V svetu transformatorjev se izraza "loop feed" in "radial feed" najpogosteje povezujeta s postavitvijo visokonapetostne puše za razdeljene transformatorje za montažo na blazinice. Ti izrazi pa niso nastali pri transformatorjih. Izhajajo iz širšega koncepta distribucije moči v električnih sistemih (ali tokokrogih). Transformator se imenuje transformator za napajanje z zanko, ker je njegova konfiguracija puše prilagojena sistemu distribucije zanke. Enako velja za transformatorje, ki jih uvrščamo med radialne dovode - njihova postavitev puše je običajno primerna za radialne sisteme.
Od obeh vrst transformatorjev je različica z zančnim napajanjem najbolj prilagodljiva. Napajalna enota z zanko lahko sprejme konfiguracije radialnih in zančnih sistemov, medtem ko se radialni napajalni transformatorji skoraj vedno pojavljajo v radialnih sistemih.
Radialni in zančni distribucijski sistemi
Radialni in zankalni sistemi imajo za cilj doseči isto stvar: poslati srednje napetostno moč iz skupnega vira (običajno transformatorske postaje) na enega ali več padajočih transformatorjev, ki služijo obremenitvi.
Radialno podajanje je enostavnejše od obeh. Predstavljajte si krog z več črtami (ali radiani), ki potekajo od ene središčne točke, kot je prikazano na sliki 1. Ta središčna točka predstavlja vir energije, kvadratki na koncu vsake črte pa predstavljajo padajoče transformatorje. V tej nastavitvi se vsak transformator napaja iz iste točke v sistemu in če je vir napajanja prekinjen zaradi vzdrževanja ali če pride do napake, se celoten sistem izklopi, dokler se težava ne odpravi.
Slika 1: Zgornji diagram prikazuje transformatorje, povezane v radialni distribucijski sistem. Osrednja točka predstavlja vir električne energije. Vsak kvadrat predstavlja posamezen transformator, ki se napaja iz istega enega samega napajalnika.
Slika 2: V distribucijskem sistemu zančnega napajanja se lahko transformatorji napajajo iz več virov. Če pride do okvare napajalnega kabla proti vetru od vira A, lahko sistem napajajo napajalni kabli, povezani z virom B, brez večje izgube storitve.
V sistemu z zanko se lahko napajanje napaja iz dveh ali več virov. Namesto napajanja transformatorjev iz ene osrednje točke, kot je prikazano na sliki 1, sistem zanke, prikazan na sliki 2, ponuja dve ločeni lokaciji, iz katerih se lahko napaja. Če en vir napajanja preneha delovati, lahko drugi še naprej napaja sistem. Ta redundanca zagotavlja kontinuiteto storitev in naredi sistem zanke prednostna izbira za številne končne uporabnike, kot so bolnišnice, univerzitetni kampusi, letališča in veliki industrijski kompleksi. Slika 3 prikazuje pogled od blizu dveh transformatorjev, prikazanih v sistemu zanke s slike 2.
Slika 3: Zgornja risba prikazuje dva transformatorja s konfiguriranim napajanjem zanke, ki sta povezana v sistem zanke z možnostjo napajanja iz enega od dveh napajalnikov.
Razliko med radialnimi in zankastimi sistemi je mogoče povzeti na naslednji način:
Če transformator prejema energijo samo iz ene točke v tokokrogu, je sistem radialen.
Če je transformator sposoben prejemati moč iz dveh ali več točk v vezju, potem je sistem zanka.
Natančen pregled transformatorjev v vezju morda ne bo jasno pokazal, ali je sistem radialen ali zankasti; kot smo poudarili na začetku, je mogoče tako transformatorje z zanko kot tudi radialne napajalne transformatorje konfigurirati za delo v kateri koli konfiguraciji vezja (čeprav je spet redko videti radialni napajalni transformator v sistemu zanke). Električni načrt in enovrstični je najboljši način za določitev postavitve in konfiguracije sistema. Kot rečeno, s podrobnejšim pogledom na konfiguracijo primarne puše radialnih in zančnih napajalnih transformatorjev je pogosto mogoče potegniti dobro informiran zaključek o sistemu.
