On - kuorma napautusvaihdin (OLTC): Kattava yleiskatsaus

Jun 18, 2025

Jätä viesti

On - kuorma napautusvaihdin (OLTC): Kattava yleiskatsaus

 

on load tap changer

.

 

- kuormitusnauhanvaihtimet (OLTC) ovat kriittisiä komponentteja tehonmuuntajissa, jotka mahdollistavat jännitteen säätelyn, kun muuntaja pysyy energisesti ja kuorman alla. Nämä hienostuneet laitteet mahdollistavat muuntajan kääntösuhteen säätämisen keskeyttämättä tehovirtausta, mikä tekee niistä välttämättömiä nykyaikaisissa sähkövoimajärjestelmissä, joissa jännitteen stabiilisuus on ensiarvoisen tärkeää.

OLTC: llä on elintärkeä rooli yhdenmukaisten jännitteiden ylläpitämisessä huolimatta kuorman kysynnän vaihteluista tai syöttöjännitteen vaihteluista. Niitä käytetään laajasti virransiirto- ja jakeluverkoissa, teollisuussovelluksissa ja uusiutuvan energian järjestelmissä, joissa tarkka jännitteenohjaus on välttämätöntä laitteiden suorituskyvyn ja järjestelmän vakauden kannalta.

 

.Työperiaate

OLTC: n perustavanlaatuinen toiminta riippuu sen kyvystä siirtyä saumattomasti muuntajan käämityksen erilaisten TAP -asemien välillä säilyttäen jatkuvan virran virtauksen. Tämä saavutetaan monimutkaisella kontakti- ja impedanssimekanismeilla, jotka estävät avoimen - piiriolosuhteet kytkemisen aikana.

tap changer on transformer

III. Yksityiskohtainen selitys OLTC: n viiden pääkomponentin toiminnoista

on load tap changer diagram

OLTC (on - kuormituskytkin) voidaan jakaa viiteen pääkomponenttiin: Hana -vaihtajan pään kansi, vaihdemekanismi, pääakseli, öljyn imuputki ja öljylokero. Alla on yksityiskohtainen kuvaus jokaisesta komponentista:

1. Napauta Chanter Head Cover

  • Funktio: Toimii OLTC: n ylin tiivistys- ja suojakomponentti, joka estää ulkoisia epäpuhtauksia (kuten pölyä ja kosteutta) pääsemästä sisäiseen mekanismiin tarjoamalla samalla sähköeristyksen.
  • Piirteet:

Tyypillisesti korkeat - lujuuseristysmateriaalit (esim. Epoksihartsi), joka tarjoaa sekä mekaanisen suojan että eristyksen.

Voi sisältää tarkastusikkunat tai anturirajapinnat sisäisten olosuhteiden seurantaan (esim. Öljyn taso, kaasun kertyminen).

2. vaihdemekanismi

  • Funktio: Lähetä mekaaninen teho moottori- tai manuaalisesta toiminnasta pääakseliin, ajaen koskettimia kytkemiseen.
  • Piirteet:

Koostuu tarkkuusvaihteistoista, jotta varmistetaan sileä ja tarkka napautus - operaatioiden vaihtaminen.

Voidaan varustaa kytkimillä tai raja -laitteilla estämään yli - säätö tai mekaaninen ylikuormitus.

3. Pääakseli

  • Funktio: Vaihdemekanismin lähtöakseli, kytketty suoraan liikkuvaan kosketusjärjestelmään, muuntamalla kiertoliikkeen kontaktien lineaariseksi tai kiertäväksi kytkentävaikutukseksi.
  • Piirteet:

Vaatii suurta mekaanista lujuutta ja kulutuskestävyyttä, yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä tai seosteräksestä.

Pääakselin pyörimiskulma vastaa tarkasti TAP -asentoon varmistaen tarkan kosketuksen kohdistuksen.

4. Öljy -imuputki

  • Funktio: Ohjaa eristävää öljyä virtaamaan kaarivyöhykkeen läpi kosketuskytkimen aikana, helpottaen kaaren sammutusta ja jäähdytystä.
  • Piirteet:

Suunniteltu optimoimaan öljyn virtausreitti nopeaan kaaren sammutukseen ja estämään öljyn pysähtymistä.

