Semua transformer menggunakan beberapa bentuk struktur paip untuk mengimbangi perubahan dalam voltan luaran dan melaraskan voltan dalaman pengubah itu sendiri. Dalam pengubah pengedaran dan pengubah tambahan kecil, julat variasi voltan paip ini mungkin ± 5%, yang merupakan peraturan voltan bukan pengujaan. Pada transformer besar, ia mungkin diperlukan untuk menyediakan julat variasi voltan ± 10% atau lebih, dan pada penukar pili beban harus digunakan untuk peraturan voltan.
Terdapat dua sebab mengapa kebanyakan pengubah kuasa menetapkan segmen talian paip pada-belitan voltan tinggi. Pertama, boleh dianggap bahawa tujuan menyediakan segmen penukar paip adalah untuk mengimbangi perubahan dalam voltan yang digunakan. Bagi kebanyakan pengubah kuasa, kecuali untuk pengubah penjana, voltan yang digunakan digunakan pada-belitan voltan tinggi. Apabila voltan yang digunakan meningkat, penukar paip perlu digunakan untuk mengikat wayar paip bertukar menjadi belitan voltan tinggi, untuk mengekalkan voltan setiap pusingan belitan dan voltan keluaran voltan rendah tidak berubah. Apabila voltan yang digunakan berkurangan, ia perlu menggunakan penukar pili untuk memotong beberapa lilitan pili daripada belitan voltan tinggi, yang juga boleh mengekalkan voltan setiap pusingan belitan dan voltan keluaran voltan rendah tidak berubah. Dari perspektif reka bentuk pengubah, kepentingan masalah terletak pada mengekalkan voltan malar setiap pusingan belitan, yang menghasilkan ketumpatan fluks magnet yang malar dalam teras besi. Oleh itu, ketumpatan fluks teras besi boleh direka bentuk pada titik operasi yang paling menjimatkan dan munasabah tanpa perlu risau tentang risiko ketepuan teras besi pengubah akibat sisihan voltan luaran daripada nilai undiannya.
Satu lagi sebab untuk menetapkan segmen penukar paip pada bahagian voltan tinggi ialah disebabkan oleh arus kecil yang mengalir melalui belitan voltan tinggi, saiz penukar paip yang diperlukan juga kecil, dan arus sepadan yang melalui penukar paip itu sendiri juga kecil. Memandangkan segmen talian paip adalah sebahagian daripada belitan voltan tinggi-, biasanya perlu mereka bentuk struktur belitan voltan tinggi-secara munasabah supaya talian paip boleh dibawa keluar dengan mudah pada kedudukan belitan yang sesuai. Sudah tentu, titik pendahuluan bagi pusingan kecil ini perlu berada pada pusingan luar kek dawai. Ia tidak begitu sukar untuk melaksanakan reka bentuk ini.
Dalam transformer besar, struktur menyusun bahagian paip pada belitan utama boleh mengakibatkan tahap ketidakseimbangan yang tidak boleh diterima dalam lilitan ampere belitan pengubah. Pengubah tidak akan dapat menahan daya elektromagnet tidak seimbang yang disebabkan oleh litar pintas luaran pada jarak dekat, jadi belitan paip berasingan mesti disediakan. Penggulungan paip yang berasingan biasanya disusun di bahagian paling luar, menjadikannya mudah untuk mengarahkan keluar wayar paip dan menyambungkannya ke penukar pili. Terdapat pelbagai bentuk belitan pili, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri. Sebelum membincangkan lebih lanjut belitan paip individu, perlu diperhatikan bahawa penyediaan belitan paip individu tidak dapat dielakkan membawa kepada peningkatan kos kerana keperluan untuk meningkatkan penebat antara belitan. Oleh itu, apabila boleh, tetap wajar untuk menetapkan segmen garisan ketuk pada-belitan voltan tinggi. Bentuk struktur biasa untuk mengetuk belitan secara berasingan ialah belitan berbilang heliks atau belitan heliks berselirat. Belitan pili ini biasanya mempunyai dua lapisan, dan kadangkala mungkin mempunyai empat lapisan. Adalah mudah untuk memperkenalkan belitan paip bentuk struktur ini melalui contoh.