Konfiguracije radialne in zanke podajalne puše
Pri transformatorjih za montažo na blazino je glavna razlika med radialnim in zančnim dovodom v konfiguraciji primarne/HV puše (leva stran ohišja transformatorja). V radialnem napajalnem primarnem je ena puša za vsakega od treh vhodnih faznih vodnikov, kot je prikazano na sliki 4. To postavitev najpogosteje najdemo tam, kjer je za napajanje celotne lokacije ali objekta potreben samo en transformator. Kot bomo videli kasneje, se radialni napajalni transformatorji pogosto uporabljajo za zadnjo enoto v nizu transformatorjev, povezanih skupaj s primarnimi napajalnimi zankami (glej sliko 6).
Slika 4:Radialne konfiguracije pomika so zasnovane za en vhodni primarni pomik.
Primarne dovodne enote imajo šest puš namesto treh. Najpogostejša razporeditev je znana kot V zanka z dvema sklopoma treh zamaknjenih puš (glejte sliko 5) – trije puš na levi (H1A, H2A, H3A) in tri na desni (H1B, H2B, H3B), kot je prikazano v IEEE Std C57.12.34.
Slika 5: Konfiguracija podajanja z zanko ponuja možnost dveh primarnih podajalnikov.
Najpogostejša uporaba primarnega priključka s šestimi pušami je povezovanje več transformatorjev za dovajanje zanke skupaj. Pri tej nastavitvi se dohodni električni vir prenese v prvi transformator v liniji. Drugi niz kablov teče od puš na strani B prve enote do puš na strani A naslednjega transformatorja v seriji. Ta metoda verižnega povezovanja dveh ali več transformatorjev v vrsti se imenuje tudi "zanka" transformatorjev (ali "združevanje transformatorjev skupaj"). Pomembno je razlikovati med "zanko" (ali verigo) transformatorjev in napajanjem zanke, saj se nanaša na transformatorske puše in električne distribucijske sisteme. Slika 6 prikazuje popoln primer zanke transformatorjev, nameščenih v radialnem sistemu. Če pride do izgube napajanja na viru, bodo vsi trije transformatorji izključeni, dokler napajanje ni ponovno vzpostavljeno. Upoštevajte, da bi natančen pregled radialne podajalne enote na skrajni desni strani pokazal na radialni sistem, vendar to ne bi bilo tako jasno, če bi pogledali samo drugi dve enoti.
Slika 6: Ta skupina transformatorjev se napaja iz enega vira, ki se začne pri prvem transformatorju v seriji. Primarni vir se prenaša skozi vsak transformator v liniji do končne enote, kjer se konča.
Notranje primarne stranske bajonetne varovalke je mogoče dodati vsakemu transformatorju, kot je prikazano na sliki 7. Primarna varovalka doda dodatno plast zaščite za električni sistem – še posebej, če je več transformatorjev, povezanih skupaj, ločeno varovanih.
Slika 7:Vsak transformator je opremljen z lastno notranjo zaščito pred prevelikim tokom.
Če na eni enoti pride do napake na sekundarni strani (slika 8), bo primarna varovalka prekinila pretok prevelikega toka na transformatorju z napako, preden lahko doseže preostale enote, normalni tok pa bo še naprej tekel mimo enote z napako do preostale transformatorje v vezju. To zmanjša čas izpadov in pripiše okvaro eni enoti, ko je več enot povezanih skupaj v eno vejo. Ta nastavitev z notranjo zaščito pred prevelikim tokom se lahko uporablja v radialnih ali zankastih sistemih – v obeh primerih bo iztisna varovalka izolirala enoto z napako in obremenitev, ki jo služi.
Slika 8: V primeru napake na strani bremena na eni enoti v nizu transformatorjev bo varovalka na primarni strani izolirala okvarjeno enoto od drugih transformatorjev v zanki – s čimer se prepreči nadaljnja poškodba in omogoči nemoteno delovanje preostalega sistema.
