탭 체인저

Tap changer
변압기의 현대적인 탭 체인저.

탭 체인저는 변압기의 메커니즘으로, 가변 회전비를 다른 단계에서 선택할 수 있습니다.이를 위해서는 프라이머리 권선 또는 세컨더리 권선을 따라 탭이라고 불리는 다수의 액세스포인트에 접속합니다

탭 체인저는 회전비를 조정하기 전에 전원을 차단해야 하는 NLTC(무부하 탭 체인저)와 작동 중에 회전비를 조정할 수 있는 OLTC(온로드 탭 체인저)의 두 가지 주요 [1]유형이 있습니다.탭 체인저의 탭 선택은 OLTC의 경우와 같이 자동 시스템 또는 NLTC에서 더 일반적인 수동 탭 체인저를 통해 이루어집니다.자동 탭 체인저는 저전압 또는 고전압 권선에 배치할 수 있지만, 고전압 발전 및 전송 어플리케이션의 경우 자동 탭 체인저를 높은 전압(저전류) 변압기 권선에 설치하는 경우가 많아 접근이 용이하고 작동 [2]중 전류 부하를 최소화합니다.

탭 변경

무부하 탭 체인저

No-Load Tap Changer(NLTC; 무부하 탭 체인저)는 Off-Circuit Tap Changer(OTC; 오프 회로 탭 체인저) 또는 De-Powered Tap Changer(DEC; 비전력 공급 탭 체인저)라고도 하며, 변압기의 턴비를 자주 변경할 필요가 없고 변압기 시스템의 전원을 차단할 수 있는 상황에서 사용되는 탭 체인저입니다.이러한 유형의 변압기는 종종 탭 포인트가 변압기 접속 단자의 형태를 취하기 때문에 입력선을 손으로 분리하여 새로운 단자에 연결해야 하는 저전력 저전압 변압기에 자주 사용됩니다.또는 일부 시스템에서는 회전 스위치 또는 슬라이더 스위치를 사용하여 탭 변경 프로세스를 지원할 수 있습니다.

또한 시스템이 1차 권선에 무부하 탭 체인저를 포함하여 공칭 정격 주변의 좁은 대역 내의 전송 시스템 변화를 수용하는 고전압 분배형 변압기에도 부하 탭 체인저는 사용되지 않습니다.이러한 시스템에서는 설치 시 탭 체인저가 한 번만 설정되는 경우가 많지만 시스템 전압 프로파일의 장기적인 변화에 따라 나중에 변경될 수 있습니다.

부하 탭 체인저

On-Circuit Tap Changer(OLC; On-Circuit Tap Changer)라고도 불리는 On-Load Tap Changer(OLTC; 온로드 탭 체인저)는 탭 변경 중 공급 중단이 허용되지 않는 애플리케이션에서의 탭 체인저로, 종종 트랜스에는 보다 비싸고 복잡한 로드 탭 변경 메커니즘이 장착되어 있습니다.부하 시 탭 체인저는 일반적으로 기계식, 전자 보조식 또는 완전 전자식으로 분류될 수 있습니다.

이러한 시스템은 일반적으로 33개의 탭(중앙 "정격" 탭에 1개, 회전 비율을 증가 및 감소시키기 위해 16개)을 갖추고 있으며 공칭 변압기 정격에서 ±10%의[3] 변동(각 스텝은 0.625%의 변동을 제공)을 허용하므로 출력의 단계별 전압 조절이 가능합니다.

탭 위치 2와 3 사이를 왔다 갔다 하는 기계식 OLTC(On Load Tap Changer) 설계(ULTC)

탭 체인저는 일반적으로 부하 시 전환되지 않고 짝수 뱅크와 홀수 뱅크로 분할될 수 있는 다수의 탭 셀렉터 스위치를 사용하며 부하 시 전환이 가능한 헤비듀티 전환기 스위치를 사용하여 뱅크 사이를 전환합니다.그 결과 탭 셀렉터 스위치가 변속기를 대신하고 전환기 스위치가 클러치를 대신하는 듀얼 클러치 변속기처럼 작동합니다.

