Penggunaan Penstabil Voltan Automatik Berarah Dua Hala dalam Rangkaian Pengagihan Gunung

1. Gambaran Keseluruhan

Rangkaian pengagihan gunung dilengkapi dengan banyak stesen hidro kecil, kebanyakan daripadanya adalah stesen aliran sungai tanpa kapasiti pengaturan. Stesen-stesen ini disambungkan ke garis yang sama dengan beban elektrik, membawa beberapa kesan negatif kepada operasi grid kuasa. Isu yang paling menonjol di antaranya adalah masalah kualiti voltan. Semasa musim hujan, stesen hidro kecil menghasilkan tenaga ke grid, dan kegagalan untuk mencapai keseimbangan tenaga setempat menyebabkan peningkatan voltan garis.

Semasa musim kering, akibat panjang garis yang lama, diameter wayar yang kecil, dan beban yang rendah, voltan pada pengguna akhir garis sangat rendah. Kerana penghasilan dan bekalan tenaga terintegrasi pada garis yang sama, arah aliran kuasa garis berubah-ubah, menyebabkan voltan yang sangat tidak stabil. Pemasangan pengatur voltan automatik dua hala dalam garis pengagihan yang panjang boleh menyelesaikan masalah kualiti voltan. Dengan fokus kepada isu-isu kualiti voltan pada rangkaian pengagihan gunung dengan stesen hidro kecil, makalah ini mengambil Garis Bibei 10kV dari sebuah Biro Bekalan Kuasa sebagai contoh dan mencadangkan penyelesaian baru pengatur voltan automatik dua hala.

1.1 Maklumat Asas Garis Bibei 10kV

Sebagai perwakilan yang typikal bagi garis rangkaian pengagihan gunung, maklumat asas Garis Bibei 10kV ditunjukkan dalam Jadual 1 di bawah.

Statistik tentang indeks kelayakan voltan bagi 39 transformator pengedaran dalam kawasan bekalan menunjukkan bahawa kadar maksimum adalah 99.8%, yang minimum adalah 54.4%, dan hanya 6 transformator pengedaran memenuhi keperluan standard untuk kadar kelayakan voltan, yang mewakili 15.3%. Nilai voltan yang direkodkan paling tinggi adalah 337V, melebihi nilai yang dibenarkan sebanyak 43%. Masalah voltan sangat ketara, dengan kerusakan alat elektrik yang sering berlaku di kalangan pengguna dan banyak aduan voltan.

1.2 Analisis Anomali Voltan

Sebab-sebab utama yang menyebabkan masalah kualiti voltan pada Lelang Bibei adalah seperti berikut:

(1) Kontradiksi yang ketara antara musim hujan dan kering. Mod usaha hidroelektrik aliran bebas berkait rapat dengan aliran air. Oleh kerana kapasiti terpasang stesen hidroelektrik kecil jauh lebih besar daripada kapasiti beban, jumlah tenaga elektrik yang berlebihan disalurkan ke grid semasa musim hujan. Semasa musim kering, beban bekalan tenaga tempatan bergantung kepada pelengkap grid, menyebabkan perubahan yang signifikan dalam mod operasi antara musim hujan dan kering, yang secara serius mempengaruhi kualiti tenaga dan menyukarkan tahap voltan di kawasan tersebut mencapai tahap yang layak.

(2) Kekurangan pemantauan dan penyelarasan yang efektif untuk stesen hidroelektrik kecil. Disebabkan oleh kapasiti unit tunggal yang kecil, jumlah yang banyak, penyebaran yang luas, hak milik yang berbeza, dan impak musiman yang signifikan terhadap operasi stesen hidroelektrik kecil, sukar untuk mencapai pemantauan dan kawalan yang bersatu. Oleh itu, penyesuaian setempat untuk kawasan transformator tertentu mempunyai kesan yang tidak ketara dalam meningkatkan kualiti voltan.

(3) Operasi dan penyelarasan transformator yang sukar. Arah aliran kuasa laluan berubah-ubah. Semasa musim hujan, kuasa dihasilkan ke grid, dan transformator pengedaran dioperasikan dengan pemindah tala disesuaikan untuk mengurangkan voltan untuk memastikan voltan pengguna akhir tidak membakar alat elektrik disebabkan tahap yang terlalu tinggi. Semasa musim kering, kuasa diserap dari grid, dan transformator pengedaran dioperasikan dengan pemindah tala disesuaikan untuk meningkatkan voltan untuk memastikan voltan pengguna akhir dapat digunakan normal tanpa menjadi terlalu rendah. Oleh itu, keperluan untuk operasi penurunan dan penaikan voltan transformator berubah-ubah, menjadikan sukar untuk melakukan penyesuaian operasi yang selaras dengan perubahan aliran kuasa.

