjában – különösen, ha a rendszer radiális.
Ha még nem dolgozik radiális és huroktápláló alátétre szerelt transzformátoralkalmazásokkal, javasoljuk, hogy tartsa kéznél ezt az útmutatót referenciaként. Tudjuk azonban, hogy ez nem teljes körű, ezért bátran forduljon hozzánk, ha további kérdései vannak. Keményen dolgozunk azon is, hogy a transzformátor- és alkatrészkészletünk megfelelő legyen, ezért tudassa velünk, ha konkrét alkalmazási igénye van.
Feladás időpontja: 2024.11.08