ในพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของโหลดต่ำมาก ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์สามารถรับประกันการจ่ายไฟฟ้าอย่างมั่นคง

การกระจายพลังงานไฟฟ้าทางสายส่งระยะไกล: แรงดันต่ำและแรงดันแปรผันสูง

ตาม "แนวทางเทคนิคในการวางแผนและออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้า" (Q/GDW 1738–2012) รัศมีการจ่ายไฟของสายจำหน่ายไฟฟ้า 10 kV ต้องตอบสนองต่อความต้องการคุณภาพแรงดันที่ปลายสาย ในหลักการ รัศมีการจ่ายไฟในพื้นที่ชนบทไม่ควรเกิน 15 กม. แต่ในบางพื้นที่ชนบท รัศมีการจ่ายไฟจริงอาจขยายออกไปเกิน 50 กม. เนื่องจากความหนาแน่นของโหลดต่ำ ความต้องการใช้ไฟฟ้าน้อยและกระจายอยู่ห่างกัน ส่งผลให้สายส่ง 10 kV มีความยาวมากเกินไป การส่งไฟฟ้าทางสายส่งระยะไกลเช่นนี้ทำให้เกิดแรงดันต่ำหรือแรงดันแปรผันสูงที่กลางและปลายสาย การแก้ไขปัญหานี้ที่ประหยัดที่สุดคือการปรับแรงดันแบบกระจาย

เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพแรงดันเป็นไปตามมาตรฐาน วิธีการและมาตรการในการปรับแรงดันหลักในระบบจำหน่ายไฟฟ้าระดับกลางและต่ำรวมถึง:

• การเปลี่ยนแปลงแท็ปขณะทำงาน (On-load tap-changing) ของหม้อแปลงหลักที่สถานี;

• การปรับกระแสไฟฟ้าไร้ปฏิกิริยาบนสาย;

• การแก้ไขพารามิเตอร์ของสาย;

• การสร้างสถานีใหม่; 

• การติดตั้งเครื่องปรับแรงดันอัตโนมัติ SVR-series feeder

ในบรรดาข้อเสนอแนะเหล่านี้ สี่วิธีแรกมักไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจหรือไม่สามารถใช้งานได้เมื่อนำไปใช้กับสายส่งระยะยาวเฉพาะเจาะจง Rockwell Electric Co., Ltd. ได้พัฒนาเครื่องปรับแรงดันอัตโนมัติ SVR Feeder ซึ่งเป็นโซลูชันที่เหมาะสมทางเทคนิค ประหยัดค่าใช้จ่าย และติดตั้งได้ง่ายสำหรับการปรับแรงดันบนสายส่งเฉพาะเจาะจงเช่นนี้

เครื่องปรับแรงดันอัตโนมัติประกอบด้วยหม้อแปลงออโต้ที่มีแท็ป 9 แท็ป เครื่องเปลี่ยนแท็ปขณะทำงาน (OLTC) และตัวควบคุมอัตโนมัติที่สามารถติดตามแรงดันปลายสายได้ในเวลาจริงตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด หม้อแปลงออโต้ประกอบด้วยวงจรหลักและวงจรปรับแรงดัน ความแตกต่างของแรงดันระหว่างแท็ปที่อยู่ติดกันบนวงจรปรับแรงดันคือ 2.5% ให้ช่วงการปรับแรงดันรวม ±20% (คือ 40% ทั้งหมด) นอกจากนี้ยังมีวงจรสามเฟสที่เชื่อมต่อกันเป็นรูปสามเหลี่ยมเพื่อป้องกันฮาร์โมนิกลำดับที่สามและจ่ายไฟให้กับตัวควบคุมอัตโนมัติและกลไก OLTC

ฝั่งแหล่งกำเนิด สามารถสลับการเชื่อมต่อหลักผ่าน OLTC ระหว่างแท็ป 1 ถึง 9 ฝั่งโหลด การเชื่อมต่อหลักถูกกำหนดให้คงที่ตามช่วงการปรับแรงดันที่ต้องการ:

• สำหรับช่วงการปรับแรงดัน 0% ถึง +20% การเชื่อมต่อฝั่งโหลดจะคงที่ที่แท็ป 1 (แท็ป 1 เป็นตำแหน่งตรงผ่าน);

• สำหรับช่วง –5% ถึง +15% จะคงที่ที่แท็ป 3 (แท็ป 3 เป็นตำแหน่งตรงผ่าน);

• สำหรับช่วงสมมาตร –10% ถึง +10% จะคงที่ที่แท็ป 5 (แท็ป 5 เป็นตำแหน่งตรงผ่าน)

ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้า (CTs) ถูกติดตั้งบนเฟส A และ C ของฝั่งโหลด ภายในเชื่อมต่อในรูปแบบความต่างศักย์ ทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน (VTs) ยังถูกติดตั้งบนเฟส A และ C ของฝั่งโหลด ในกรณีที่มีการไหลของพลังงานสองทาง VTs จะถูกติดตั้งเพิ่มเติมบนเฟส A และ C ของฝั่งแหล่งกำเนิด

ตัวควบคุมใช้สัญญาณแรงดันและกระแสไฟฟ้าจากฝั่งโหลดเป็นสัญญาณอะนาล็อกสำหรับการตัดสินใจเปลี่ยนแท็ป สัญญาณสถานะต่างๆ ใช้เป็นพื้นฐานในการระบุสถานะการทำงานและกระตุ้นการแจ้งเตือนหรือการป้องกัน ตามหลักการพื้นฐาน "การรับรองแรงดันที่มีคุณภาพพร้อมลดการเปลี่ยนแท็ป" และใช้ทฤษฎีการควบคุมแบบคลุมเครือเพื่อลบขอบเขตการปรับแรงดัน ได้มีการนำมาใช้กลยุทธ์การควบคุมที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งทำให้ความเสถียรของแรงดันดีขึ้นและลดจำนวนการเปลี่ยนแท็ปอย่างมีนัยสำคัญ

ในโหมดอัตโนมัติ ตัวควบคุมปรับตำแหน่งแท็ปเพื่อควบคุมแรงดัน:

• หากแรงดันฝั่งโหลดอยู่ต่ำกว่า "แรงดันอ้างอิง" โดยมีค่าตั้งไว้สำหรับระยะเวลาที่กำหนด ตัวควบคุมสั่งให้ OLTC ขยับขึ้น หลังจากการดำเนินการ จะมีช่วงเวลากั้นเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแท็ปเพิ่มเติม

• เมื่อช่วงเวลากั้นสิ้นสุด จะอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแท็ปเพิ่มเติม

• ในทางกลับกัน หากแรงดันฝั่งโหลดอยู่สูงกว่าแรงดันอ้างอิงโดยมีค่าตั้งไว้สำหรับระยะเวลาที่กำหนด ตัวควบคุมสั่งให้ลดลง ตามด้วยช่วงเวลากั้นหลังจากการดำเนินการเช่นเดียวกัน

ในโหมดแมนวล เครื่องสามารถถูกกำหนดให้คงที่ที่ตำแหน่งแท็ปใดๆ ที่ผู้ดำเนินการเลือก
ในโหมดระยะไกล มันยอมรับคำสั่งจากศูนย์ควบคุมระยะไกลและทำงานที่ตำแหน่งแท็ปที่ระบุโดยคำสั่งระยะไกล