Druga uporaba konfiguracije dovodne puše z zanko je povezava dveh ločenih virov dovajanja (dovod A in dovod B) na eno enoto. To je podobno prejšnjemu scenariju na sliki 2 in sliki 3, vendar z eno samo enoto. Za to aplikacijo je v transformator nameščeno eno ali več vrtljivih izbirnih stikal, potopljenih v olje, ki enoti omogočajo, da po potrebi preklaplja med obema dovodoma. Določene konfiguracije bodo omogočile preklapljanje med posameznimi viri napajanja brez trenutne izgube moči za obremenitev, ki se oskrbuje – kar je ključna prednost za končne uporabnike, ki cenijo neprekinjenost električnih storitev.
Slika 9: Zgornji diagram prikazuje en napajalni transformator zanke v sistemu zanke z možnostjo napajanja iz enega od dveh napajalnikov.
Tukaj je še en primer napajalnega transformatorja zanke, nameščenega v radialnem sistemu. V tej situaciji ima primarna omarica le en niz prevodnikov, ki so pristali na pušah na strani A, drugi niz puš na strani B pa je zaključen z izoliranimi pokrovi ali kolenskimi odvodniki. Ta razporeditev je idealna za vse aplikacije radialnega napajanja, kjer je v namestitvi potreben samo en transformator. Namestitev prenapetostnih zaščitnih naprav na puše na strani B je tudi standardna konfiguracija za zadnji transformator v verigi ali seriji napajalnih enot zanke (običajno je prenapetostna zaščita nameščena na zadnji enoti).
Slika 10: Tukaj je primer primarne dovodne zanke s šestimi pušami, kjer so druge tri puše na strani B zaključene z mrtvimi sprednjimi kolenskimi odvodniki. Ta konfiguracija deluje samo za en sam transformator in se uporablja tudi za zadnji transformator v nizu povezanih enot.
To konfiguracijo je možno ponoviti tudi s primarno radialno podajalno cevjo s tremi pušami z uporabo vrtljivih vložkov za dovajanje (ali skozi dovajanje). Vsak dovodni vložek vam omogoča namestitev enega zaključka kabla in enega mrtvega sprednjega kolenskega odvodnika na fazo. Ta konfiguracija s pretočnimi vložki prav tako omogoča pristanek drugega niza kablov za sistemske aplikacije zanke ali pa bi lahko dodatne tri povezave uporabili za napajanje drugega transformatorja v seriji (ali zanki) enot. Prehodna konfiguracija z radialnimi transformatorji ne dopušča možnosti izbire med ločenim nizom puš na A in B strani z notranjimi stikali na transformatorju, zaradi česar je nezaželena izbira za sisteme z zankami. Takšno enoto bi lahko uporabili za začasno (ali najemno) rešitev, ko napajalni transformator zanke ni na voljo, vendar ni idealna trajna rešitev.
Slika 11: Vrtljive dovodne vložke je mogoče uporabiti za dodajanje odvodnikov ali drugega niza izhodnih kablov v nastavitev radialne dovodne puše.
Kot je bilo omenjeno na začetku, se transformatorji za napajanje z zanko pogosto uporabljajo v radialnih sistemih, saj jih je mogoče zlahka opremiti za samostojno delovanje, kot je prikazano zgoraj na sliki 10, vendar so skoraj vedno izključna izbira za sisteme z zankami zaradi svojih šestih puš postavitev. Z namestitvijo izbirnega stikala, potopljenega v olje, je mogoče nadzirati več virov napajanja iz primarne omare enote.
Načelo z izbirnimi stikali vključuje prekinitev toka toka na tuljavah transformatorja tako kot preprosto stikalo za vklop/izklop z dodatno zmožnostjo preusmerjanja tokovnega toka med pušo na strani A in strani B. Konfiguracija izbirnega stikala, ki jo je najlažje razumeti, je možnost stikala s tremi dvema položajema. Kot je prikazano na sliki 12, eno stikalo za vklop/izklop krmili sam transformator, dve dodatni stikali pa posamično nadzorujeta dovod na strani A in B. Ta konfiguracija je popolna za sistemske nastavitve zanke (kot na sliki 9 zgoraj), ki zahtevajo izbiro med dvema ločenima viroma v danem trenutku. Dobro deluje tudi pri radialnih sistemih z več enotami, ki so verižno povezane skupaj.
