V rodine otransformátory, režim regulácie napätia je dôležitým klasifikačným rozmerom. Na rozdiel od prepínačov odbočiek so záťažou, ktoré dokážu prepínať prepínače v reálnom čase- pod záťažou, nevybudené prepínače odbočiek vyžadujú najskôr odpojenie napájania, aby sa úplne odpojil transformátor od siete, a až potom ručná zmena polohy prepínača na nastavenie výstupného napätia. Tento zdanlivo „nepohodlný“ dizajn sa naďalej široko používa v miliónoch distribúcie energie a priemyselných scenároch po celom svete. Takže, aký druh zariadenia je nebudený transformátor regulujúci napätie? Aké sú jeho nenahraditeľné výhody v porovnaní so záťažovými prepínačmi? V ktorých situáciách je to stále múdrejšia voľba ako regulácia záťažového napätia?
Koncepčne povedané, nebudený transformátor na reguláciu napätia, tiež známy ako transformátor na reguláciu napätia bez záťaže, označuje transformátor, ktorý upravuje pomer napätia manuálnym ovládaním prepínača odbočiek na zmenu efektívnych závitov vysokonapäťového vinutia-, keď je transformátor úplne vypnutý a nie je k dispozícii žiadny budiaci prúd. Jeho prepínač odbočiek je zvyčajne nastavený na strane vysokého napätia transformátora, pretože prúd na strane vysokého napätia je malý a kapacita kontaktov spínača a problémy s oblúkom sú relatívne ľahko zvládnuteľné. Počas prevádzky musí personál údržby najprv odpojiť transformátor od elektrickej siete, pomocou špeciálneho kľúča pootočiť ovládaciu páku prepínača odbočiek, prepnúť polohu kohútika na požadovaný prevodový stupeň a potom ho opäť uviesť do prevádzky. Celý proces vyžaduje výpadok prúdu, ktorý je zvyčajne dokončený v priebehu niekoľkých minút až niekoľkých hodín, vrátane krokov, ako je výpadok prúdu, prepínanie, meranie jednosmerného odporu na potvrdenie dobrého kontaktu a opätovné napájanie. Úplná operácia regulácie napätia často vyžaduje plánovanú odstávku prúdu a nemôže byť vykonaná svojvoľne.
Koncepcia konštrukcie nebudených transformátorov regulujúcich napätie sa točí okolo troch kľúčových slov: „hospodárnosť, spoľahlivosť a jednoduchosť“. Kvôli absencii zložitých prepínačov odbočiek a ich prechodových obvodov, olejových komôr, elektrických mechanizmov a ovládacích zariadení sú výrobné náklady nebudených transformátorov na reguláciu napätia výrazne nižšie ako náklady na transformátory na reguláciu napätia na záťaži rovnakej kapacity a úrovne napätia, čo zvyčajne šetrí 15 % až 30 % investícií do zariadenia. Konštrukčne je prepínač odbočiek nebudeného transformátora regulujúceho napätie relatívne jednoduché mechanické zariadenie pozostávajúce zo statického kontaktu a pohyblivého kontaktu, uzavretého vo vnútri nádrže transformátorového oleja, bez pohyblivých častí ponorených v oleji, ktoré sa často pohybujú, čo má za následok extrémne nízku poruchovosť a takmer žiadnu potrebu dennej údržby. Pre mnohé aplikačné scenáre so stabilným zaťažením a malými výkyvmi napätia nemusí byť potrebné upravovať polohu odbočky niekoľko rokov alebo dokonca desaťročí po uvedení transformátora do prevádzky a dodatočné náklady na konfiguráciu funkcie regulácie napätia na záťaži sú zjavne zbytočným plytvaním. Okrem toho je objem a hmotnosť nebudeného transformátora na reguláciu napätia o niečo menšie ako u podobných produktov s reguláciou napätia pri zaťažení, vďaka čomu je pohodlnejší na prepravu a inštaláciu.
