У свету трансформатора, термини "напајање петље" и "радијално напајање" најчешће се повезују са распоредом високонапонских проводника за трансформаторе за монтажу на преграде. Ови термини, међутим, нису настали од трансформатора. Они потичу из ширег концепта дистрибуције енергије у електричним системима (или колима). Трансформатор се назива трансформатор са петљом јер је његова конфигурација чаура прилагођена систему за дистрибуцију петље. Исто важи и за трансформаторе које класификујемо као радијално напајање — њихов распоред чаура је типично прилагођен радијалним системима.
Од два типа трансформатора, верзија са петљом је најприлагодљивија. Јединица за напајање са петљом може да прихвати и радијалну и конфигурацију система петље, док се трансформатори радијалног напајања скоро увек појављују у радијалним системима.
Радијални и кружни дистрибутивни системи
И радијални системи и системи са петљом имају за циљ да постигну исту ствар: пошаљу снагу средњег напона из заједничког извора (обично подстанице) до једног или више трансформатора за смањење оптерећења који опслужују оптерећење.
Радијално напајање је једноставније од ова два. Замислите круг са неколико линија (или радијана) који полазе из једне средишње тачке, као што је приказано на слици 1. Ова централна тачка представља извор енергије, а квадрати на крају сваке линије представљају трансформаторе за смањење. У овом подешавању, сваки трансформатор се напаја са исте тачке у систему, а ако је извор напајања прекинут ради одржавања, или ако дође до квара, цео систем се гаси док се проблем не реши.
Слика 1: Горњи дијаграм приказује трансформаторе повезане у радијални дистрибутивни систем. Централна тачка представља извор електричне енергије. Сваки квадрат представља појединачни трансформатор који се напаја из истог једног извора напајања.
Слика 2: У систему дистрибуције напајања кроз петљу, трансформатори се могу напајати из више извора. Ако дође до квара напојног кабла према ветру од извора А, систем може да се напаја преко напојних каблова повезаних на извор Б без значајног губитка услуге.
У систему петље, напајање се може напајати из два или више извора. Уместо напајања трансформатора из једне централне тачке као на слици 1, систем петље приказан на слици 2 нуди две одвојене локације са којих се може напајати струја. Ако се један извор напајања искључи, други може да настави са напајањем система. Ова редундантност обезбеђује континуитет услуге и чини систем петље пожељним избором за многе крајње кориснике, као што су болнице, универзитетски кампуси, аеродроми и велики индустријски комплекси. Слика 3 даје изблиза поглед на два трансформатора приказана у систему петљи са слике 2.
Слика 3: Горњи цртеж приказује два трансформатора конфигурисана са петљом спојених заједно у систем петље са опцијом напајања из једног од два извора напајања.
Разлика између радијалних и кружних система може се сажети на следећи начин:
Ако трансформатор прима струју из само једне тачке у колу, онда је систем радијалан.
Ако је трансформатор способан да прима струју са две или више тачака у колу, онда је систем петља.
Пажљиво испитивање трансформатора у колу можда неће јасно показати да ли је систем радијални или петљасти; као што смо истакли на почетку, и трансформатори за напајање и радијално напајање могу се конфигурисати да раде у било којој конфигурацији кола (мада опет, ретко је видети трансформатор радијалног напајања у систему петље). Електрични нацрт и једнолинијски су најбољи начин да се одреди распоред и конфигурација система. Имајући то у виду, пажљивијим увидом у конфигурацију примарне изолације радијалних трансформатора и трансформатора са петљом, често је могуће извући добро информисан закључак о систему.
Конфигурације радијалних и петљних чаура
Код трансформатора за монтажу, главна разлика између радијалног и петљног напајања лежи у конфигурацији примарног/ХВ проводника (лева страна трансформаторског ормара). У примарном радијалном напајању постоји по једна чаура за сваки од три улазна фазна проводника, као што је приказано на слици 4. Овај распоред се најчешће налази тамо где је потребан само један трансформатор за напајање читаве локације или објекта. Као што ћемо касније видети, трансформатори радијалног напајања се често користе за последњу јединицу у низу трансформатора повезаних заједно са примарним напајањем петље (види слику 6).
Слика 4:Радијалне конфигурације напајања су дизајниране за једно долазно примарно напајање.
Примарне петље за напајање имају шест чаура уместо три. Најчешћи распоред је познат као В петља са два сета од три распоређене чауре (погледајте слику 5)—три чауре са леве стране (Х1А, Х2А, Х3А) и три са десне стране (Х1Б, Х2Б, Х3Б), као што је наведено у ИЕЕЕ Стд Ц57.12.34.
Слика 5: Конфигурација увлачења петље нуди могућност два примарна извора.
