ترانسفورماتور تپ چنجر

تغییرات ولتاژ توسط تعداد دوری که سیم ها به دور سیم پیچ چرخانده می شوند توسط تپ ها صورت می گیرد. برای اینکه بتوان کنترلی بی نقص بر اندازه ولتاژ در ترانسفورماتور توسط اپراتور فرآهم گردد، تپ هایی در قسمت سیم پیچ فشار قوی یا ولتاژ بالا در ترانسفورماتور در نظر گرفته می شوند. توجه داشته باشید که دو نوع ترانسفورماتور تپ چنجر وجود دارد که در ادامه بیشتر در باره انواع اینکه تپ چنجر ترانسفورماتور چیست و عملکرد آن بیشتر خواهیم گفت. در واقع یک تپ چنجر مکانیزمی است که در ترانسفورماتور به دستگاه اجازه می دهد که تعداد دورهای مربوط به چرخش سیم به دور سیم پیچ ها تغییر دهد. این فرآیند توسط نقاط دسترسی که با نام تپ در راستای سیم پیچ اولیه و ثانویه انجام می شود.
لازم به ذکر است که تپ چنجرها در دو نوع اصلی تپ چنجر بدون بار و تپ چنجر تحت بار که می توانند در حین کار نسبت دور یا turn ratio مربوط به سیم پیچ ها را تغییر دهد و تنظیم نماید. انتخاب تپ یا لغزانه که در هر تپ چنجر به کار می رود به صورت اتوماتیک انجام می شود و در بیشتر مواقع از تپ چنجر تحت بار یا تپ چنجر دستی استفاده می شود که نسبت به تپ چنجر بدون بار رایج تر است. تپ چنجر اتوماتیک می تواند روی سیم پیچ ولتاژ بالا و یا پایین نصب گردد، ولی برای تپ چنجر ترانسفورماتور قدرت با فشار قوی و تپ چنجر ترانسفورماتور توزیع، اکثرا تپ چنجر در طرف ولتاژ بالا و جریان پایین در سیم پیچ ترانسفورماتور قرار می گیرد تا به آسانی در دسترس باشد و از طرفی این کار می تواند بار جریان را به هنگام کار کاهش دهد و به حداقل برساند.

تپ چنجر بدون بار

در این حالت ترانسفورماتور زمانی که نیاز به تغییرات تپ یا لغزانه دارد، اتصال از منبع برق مرکزی قطع می شود. معمولا این تغییرات در لغزانه به صورت دستی صورت می گیرد. این نوع تپ چنجرها زمانی به کار می روند که نسبت دور در ترانسفورماتور نیاز به تغییرات مکرر ندارد و قابلیت این وجود دارد که ارتباط ترانسفورماتور از منبع برق قطع گردد. به طور معمول از این ترانسفورماتور در قدرت و ولتاژ پایین استفاده می شود که لغزانه ها بیشتر شبیه ترمینالهای ترانسفورماتور بوده و امکان جدا سازی خطوط رابط از ترانسفورماتور با دست وجود دارد و می توان خطوط ورودی مربوط به منبع برق را به ترمینال دیگر وصل کرد. از طرفی در برخی از سیستم ها، فرآیند تغییر تپ می تواند توسط یک سوئیچ یا کلید انجام شود. لازم به ذکر است که امکان استفاده از این تپ چنجرها در ترانسفورماتور توزیع در ولتاژ بالا زمانی که نیاز به این تپ چنجرها در سمت سیم پیچ اولیه برای جایگزینی سیستم انتقال در نرخ نامی مورد نظر وجود دارد. در چنین سیستمی، تنها یک بار از تپ چنجر برای تنظیمات استفاده می شود و این کار در زمان نصب صورت می گیرد، البته ممکن است در آینده نیز برای ایجاد یک تغییر بلند مدت در ولتاژ خروجی این ترانسفورماتور تنظیمات جدید تعبیه گردد.