Slika 12:Primer transformatorja s tremi posameznimi dvopozicijskimi stikali na primarni strani. Ta tip izbirnega preklopa se lahko uporablja tudi z enim samim štiripoložajnim stikalom, vendar možnost s štirimi položaji ni tako vsestranska, saj ne omogoča vklopa/izklopa samega transformatorja ne glede na stran A in Podatki na strani B.
Slika 13 prikazuje tri transformatorje, vsak s tremi dvopoložajnimi stikali. Prva enota na levi ima vsa tri stikala v zaprtem (vklopljenem) položaju. Transformator na sredini ima stikali na A in B strani v zaprtem položaju, medtem ko je stikalo, ki krmili transformatorsko tuljavo, v odprtem (izklopljenem) položaju. V tem scenariju se napajanje dovaja obremenitvi, ki jo oskrbujeta prvi transformator in zadnji transformator v skupini, ne pa tudi srednji enoti. Posamezna stikala za vklop/izklop na strani A in strani B omogočajo, da se tok prenese na naslednjo enoto v liniji, ko je stikalo za vklop/izklop za tuljavo transformatorja odprto.
Slika 13: Z uporabo več izbirnih stikal na vsakem transformatorju je mogoče enoto v sredini izolirati brez izgube moči za sosednje enote.
Obstajajo tudi druge možne konfiguracije stikala, kot je stikalo s štirimi položaji, ki na nek način združuje tri posamezna stikala z dvema položajema v eno napravo (z nekaj razlikami). Stikala s štirimi položaji se imenujejo tudi "stikala za dovod zanke", saj se uporabljajo izključno s transformatorji za dovajanje zanke. Zankasta dovodna stikala se lahko uporabljajo v radialnih ali zankastih sistemih. V radialnem sistemu se uporabljajo za izolacijo transformatorja od drugih v skupini, kot je prikazano na sliki 13. V sistemu z zanko se takšna stikala pogosteje uporabljajo za krmiljenje moči iz enega od dveh vhodnih virov (kot na sliki 9).
Poglobljeni pogled na stikala za napajanje zanke je izven obsega tega članka, njihov kratek opis pa je uporabljen za prikaz pomembnega vloga izbirnih stikal notranjega transformatorja v transformatorjih za napajanje zanke, nameščenih v radialnih in zančnih sistemih. V večini situacij, ko je potreben nadomestni transformator v sistemu napajanja z zanko, bo potrebna vrsta preklapljanja, opisana zgoraj. Tri dvopoložajna stikala ponujajo največ vsestranskosti in so zato idealna rešitev v nadomestnem transformatorju, nameščenem v sistemu zanke.
Povzetek
Splošno pravilo je, da radialni napajalni transformator, nameščen na blazinici, običajno označuje radialni sistem. Pri transformatorju, ki je nameščen na zanki, je težje določiti konfiguracijo vezja. Prisotnost notranjih izbirnih stikal, potopljenih v olje, pogosto kaže na sistem zanke, vendar ne vedno. Kot je bilo omenjeno na začetku, se sistemi z zankami običajno uporabljajo tam, kjer je potrebna neprekinjena storitev, kot so bolnišnice, letališča in univerzitetni kampusi. Za kritične inštalacije, kot so te, bo skoraj vedno potrebna posebna konfiguracija, vendar bodo številne komercialne in industrijske aplikacije omogočile nekaj prilagodljivosti pri konfiguraciji dobavljenega transformatorja, nameščenega na blazinico – še posebej, če je sistem radialen.
Če ste novi pri delu z radialnimi in zančnimi napajalnimi aplikacijami transformatorjev, nameščenih na ploščici, priporočamo, da imate ta vodnik pri roki kot referenco. Vemo pa, da ni izčrpen, zato se obrnite na nas, če imate dodatna vprašanja. Prav tako se močno trudimo, da imamo naš inventar transformatorjev in delov dobro založen, zato nam sporočite, če potrebujete posebno aplikacijo.
Čas objave: Nov-08-2024