Voi sisältää suodatuslaitteet hiilihapotettujen hiukkasten leviämisen estämiseksi öljylokeroon.

5. Öljylokero

  • Funktio: Suljettu säiliö, joka pitää eristävää öljyä (tyypillisesti mineraaliöljyä), joka tarjoaa eristyksen ja kaaren - sammutusväliaineen kontakteille hävittäessään lämpöä.
  • Piirteet:

Jaettu sisäisesti akytkentäkammio(yhteystoimintavyöhyke) jaöljysäiliö, ohjaamot tai venttiilit, jotka säätelevät öljyn virtausta.

Voidaan varustaa öljytason indikaattoreilla, paineenalennusventtiileillä ja online -öljyn laadunvalvontarajapinnoilla.

 

Operatiivinen työnkulku

  • Komennon aktivointi: Ohjaussignaali aktivoi moottorin, ja vaihdemekanismi ajaa pääakselin pyörimään.
  • Yhteyshenkilö: Pääakseli siirtää kontaktit pois nykyisestä hanasta, tuottaen kaaren.
  • Kaaren sammutus: Kaarienergia absorboi ja jäähdytetään öljylokeron eristävällä öljyllä, kun taas öljyn imuputki varmistaa nopean öljyvirtauksen kaaripolun peittämiseksi.
  • Öljyn kierto: Hiiliöljy suodatetaan ja asettuvat, kun puhdas öljy palaa lokeroon eristyksen suorituskyvyn ylläpitämiseksi.

 

on load tap changer oltc

Iv. Käyttöjakso:

  1. Valitsijan yhteystiedot siirtyvät viereiseen TAP -asentoon, kun taas pääkontaktit jatkavat kuormitusvirran kuljettamista
  2. Diverter -kytkentä sillat vanhojen ja uusien sijaintien välillä siirtymäimpedanssin kautta
  3. Virta siirtyy vähitellen uuteen TAP -asentoon
  4. Siirtymäimpedanssi ohitetaan, kun siirto on valmis
  5. Valintakontaktit ovat valmiita seuraavaan operaatioon

Tämä prosessi tapahtuu tyypillisesti 3-10 sekunnissa ja voidaan aloittaa automaattisesti jännitesäätelyjärjestelmien tai manuaalisesti tarvittaessa.

 

 

V. Sovellukset

OLTC: t löytävät laajaa käyttöä sähkövoimateollisuuden eri aloilla:

Virransiirtoverkot:

  • Jännitteen säätely vaiheessa - ylös ja askel - alaspäin asemat
  • Kompensointi jännitekappaleista pitkien lähetyslinjojen yli
  • Reaktiivisen tehon virtauksen ohjaus

01

Jakelujärjestelmät:

  • Asiakasjännitteen ylläpito sallittujen rajojen sisällä
  • Korvaus vaihtelevista kuormituskuvioista koko päivän ajan
  • Integraatio kondensaattoripankkien kanssa sähkökertoimen korjaamiseksi

02

Teollisuussovellukset:

  • Prosessiteollisuus, joka vaatii arkaluontoisten laitteiden vakaa jännite
  • Suuret moottorin aloitussovellukset
  • Kaari uunin muuntajat, joissa tarvitaan nopeajännitehäiriöitä

03

Uusiutuvan energian järjestelmät:

  • Tuulipuiston keräilijän muuntajat kompensoivat muuttuvan sukupolven
  • Solar PV -vaihe - ylös muuntajat, jotka käsittelevät ajoittaista lähtöä
  • Ruudukkoyhteyspisteet jännitteen vakauden ylläpitämiseksi

04

Erityiset sovellukset:

  • Sähkörautateiden vetojärjestelmät
  • HVDC -muuntajat
  • Vaihe - muuntajien siirtäminen

05

Vi. OLTCS: n valintakriteerit

Asianmukaisen OLTC: n valitseminen vaatii useiden tekijöiden huolellista tarkastelua:

 

Sähköiset parametrit:

