Pitkän matkan sähköjohtojen jakelu: alhainen jännite ja suuret jännitevaihtelut
Kuuden kilovoltin (kV) jakeluverkon suunnittelun teknisissä ohjeissa (Q/GDW 1738–2012) määrätään, että 10 kV-jakelujohto on tarkoitettu vastaamaan jännitelaitoksen loppupisteen laadun vaatimuksiin. Periaatteessa maaseudun toimitusalue ei saa ylittää 15 kilometriä. Jotkut maaseutualueilla olevat toimitusradat voivat kuitenkin ulottua yli 50 kilometrin päähän, mikä johtuu pienestä kuormituksen tiheydestä, pienestä ja laajalle levinneestä sähköntarpeesta, mikä aiheuttaa liian pitkät 10 kV-syöttöjohtot. Tällaiset pitkät kuljetukset aiheuttavat välttämättä huomattavan alhaisen jännitteen tai suuria jännitevaihteluja linjan keskiosassa ja päätepisteessä. Taloudellisin ratkaisu tähän on hajautettu jänniteregulaatio.
Jännitteen laadun varmistamiseksi keski- ja alavirtajakeluverkoissa käytetyt ensisijaiset jänniteregulaatiomenetelmät ja toimenpiteet sisältävät:
Laitoksen päätransformatorin jännitetasojen säädössä käytettyjen OLTC-mekanismien avulla;
Linjalla kulkevan reaktivivaikutuksen säätö;
Linjaparametrien muokkaaminen;
Uusien laitosten rakentaminen;
SVR-sarjan syöttölinjojen automaattisten jänniteregulaattorien asentaminen.
Nämä ensimmäiset neljä lähestymistapaa ovat usein taloudellisesti tehottomia tai epäkäytännöllisiä, kun ne sovelletaan erityisesti pitkiin syöttölineihin. Rockwell Electric Co., Ltd. on kehittänyt SVR Feeder Automatic Voltage Regulator -ratkaisun, joka tarjoaa teknisesti toteutettavan, kustannustehokkaan ja helposti asennettavan ratkaisun tällaisiin omiin syöttölineille suunnatun jänniteregulaation tarpeisiin.
Automaattinen linja-jänniteregulaattori koostuu kytkentämuunnoksella varustetusta automuunnoksista, jossa on yhdeksän kytkentäpaikkaa, sekä OLTC-mekanismista ja automaattisesta ohjaimesta, joka kykenee seuraamaan linjan loppupisteen jännitettä reaaliaikaisesti kuorman vaihtelujen mukaan. Automuunnos koostuu pääkytkentästä ja säädöskytkentästä. Säädöskytkentän vierekkäisten kytkentäpaikkojen välillä oleva jännitetaso on 2,5%, mikä tarjoaa yhteensä ±20% (eli 40% kokonaisuudessaan) säätöalueen. Lisäksi kytkentään on sisällytetty toissijainen kolmifasettinen deltakytketty kytkentä, joka on pääasiassa tarkoitettu kolmannen harmonisen tukahduttamiseen ja automaattisen ohjaimen sekä OLTC-mekanismin voimavarustamiseen.
Lähdösivulla pääkytkentä voidaan kytkentävaihtojen 1–9 välillä OLTC:n avulla. Kuormasivulla pääkytkentä on kiinteästi asetettu tarvittavaan säätöalueeseen:
Säätöalueelle 0 % – +20 % kuormasivun kytkentä on kiinteästi asetettu kytkentäpaikkaan 1 (kytkentäpaikka 1 on suora läpikulkupaikka);
Säätöalueelle –5 % – +15 % se on kiinteästi asetettu kytkentäpaikkaan 3 (kytkentäpaikka 3 on suora läpikulkopaikka);
Symmetriselle säätöalueelle –10 % – +10 % se on kiinteästi asetettu kytkentäpaikkaan 5 (kytkentäpaikka 5 on suora läpikulkopaikka).
Sähkövirtamuunnoksia (CT) on asennettu A- ja C-faseihin kuormasivulla, jotka on kytketty differentiaalikonfiguraatiossa sisäisesti. Jännitemuunnoksia (VT) on myös asennettu A- ja C-faseihin kuormasivulla. Kaksisuuntaisessa virtauskonfiguraatiossa VT:t on lisäksi asennettu A- ja C-faseihin lähdösivulle.
Ohjain käyttää kuormasivun jännite- ja virtasignaaleja analogisina syötteinä kytkentävaihtopäätöksiä varten. Erilaiset tilasignaalit palvelevat perustana toimintatilojen tunnistamiselle ja hälytysten tai suojaustoimien käynnistämiselle. Periaatteena "varmistetaan hyväksyttävä jännite minimoimalla kytkentävaihtoja", ja epäselvyyden hallinnan teorian käyttöön ottamalla on toteutettu parannettu ohjausstrategia, joka parantaa jännitteen vakautta ja vähentää merkittävästi kytkentävaihtojen määrää.
Automaattitilassa ohjain säädää kytkentäpaikkaa jännitteen säätämiseksi:
Jos kuormasivun jännite pysyy määritetyn ajan "viitejännitteen" alapuolella määritellyllä rajalla, ohjain antaa OLTC:lle ohjeen siirtyä ylöspäin. Toiminnon jälkeen lukitusajaksi estetään lisätoimintoja.
Kun lukitusajaksi umpeutuu, sallitaan uusi kytkentävaihto.
Toisaalta, jos kuormasivun jännite pysyy määritellyn ajan "viitejännitteen" yläpuolella määritellyllä rajalla, ohjain aloittaa alas siirtymisen, jota seuraa samankaltainen lukitusajaksi toiminnon jälkeen.
Manuaalisessa tilassa laitteeseen voidaan kiinnittää mikä tahansa operaattorin valitsema kytkentäpaikka.
Etätilassa se hyväksyy etäohjauskeskuksen käskyt ja toimii kytkentäpaikassa, joka on määritelty etäohjeen mukaan.