Bidirektiboa den Automatikoko Tenperatura Regulagailuen Aplikazioa Mendi Banaketa Sareetan

1. Ikuspegi orokorra

Mendi banaketako sarreren sareak asko dute txikien hidroelektriko estazioen, gehienetan kanpo-egoitza gabeko estazioak dira, ez dute egoeraren kontrolarik. Estazio hauen artean elektrizitate-sariak daude, eta horrek eragin negatiboa du sarea eguneratzeko. Ardurarik nabarmena dena tensioaren kalitatearen arazoa da. Udalerroko egunean, txikien hidroelektriko estazioek elektrizitate sortzen dute sareari, eta leku batean balantzea lortu gabe, lerroko tensioa goratzen da. 

Eguzki-egunean, lerro luze eta diametro txikiarekin, eta karga baxuekin, lerroko amaierako erabiltzaileentzat tensio oso baxua da. Elektrizitatea sortzea eta ematea lerro berean integrazita dauden, lerroko fluxuaren norabidea aldatzen da, eta horrek tensio oso instabilea ematen du. Lerro luzeetan bidirektiboko automatikoki tensio-regulatzaileak instalatzeak tensio-kalitatearen arazoak konponduko ditu. Mendi banaketako lerroetatik txikien hidroelektriko estazioek dituzten tensio-kalitatearen arazoen gainean, artikulu honek IEE-Business-en batereko lerro bat hartzen du adibide bezala, eta bidirektiboko automatikoki tensio-regulatzaile berri mota bat proposatzen du.

1.1 10kV Bibei Lerroaren Oinarriko Informazioa

Mendi banaketako sarreren lerro tipiko bat izanik, 10kV Bibei lerroaren oinarriko informazioa azpian dagoen taulan agertzen da. 

2012eko tensoreen kwalifikazio mailaren estatistikak emaitzak erakusten dituzte 39 banaketa tresnak zehaztutako eskaintza-eremuan, gehieneko ehunekoa 99,8% da, gutxienehena 54,4%, eta soilik 6 banaketa tresnari betetzen diote kwalifikazio mailaren estandarrak, hau da, 15,3%. Grabatu den gehieneko tentsio-balioa 337V da, baimendutako balioa 43% baino handiagoa. Tentsio arazoa nabarmena da, erabiltzaileen elektrizitate gailuak oso lastertan joko dira eta tentsio ikeketak asko agertzen dira.

1.2 Tentsio Anomalietarako Analisia

Bibei Lerroaren tentsio kalitateko arazorako arrazoia nagusiak hauek dira:

(1) Ur-lastera eta ur-garaira arteko kontraste nabarmena. Ondareko hidroelektriko unitateen funtzionamendua oso erlazionatuta dago ur-sarreraarekin. Ausazko hidroelektriko instalazioen kapasitatea oso handiagoa da neurri-kapasitatea baino, beraz, ur-lasteran asko energia elektriko sobrante bidaltzen da sareari. Ur-garairan, tokiko indarrerako igotza beharrezkoa da sarearen osagarritzat, horrek ekintza moduaren aldatzearen ondorio nagusia izaten du ur-lastera eta ur-garairan, elektrizitate kalitatea oso eragiten duen eta tentsio-maila egoki bat lortzeko oso zaila dela.

(2) Ausazko hidroelektriko instalazioen gainontzeko ordezkaritza eta kontsolpe falta. Unitateen kapasitate individual txikiagatik, kopurua handiagatik, banaketa lauagatik, etxe-eskubideen anitztasuna eta ausazko hidroelektriko instalazioen funtzionamenduari dioen urteko aldetik eragin handia delako, ezinezkoa da ordezkaritza eta kontrola batuko egitea. Beraz, tresna individual batzuen aldaketak tentsio kalitatean oso txikiak dira.

(3) Tresnen funtzionamendu eta regulazioa oso zaila. Lerroko fluxuaren norabidea oso aldakorra da. Ur-lasteran, energia sortzen da sareari, eta banaketa tresnaren kokapena aldatzen da tentsio murrizteko, horrela erabiltzailearen amaieran tentsio handiegia gailuak jokatzeko saihesteko. Ur-garairan, energia hartzen da sareatik, eta banaketa tresnaren kokapena aldatzen da tentsio handitzea, horrela erabiltzailearen amaieran tentsio oso baxua ez dena lortzeko. Beraz, tresnaren behera eta gorako funtzionamenduari dioen eskaera oso aldakorra da, fluxu aldaketarekin bat egin beharreko funtzionamendu aldaketak oso zailak dira.

