Στις περιοχές με εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα φορτίου, οι ρυθμιστές τάσης 10 kV μπορούν να εξασφαλίσουν σταθερή παροχή ρεύματος.

Μακρά Μεταφορά Ρεύματος σε Διανομικές Γραμμές: Χαμηλή Τάση και Μεγάλες Κυμάνσεις Τάσης

Σύμφωνα με το «Τεχνικό Οδηγό Σχεδίασης και Προγραμματισμού Διανομικών Δικτύων» (Q/GDW 1738–2012), ο ακτίνα παροχής ενός 10 kV διανομικού γραμμών πρέπει να εξασφαλίζει τις απαιτήσεις ποιότητας τάσης στο τέλος της γραμμής. Στην αρχή, η ακτίνα παροχής σε αγροτικές περιοχές δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15 km. Ωστόσο, σε κάποιες αγροτικές περιοχές, η πραγματική ακτίνα παροχής μπορεί να φθάνει και πέρα από 50 km λόγω χαμηλής πυκνότητας φορτίου, μικρής και ευρείας διασποράς ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, προκαλώντας εξαιρετικά μακρές 10 kV γραμμές. Αυτή η μακρά μεταφορά ρεύματος προκαλεί αναπόφευκτα σημαντικά χαμηλή τάση ή μεγάλες κυμάνσεις τάσης στα μέσα και τα πέρατα της γραμμής. Η πιο οικονομική λύση για αυτό το πρόβλημα είναι η αποκεντρωμένη ρύθμιση τάσης.

Για την εγγύηση της ποιότητας τάσης, τα βασικά μέθοδα και μέτρα ρύθμισης τάσης σε μεσημβρινά και χαμηλής τάσης διανομικά δίκτυα περιλαμβάνουν:

• Ρύθμιση τάσης με τη μεταβολή ταπ σε επιφορτισμένες μετατροπείς;

• Προσαρμογή της ροής μη διατεταγμένης ενέργειας στη γραμμή;

• Τροποποίηση παραμέτρων γραμμής;

• Κατασκευή νέων υποσταθμείων; 

• Εγκατάσταση αυτόματων ρυθμιστών τάσης SVR-σειράς.

Από αυτές, τα πρώτα τέσσερα προσεγγίσεις είναι συχνά οικονομικά αναποτελεσματικές ή μη πρακτικές όταν εφαρμόζονται σε συγκεκριμένες μακρές γραμμές. Η Rockwell Electric Co., Ltd. έχει αναπτύξει τον αυτόματο ρυθμιστή τάσης SVR-σειράς, ο οποίος προσφέρει μια τεχνικά εφικτή, οικονομικά αποδοτική και εύκολη σε εγκατάσταση λύση, σχεδιασμένη για τη ρύθμιση τάσης σε τέτοιες ειδικές γραμμές.

Ο αυτόματος ρυθμιστής τάσης γραμμής αποτελείται από έναν αυτομετατροπέα με εννέα ταπ, έναν ρυθμιστή τάσης με ταπ (OLTC) και έναν αυτόματο ελεγκτή που μπορεί να παρακολουθεί την τάση στο τέλος της γραμμής σε πραγματικό χρόνο με βάση τις μεταβολές του φορτίου. Ο αυτομετατροπέας περιλαμβάνει ένα κύριο πλέξιμο και ένα ρυθμιστικό πλέξιμο. Η διαφορά τάσης μεταξύ διαδοχικών ταπ στο ρυθμιστικό πλέξιμο είναι 2,5%, παρέχοντας συνολικό εύρος ρύθμισης ±20% (δηλαδή 40% συνολικά). Επιπλέον, περιλαμβάνεται ένα δευτερεύον τριφασικό πλέξιμο δέλτα, κυρίως για την καταστολή τρίτης αρμονικής και την παροχή ενέργειας στον αυτόματο ελεγκτή και το μηχανισμό OLTC.

Στην πηγή, η κύρια σύνδεση μπορεί να αλλάζει μέσω του OLTC μεταξύ ταπ 1 έως 9. Στο φορτίο, η κύρια σύνδεση είναι σταθερή με βάση το απαιτούμενο εύρος ρύθμισης:

• Για εύρος ρύθμισης 0% έως +20%, η σύνδεση στο φορτίο είναι σταθερή στο ταπ 1 (το ταπ 1 γίνεται η θέση άμεσης διέλευσης);

• Για εύρος –5% έως +15%, είναι σταθερή στο ταπ 3 (το ταπ 3 ως θέση άμεσης διέλευσης);

• Για συμμετρικό εύρος –10% έως +10%, είναι σταθερή στο ταπ 5 (το ταπ 5 ως θέση άμεσης διέλευσης).

Τρανσφορματόρες ρεύματος (CTs) εγκαταστάνται στις φάσεις A και C του φορτίου, συνδεδεμένοι εσωτερικά σε διαφορική διάταξη. Τρανσφορματόρες τάσης (VTs) εγκαταστάνται επίσης στις φάσεις A και C του φορτίου. Σε διατάξεις με διδιευθυντική ροή ρεύματος, οι VTs εγκαταστάνται επιπλέον στις φάσεις A και C της πηγής.

Ο ελεγκτής χρησιμοποιεί σήματα τάσης και ρεύματος από το φορτίο ως αναλογικές εισόδους για αποφάσεις αλλαγής ταπ. Διάφορα σήματα κατάστασης χρησιμοποιούνται ως βάση για την αναγνώριση των καταστάσεων λειτουργίας και την ενεργοποίηση ειδοποιήσεων ή προστατευτικών ενεργειών. Με βάση τη βασική αρχή της «εγγύησης επαρκούς τάσης με τη μείωση των αλλαγών ταπ» και την εφαρμογή της θεωρίας ασαφούς ελέγχου για την ασαφή οριοθέτηση, έχει εφαρμοστεί ένα βελτιωμένο στρατηγικό πλάνο. Αυτό βελτιώνει αποτελεσματικά τη σταθερότητα τάσης και μειώνει σημαντικά τον αριθμό των αλλαγών ταπ.

Σε Αυτόματη Λειτουργία, ο ελεγκτής προσαρμόζει τη θέση ταπ για τη ρύθμιση τάσης:

• Εάν η τάση στο φορτίο παραμένει κάτω από την «αναφορική τάση» κατά ένα προκαθορισμένο όριο για ορισμένο διάστημα, ο ελεγκτής εντολοδοτεί το OLTC να αυξήσει το ταπ. Μετά την επιχείρηση, ένα περίοδος κλειδώματος εμποδίζει περαιτέρω αλλαγές.

• Μόλις λήξει ο περίοδος κλειδώματος, επιτρέπεται μια νέα αλλαγή ταπ.

• Αντίθετα, εάν η τάση στο φορτίο παραμένει πάνω από την αναφορική τάση κατά ένα προκαθορισμένο όριο για ορισμένο διάστημα, ο ελεγκτής εντολοδοτεί τη μείωση του ταπ, ακολουθούμενη από παρόμοιο περίοδο κλειδώματος μετά την επιχείρηση.

Σε Χειροκίνητη Λειτουργία, το συστηματικό στοιχείο μπορεί να είναι σταθερό σε οποιαδήποτε θέση ταπ που επιλέγει ο χειριστής.
Σε Τηλεχειρισμό, αποδέχεται εντολές από τον τηλεχειριστικό κέντρο και λειτουργεί στη θέση ταπ που ορίζεται από την τηλεχειριστική εντολή.