초저부하밀도 지역에서 10 kV 전압 조정기는 안정적인 전력 공급을 보장할 수 있습니다

장거리 전력선 배전: 저전압 및 큰 전압 변동

"배전망 계획 및 설계 기술 지침" (Q/GDW 1738–2012)에 따르면, 10 kV 배전선의 공급 반경은 선로 끝에서의 전압 품질 요구사항을 충족해야 합니다. 원칙적으로 농촌 지역의 공급 반경은 15 km를 초과하지 않아야 합니다. 그러나 일부 농촌 지역에서는 부하 밀도가 낮고 전력 수요가 작고 분산되어 있어 10 kV 피더가 매우 길어질 수 있습니다. 이러한 장거리 전력 송전은 필연적으로 선로 중간부와 먼 끝부분에서 크게 낮은 전압 또는 큰 전압 변동을 초래합니다. 이 문제에 대한 가장 경제적인 해결책은 분산된 전압 조정입니다.

전압 품질을 보장하기 위한 중저압 배전망의 주요 전압 조정 방법과 조치는 다음과 같습니다:

• 변전소 주 변압기의 부하중 탭 변경(OLTC);

• 선로의 무효 전력 흐름 조정;

• 선로 매개변수 수정;

• 신규 변전소 건설; 

• SVR 시리즈 피더 자동 전압 조정기 설치.

이 중 처음 네 가지 접근법은 특정 장거리 피더에 적용할 때 종종 경제적으로 비효율적이거나 실행 불가능합니다. 록웰 일렉트릭 코., 리미티드는 이러한 특수 피더용으로 기술적으로 실현 가능하고 비용 효율적이며 설치하기 쉬운 솔루션인 SVR 피더 자동 전압 조정기를 개발했습니다.

자동 선로 전압 조정기는 구조적으로 아홉 개의 탭을 가진 자기 변압기, 부하중 탭 변경기(OLTC), 그리고 부하 변화에 따라 실시간으로 선로 끝의 전압을 추적할 수 있는 자동 컨트롤러로 구성됩니다. 자기 변압기는 주 우회선과 조정 우회선으로 구성됩니다. 조정 우회선의 인접한 탭 간의 전압 차이는 2.5%로, 총 조정 범위는 ±20% (즉, 40% 전체)입니다. 또한, 주로 3차 고조파 억제와 자동 컨트롤러 및 OLTC 메커니즘에 전력을 공급하기 위해 2차 3상 델타 연결 우회선이 포함되어 있습니다.

원천 측에서 주 연결은 OLTC를 통해 탭 1부터 9까지 전환될 수 있습니다. 부하 측에서 주 연결은 필요한 조정 범위에 따라 고정됩니다:

• 조정 범위가 0%에서 +20%인 경우, 부하 측 연결은 탭 1에 고정됩니다 (탭 1이 직통 위치가 됩니다);

• -5%에서 +15% 범위의 경우, 탭 3에 고정됩니다 (탭 3이 직통 위치가 됩니다);

• 대칭 범위 -10%에서 +10%인 경우, 탭 5에 고정됩니다 (탭 5가 직통 위치가 됩니다).

부하 측의 A상과 C상에 전류 변환기(CTs)가 설치되며 내부적으로 차동 구성을 사용합니다. 부하 측의 A상과 C상에도 전압 변환기(VTs)가 설치됩니다. 양방향 전력 흐름 구조에서는 원천 측의 A상과 C상에도 VTs가 추가로 설치됩니다.

컨트롤러는 부하 측의 전압 및 전류 신호를 탭 변경 결정을 위한 아날로그 입력으로 사용합니다. 다양한 상태 신호는 운영 상태 식별 및 알람 또는 보호 동작 트리거의 기반을 제공합니다. "적격 전압을 보장하면서 탭 변경 횟수를 최소화하는" 기본 원칙을 바탕으로 모호한 제어 이론을 활용하여 개선된 제어 전략이 구현되었습니다. 이는 효과적으로 전압 안정성을 향상시키고 탭 변경 횟수를 크게 줄입니다.

자동 모드에서 컨트롤러는 전압을 조절하기 위해 탭 위치를 조정합니다:

• 부하 측 전압이 정해진 시간 동안 "기준 전압"보다 미리 설정된 임계값만큼 낮게 유지되면, 컨트롤러는 OLTC에게 스텝 업 명령을 내립니다. 작업 후에는 추가 스위칭을 방지하기 위한 잠금 기간이 설정됩니다.

• 잠금 기간이 만료되면 다른 탭 변경이 허용됩니다.

• 반대로, 부하 측 전압이 정해진 시간 동안 기준 전압보다 미리 설정된 마진만큼 높게 유지되면, 컨트롤러는 스텝 다운 명령을 시작하며, 이후 유사한 작업 후 잠금 기간이 설정됩니다.

수동 모드에서는 장치가 운영자가 선택한 임의의 탭 위치에 고정될 수 있습니다.
원격 모드에서는 원격 제어 센터로부터 명령을 받아 원격 지시에 따른 탭 위치에서 작동합니다.