En zonas de densidade de carga ultra baixa os reguladores de voltaxe de 10 kV poden asegurar un suministro eléctrico estable

Distribución de Líneas Eléctricas de Larga Distancia: Baja Tensión e Grandes Fluctuacións de Tensión

Segundo as "Directrices Técnicas para a Planificación e Diseño de Redes de Distribución" (Q/GDW 1738–2012), o raio de abastecemento dunha liña de distribución de 10 kV debe cumprir os requisitos de calidade de tensión no final da liña. En principio, o raio de abastecemento en zonas rurais non debe superar os 15 km. No entanto, en algúns territorios rurais, o raio de abastecemento real pode alargarse máis de 50 km debido á baixa densidade de carga, unha demanda eléctrica pequena e dispersa, resultando en alimentadores de 10 kV excesivamente longos. Esta transmisión de potencia a gran distancia inevitablemente causa unha tensión significativamente baixa ou grandes fluctuacións de tensión nas partes media e final da liña. A solución máis económica a este problema é a regulación de tensión descentralizada.

Para garantir a calidade da tensión, os principais métodos e medidas de regulación de tensión nas redes de distribución de media e baixa tensión inclúen:

• Cambio de tomas sobrecarga (OLTC) dos transformadores principais das subestacións;

• Ajuste do fluxo de potencia reactiva na liña;

• Modificación dos parámetros da liña;

• Construción de novas subestacións; 

• Instalación de reguladores automáticos de tensión de alimentador SVR.

Entre estes, os primeiros catro enfoques son a miúdo económicamente ineficientes ou impracticables cando se aplican a liñas de alimentación específicas de gran lonxitude. A Rockwell Electric Co., Ltd. desenvolveu o Regulador Automático de Tensión de Alimentador SVR, que ofrece unha solución técnica viable, económicamente eficiente e fácil de instalar adaptada para a regulación de tensión neses alimentadores dedicados.

O regulador automático de tensión de liña consta dun autotransformador con nove tomas, un cambiador de tomas sobrecarga (OLTC) e un controlador automático capaz de seguir a tensión no final da liña en tempo real baseándose nas variacións de carga. O autotransformador comprende un devanado principal e un devanado de regulación. A diferenza de tensión entre tomas adxacentes no devanado de regulación é do 2,5%, proporcionando un rango total de regulación de ±20% (isto é, 40% en total). Ademais, inclúese un devanado secundario conectado en delta trifásico principalmente para suprimir harmónicos de terceira orde e para fornecer enerxía ao controlador automático e ao mecanismo OLTC.

No lado da fonte, a conexión principal pode ser cambiada a través do OLTC entre as tomas 1 a 9. No lado da carga, a conexión principal está fijada segundo o rango de regulación necesario:

• Para un rango de regulación de 0% a +20%, a conexión do lado da carga está fijada na toma 1 (a toma 1 convértese na posición directa);

• Para un rango de –5% a +15%, está fijada na toma 3 (a toma 3 como posición directa);

• Para un rango simétrico de –10% a +10%, está fijada na toma 5 (a toma 5 como posición directa).

Transformadores de corrente (CTs) están instalados nas fases A e C do lado da carga, conectados internamente en configuración diferencial. Tamén están instalados transformadores de tensión (VTs) nas fases A e C do lado da carga. Nas configuracións con flujo de potencia bidireccional, tamén se instalan VTs nas fases A e C do lado da fonte.

O controlador usa as señales de tensión e corrente do lado da carga como entradas analóxicas para as decisións de cambio de tomas. Varios sinais de estado sirven como base para identificar os estados operativos e activar alarmas ou accións protectoras. Basándose no principio fundamental de "asegurar unha tensión cualificada mentres se minimizan as operacións de cambio de tomas", e empregando a teoría de control difuso para emborronar os límites de regulación, implementouse unha estratexia de control mellorada. Isto melhora efectivamente a estabilidade da tensión e reduce significativamente o número de cambios de tomas.

En Modo Automático, o controlador axusta a posición da toma para regular a tensión:

• Se a tensión do lado da carga permanece por debaixo da "tensión de referencia" nun umbral predefinido durante un período definido, o controlador ordena ao OLTC subir a toma. Despois da operación, un período de bloqueo prevén cambios adicionais.

• Unha vez expirado o intervalo de bloqueo, permítese outro cambio de toma.

• Por contra, se a tensión do lado da carga permanece por encima da tensión de referencia nun margen establecido durante un tempo especificado, o controlador inicia unha orde de descenso, seguida dun período de bloqueo similar posterior á operación.

En Modo Manual, o dispositivo pode fixarse en calquera posición de toma seleccionada polo operador.
En Modo Remoto, acepta comandos dun centro de control remoto e funciona na posición de toma especificada pola instrución remota.