Mengambil pengubah dengan voltan 275kV,-belitan voltan tinggi yang disambungkan dalam konfigurasi bintang dan julat ketikan+10% hingga -20% untuk jumlah 18 tahap, dengan 1.67% setiap tahap, sebagai contoh. Jumlah lilitan untuk belitan voltan tinggi biasa ialah 1000. Secara amnya, bagi transformer dengan aras voltan yang lebih tinggi, terutamanya yang berada dalam julat kapasiti yang lebih rendah dengan aras voltan yang lebih tinggi, strukturnya cenderung mempunyai saiz yang lebih kecil dan lilitan belitan yang sepadan adalah lebih tinggi daripada keadaan purata dari segi tahap voltannya. Ini bermakna setiap paip lilitan pili mesti mempunyai kira-kira 20.5 pusingan. Sememangnya, separuh pusingan tidak boleh dilakukan dan harus disusun secara bergilir-gilir dalam 20 pusingan dan 21 peringkat pilin pusingan (dalam praktiknya, pereka bentuk mesti memastikan semua kedudukan pili memenuhi keperluan BSEN60076 untuk sisihan nisbah voltan yang dibenarkan, yang mungkin memerlukan pelarasan bilangan pusingan pili untuk peringkat tertentu pada kedudukan paip individu, dan bukannya hanya 2 pusingan bagi setiap peringkat di atas, bukan sekadar 2 pusingan dan selang seli). Dengan cara ini, setiap lapisan belitan pili perlu dililit selari dengan 9 set wayar (iaitu separuh daripada jumlah siri paip) pada pic yang lebih besar, dan (contohnya) 20 lilitan wayar akan menduduki keseluruhan ketinggian paksi satu lapisan. Kemudian, penebat interlayer yang sesuai (seperti struktur jurang minyak tiub kertas) hendaklah disediakan, dan laluan minyak penyejuk hendaklah dibentuk dengan sokongan kadbod. Seterusnya, gunakan 9 set wayar selari dengan pusingan 21 untuk membentuk lapisan lain. Arah belitan setiap lapisan belitan hendaklah bertentangan. Jika belitan dalam mula berliku dari bahagian atas tiang teras besi dan berakhir di bahagian bawah, maka belitan luar hendaklah mula belitan dari bahagian bawah lajur teras besi dan berakhir di bahagian atas. Ini berfaedah untuk sambungan siri wayar dalam setiap lapisan, dan untuk wayar cawangan dibawa keluar dari bahagian atas dan bawah lajur teras besi.
Sama ada ia adalah-belitan belitan voltan tinggi, belitan belitan voltan-rendah atau belitan belitan ketik, voltan teraruh semua lilitan belitan pengubah mempunyai arah yang sama. Untuk menindih voltan teraruh ini bersama-sama, semua pusingan wayar mesti dililit ke arah yang sama. Bagi belitan yang berbeza, satu-satunya perbezaan terletak pada sama ada titik permulaannya adalah pada bahagian atas atau bawah tiang teras besi. Atau, dengan kata lain, kerana kebanyakan belitan dililit pada mesin belitan mendatar, perbezaannya terletak pada sama ada permulaan belitan berada di sebelah kiri atau kanan mesin penggulungan. Dalam struktur paip peraturan voltan ke hadapan/terbalik, dalam beberapa kes, voltan keluaran belitan boleh dikurangkan dengan menambah kekutuban songsang (iaitu modulasi terbalik) bahagian paip pada litar; Untuk meningkatkan voltan keluaran penggulungan, kekutuban positif (iaitu pelarasan positif) segmen talian paip ditambah pada litar. Walau bagaimanapun, struktur penggulungan pili pilin berpintal dengan arah belitan yang sama dalam dua kes di atas mempunyai dua kelebihan berikut: disebabkan oleh pengagihan lilitan pili di sepanjang keseluruhan ketinggian lajur teras besi, tidak kira sama ada wayar ini disambungkan semula ke litar atau tidak, hubungan keseimbangan elektromagnet yang baik dapat dikekalkan antara belitan; Belitan lingkaran dengan lilitan yang lebih sedikit adalah murah untuk dihasilkan dan mudah diproses. Walau bagaimanapun, terdapat juga kelemahan pada struktur belitan pili pilin yang berselirat. Kelemahan pertama adalah berkaitan dengan pengagihan tegasan elektrik dalam belitan.
Pengubah yang direka oleh pengilang mesti dapat memenuhi syarat ujian yang ditetapkan, jadi pertimbangan yang teliti mesti diberikan sama ada pengubah dengan voltan tinggi 275kV boleh menahan tegasan elektrik di dalam belitan semasa ujian voltan. Voltan ujian teraruh 460AV. Dalam BSEN60076, ia dibenarkan untuk menggunakan voltan ujian teraruh pada kedudukan voltan paip positif maksimum pengubah, yang merujuk kepada +10% kedudukan ketikan dalam contoh di atas. Jadi, voltan 460kV mesti teraruh pada 110% pusingan wayar.
