გრძელი დისტანციის ელექტრო ხაზის დისტრიბუცია: დაბალი დარტყმის და დიდი ვოლტაჟის ფლუქტუაცია
"დისტრიბუციის ქსელის პლანირებისა და დიზაინის ტექნიკური განახლებების" (Q/GDW 1738–2012) მიხედვით, 10 kV დისტრიბუციის ხაზის წარმოშობის რადიუსი უნდა დაართმევდეს ხაზის ბოლოში ვოლტაჟის ხარისხის მოთხოვნებს. პრინციპულად, სახელმწიფო ტერიტორიებში წარმოშობის რადიუსი არ უნდა აღემატებოდეს 15 კმ-ს. თუმცა, ზოგიერთ სახელმწიფო რეგიონში ფაქტიური წარმოშობის რადიუსი შეიძლება დააგვინოს 50 კმ-ს, რადგან დარტყმის სიმკვრივე დაბალია, ელექტროენერგიის მოთხოვნა პატარა და ფართოდ განაწილებულია, რაც იწვევს 10 kV ფიდერების დიდ სიგრძეს. ასეთი გრძელი დისტანციის ელექტრო ტრანსპორტი უნიჭებს ხაზის შუა და ბოლო ნაწილებში დაბალ ვოლტაჟს ან დიდ ვოლტაჟის ფლუქტუაციას. ამ პრობლემის ყველაზე ეკონომიკური გადაწყვეტის გზა არის დეცენტრალიზებული ვოლტაჟის რეგულირება.
ვოლტაჟის ხარისხის დასარწმუნებლად, საშუალო და დაბალ დისტრიბუციის ქსელებში მთავარი ვოლტაჟის რეგულირების მეთოდები და ზომები შედგება:
ქსელის მთავარი ტრანსფორმატორების ტაპის ცვლილება ტვირთის შესაბამისად;
ხაზის რეაქტიული ძალის ფლუქტუაციის რეგულირება;
ხაზის პარამეტრების შეცვლა;
ახალი ქსელის ქსელების აშენება;
SVR-სერიის ფიდერული ავტომატური ვოლტაჟის რეგულატორების დაყენება.
ამ მეთოდების მიხედვით, პირველი ოთხი აპროაჩი ხშირად არაეკონომიკური ან არასამართლებელია კონკრეტული გრძელი ფიდერებისთვის. Rockwell Electric Co., Ltd. გამოიყენა SVR ფიდერული ავტომატური ვოლტაჟის რეგულატორი, რომელიც არის ტექნიკურად შესაძლებელი, ეკონომიკური და მარტივი დაყენების გამოსახულება ასეთი დედიკირებული ფიდერების ვოლტაჟის რეგულირებისთვის.
ავტომატური ხაზის ვოლტაჟის რეგულატორი შედგება ავტოტრანსფორმატორისგან ცხრა ტაპით, ტვირთის შესაბამისად ტაპის ცვლილების მექანიზმისგან (OLTC) და ავტომატური კონტროლერისგან, რომელიც შეიძლება დასდებოდეს ხაზის ბოლოს ვოლტაჟის რეალური დროით შესაბამისად ტვირთის ცვლილებების მიხედვით. ავტოტრანსფორმატორი შედგება მთავარი და რეგულირების დარტყმისგან. რეგულირების დარტყმის შემდეგი ტაპების შორის ვოლტაჟის განსხვავება არის 2.5%, რაც უზრუნველყოფს ±20% (ინტეგრალურად 40%) რეგულირების დიაპაზონს. დამატებით, მითითებულია მეორე სამფაზო დელტა დაკავშირებული დარტყმა, რომელიც მთართულია ძირითადად სამერე ჰარმონიკების დასაბლოკად და ავტომატური კონტროლერისა და OLTC მექანიზმის ენერგიის დასატანად.
წყაროს მხარეს, მთავარი დაკავშირება შეიძლება შეიცვალოს ტაპების 1-დან 9-მდე შორის OLTC-ის მიხედვით. ტვირთის მხარეს, მთავარი დაკავშირება დაიკავშირება საჭირო რეგულირების დიაპაზონის მიხედვით:
რეგულირების დიაპაზონი 0% დან +20%-მდე, ტვირთის მხარეს დაკავშირება დაიკავშირება ტაპის 1-თან (ტაპი 1 ხდება დირექტული პოზიცია);
დიაპაზონი -5% დან +15%-მდე, დაიკავშირება ტაპის 3-თან (ტაპი 3 ხდება დირექტული პოზიცია);
სიმეტრიული დიაპაზონი -10% დან +10%-მდე, დაიკავშირება ტაპის 5-თან (ტაპი 5 ხდება დირექტული პოზიცია).
ტვირთის მხარეს ფაზებ A და C-ზე დაყენებულია მიმდევრობის ტრანსფორმატორები (CTs), რომლებიც შინაგანად დიფერენციულად დაკავშირებულია. ტვირთის მხარეს ფაზებ A და C-ზე დაყენებულია ვოლტაჟის ტრანსფორმატორები (VTs). დონის მრავალმიმართული ენერგიის დიაპაზონში, VTs დაყენებულია ფაზებ A და C-ზე წყაროს მხარეს.
კონტროლერი იყენებს ტვირთის მხარეს მიღებულ ვოლტაჟის და დენის სიგნალებს ტაპის ცვლილების გადაწყვეტილების საშუალებად. რამდენიმე სტატუსის სიგნალი საფუძველია გამოყენების სტატუსების იდენტიფიკაციისა და ალარმის ან დაცვის მოქმედებების გამოწვევის მიხედვით. "კვალიფიცირებული ვოლტაჟის უზრუნველყოფის და ტაპის ცვლილებების მინიმიზერების" ძირითად პრინციპზე და ფუზიური კონტროლის თეორიის გამოყენებით, რეგულირების საზღვრები არასართულია, რაც ეფექტურად უზრუნველყოფს ვოლტაჟის სტაბილურობას და დაბალი ტაპის ცვლილებების რაოდენობას ნაკლებად აქცევს.
ავტომატურ რეჟიმში, კონტროლერი რეგულირებს ტაპის პოზიციას ვოლტაჟის რეგულირების მიზნით:
თუ ტვირთის მხარეს ვოლტაჟი რეფერენციული ვოლტაჟიდან ქვემოთ დარჩენილია დასაყრდნო ზღვარით დამატებული დროს, კონტროლერი მიცემულია ბრძანება OLTC-ს ტაპის ზემოთ დასართავად. ოპერაციის შემდეგ, ბლოკირების პერიოდი არ შეიძლება დართვა.
ბლოკირების ინტერვალის დასრულების შემდეგ, შესაძლებელია შემდეგი ტაპის ცვლილება.
პირიქით, თუ ტვირთის მხარეს ვოლტაჟი რეფერენციული ვოლტაჟიდან ზემოთ დარჩენილია დასაყრდნო ზღვარით დამატებული დროს, კონტროლერი მიცემულია ბრძანება ტაპის ქვემოთ დასართავად, შემდეგ მსგავსი ბლოკირების პერიოდი შემდეგ შესრულება.
ხელით რეჟიმში, მოწყობილობა შეიძლება დაიკავშიროს ნებისმიერ ოპერატორმა შერჩეულ ტაპის პოზიციაზე.
დისტანციურ რეჟიმში, ის ასარჩევია დისტანციური კონტროლის ცენტრის ბრძანებების და მუშაობა დისტანციური ინსტრუქციით მითითებულ ტაპის პოზიციაზე.