Сред многото аксесоари на трансформатора, стъпалният превключвател, въпреки че не е добре познат, играе незаменима роля за гарантиране на стабилност на напрежението в мрежата. При действителната работа на електроенергийната система, повлияна от колебания в натоварването, загуба на линия, промяна на изходната мощност и други фактори, напрежението на мрежата често варира в различна степен. Ако напрежението не се регулира, напрежението, надвишаващо допустимия диапазон, ще повлияе на нормалната работа на електрическото оборудване или дори ще причини повреда. Стъпковият превключвател е устройство за разрешаване на това противоречие. Той променя ефективните завъртания на намотката чрез настройка на кранове в различни позиции на намотката на трансформатора, така че да регулира съотношението на напрежението и да поддържа изходното напрежение в определения диапазон. За да обобщим с едно изречение, стъпалният превключвател е "регулаторът на напрежението" на трансформатора.
Кран-превключвателят се разделя главно напревключвател на кран без{0}}възбуждане-ипри-зареждане кран-чейнджърспоред различните режими на работа. Превключвателят-за кран-изключено натоварване също се нарича превключвател за-натоварване-за кран. Както подсказва името, той може да работи само когато трансформаторът е напълно изключен от мрежата и в състояние на прекъсване на захранването. Това е така, защото не-превключвателят на кран-за възбуждане ще има кратък процес на прекъсване по време на процеса на превключване. Ако трансформаторът е натоварен в този момент, изключеният ток на натоварване ще генерира дъга между контактите, което може не само да изгори самия превключвател, но и да причини инцидент с късо съединение. Следователно, когато стъпалният превключвател без възбуждане се използва за регулиране на напрежението, трансформаторът трябва да бъде изваден от електрическата мрежа и захранването трябва да бъде възстановено след завършване на регулирането на напрежението. Този режим на регулиране на напрежението има малък диапазон на регулиране, обикновено не повече от ± 5% от номиналното напрежение на трансформатора, и се изисква захранването да бъде прекъснато по време на работния процес. Приложим е за разпределителен трансформатор без строги изисквания за качество на напрежението и без често регулиране на напрежението. От структурата има много форми на -превключвател-на изключена верига, като барабан, клетка, лента, диск и клин, които могат да бъдат избрани според класа на напрежение, номиналния ток и частите за регулиране на напрежението. Превключвателят с клетка е приложим за сцена с голям ток и високо напрежение. Местните производители са в състояние да произвеждат 330kV номинален ток 6000A клетка-тип не-превключвател за възбуждане.
В рязък контраст с-чейнджъра за кран-без товар е превключвателят за кран-при{3}}натоварване, наричан на английски OLTC. Той може да извърши превключване-на отвод, без да прекъсва тока на натоварване, когато трансформаторът работи под напрежение, така че да се реализира регулиране на напрежението без прекъсване на захранването. Ключът към-превключвателя на кран-при натоварване за постигане на това е, че има преходен резистор или реактор вътре. Когато превключвателят се превключи от един кран към друг, двата крана ще бъдат свързани накъсо-чрез преходното съпротивление, циркулационният ток между двата крана ще бъде ограничен от съпротивлението и след това оригиналният кран ще бъде изключен, за да се постигне плавен преход, и целият процес няма да доведе до прекъсване на дъгата. Въз основа на различни преходни елементи, превключвателят при-натоварване-може да бъде разделен на тип съпротивление и тип на реактивно съпротивление. В момента международният мейнстрийм е тип съпротивление, докато някои са тип реактивно съпротивление на американския пазар. Превключвателят на -натоварване-има голям диапазон на регулиране, бърза скорост на регулиране на напрежението и може да се регулира по всяко време според промяната в реално{18}}време на мрежовото напрежение. Следователно превключвателят на -натоварване-трябва да се монтира в 35kV и по-високи силови трансформатори съгласно задължителните разпоредби на IEC стандартите и националните стандарти.