(4) Goiko mailako indarrerako tresnaren kokapena aldatzen da, baina kokapen kopurua txikiagoa da eta erregulazio maila mugatua dago.

2. Bidirektiboko Tentsio Regulatzaile Tresnaren Aplikazioa

2.1 Soluzioen Hautapena

Ausazko hidroelektriko instalazio kopuru handiko mendiko banaketa sareen funtzionamendu ezaugarrietan ikasketak eginda, eta existitzen diren tentsio-regulazio metodoen aplikagarritasuna aztertuta, artikulu honek operabilitate handiko eta praktikotasun ondoa duen bi norabideko automatikoki tentsio-regulatzaile soluzioa hautatu du.

2.2 Bidirektibeko tensoreguladoreen oinarriko printzipioa eta efektuak

2.2.1 Bidirektibeko alimentagailu automatikoko tensoreguladorearen funtzionamendua

Bidirektibeko alimentagailu automatikoko tensoreguladorea hau zatitan datza: hiru fasetako autotransformadore bat, hiru fasetako karga-aldaketako komutatzaile bat, kontrolagailu bat eta indar-fluxu identifikatzeko modulu bat. Indar-fluxu identifikatzeko moduluk uneko norabidea detektatzen du linea-indar-fluxuaren norabidea ezagutzeko eta segida hau kontrolagailura bidaltzen dio. Kontrolagailuak tentsioa aldatzeko (gora edo behera) erabakitzen du tentsio eta uneko segidei esker, ondoren kargan aldaketako komutatzailearen barneko motorreko eraginduaren ekintza kontrolatzen du komutatzailea tapa aldatzeko. Horrela, transformadorearen espiral-en arteko arrazoia aldatzen da kargan automatiko tensio-regulazioa lortzeko. Hiru fasetako karga-aldaketako komutatzaileak transformadorearen espiral-en arteko arrazoia aldatzen du irteera-tentsioa aldatzeko.

2.2.2 Teoriko efektu analisia

Ur-garoian:BSVR instalatu baino lehen eta ondoren lineako tensioen aldaketa Figurean 1 ikus daitezke.

Ur-garoian, BSVR bidirektibeko tensoreguladorea instalatu ondoren, lineako nagusiaren amaieran eta harreman bakoitzetan tentsioa handitu egin da. Honek lineako tentsio ezegokia arazoa ebazten du eta ur-garoian lineako erabiltzaileentzako elektrizitate-konsumoaren kalitatea bermatzen du.

Uda-garoian:BSVR instalatu baino lehen eta ondoren uda-garoian lineako puntuen tentsioa Figurean 2 ikus daitezke.

Uda-garoian, BSVR bidirektibeko tensoreguladorea instalatu ondoren, lineako nagusiaren amaieran eta harreman bakoitzetan tentsioa hobetu egin da. Ez da soilik txikiak hidroelektrikoen eta sarea arteko normala transmititzea bermatzen, baizik eta lineako erdigunean eta atzeratik kokatuta dauden erabiltzaileen elektrizitate-konsumoaren kalitatea ere garantitu egiten da.

2.3 Aplikazio efektuak

Linearen egoerarekin bat datorren, bidirektibeko tensoreguladorea 3000kVA kapasitateko nagusiaren 63. postuan instalatzen da. Ur-garo eta uda-garo guztien egoerari kontsideratuz, reguladorearen doitu-eskala -15%tik +15%ra hautatzen da.

Linearen tentsio-kalitatea oso asko hobetu da. Ez da bakarrik txikiak hidroelektrikoen eta sarea arteko transmititzea baxuko tentsioa eskatzen (hidroelektrikoei ez dute tentsiorik gehiago igotzea beharrezkoa), baita linearen hasierako atalean ere tentsioa hobetu egiten da reguladorearen bidez. Honek hidroelektrikoei sarrerako gai izatea bermatzen du, lineako erabiltzaileentzako tentsio-kalitatea handituz eta sarea seguru eta estabilizatuan mantentuz.

3. Emaitza

Bidirektibeko automatiako tensio-reguladore gailua txikiak hidroelektrikoen lineetan aplikatzean, teoriako kalkuluei eta praktikan aplikatutako emaitzetan, bidirektibeko alimentagailu automatikoko tensio-reguladore bat instalatzeak tentsio-kalitatea oso asko hobetu dezake, ur-garo eta uda-garo arteko tentsio-regulazio konfliktoa orokorrean ebazten duela frogatuta dago.