Најчешћа примена примарног са шест проводника је повезивање неколико трансформатора за напајање петље заједно. У овом подешавању, долазни извор напајања се доводи у први трансформатор у линији. Други сет каблова иде од Б-стране чаура прве јединице до А-стране чаура следећег трансформатора у серији. Овај метод узастопног повезивања два или више трансформатора у низу се такође назива „петља“ трансформатора (или „петља трансформатора заједно“). Важно је направити разлику између „петље“ (или ланца у низу) трансформатора и напајања петље, јер се то односи на проводнике трансформатора и електричне дистрибутивне системе. Слика 6 приказује савршен пример петље трансформатора инсталираних у радијални систем. Ако се напајање изгуби на извору, сва три трансформатора ће бити искључена док се напајање не врати. Имајте на уму, помно испитивање јединице радијалног напајања на крајњој десној страни би указало на радијални систем, али ово не би било тако јасно ако бисмо погледали само друге две јединице.
Слика 6: Ова група трансформатора се напаја из једног извора почевши од првог трансформатора у серији. Примарно напајање се преноси кроз сваки трансформатор у линији до крајње јединице где се завршава.
Унутрашњи примарни бочни бајонет осигурачи се могу додати сваком трансформатору, као што је приказано на слици 7. Примарни осигурач додаје додатни слој заштите за електрични систем—посебно када је неколико трансформатора повезаних заједно појединачно осигурано.
Слика 7:Сваки трансформатор је опремљен сопственом унутрашњом заштитом од прекомерне струје.
Ако се секундарна бочна грешка догоди на једној јединици (Слика 8), примарни осигурач ће прекинути ток прекомерне струје у неисправном трансформатору пре него што буде у стању да стигне до осталих јединица, а нормална струја ће наставити да тече поред неисправне јединице до преостали трансформатори у колу. Ово минимизира време застоја и преноси квар на једну јединицу када је неколико јединица спојено заједно у једно гранано коло. Ово подешавање са унутрашњом заштитом од прекомерне струје може се користити у радијалним системима или системима петље – у оба случаја, осигурач за избацивање ће изоловати неисправну јединицу и оптерећење које опслужује.
Слика 8: У случају квара на страни оптерећења на једној јединици у низу трансформатора, осигурач на примарној страни ће изоловати неисправну јединицу од осталих трансформатора у петљи – спречавајући даље оштећење и омогућавајући непрекидан рад остатка система.
Друга примена конфигурације чауре за напајање петље је повезивање два одвојена извора напајања (Феед А и Феед Б) на једну јединицу. Ово је слично ранијем сценарију на слици 2 и слици 3, али са једном јединицом. За ову примену, један или више ротационих прекидача уроњених у уље су инсталирани у трансформатору, омогућавајући јединици да се мења између два напајања по потреби. Одређене конфигурације ће омогућити пребацивање између сваког извора напајања без тренутног губитка снаге на оптерећењу – кључна предност за крајње кориснике који цене континуитет електричне услуге.
Слика 9: Горњи дијаграм приказује један трансформатор за напајање петље у систему петље са опцијом напајања из једног од два извора напајања.
Ево још једног примера трансформатора за напајање петље уграђеног у радијални систем. У овој ситуацији, примарни орман има само један сет проводника који је слетео на А-стране чауре, а други сет Б-стране проводника је завршен или изолованим поклопцима или кољеним одводницима. Овај распоред је идеалан за сваку примену радијалног напајања где је потребан само један трансформатор у инсталацији. Инсталирање уређаја за заштиту од пренапона на Б-стране чаура је такође стандардна конфигурација за последњи трансформатор у ланцу или низу јединица за напајање петље (конвенционално, заштита од пренапона је инсталирана на последњој јединици).
Слика 10: Ево примера примарног довода петље са шест чаура где су друге три Б-стране чауре завршене мртвим предњим одводницима. Ова конфигурација ради само за један трансформатор, а користи се и за последњи трансформатор у низу повезаних јединица.
Такође је могуће поновити ову конфигурацију са примарним радијалним доводом са три чахуре користећи ротирајуће уметке за увлачење (или пролаз). Сваки пролазни уметак вам даје могућност да инсталирате један завршетак кабла и један мртви одводник предњег колена по фази. Ова конфигурација са улазним уметцима такође омогућава слетање још једног сета каблова за апликације у систему петље, или би се додатне три везе могле користити за напајање другог трансформатора у серији (или петљи) јединица. Проводна конфигурација са радијалним трансформаторима не дозвољава могућност избора између одвојеног сета проводника са стране А и Б са унутрашњим прекидачима на трансформатору, што га чини непожељним избором за системе петље. Таква јединица би се могла користити за привремено (или изнајмљивање) решење када трансформатор за напајање петље није лако доступан, али није идеално трајно решење.