기계 탭 체인저

기계식 탭 체인저는 복수의 탭 셀렉터 스위치를 사용하여 새로운 접속을 물리적으로 실시하지만 다이버터 스위치를 사용하여 일시적으로 단락 턴에 따라 큰 다이버터 임피던스를 배치함으로써 높은 순환 전류를 발생시키지 않도록 한다.이 기술은 개방 또는 단락 탭 문제를 해결합니다.저항형 탭 체인저에서는 전환기가 과열되지 않도록 신속하게 전환해야 합니다.리액턴스형 탭체인저는 전용 예방용 오토트랜스 권선을 이용해 다이버터 임피던스로서 기능하며, 리액턴스형 탭체인저는 통상 오프탭 부하를 무한히 유지하도록 설계되어 있다.

일반적인 다이버터 스위치에서는 강력한 스프링이 저전력 모터(모터 구동 유닛, MDU)에 의해 장력을 받은 후 빠르게 해제되어 탭 교환 조작이 이루어집니다.접점의 아크를 줄이기 위해 탭 체인저는 절연 변압기 오일이 채워진 챔버 또는 가압 SF6 가스가 채워진 용기 내에서 작동합니다.리액턴스 유형 탭 체인저는 오일에서 작동할 때 자동 트랜스폼에 의해 발생하는 추가적인 유도 과도 현상을 고려해야 하며 일반적으로 전환기 스위치와 병렬로 진공 병 접점을 포함합니다.탭 체인지 동작 중에는 병 내의 2개의 전극 사이에서 전위가 급속히 증가하여 전환기 스위치 접점을 통해 점멸하는 대신 병을 통해 아크 방전에 의해 에너지의 일부가 소산된다.

약간의 아크가 불가피하며 탭 체인저 오일과 스위치 접점 모두 사용 시 서서히 열화됩니다.탱크 오일의 오염을 방지하고 유지관리 작업을 용이하게 하기 위해 전환기 스위치는 보통 주 변압기 탱크와 별도의 컴파트먼트에서 작동하며, 종종 탭 선택 스위치도 컴파트먼트에 배치됩니다.그런 다음 모든 와인딩 탭이 터미널 어레이를 통해 탭 체인저 컴파트먼트에 연결됩니다.

우측에 온로드 메카니컬 탭 체인저의 가능한 설계(플래그 타입)를 나타냅니다.탭 위치 2에서 작동을 시작하고 우측 연결을 통해 부하가 직접 공급됩니다.다이버터 저항 A가 단락되어 다이버터 B는 사용되지 않습니다.탭 3으로 이동하면 다음과 같은 시퀀스가 발생합니다.

  1. 스위치 3이 닫힙니다.오프로드 동작입니다.
  2. 회전 스위치가 회전하여 하나의 연결을 끊고 전환기 저항 A를 통해 부하 전류를 공급합니다.
  3. 로터리 스위치는 계속 회전하며 접점 A와 B 사이를 연결합니다.이제 전환기 저항 A 및 B를 통해 부하가 공급되고 권선 회전이 A 및 B를 통해 브리지됩니다.
  4. 회전 스위치가 계속 회전하여 전환기 A와의 접점이 끊어집니다.이제 전환기 B를 통해서만 부하가 공급되며, 권선 회전이 더 이상 브리징되지 않습니다.
  5. 회전 스위치가 계속 회전하면서 전환기 B가 단락됩니다.이제 좌측 연결을 통해 직접 공급됩니다.다이버터 A는 미사용입니다.
  6. 스위치 2가 열립니다.오프로드 동작입니다.

그런 다음 순서를 반대로 수행하여 탭 위치 2로 돌아갑니다.

솔리드 스테이트 탭 체인저

이는 사이리스터를 사용하여 변압기 권선 탭을 전환하고 정상 상태에서 부하 전류를 전달하는 비교적 최근의 개발입니다.단점은 선택되지 않은 탭에 연결된 모든 비전도성 사이리스터가 누출 전류로 인해 여전히 전력을 소모하고 단락 허용 오차가 제한된다는 것입니다.이 소비전력은 열로 나타나 변압기의 전체적인 효율 저하를 초래하는 수 킬로와트에 달할 수 있습니다.그러나 탭 체인저 장치의 크기와 무게를 줄이는 보다 콤팩트한 설계가 됩니다.솔리드 스테이트 탭 체인저는 일반적으로 소형 전력 변압기에만 사용됩니다.