(4) Transformator utama bekalan aras atas menggunakan perubahan tala tanpa beban dengan bilangan tala yang sedikit dan julat penyelarasan yang terhad.

2. Penggunaan Transformator Penyelaras Voltan Dua Hala

2.1 Pilihan Penyelesaian

Dengan mengkaji ciri-ciri operasi rangkaian pengedaran gunung dengan banyak stesen hidroelektrik kecil dan menganalisis kesesuaian kaedah pengaturan voltan sedia ada, artikel ini memilih penyelesaian penyelaras voltan automatik dua hala yang mempunyai kebolehan operasi yang kuat dan praktikaliti yang baik.

2.2 Prinsip dan Kesan Pengubah Tegangan Berarah Dua Hala

2.2.1 Prinsip Kerja Penyesuai Tegangan Otomatis Feeder Berarah Dua Hala

Penyesuai tegangan otomatis feeder berarah dua hala terutamanya terdiri daripada empat bahagian: pengubah tegangan autotransformer tiga fasa, perubahan tap bawah beban tiga fasa, pengawal, dan modul pengenal pasti aliran kuasa. Modul pengenal pasti aliran kuasa mengesan arah semasa untuk mengenal pasti arah aliran kuasa laluan dan menghantar isyarat ini kepada pengawal. Pengawal membuat keputusan sama ada untuk menaikkan atau menurunkan tegangan berdasarkan isyarat tegangan dan semasa, kemudian mengawal operasi motor di dalam perubahan tap bawah beban untuk mendorong perubahan tap menukar tap. Ini mengubah nisbah putaran transformator untuk mencapai penyesuaian tegangan otomatis bawah beban. Perubahan tap bawah beban tiga fasa menyesuaikan nisbah putaran transformator untuk mengubah voltan keluarannya.

2.2.2 Analisis Kesan Teori

Musim Kering:Perubahan voltan laluan sebelum dan selepas pemasangan BSVR ditunjukkan dalam Rajah 1.

Semasa musim kering, setelah memasang pengubah tegangan berarah dua hala BSVR, voltan pada hujung laluan utama dan pada setiap laluan cabang ditingkatkan. Ini menyelesaikan masalah voltan laluan yang tidak layak dan memastikan kualiti penggunaan elektrik bagi pengguna pada laluan tersebut semasa musim kering.

Musim Basah:Voltan pada pelbagai titik laluan sebelum dan selepas pemasangan BSVR semasa musim basah ditunjukkan dalam Rajah 2.

Semasa musim basah, pemasangan pengubah tegangan berarah dua hala BSVR meningkatkan voltan pada hujung laluan utama dan pada setiap laluan cabang. Ia bukan sahaja memastikan penghantaran kuasa normal dari stesen hidro kecil ke grid tetapi juga menjamin kualiti penggunaan elektrik pengguna di bahagian tengah dan belakang laluan.

2.3 Kesan Aplikasi

Berdasarkan keadaan sebenar laluan, pengubah tegangan berarah dua hala dipasang pada Tiang 63 laluan utama dengan kapasiti 3000kVA. Mengambil kira keadaan sebenar kedua-dua musim kering dan basah secara menyeluruh, julat penyesuaian pengubah adalah -15% hingga +15%.

Kualiti voltan laluan ini telah meningkat secara ketara. Ia bukan sahaja menurunkan voltan ambang bagi stesen hidro kecil untuk menghantar kuasa ke grid utama (sehingga stesen hidro tidak perlu meningkatkan voltan secara berlebihan) tetapi juga meningkatkan voltan pada bahagian permulaan laluan melalui pengubah. Ini memastikan stesen hidro dapat memberi kuasa ke grid, sambil juga meningkatkan kadar kelayakan voltan bagi pelanggan pada laluan dan menjamin operasi selamat dan stabil grid elektrik.

3. Kesimpulan

Apabila peranti penyesuaian tegangan otomatis berarah dua hala digunakan pada laluan yang disuplai oleh stesen hidro kecil, kedua-dua penghitungan teori dan aplikasi praktikal menunjukkan bahawa pemasangan penyesuai tegangan otomatis feeder berarah dua hala dapat sangat meningkatkan kualiti voltan, menyelesaikan konflik penyesuaian voltan antara musim kering dan basah secara menyeluruh.