  • Nimellisjännite ja virta
  • Hana -asentojen lukumäärä ja askeljännite
  • Lyhyt - piiri kestää
  • Eristysvaatimukset
 

Suorituskykyominaisuudet:

  • Kytkentäkapasiteetti ja käyttöjakso
  • Siirtymäaika hanat
  • Ota yhteyttä elinajanodotteeseen (tyypillisesti 50 000-500 000 toimintaa)
  • Tappiot eri tapissa
 

Mekaaniset näkökohdat:

  • Käyttömekanismin tyyppi (moottoroitu, manuaalinen tai kaukosäädin - ohjattu)
  • Ympäristöolosuhteet (sisä/ulko, lämpötila -alue)
  • Ylläpitovaatimukset ja saavutettavuus
 

Ohjausjärjestelmän yhteensopivuus:

  • Liitäntä automaattisten jännitesäätelyjärjestelmien kanssa
  • SCADA -integraation viestintäprotokollat
  • Synkronointi muiden järjestelmän komponenttien kanssa
 

Erityisvaatimukset:

  • Tyhjiö vs. öljy - upotettu tekniikka
  • Nopea vastaustarpeet tietyille sovelluksille
  • Kriittisten järjestelmien irtisanomisnäkökohdat
 

Taloudelliset ja elinkaaren näkökohdat:

  • Alkukustannuksetvs. pitkät - termi operatiiviset säästöt
  • Energiatehokkuusvaikutus omistuskustannuksiin
  • Odotettu käyttöikäja vaihtojakso
  • Varaosien saatavuusja - myyntituki
  • Ympäristön noudattaminen(esim. Öljynkäsittely, hiilijalanjälki)

Vii. Vertailu NO - kuorma -napautusvaihtajien (NLTC)

Vaikka sekä OLTC: t että NLTC: t palvelevat jännitesäätelyn tarkoitusta, ne eroavat merkittävästi toiminnassa ja sovelluksessa:

Ominaisuus

OLTC (On - Lataus Hana Changer)

NLTC (ei - Lataus TAP -vaihtaja)

Käyttö

Voi toimia kuorman alla

Vaatii muuntajan de - energisaatiota

Kytkentätaajuus

Usein (päivittäin tai enemmän)

Harvinainen (kausiluonteinen tai ylläpidon aikana)

Monimutkaisuus

Monimutkaisempi mekanismi

Yksinkertaisempi muotoilu

Maksaa

Merkittävästi korkeampi

Alhaisemmat kustannukset

Ylläpito

Intensiivisempi

Minimaalinen

Sovellukset

Kriittiset järjestelmät, jotka vaativat jatkuvaa jännitettä

Sovellukset, joissa satunnainen säätö on riittävä

Siirtymämekanismi

Käyttää impedanssia vaihdon aikana

Suora yhteys

Koko

Suurempi

Kompakti

Jännitesäätely

Dynaaminen, automaattinen

Staattinen, manuaalinen

Tyypilliset paikat

Jakeluasemat, teollisuuskasvit

Generaattorivaihe - ylös muuntajat, jotkut jakelumuuntajat

 

OLTC: n tärkeimmät edut:

  • Mahdollistaa keskeytymättömän virtalähteen jännitesäädön aikana
  • Mahdollistaa automaattisen jännitteen säätelyn vasteena järjestelmäolosuhteisiin
  • Tarjoaa hienomman jännitteen ohjauksen lisää hana -asentoja
  • Välttämätön järjestelmille, joilla on usein kuormitusvaihtelu

 

Milloin valita NLTC:

 

  • Muuntajille, joilla on harvoin jännitteen säätötarve
  • Hakemuksissa, joissa lyhyt virrankatkaisu on hyväksyttävä
  • Kun kustannukset ovat ensisijainen huomio
  • Yksinkertaisemmille järjestelmille ilman automaattisia sääntelyvaatimuksia

on load tap changer in transformer

 

Viii. Johtavat maailmanlaajuiset OLTC -valmistajat ja niiden tekniset ominaisuudet

oltc transformer

Eurooppalaiset valmistajat

1.Reinhausen (MR, Maschinenfabrik Reinhausen)

