タップチェンジャー

無負荷タップチェンジャー（NLTC）は、オフサーキットタップチェンジャー（OCTC）または非通電タップチェンジャー（DETC）とも呼ばれ、変圧器の巻数比を頻繁に変更する必要がなく、変圧器システムの通電を停止することが許容される状況で使用されるタップチェンジャーです。このタイプの変圧器は、低電力・低電圧変圧器でよく使用され、タップポイントは変圧器の接続端子の形をとることが多く、入力線を手動で切断して新しい端子に接続する必要があります。あるいは、一部のシステムでは、回転スイッチまたはスライドスイッチを使用してタップ変更プロセスを補助することができます。

無負荷タップ切換器は、高電圧配電用変圧器にも採用されており、このシステムでは、一次巻線に無負荷タップ切換器が備えられ、公称定格電圧を中心とした狭い範囲内での送電系統の変動に対応します。このようなシステムでは、タップ切換器は通常、設置時に一度だけ設定されますが、系統電圧プロファイルの長期的な変化に対応するために後から変更される場合もあります。

負荷時タップ切換器（OLTC）、または回路時タップ切換器（OCTC）は、タップ切換中の電源遮断が許容されない用途で使用されるタップ切換器であり、多くの場合、より高価で複雑な負荷時タップ切換機構が変圧器に取り付けられます。負荷時タップ切換器は、一般的に機械式、電子補助式、または完全電子式に分類されます。

これらのシステムは通常、33 個のタップ (中央の「定格」タップに 1 つ、ターン比を増減するための 16 個) を備えており、公称変圧器定格からの ±10% の変動 (各ステップで 0.625% の変動) を可能にし^、出力の段階的な電圧調整を可能にします。

タップチェンジャーは通常、負荷がかかった状態では切り替えられない多数のタップセレクタースイッチを使用し、偶数バンクと奇数バンクに分け、負荷がかかった状態でも切り替え可能な高耐久性のダイバータースイッチでバンク間を切り替えます。結果として、タップセレクタースイッチがギアボックスの役割を、ダイバータースイッチがクラッチの役割を担う、デュアルクラッチトランスミッションのような動作を実現します。

機械式タップチェンジャーは、複数のタップセレクタースイッチを使用して古い接続を解除する前に新しい接続を物理的に確立しますが、ダイバータスイッチを使用して短絡した巻線に一時的に大きなダイバータインピーダンスを直列に接続することで、大きな循環電流の発生を回避します。この技術により、タップの開放または短絡の問題が解消されます。抵抗式タップチェンジャーでは、ダイバータの過熱を避けるために、切り替えを迅速に行う必要があります。リアクタンス式タップチェンジャーは、専用の予防用オートトランス巻線をダイバータインピーダンスとして使用し、通常、オフタップ負荷を無期限に維持できるように設計されています。

一般的な切替スイッチでは、強力なスプリングが低出力モーター（モーター駆動ユニット、MDU）によって張られ、その後急速に解放されてタップ切替動作が行われます。接点でのアーク放電を低減するため、タップ切替器は絶縁変圧器油で満たされたチャンバー内、または加圧されたSF6ガスで満たされ_た容器内で動作します。リアクタンス型タップ切替器は、油中で動作する場合、オートトランスによって発生する追加の誘導性過渡現象を考慮する必要があり、一般的に切替スイッチと並列に真空ボトル接点を備えています。タップ切替動作中、ボトル内の2つの電極間の電位が急速に上昇し、エネルギーの一部は切替スイッチ接点を横切るのではなく、ボトルを介したアーク放電によって散逸されます。

アーク放電は避けられないものであり、タップチェンジャー油とスイッチ接点は使用に伴い徐々に劣化します。タンク油の汚染を防ぎ、保守作業を容易にするため、ダイバータスイッチは通常、主変圧器タンクとは別の区画に設置され、タップセレクタスイッチも同じ区画に配置されることがよくあります。巻線タップはすべて、端子アレイを介してタップチェンジャー区画に接続されます。

図には、負荷時機械式タップ切換器の考えられる設計例（フラグ型）が示されています。タップ位置2で動作を開始し、負荷は右側の接続部から直接供給されます。分流抵抗器Aは短絡され、分流器Bは使用されません。タップ3への切り替え時には、以下のシーケンスが発生します。

1. スイッチ3が閉じ、オフロード操作が実行されます。
2. ロータリースイッチが回転し、一方の接続が切断され、分流抵抗器Aを通して負荷電流が供給される。
3. ロータリースイッチは回転を続け、接点AとBが接続されます。負荷は分流抵抗器AとBを介して供給され、巻線はAとBを介して短絡されます。
4. ロータリースイッチは回転を続け、切替弁Aとの接触が切断される。負荷は切替弁Bのみを介して供給され、巻線はもはや短絡状態ではない。
5. ロータリースイッチが回転し続け、切替弁Bが短絡する。負荷は左側の接続部から直接供給される。切替弁Aは使用されない。
6. スイッチ2が開き、オフロード操作が開始されます。

その後、この手順を逆順に実行して、タップ位置2に戻ります。