Membahagikan belitan paip kepada empat lapisan dan bukannya dua boleh memperbaiki keadaan di atas. Dengan mengguna pakai struktur ini, voltan yang muncul pada lapisan yang sama tidak akan melebihi separuh daripada keseluruhan voltan julat paip. Dalam reka bentuk pengubah voltan tinggi-berkapasiti rendah, pelbagai isu mungkin sering timbul. Kaedah lain untuk menyelesaikan masalah di atas ialah menggunakan struktur pelarasan tekanan kasar/halus, atau struktur pelarasan tekanan positif/negatif. Penukar paip yang diperlukan untuk struktur ini agak kompleks, tetapi ia boleh memudahkan belitan paip. Dalam struktur peraturan voltan kasar/halus, belitan paip dibahagikan kepada dua kumpulan. Salah satu kumpulan (iaitu kumpulan talaan kasar) mempunyai kira-kira separuh daripada jumlah lilitan dalam julat sambungan, dan boleh disambungkan sepenuhnya atau diputuskan daripada litar dalam satu operasi; Kumpulan lain (iaitu kumpulan tala halus) mempunyai bilangan tahap ketukan yang diperlukan, dan sama ada kumpulan tala kasar disambungkan atau diputuskan sambungan daripada garisan dalam kertas ini, kumpulan tala halus boleh disambungkan atau diputuskan sambungan daripada talian. Malah, kumpulan talaan kasar perlu menduduki lapisan lingkaran ketiga, kerana tidak akan ada voltan lebih tinggi daripada separuh voltan julat paip pada lapisan sebelumnya. Dalam struktur peraturan voltan positif/negatif, penukar pili boleh menambah voltan yang dijana oleh pusingan pili kepada voltan yang dijana oleh-belitan utama voltan tinggi melalui penukaran kekutuban atau menolak voltan yang dijana oleh lilitan pili daripada voltan yang dijana oleh-belitan utama voltan tinggi. Struktur peraturan voltan positif/negatif juga boleh mengatur semua lilitan pendawaian dalam dua lapisan lingkaran, jadi voltan setiap lapisan tidak akan melebihi separuh daripada voltan julat pili.
Kelemahan kedua belitan pili pilin adalah berkaitan dengan kekuatan mekanikalnya. Di bawah keadaan litar- pintas, belitan luaran akan menanggung ketegangan wayar secara jejari ke luar. Penggulungan jenis ini, yang dililit dalam cara berpilin dan mempunyai lilitan yang lebih sedikit, tidak mempunyai banyak rintangan terhadap tegangan luar wayar. Dari segi struktur, hujung belitan hendaklah diikat rapat untuk memastikan belitan tidak akan longgar di bawah tindakan daya litar-pintas.
Struktur yang paling biasa digunakan yang boleh menggantikan belitan pili kusut lingkaran ialah belitan pili kek. Penggulungan paip jenis kek mempunyai sekurang-kurangnya kelebihan bahawa semua pusingan paip boleh diletakkan dalam lapisan yang berasingan. Dalam keadaan yang ideal, bilangan lilitan dalam setiap peringkat paip mestilah sama dengan purata bilangan lilitan dalam kek dawai (biasanya sama dengan bilangan lilitan dalam sepasang kek dawai). Dengan cara ini, pendawaian boleh dibawa keluar dari antara kek dawai. Dalam kes ini, adalah mudah untuk menggulung pasangan penggulungan kek seperti penggulungan berterusan, dan menyambungkan setiap pasangan kek dawai pada titik penorehan ini. Orang ramai lebih suka menggunakan kaedah pertama penggulungan pasangan penggulungan pancake. Satu lagi kelebihan menggunakan belitan paip jenis kek ialah kek dawai boleh disusun dalam urutan paip biasa, jadi keseluruhan julat voltan paip boleh ditanggung oleh ketinggian paksi keseluruhan belitan paip.
Struktur ketiga yang boleh digunakan sebagai belitan paip adalah menggunakan segmen dawai paip berbentuk pai yang diperkenalkan di atas, tetapi setiap segmen dawai paip perlu dililit dengan cara berpilin. Struktur ini sesuai dalam situasi di mana julat voltan paip agak kecil. Pada ketika ini, hanya belitan paip yang berasingan diperlukan, jadi tegangan luar jejari sekiranya berlaku litar pintas tidak terlalu tinggi. Ia adalah perlu untuk mempertimbangkan menggunakan struktur lingkaran, yang seterusnya membawa kepada isu bilangan lilitan yang diperlukan untuk dililit dalam satu lapisan, dan mungkin perlu untuk menggulung lilitan wayar di tepi dalam kes ini. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, struktur ini boleh digunakan apabila belitan adalah satu-lapisan dan mempunyai diameter yang lebih besar. Malah, kekakuan belitan struktur ini adalah lebih baik, dan ia mempunyai keupayaan yang lebih besar untuk menahan ketegangan luar jejari daripada struktur di mana wayar diletakkan rata.