  • Maailmanlaajuinen markkinaosuus: ~ 35% (yli 50% korkealla - jännitesegmentissä)
  • Teknologiset vertailuarvot:

Tyhjiökytkentätekniikan edelläkävijä (Vacutap® -sarja)

Vallankumoukselliset digitaaliset ratkaisut (DRM ™ Dynaaminen resistenssin mittaus)

  • Merkittävä projekti: Kiinan ± 800 kV Kunliulong UHV -siirtoprojekti

2.ABB

  • Lippulaivatuote: UC -sarja (yli 3000A: n virtaukset)
  • Innovaatiot:

Modulaarinen suunnittelu (70% nopeampi huolto)

Integroitu kuitu - Optisen lämpötilan seuranta

3.Siemens -energia

  • Omistustekniikat:

Kaksois - vastuskytkin (ETAP® -sarja)

Syvä - merikorroosio - kestävä muotoilu (markkinajohtaja offshore -tuulessa)

 

Amerikkalaiset valmistajat

1.Ge Grid -ratkaisut

  • Tekniset edut:

Patentoitu nopea mekaaninen lukitusjärjestelmä (<2s switching time)

Arktinen versio äärimmäiselle kylmälle (-50 astetta)

2.Howard Industries

  • Markkina -sijainti: kustannukset - suorituskykyinen johtaja Mediumissa - jännitesegmentti
  • Erikoisuus: Täysin sinetöity kuiva - Tyyppi OLTC (huolto - ilmainen suunnittelu)

 

Aasialaiset valmistajat

1.Toshiba (Japani)

  • Tekniset kohokohdat:

Maailman kompakti muotoilu (40% pienempi kuin kilpailijat)

Seismisma - Todistus OLTC for Shinkansen Bullet -junat

2.Shanghai Huaming (Kiina)

  • Kotimarkkinajohtaja:

Ydintoimittaja valtionverkkoon (100% lokalisointi UHV -hankkeissa)

Omistettu "kaksois - sarakkeen synkroninen kytkentä" -tekniikka

3.Hyosung (Etelä -Korea)Markkina -strategia:

  • Taloudelliset ratkaisut uusiutuvaan energiaan
  • Pilvi - perustuva älykäs diagnostiikkaalusta

Tekniikan vertailu

Valmistaja

Kaaren sammutus

Max -kapasiteetti

Avaintekniikka

Tyypilliset asiakkaat

Herra

Tyhjiö

3000A

Digitaalinen kaksos

Valtion ruudukko

Abb

Öljy+tyhjiö

5000A

Nopea - kytkentä

Eurooppalainen tsos

Huoko

Tyhjiö

2500A

Seisminen suunnittelu

Kiinalaiset tuulipuistot

Toshiba

Tyhjiö

1800A

Ultra - kompakti

Shinkansen

Markkinoiden kehitys

1. Monopolien murtaminen:

  • PRE - 2010: MR/ABB/Siemens oli 80% huippuluokan markkinoita
  • 2023: Aasian valmistajat ottivat 30% UHV: n markkinaosuuden

2. nousevat vaatimukset:

  • Uusiutuva integraatio ajaa "Nopea - vastaus OLTCS" (<1s switching)
  • Digitaaliset palvelut uusina voittokeskuksina (esim. MR: n etädiagnostiikkatilaukset)

3. lokalisointitrendit:

  • Kiinan 14. FYP: n valtuutus 100% kotimaiset OLTC: t alle 500 kV
  • Kriittiset komponentit (esim. Vakuumin keskeytykset) tuodaan edelleen

Ix. Yhteys on - lataushanan vaihtaja (OLTC) ja moottorin käyttöyksikkö (MDU)

Motor Drive Unit

SeOn - kuorma napautusvaihdin (OLTC)on muuntajien laite, jota käytetään käämityssuhteen säätämiseen, kun se on virrannut, mahdollistaen jännitteen säätelyn. SeMoottorin käyttöyksikkö (MDU)Toisaalta on ydintoimilaite, joka hallitsee OLTC: n toimintaa. Nämä kaksi on kytketty tiiviisti mekaanisten, sähkö- ja ohjausjärjestelmien kautta. Alla on keskeiset suhteet niiden välillä:

