بوستر چهارگانه

ترانسفورماتور تنظیم زاویه فاز (phase angle regulating transformer)، رگولاتور تنظیم زاویه فاز (phase angle regulator) یا PAR، ترانسفورماتور شیفت فاز (phase-shifting transformer) و یا بوستر چهارگانه (quadrature booster/quad booster)، شکل خاصی از ترانسفورماتور (transformer) است که برای کنترل جریان برق در شبکه‌های انتقال برق (electricity transmission) سه فاز به کار می‌رود.

برای یک خط انتقال جریان متناوب، جریان برق درون خط متناسب است با سینوس اختلاف زاویه فاز ولتاژ بین دو انتهای انتقال و دریافت از خط. زمانی که مدار‌های موازی با ظرفیت‌های مختلف بین دو نقطه در یک شبکه انتقال وجود داشته باشد (برای مثال، یک خط هوایی و کابل‌های زیر زمینی)، دستکاری مستقیم زاویه فاز امکان کنترل تقسیم جریان برق بین مسیر‌ها و جلوگیری از اضافه بار را فراهم می‌کند. به همین دلیل بوستر‌های چهارگانه وسیله‌ای برای از بین بردن اضافه بار بر روی مدار‌های پر بار و مسیریابی دوباره برق از مسیر‌های مطلوب‌تر را فراهم می‌کنند.

یک ترانسفورماتور تغییر فاز ۲۰۰۰ مگاولت آمپر و ۴۰۰ کیلوولتی

 

هزینه اولیه یک بوستر چهارگانه می‌تواند به اندازه ۶ تا ۹ میلیون دلار برای یک دستگاه با اندازه بیش از ۲ گیگا ولت آمپر بالا باشد. با این حال مزیت آن برای اپراتور‌های سیستم انتقال در انعطاف‌پذیری و سرعت عمل بالا و به ویژه صرفه‌جویی در اثر دیسپاچینگ در حدی مقرون به صرفه است که می‌تواند در زمان کم هزینه سرمایه‌گذاری اولیه را جبران کند.



روش کارکرد بوستر چهارگانه

با استفاده از یک ولتاژ به دست آمده از برق ورودی که اولین فاز با شیفت ۹۰ درجه‌ای (و از این رو چهارگانه) است و سپس اعمال دوباره به آن، یک زاویه فاز در طول بوستر چهارگانه ایجاد می‌شود. این زاویه اعمال شده باعث تاثیر بر جریان برق در مدار‌های مشخص می‌شود.



آرایش بوستر چهارگانه

معمولا یک بوستر چهارگانه از دو ترانسفورماتور مجزا تشکیل شده است: یک واحد شانت (shunt unit) و یک واحد سری (series unit). واحد شانت دارای سیم‌پیچ‌هایی است که درون فاز‌ها متصل شده‌اند؛ به طوری که ولتاژ‌های خروجی با ۹۰ درجه اختلاف نسبت به عرضه تولید می‌شوند. سپس خروجی شنت به عنوان ورودی به واحد سری اعمال می‌شود و به دلیل این که سیم پیچ ثانویه به صورت سری با مدار اصلی قرار دارد، یک مولفه با شیفت فاز به آن اضافه می‌کند. در نتیجه ولتاژ خروجی کلی برابر خواهد بود با جمع برداری ولتاژ منبع تغذیه و جزء چهارگانه ۹۰ درجه‌ای.



دیاگرام مدار ساده شده یک بوستر چهارگانه. پیکان‌های نشان داده شده بر روی سیم‌پیچ‌های ثانویه ترانسفورماتور شانت، تپ‌های متحرک هستند.

اتصالات تپ بر روی واحد شنت اجازه می‌دهد که مقدار مولفه چهارگانه و در نتیجه میزان شیفت فاز در سراسر بوستر چهارگانه کنترل شود. جریان در مدار دارای بوستر چهارگانه ممکن است افزایش یا کاهش یابد.

 

منبع : وب سایت مکانیزم