ترانسفورماتور یکی از اجرای مهم در سیستم های قدرت می باشد. هر کجای سیستم قدرت که نیاز باشد سطح ولتاژ تغییر کند ترانسفورماتورها ایفای نقش می کنند. ترانسفورماتورها بعنوان ماشین های الکریکی استاتیک نیز شناخته می شوند که در دو نوع تکفاز و سه فاز ساخته می شوند. از آنجایی که در یک سیستم قدرت عرضه و تقاضای بار همیشه ثابت نیست و ممکن است خطاهایی در سیستم نیز وجود داشته باشد، ضروری است تا ترانسفورماتور میزانی آزادی عمل داشته باشد تا در صورت لزوم نقش خود را در سیستم قدرت بخوبی ایفا کند. بعنوان مثال زمانی که بار سیستم کاهش می یابد، ترانسفورماتور باید قادر باشد ولتاژ خروجی اش را کاهش داهد تا سیستم و مصرف کننده های آن دچار افزایش ولتاژ نشوند. یا بالعکس، در صورتی که بار در سیستم افزایش یابد، ترانسفورماتور باید این قابلیت را داشته باشد تا از کاهش ولتاژ در باسبارها جلوگیری کند. عنصری که در این بین نقش مهمی دارد، تپ چنجر یا Tap Changer نام دارد. تپ چنجر وظیفه تنظیم ولتاژ در خروجی ترانسفورماتور را برعهده دارد. البته در مواردی خاص که تپ چنجر در سمت اولیه ترانس قرار می گیرد، می تواند ولتاژ اولیه ترانسفورماتور را تنظیم کند. بعنوان مثال زمانی که ولتاژ منبع اولیه ای که ترانس را تغذیه می کند دارای تغییراتی باشد، ضرروی است تا تپ چنجر در سمت اولیه ترانس قرار داشته باشد. اما در بیشتر موارد تپ چنجر در سمت ثانویه ترانسفورماتور نصب می شود. ساختار یک تپ چنجر در شکل زیر نشان داده شده است.

ساختار تپ چنجر

اما سوالی که ممکن است بپرسید این است که چرا تپ چنجر عموما در سمت فشار قوی ترانسفورماتور قرار می گیرد. در جواب به این پاسخ باید گفت که دو دلیل عمده برای این کار وجود دارد.

  • اول اینکه سیم پیچ اولیه مانند شکل زیر معمولا در برگیرنده سیم پیچ ثانویه می باشد و دسترسی به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور آسان تر می باشد.
  • ثانیا، در سمت فشار قوی ترانسفورماتور با توجه به اینکه دامنه ولتاژ بیشتر می باشد، دامنه جریان کمتر می باشد و در زمان تغییر تپ این جریان راحت تر محدود می شود.

 

 

سیم پیچ های ترانس

بطور کلی دو دسته تپ چنجر وجود دارند. تپ چنجری که تحت بار عمل میکند و نیازی نیست مدار را بطور کلی قطع کنیم و تپ چنجری که باید مدار را قطع کنیم که اصطلاحا به این دو به ترتیب OLTC و DETC گفته می شود. همچنین تپ چنجرها برای محدود کردن جریان در لحظه تغییر تپ به یک محدود کننده نیاز دارند که این محدود کننده می توان یک سلف و یا یک مقاومت باشد. در ترانسفورماتورها عموماً از دو مقاومت برای محدود سازی جریان در هنگام تغییر تپ استفاده می شود.