1. Funktionaalinen vuorovaikutus

  • KunOltctäytyy muuttaa tap -paikkoja,Mduvastaanottaa ohjaussignaaleja (esim. Automaattisesta jännitesäätimestä (AVR) tai manuaalisista komennoista) ja ajaa moottorin tai hydraulisen mekanismin toimimaan Diverter -kytkimen tai valitsimen, täydentämällä HAN -muutoksen.
  • MDU varmistaa, että OLTC toimiinopeasti, tarkasti ja ilman kaaria(synkronoidun toiminnan ja kaaren - kautta sammuttava suunnittelu).

2. mekaaninen lähetys

  • MDU on kytketty OLTC: n kosketusjärjestelmään vaihdelaatikoiden, linkkien tai ketjujen kautta, muuttamalla moottorin pyörimisliikkeen OLTC: n edellyttämäksi lineaariseksi tai kiertoliikkeeksi.
  • Jotkut MDU: t sisällyttävätasentokooderitTodellisen - tarjoaminen Aikapalaute kontaktin kohdistamisesta varmistaen TAP -aseman synkronoinnin.

3. Sähköohjaus

  • MDU: n moottori (tyypillisesti AC tai DC) saa muuntajan ohjauskaapit, kun sen aloitus/stop -logiikka on sidottu OLTC: henturvallisuuslukitukset(Esimerkiksi ylivirtasuojaus, hanan rajojen suojaus).
  • Moderni MDUS voi ollamikroprosessorin hallinta, tukee etäviestintää (esim. IEC 61850) automatisoituun sääntelyyn.

4. Suojaus ja seuranta

  • MDU ja OLTC työskentelevät yhdessä seuratakseen parametreja, kutenMoottorin vääntömomentti, kytkentäaika ja käyttöjaksot, hälytysten tai lukitusten käynnistäminen poikkeavuuksien tapauksessa (esim. Ylikuumenemisen estäminen liiallisista toimista).
  • Jotkut mallit integroivat MDU: n OLTC: n öljylokeroon jakamalla eristys- ja jäähdytysjärjestelmät.

5. Ylläpitoriippuvuus

  • MDU: n luotettavuus vaikuttaa suoraan OLTC: n elinkaareen, joka vaatii säännöllistä voitelua ja moottorien ja lähetyskomponenttien tarkastamista. Jos MDU epäonnistuu, OLTC voi vaatia manuaalista toimintaa (esim. Hätäkäsi kampin kautta).

MDU

 

Yhteenveto:MDU toimii OLTC: n "voima -aivoina", kun kaksi työskentelee sähkömekaanisena järjestelmänä muuntajien dynaamisen jännitesäädön mahdollistamiseksi. Tehokas koordinointi on kriittistä ruudukon stabiilisuuden kannalta, kun taas viat voivat johtaa jännitesäätelyongelmiin tai laitteiden vaurioihin.

 

X. Johtopäätös

On - kuormituskytkimet edustavat hienostunutta ratkaisua tehojärjestelmien dynaamiseen jännitesäätöön. Heidän kykynsä säätää muuntajasuhteita ilman palvelun keskeyttämistä tekevät niistä korvaamattomia tehonlaadun ja järjestelmän vakauden ylläpitämiseksi. Vaikka OLTC: t ovat välttämättömiä nykyaikaisissa sähköverkoissa, jotka vaativat jatkuvia, korkeaa - laadukasta virtalähdettä.

 

OLTC: n ja NLTC: n välinen valinta riippuu erityisistä sovellusvaatimuksista, ja OLTC: t ovat edullinen valinta järjestelmille, joissa jännitteen stabiilisuutta ei voida vaarantaa. Kun sähköjärjestelmät kehittyvät lisääntyvän uusiutuvan tunkeutumisen ja herkkien elektronisten kuormien myötä, OLTC: ien rooli ruudukon luotettavuuden ylläpitämisessä kasvaa edelleen.

tap changer in transformer

auto tap changer transformer

load tap changer

Lähetä kysely