전압에 관한 고려 사항

탭 체인저가 하나만 필요한 경우 수동 작동 탭 포인트는 일반적으로 접점의 전류 처리 요건을 최소화하기 위해 변압기의 고전압(1차) 또는 저전류 권선에 이루어집니다.단, 변압기는 장점이 있는 경우에는 각 권선에 탭 체인저를 포함할 수 있다.예를 들어 배전망에서 대형 강압식 변압기는 1차 권선에 오프로드 탭 체인저를, 2차 권선 또는 권선에 온로드 자동 탭 체인저를 가질 수 있습니다.고전압 탭은 고전압 네트워크의 장기 시스템 프로파일(일반적으로 공급 전압 평균)과 일치하도록 설정되며 거의 변경되지 않습니다.저전압 탭은 저전압(2차 권선) 네트워크의 부하 조건을 따르기 위해 전원 공급을 중단하지 않고 매일 여러 번 위치를 변경하도록 요청할 수 있습니다.

권선 탭 수를 최소화하고 이에 따라 탭 변경 변압기의 물리적 크기를 줄이기 위해 '역회전' 탭 체인저 권선을 사용할 수 있습니다. 이 권선은 주 권선의 반대 방향(버크)으로 연결되어 전압에 반대할 수 있는 부분입니다.

탭 체인저를 고려한 표준

이름. 상황
IEC60214-1:2014년 현재의
IEC60214-2:2004년 현재의
IEEE표준 C57.131-2012 현재의
ГОСТ 24126-80(СТ СЭВ 634-77) 현재의
IEC214:1997년 더 늦은 버전에 의해 교체했습니다.
IEC214:1989년 더 늦은 버전에 의해 교체했습니다.
IEC214:1985년 더 늦은 버전에 의해 교체했습니다.

추가 정보

  • Hindmarsh, J. (1984). Electrical Machines and their Applications, 4th ed. Pergamon. ISBN 0-08-030572-5.
  • Central Electricity Generating Board (1982). Modern Power Station Practice: Volume 4. Pergamon. ISBN 0-08-016436-6.
  • Rensi, Randolph (June 1995). "Why transformer buyers must understand LTCs". Electrical World.

레퍼런스

  1. ^ "What are Tap-changing Transformers? Off-load & On-load transformers - Circuit Globe". Circuit Globe. 2016-05-28. Retrieved 2016-11-21.
  2. ^ "Transformer Tap changer - ECE Tutorials". ECE Tutorials. Retrieved 2016-11-21.
  3. ^ Siemens Energy Sector (2016). Power Engineering Guide. Erlangen, Germany: Siemens – via http://www.energy.siemens.com/hq/en/energy-topics/publications/power-engineering-guide/. {{cite book}}:외부 링크 via=( 도와 주)

올드 References(:를 통합합니다 Citations 하는 것들).

  • Raka,“OLTCs의 CONDITION ASSESSMENT”, WECC 변전소 의사록 그룹의 회의 일을 하고, 솔트 레이크 시티 UP5월 2014년<>http://www.dii.unipd.it/~pesavento/download/ISH2009/Papers/Paper-D-16.pdf>.
  • G. 안데르손, R.Levi, E.Osmanbasic,“동적시 탭 절환기 시험, 원자로와 리액턴스”, CIRED 22일 국제 회의 배전에 스톡홀름 6월 2013년 종이 0338.<>http://www.cired.net/publications/cired2013/pdfs/CIRED2013_0338_final.pdf>
  • 에릭은 백, 마르코스 페레이라, 데이브 핸슨, Edis Osmanbasic,“TSH치환 항체:Tap-changer 듀얼 평가”, TechCon 미국, 시카고, 종이 D12, 2012년.
  • R. Levi, B.Milovic, "OLTC 다이내믹 테스트", Proceedings TechCon USA, San Francisco 2011.<http://progusa.net/DV-Power/pdf/NOV2011/OLTC_Dynamic_Testing_P10.pdf>
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