Keterangan
Metode pengaturan tegangan transformator dapat disesuaikan berdasarkan apakah transformator sedang beroperasi (berenergi), dan dapat dibagi menjadi dua kategori utama: pengaturan tegangan di luar-beban dan pengaturan tegangan di-beban.
1. Prinsip Inti
Apa pun metode yang digunakan, prinsip dasarnya adalah menyesuaikan tegangan keluaran dengan mengubah rasio putaran belitan tegangan tinggi-transformator.
Rumusnya dinyatakan sebagai: V1/V2 ≈ N1/N2
Di sini, V1 dan V2 adalah tegangan belitan primer (sisi tegangan tinggi) dan sekunder (sisi tegangan rendah), dan N1 dan N2 adalah jumlah belitan yang sesuai.
Dengan mengubah jumlah lilitan N1 pada sisi tegangan-tinggi, tegangan keluaran sekunder V2 dapat tetap stabil meskipun tegangan listrik V1 berfluktuasi sampai batas tertentu. Alasan pengaturan tegangan biasanya dilakukan pada-sisi tegangan tinggi adalah karena arusnya lebih kecil, membuat kontak sakelar tap lebih mudah dibuat dan-tahan lama.
2. Metode Utama Pengaturan Tegangan
(1). Off-Load Tap Changer (juga disebut No-Load Tap Changer atau Power-Offtage Regulation)
Metode Operasi:Posisi keran harus diubah secara manual saat trafo dimatikan sepenuhnya dan diputuskan dari jaringan listrik.
Prinsip Kerja:Gulungan-tegangan tinggi dilengkapi dengan beberapa tap (biasanya 3 atau 5), seperti tegangan pengenal, +5%, -5%, dll. Tap ini dihubungkan ke pengubah tap. Ketika penyesuaian tegangan diperlukan, sakelar dioperasikan setelah daya dimatikan untuk memilih keran yang berbeda, sehingga mengubah rasio putaran.
Karakteristik:
- Keuntungan:Struktur sederhana, biaya rendah, keandalan tinggi.
- Kekurangan:Memerlukan pemadaman-daya selama penyesuaian voltase, sehingga memengaruhi kontinuitas pasokan daya, dan tidak dapat secara otomatis menyesuaikan secara-waktu nyata sesuai dengan perubahan beban.
Skenario Aplikasi:Cocok untuk situasi dengan persyaratan stabilitas tegangan rendah, seperti trafo distribusi di mana perubahan beban musiman kecil atau jaringan listrik pedesaan. Penyesuaian dilakukan oleh teknisi listrik sebelum periode permintaan listrik rendah atau puncak.
(2) On-Load Tap Changer (juga disebut Load Tap Changer)
Metode Operasi:Posisi keran dapat diubah secara otomatis atau manual saat trafo beroperasi di bawah beban, sehingga pengaturan tegangan tidak terputus.
Prinsip Kerja:Ini adalah teknologi yang paling kompleks dan kritis. Intinya adalah-pengubah tap saat dimuat, yang terdiri dari dua bagian:
- Pemilih:Bertanggung jawab untuk memilih ketukan berikutnya tanpa mengganggu arus.
- Sakelar Pengalih:Bertanggung jawab untuk mentransfer arus beban dengan cepat dari kontak saat ini ke kontak yang dipilih sebelumnya pada saat arus hampir nol (biasanya pada titik persimpangan{0}}nol saat ini).
Untuk mencegah gangguan arus dan busur api berlebihan selama peralihan, resistor transisi (atau reaktor) digunakan untuk mengalirkan arus sirkulasi sementara. Proses peralihan pengubah tap on-load yang modern diselesaikan dalam waktu puluhan milidetik, dengan dampak minimal pada catu daya.
Karakteristik:
Keuntungan:Penyesuaian voltase tidak memerlukan-pematian daya, sehingga memastikan pasokan daya berkelanjutan dan stabilitas voltase. Dapat diintegrasikan dengan sistem kontrol otomatis untuk-pengaturan tegangan yang tepat dan real-time.
Kekurangan:Strukturnya sangat kompleks, persyaratan produksinya tinggi, mahal, dan memerlukan perawatan yang signifikan.
Skenario Aplikasi: Cocok untuk skenario dengan persyaratan kualitas daya tinggi, seperti gardu induk di pusat kota, stasiun pembangkit-penguat, atau catu daya untuk pengguna industri penting, memastikan fluktuasi voltase tetap dalam standar nasional.
3. Metode Pengaturan Tegangan Tambahan atau Khusus Lainnya
Selain dua metode utama yang disebutkan di atas yang mengubah rasio putaran, ada beberapa metode tambahan:
(1) Pengatur Tegangan Seri:
Sebuah autotransformator dihubungkan secara seri pada saluran transmisi, dan tegangan keluarannya disesuaikan untuk mengkompensasi penurunan tegangan sepanjang saluran. Ini tidak secara langsung mengubah rasio belitan trafo utama tetapi secara efektif "menyesuaikan kembali" tegangan jaringan.
(2)Tegangan Tambahan-Transformator Pengatur:
Trafo pengatur-tegangan tambahan (trafo seri) ditambahkan di luar trafo utama. Dengan mengatur tegangan trafo bantu ini, variasi tegangan keluaran trafo utama dapat dikompensasi. Pendekatan ini memisahkan mekanisme pengaturan tegangan kompleks dari badan transformator utama.
(3)Pengaturan Tegangan Elektronika Daya (Kompensator VAR Statis/SVG, Kompensator Sinkron Statis/STATCOM, dll.):
Ini adalah teknologi canggih dalam jaringan listrik modern. Ini tidak secara langsung mengubah rasio belitan trafo tetapi mengatur level tegangan pada node jaringan dengan menyuntikkan atau menyerap daya reaktif secara cepat menggunakan perangkat elektronik berdaya tinggi (seperti IGBT). Responsnya sangat cepat (dalam skala milidetik), terutama digunakan untuk dukungan tegangan dinamis dan meningkatkan stabilitas sistem.