Слика 11: Ротирајући улазни уметци се могу користити за додавање одводника или другог сета одлазних каблова у поставку радијалног доводног чаура.
Као што је поменуто на почетку, трансформатори за напајање са петљом се широко користе у радијалним системима јер се лако могу опремити за самосталан рад као што је приказано изнад на слици 10, али су скоро увек искључиви избор за системе са петљом због својих шест чахура. распоред. Са инсталацијом селекторског прекидача уроњеног у уље, вишеструки извори напајања могу се контролисати из примарног ормарића јединице.
Принцип са селекторским прекидачима укључује прекид тока струје на калемовима трансформатора, баш као једноставан прекидач за укључивање/искључивање са додатном могућношћу преусмеравања струјног тока између А-стране и Б-стране чаура. Најлакша конфигурација прекидача за разумевање је опција прекидача са три два положаја. Као што приказује слика 12, један прекидач за укључивање/искључивање контролише сам трансформатор, а два додатна прекидача појединачно контролишу напајање на А и Б страни. Ова конфигурација је савршена за подешавања система петље (као на слици 9 изнад) која захтевају избор између два одвојена извора у било ком тренутку. Такође добро функционише за радијалне системе са више јединица повезаних заједно.
Слика 12:Пример трансформатора са три појединачна двоположајна прекидача на примарној страни. Овај тип селекторског прекидача се такође може користити са једним прекидачем са четири положаја, међутим, опција са четири положаја није баш толико разноврсна, јер не дозвољава укључивање/искључивање самог трансформатора без обзира на А страну и Б-сиде феедс.
На слици 13 приказана су три трансформатора, сваки са по три двоположајна прекидача. Прва јединица са леве стране има сва три прекидача у затвореном (укљученом) положају. Трансформатор у средини има прекидаче на А и Б страни у затвореном положају, док је прекидач који контролише калем трансформатора у отвореном (искљученом) положају. У овом сценарију, напајање се напаја оптерећењу које опслужују први трансформатор и последњи трансформатор у групи, али не и средњу јединицу. Појединачни прекидачи за укључивање/искључивање на А и Б страни омогућавају да се ток струје пренесе на следећу јединицу у линији када је прекидач за укључивање/искључивање за калем трансформатора отворен.
Слика 13: Коришћењем више селекторских прекидача на сваком трансформатору, јединица у центру може бити изолована без губитка струје за суседне јединице.
Постоје и друге могуће конфигурације прекидача, као што је прекидач са четири положаја – који на неки начин комбинује три појединачна двоположајна прекидача у један уређај (са неколико разлика). Прекидачи са четири положаја се такође називају „прекидачи за напајање петље“ јер се користе искључиво са трансформаторима за напајање петље. Прекидачи за довод петље могу се користити у радијалним или петљним системима. У радијалном систему се користе за изолацију трансформатора од осталих у групи као на слици 13. У систему петље, такви прекидачи се чешће користе за контролу снаге из једног од два улазна извора (као на слици 9).
Дубљи поглед на склопке за напајање петље је ван оквира овог чланка, а њихов кратак опис овде се користи да покаже значајну улогу селекторских прекидача унутрашњег трансформатора у трансформаторима за напајање петље инсталираним у радијалним системима и системима са петљом. За већину ситуација у којима је потребан замјенски трансформатор у систему напајања петље, биће потребан тип пребацивања који је горе размотрен. Три двоположајна прекидача нуде највећу свестраност и из тог разлога су идеално решење у заменском трансформатору уграђеном у систем петље.
Резиме
Као опште правило, трансформатор монтиран на радијално напајање обично означава радијални систем. Са трансформатором који је монтиран на петљу, може бити теже одредити конфигурацију кола. Присуство унутрашњих прекидача уроњених у уље ће често указивати на систем петље, али не увек. Као што је поменуто на почетку, системи петље се обично користе тамо где је потребан континуитет услуге, као што су болнице, аеродроми и кампуси колеџа. За критичне инсталације као што су ове, специфична конфигурација ће скоро увек бити потребна, али многе комерцијалне и индустријске примене ће омогућити одређену флексибилност у конфигурацији трансформатора монтираног на подлогу који се испоручује – посебно ако је систем радијалан.
Ако сте нови у раду са апликацијама трансформатора са радијалним и петљним напајањем, препоручујемо вам да овај водич држите при руци као референцу. Знамо да то није свеобухватно, па нам се слободно обратите ако имате додатних питања. Такође напорно радимо на томе да наш инвентар трансформатора и делова буде добро залихама, па нас обавестите ако имате одређену потребу за применом.
Време поста: 08.11.2024