Ako by sme si teda mali vybrať medzi nebudenými transformátormi na reguláciu napätia a transformátormi regulujúcimi napätie pri záťaži v praktických aplikáciách? Vyžaduje si to návrat k najzákladnejšiemu rozdielu medzi týmito dvoma -, či povoliť zníženie napätia pri zaťažení. Hlavná hodnota prepínačov odbočiek pri zaťažení spočíva v ich schopnosti sledovať v reálnom čase-kolísanie napätia v elektrickej sieti, dokončiť prepínanie odbočiek v priebehu niekoľkých sekúnd bez prerušenia napájania, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné pre situácie s častými zmenami napätia a vysokými požiadavkami na kontinuitu napájania, ako sú napríklad veľké uzly rozvodne, presné priemyselné výrobné linky, dátové centrá atď. Nebudené napäťové regulačné transformátory nedokážu zvládnuť náhle výkyvy napätia Akonáhle sa sieťové napätie odchýli od menovitej hodnoty v dôsledku zmien zaťaženia, môže len čakať na ďalší plánovaný výpadok prúdu, aby vykonal úpravy.
Nie všetky scenáre elektrického poľa však čelia vážnym výkyvom napätia. Vo vyhradenej rozvodni priemyselného parku dodáva energiu do výrobnej linky pod ňou nebudený transformátor regulujúci napätie. Ak elektrická sieť parku pochádza z regionálnej rozvodne vyššej{2}}úrovne a kvalita napätia je stabilná alebo ak samotná výrobná linka má vysokú toleranciu pre odchýlky napätia (ako je bežné osvetlenie, vykurovacie zariadenia, vodné čerpadlá, ventilátory atď.), potom systém regulácie napätia bez vzrušenia môže plne vyhovovať potrebám a je nákladovo-efektívnejší a bez starostí. Vo vidieckych distribučných sieťach sa ako stĺpové distribučné transformátory široko používajú nebudené transformátory regulujúce napätie. Ich prepínače odbočiek sú zvyčajne vopred-nastavené na tri úrovne (napríklad ± 5 % menovitého napätia), ktoré sa upravujú raz alebo dvakrát ročne podľa sezónnych zmien záťaže (napríklad letné a zimné zavlažovanie). Túto požiadavku na reguláciu nízkofrekvenčného napätia je možné v plnej miere splniť pomocou operácií pri výpadku prúdu bez potreby zložitých mechanizmov záťaže. V miestach so špeciálnymi požiadavkami na prevenciu výbuchu, ako sú bane a chemický priemysel, majú nebudené napäťové regulačné transformátory inherentné bezpečnostné výhody v dôsledku nedostatku spínacích mechanizmov pri záťaži, ktoré môžu vo vnútri vytvárať oblúky.
Stojí za zmienku, že aj keď má prepínač odbočiek nakonfigurovaný v transformátore na reguláciu napätia bez excitácie jednoduchú štruktúru, prevádzkové špecifikácie je stále potrebné prísne dodržiavať. Prepínače sú zvyčajne vybavené prehľadnými panelmi s indikátormi prevodových stupňov s bežnými číslami prevodov 3, 5 alebo viac, pričom každý zodpovedá určitému rozsahu kolísania napätia (napríklad ± 2,5 %, ± 5 %). Spínanie sa musí vykonať po úplnom vypnutí transformátora a potvrdení, že nie je indukované žiadne napätie, inak spínanie so záťažou spôsobí silnú eróziu alebo dokonca výbuch kontaktov. Po prepnutí je potrebné použiť tester odporu jednosmerného prúdu na meranie odporu jednosmerného prúdu v každej polohe kohútika, potvrdiť, že trojfázový odpor je vyvážený a konzistentný s údajmi z výroby, a potom reštartovať napájanie. Aj keď tento proces zvyšuje pracovné zaťaženie operácií pri výpadku prúdu, je to práve kvôli jeho ovládateľnosti a intuitívnosti, že nebudené napäťové regulačné transformátory môžu byť stále spoľahlivo spravované v odľahlých oblastiach bez odborného personálu údržby.