تپ چنجر بدون بار

تپ چنجر تحت بار

برای اینکه رابطه بین ترانسفورماتور و منبع برق اصلی قطع نگردد از سیستم تپ چنجر تحت بار در ترانسفورماتور ایران ترانسفو استفاده می گردد. زمانی که تپ ها تغییر می کنند دو نکته می بایست مد نظر قرار داده شود، یک اینکه نباید به هیچ وجه مدار بار شکسته شود چرا که منجر به قوس زدن می شود و همچنین می تواند منجر به آسیب های جانی و مالی شود. دوم اینکه هیچ یک از قسمت های سیم پیچ ها نباید به هنگام تغییر دادن تپ ها دچار اتصال کوتاه شود. از این تپ چنجر در ترانسفورماتوری استفاده می شود که امکان قطع از منبع برق وجود ندارد. به طور معمول این ترانسفورماتورها با تپ چنجرهای تحت بار گرانقیمت و پیچیده تجهیز می شوند. این نوع از تپ چنجرها به طور کلی در سه دسته کلی مکانیکی، نیمه الکترونیکی و کاملا الکترونیک قرار می گیرند. این سیستم دارای 33 تپ می باشد و اجازه تغییرات در محدوده مثبت و منفی 10 درصد از درجه ترانسفورماتور نامی را می دهند و در ازای این کار اجازه می دهند که ولتاژ خروجی تغییر کند. ترانس تپ چنجر معمولا از سوئیچ های انتخاب تپ یا تپ سلکتور زیادی استفاده می نماید که حتی ممکن است در حین کارکرد دستگاه و تحت بار حتی مورد استفاده قرار نگیرند و دارای لبه های زوج و فرد هستند و سوئیچ هایی که بین لبه ها قرار می گیرند که به عنوان سوئیچ هدایتگر به هنگام قرار گرفتن ترانسفورماتور تحت بار وظیفه تعویض را به عهده دارند. در واقع نتیجه این فرآیند شبیه به عملکرد جعبه دنده دو کلاچه است.

تپ چنجر تحت بار

پرسشهای متداول حوزه ترانسفورماتور تپ چنجر

1. تپ چنجر در ترانسفورماتور چیست؟ هدف از استفاده از تپ چنجر این است که بتوان ولتاژ خروجی را در ترانسفورماتور به مقدار مورد نیاز خارج از تنظیمات اولیه تغییر داد. این کار با تغییر تعداد دور چرخش سیم به دور سیم پیچ که به تپ ها متصل می شود انجام می شود و در نتیجه با افزایش یا کاهش دور سیم پیش ولتاژ نیز افزایش یا کاهش می یابد.
2. آیا تپ چنجر تحت بار نیز در ترانسفورماتور کار می کند؟ بله، برخی از انواع تپ چنجرها ساخته می شوند که تحت بار در ترانسفورماتور عمل کنند و ترانس تپ چنجر تحت بار قابلیت تغییر تنظیمات ولتاژ را در سیم پیچ ثانویه به خصوص در ترانسفورماتور توزیع و ترانسفورماتور قدرت در هنگام قرار گرفتن تحت بار را فرآهم می کند.
3. چرا تپ چنجر به طرف سیم پیچ فشار قوی در ترانسفورماتور وصل می شود؟ یکی از نکاتی که می بایست درباره سیم پیچ طرف فشار قوی بدانید این است که ولتاژ در این سیم پیچ بالا و جریان کم است که خلاف طرف سیم پیچ ثانویه می باشد. از این رو اگر تپ چنجر در طرف فشار ضعیف وصل شود ممکن است دچار جرقه شود و خطرات جانی و مالی به دنبال داشته باشد.
4. تپ چنجر بدون بار به چه معنی است؟ اگر ترانسفورماتور دارای تپ چنجر بدون بار باشد به این معنی است که برای تغییر ولتاژ در سیم پیچ فشار قوی می بایست ارتباط ترانسفورماتور با منبع برق اصلی قطع گردد، تغییرات در ولتاژ به هیچ وجه تحت بار قابلیت انجام ندارند.
5. آیا تپ چنجر بدون بار قابلیت استفاده در قدرت زیاد را دارند؟ با اینکه به طور معمول از این تپ چنجر ها برای تغییر ولتاژ در ترانسفورماتورهای دارای قدرت کم استفاده می شود، ولی این قابلیت برای این سیستم ها فرآهم شده است که تحت شرایطی بتوانند ولتاژ را در ترانسفورماتور توزیع در قدرت نامی بالا نیز تغییر دهند.