쿼드레이처 부스터

위상각 조절 변압기, 위상각 조절기(PAR, American usage), 위상변환기, 위상변환기(West Coast American usage), 또는 4각형 부스터(quad booster, British us)는 3상 전기 송전망의 실전 흐름을 제어하는 데 사용되는 변압기의 전문형이다.

교류 송전 라인의 경우, 라인을 통과하는 전력 흐름은 송전 끝과 송전 끝 사이의 전압 위상 각도의 차이의 사인파에 비례한다.^[1] 전송 그리드의 두 지점 사이에 용량이 다른 병렬 회로(예: 오버헤드 라인 및 지하 케이블)가 존재하는 경우, 위상 각도를 직접 조작하면 경로 간 동력 흐름의 구분을 제어할 수 있어 과부하를 방지할 수 있다.^[2] 따라서 4중형 부스터는 과부하된 회로의 과부하를 완화하고 보다 유리한 경로를 통해 전력을 재라우팅할 수 있는 수단을 제공한다.

또는, 교환 파트너가 의도적으로 원하지 않는 교환 파트너의 시스템을 통해 "광고 에너지"가 흐르게 하는 경우, 원하지 않는 파트너는 위상 시프터를 설치하여 그러한 "광고 에너지"를 방지하도록 위협할 수 있으며, 원하지 않는 파트너의 전술적 목표는 자체 시스템 개선이다.다른 시스템의 안정성을 희생시키는 가능성 전력 시스템 안정성(신뢰성 강화)이 실제로 지역 또는 국가 전략 목표인 만큼, 위상 시프터 설치에 대한 위협은 대개 위반 시스템이 자체의 시스템에 필요한 변경을 실행하도록 하여 불쾌감을 주는 시스템을 통해 흐르는 "광고 에너지"를 크게 줄이거나 제거하기에 충분하다.

4각형 부스터의 자본 비용은 높을 수 있다: 2 GVA를 초과하는 단위의 경우 최대 400~600만 GBP(6~900만 달러)이다. 그러나, 유연성과 운영 속도, 특히 발전소의 경제적 파견을 촉진하는 전송 시스템 사업자에 대한 효용은 곧 소유 비용을 회수할 수 있다.

운영방법

1차 위상 변형을 90°(헨스는 4배)로 한 후 재적용하는 공급 장치에서 파생된 전압을 사용해 4배 부스터에 걸쳐 위상 각도가 개발된다. 특정 회로를 통한 전력 흐름에 영향을 미치는 것은 이 유도 위상각이다.

배열

4각형 부스터는 일반적으로 션트 장치와 직렬 장치라는 두 개의 분리된 변압기로 구성된다. 션트 장치는 위상에 걸쳐 그 권선이 연결되어 있기 때문에 공급과 관련하여 90°만큼 이동된 출력 전압을 생산한다. 그 다음, 그것의 출력은 직렬 장치에 입력으로 적용되며, 그것의 2차 권선이 주 회로와 직렬이기 때문에 위상 변화 구성요소를 추가한다. 따라서 전체 출력 전압은 공급 전압과 90° 4각 구성 요소의 벡터 합이다.

션트 유닛의 탭 연결을 통해 4차 구성 요소의 크기를 제어할 수 있으며, 따라서 4차 부스터에 걸친 위상 이동의 크기를 제어할 수 있다. 쿼드러처 부스터를 포함하는 회로의 유량은 증가(부스트 태핑) 또는 감소(버크 태핑)될 수 있다. 시스템 조건에 따라 흐름은 중립 탭 방향에서 완전히 역방향으로 전환될 수 있을 정도로 충분히 고정될 수 있다.

효과의 삽화

아래의 한 줄 다이어그램은 두 개의 병렬 전송 라인이 있는 공칭 100 MW 제너레이터-부하 시스템에서 4각 부스터를 두드리는 효과를 나타내며, 그 중 하나는 탭 범위가 1 ~ 19인 4각 부스터(샤이드 그레이)를 특징으로 한다.

왼쪽 영상에서 4각 부스터는 중심 탭 위치 10에 있으며 위상 각도는 0°이다. 따라서 회로를 통한 전력 흐름에는 영향을 주지 않으며 두 라인은 50 MW에서 균등하게 적재된다. 오른쪽 이미지는 4각 부스터를 아래로 눌러서 전력 흐름을 방해하는 동일한 네트워크를 보여준다. 그 결과 음의 위상 각도는 병렬 회로에 23 MW의 부하를 우회시켰지만, 공급된 총 부하가 100 MW로 변하지 않았다. (여기서 사용되는 값은 가상이라는 점에 유의하십시오. 실제 위상 각도와 부하 전달은 4각 부스터와 전송 라인의 파라미터에 따라 달라질 것이다.)

의도된 효과는 반대다: 자연적으로 무거운 짐을 지고 가벼운 짐을 지는 선에서 동력을 균등하게 하는 것이다.

설치시설

독일 북부와 남부를 연결하는 전력선은 북해에 위치한 풍력발전소에서 생산한 전력을 송전하기에는 역부족이다.^[3][4] 따라서 체코 전송 시스템을 통해 에너지가 흘러 체코 네트워크에 많은 부하를 초래하고 안전한 네트워크 운영을 위태롭게 한다.^[4] 체코의 송전망 사업자 FCEPS는 2017년 1월 17일 Hraadec 변전소에 2상 이동 변압기를 가동하는 장벽 시스템을 설치하였다.^[4][5] 그 발전소의 총 비용은 약 7천 5백만 유로였다. 독일에서 나오는 녹색 전기의 흐름을 규제하고 제어하기 위해서는 위상변환기의 설치가 필요했다.^[6] 독일의 전송 시스템 운영자 50 헤르츠는 2018년 1월 뢰스도르프 변전소에 2상 변압기를 가동시켰다. 뢰르스도르프와 Hraadec 변전소는 두 개의 400 kV 라인을 통해 연결된다.^[4]

참고 항목

• 유도 조절기
• 가변 주파수 변압기

참조

참고 문헌 목록

• Weedy, D. (1988). Electrical Power Systems. Wiley. ISBN 978-0-471-97677-6.
• Guile, A. Paterson, W. (1977). Electrical Power Systems vol 1. Pergamon. ISBN 978-0-08-021729-1.{{cite book}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)

메모들

외부 링크

• 위상 이동 트랜스포머: 원칙 및 적용(개요 기사 및 사례 연구)
• 위상변환기: 원칙과 응용 (John Winders, CRC Press, 2002년 4월 12일 책)