Pokiaľ ide o technické normy a prístup na trh, nebudené napäťové regulačné transformátory sa riadia rovnakým základným štandardným systémom ako ostatné výkonové transformátory, ako je séria IEC 60076 (normy Medzinárodnej elektrotechnickej komisie) a zodpovedajúce národné/regionálne normy (ako je séria North American ANSI/IEEE C57.12). Hoci jeho komponenty prepínača odbočiek nie sú také zložité ako špecializované na štandardy prepínačov záťaže, stále musia spĺňať požiadavky normy IEC 60214-3 (Aplikačné pokyny pre nebudené prepínače odbočiek) alebo podobné klauzuly. Pre exportné podnikanie je certifikačná cesta pre nebudené regulačné transformátory napätia presne rovnaká ako pre bežné výkonové transformátory – pre severoamerický trh sa vyžaduje certifikácia UL/cUL, pre Európsku úniu sa vyžaduje vlastná deklarácia CE (na základe smernice o nízkom napätí a smernice o EMC) a protokoly o skúškach, ktoré spĺňajú požiadavky na energetickú účinnosť ErP, certifikácia EAC sa vyžaduje pre Rusko a Euroázijskú hospodársku úniu a pre arabskú platformu SBERCoC sa vyžaduje PCoC. V dôsledku absencie zložitých elektronických komponentov a častých prevádzkových mechanizmov sú položky certifikačného testovania pre nebudené transformátory regulujúce napätie relatívne jednoduché, s vyššími rýchlosťami priechodu a kratšími certifikačnými cyklami. To je nepopierateľný bonus pre zahraničné obchodné objednávky, ktoré sledujú rýchle dodanie a stabilné plnenie.
Z pohľadu globálneho trhu neboli transformátory na reguláciu napätia v dôsledku ich „jednoduchej“ technológie eliminované. Naopak, s dvojitými výhodami hospodárnosti a spoľahlivosti, stále zaberajú veľký podiel na trhu distribučných transformátorov. Najmä pri výstavbe elektrických sietí v rozvojových krajinách a rozvíjajúcich sa ekonomikách sa v stĺpoch a rozvodniach skriňového typu inštaluje veľké množstvo nebudených napäťových regulujúcich distribučných transformátorov, aby sa vyriešili základné problémy s napájaním pri najnižších nákladoch. Dokonca aj v priemyselných projektoch v rozvinutých krajinách, pre používateľov vyhradených liniek so stabilnými internými energetickými sieťami a hladkými zmenami záťaže, inžinieri často odporúčajú po analýze hodnotového inžinierstva nebudené transformátory regulujúce napätie.
Keď sa zákazníci pýtajú na výber transformátora, môže byť užitočné, ak ich nasmerujete k tomu, aby zvážili, či je pre skutočné prostredie napájacieho zdroja a charakteristiky zaťaženia projektu potrebná schopnosť regulácie živého napätia v reálnom čase{0}? Ak je rozsah kolísania napätia elektrickej siete v povolenom rozsahu (zvyčajne nepresahuje ± 5%) alebo ak má elektrické zariadenie určitú toleranciu odchýlky napätia a neplánuje sa v budúcnosti často upravovať napätie, potom je ekonomickejšou a spoľahlivejšou voľbou transformátor na reguláciu napätia bez budenia. Ak váš klient hľadá riešenie rozvodu energie pre novovybudovanú obytnú komunitu, malú továreň alebo poľnohospodársky zavlažovací projekt, pamätajte: niekedy je najlepším riešením najjednoduchšie a najpriamejšie riešenie. Nebudený transformátor regulujúci napätie so svojím jednoduchým a pevným dizajnom ticho vykonáva širšiu misiu, než si ľudia predstavujú v globálnom energetickom systéme.