Вътрешната структура на-превключвателя на кран-при натоварване е сложна, която обикновено се състои от-превключвател, превключвател-нагоре и електрически механизъм за управление. Селекторът на крана отговаря за функцията "избор на позиция", т.е. избира целевия кран в състояние на отворена верига. Той не може сам да свързва или изключва тока, а само да играе ролята на пренасящ ток. Превключвателят на превключвателя е отговорен за действителното извършване на действието "Превключване", за да завърши прехода от текущия кран към целевия кран под товар. В комбинирания стъпален превключвател на натоварване двете устройства са разположени поотделно. Селекторът за стъпало изпълнява задачата за избор на стъпален превключвател, а превключвателят-за превключване изпълнява текущата задача за превключване. Двете устройства имат негласно сътрудничество и ясно разделение на труда. Освен това има някои дизайни, които интегрират функциите на двете в едно, наречени превключватели за избор, което прави структурата по-компактна. Електрическият задвижващ механизъм е източникът на енергия за управление на целия процес на работа. Обикновено се монтира на стената на резервоара на трансформатора и стъпалният превключвател се задвижва от трансмисионния вал, за да завърши смяната на крана. Процесът на превключване на-превключвателя на кран-при натоварване изисква изключително висока механична точност и електрическа надеждност, а контактите му трябва да имат добра проводимост и устойчивост на дъгова аблация. Проектирането и производството на целия продукт включва материали, машини, електричество, микроелектроника и други дисциплини, с дълбоки технически бариери.
През последните години технологията за-смяна на кран-при натоварване също се развива. Традиционният превключвател при -натоварване-ще генерира електрическа дъга в маслото по време на процеса на превключване и електрическата дъга ще причини разлагане на изолационното масло и замърсяване на трансформаторното масло, увеличавайки тежестта за поддръжка. Следователно вакуумният превключвател на-натоварване-се появява в точния момент. Той поставя превключвателя за смяна-във вакуумния прекъсвач за работа. Дъгата изгасва бързо във вакуумна среда и няма да замърси трансформаторното масло, като по този начин удължава периода на поддръжка на превключвателя и експлоатационния живот на трансформатора. Вакуумният UCC превключвател на -натоварване-на Hitachi Energy може да изпълни граничните изисквания за ниво на импулсно напрежение до 1050kV и номинален ток от 1600A, представлявайки най-високото{16}}ниво в тази област. В същото време полупроводниковият-превключвател-и хибридният-превключвател на базата на силови електронни компоненти постепенно навлизат в етапа на инженерно приложение. Те заменят традиционните механични контакти с полупроводникови устройства като тиристори за постигане на превключване без-дъга и по-бърза скорост на реакция, представлявайки бъдещата посока на развитие на технологията на превключвателя на крановете.
От глобалната пазарна структура индустрията на стъпалните превключватели представлява силно централизирана характеристика. MR е най-големият производител на стъпални превключватели в света, който представлява около 80% от задграничния пазар; С придобиването на Long March Electric през 2019 г. China Huaming Equipment Co., Ltd. в момента държи повече от 80% от вътрешния пазар на стъпални превключватели, нареждайки се на второ място в света. Въпреки че превключвателят на крановете е основният аксесоар на трансформатора, неговата собствена стойност представлява само 5% - 15% от общата стойност на трансформатора, което представлява малка част от общите производствени разходи на трансформатора. Следователно, мощността на кран превключвателя, разширена от трансформаторната инсталация до нагоре по веригата, не е силна, което формира високо професионалните промишлени характеристики на предприятията за производство на кран превключватели. За външнотърговския персонал на трансформатора познаването на основния тип и принципа на работа на стъпалния превключвател може да им помогне да разберат точно изискванията за режима на регулиране на напрежението, обхвата на регулиране на напрежението и номера на стъпалата в техническата спецификация, когато общуват с клиентите, и да помогне на клиентите да направят разумна преценка според действителните сценарии на приложение в процеса на избор на модел. Овладейте знанията на тази част не само отразява професионалното качество, но и важна връзка за подобряване на дълбочината на външнотърговските бизнес услуги.
