SVRko automatikoki tentsioa regula zitzekien erabilera landareko banaketa sareetan

1. Sarrera

Azken urteetan, ekonomiaren jarraitu eta azkarra garapena dela eta, elektrizitate beharrak handitu dira. Herriko elektrizitate sarreratik, kargaren jarraitu handitzea, leku baten energia iturrien banaketaren arrazoitsua gabe, eta nagusiko sarrera-taldeko tensio erregulazio mugatua direnean, asko daude 10 kV luze sarrerak—bereziki eskailerako edo sarrera-talde ahulduen zonaldeetan—honen bidalketa erradioa estandarretatik gainditzen duena. Horren ondorioz, 10 kV lerro horien amaieran tensio kalitatea zuzendu ondoren zaila da, faktore indarra ez ditu betetzen, eta lerro-perdak altuak dira.

Sarrera-taldearen eraikuntza-kostuen murrizketari eta investimendu-itzulpen kontsideraziori esker, 10 kV banaketa-sarreretan tensio baxuko kalitatearen arazoa askotan ezin da ebaztea anitzko korrontea duten banaketa subestazio ugari edo sarrera-talde oso luzatu bat desplegatzez bakarrik. Azpian aipatutako 10 kV sarrera automatikoko tensio erregulatzailea, luzera-distantziako banaketa lerroetan tensio kalitate txarrarekin aukeratuta teknikoki egoki soluzioa ematen du.

2. Tensio Erregulatzailearen Printzipioa

SVR (Step Voltage Regulator) automatikoko tensio erregulatzailea osatzen dute printzipio-kurtsa eta tensio erregulatzaile-kontrolagailua. Printzipio-kurtsa hiru fasa duten autotransformadore bat eta hiru fasa duten karga-aldaketa aldaketa-puntuetan (OLTC) dauden, irudia 1. adierazten du.

Erregulatzailearen bobina-sistema inklude dute paraleloko bobina, serieko bobina, eta kontrol-tensio bobina:

• Serieko bobina da alda dezakezun kontaktu desberdinetan konektatutako multi-tap koila, hasiera eta amaieran; eman dezake output tensioaren erregulazio zuzena.

• Paraleloko bobina autotransformadorearen bobina komuna da, energiaren traspasatzeko beharrezkoa den magne-tentsioa sortzeko.

• Kontrol-tensio bobina, paraleloko bobinean egin ondoren, funtzionatzen du paraleloko koilaren bigarren sekundarioa kontrolagailu eta motorreko operazio-energiarako, eta output neurtzeko tensio senailetako emateko.

Lan printzipioa hau da: Serieko bobinen tapak on-load tap changer-en posizio desberdinetara konektatuz, hasiera eta amaieran bobinen arteko biraka aldatzen da, tap pozizioen aldaketa kontrolatua bidez, horrela output tensioa erregulatzen da. Aplikazio beharraren arabera, on-load tap changerek 7 edo 9 tap pozizio dituzte, horixe tensio erregulazio beharraren arabera aukeratuta daitezke.

Erregulatzailearen primario eta sekundario bobinen arteko biraka, transformadore arruntaren berdina da, hau da:

3.Aplikazio Adibidea
3.1 Uneko Lerroaren Egoera

Zehaztutako 10 kV banaketa lerro baten nagusiko sarrera-luzera 15,138 km da, bi konduktore mota dituena: LGJ-70 mm² eta LGJ-50 mm². Lerroaren barruan dagoen banaketa transformadoreen guztizko kapasitatea 7,260 kVA da. Puntuan kargatze perioduan, lerroaren erdiko amaierako sekzioetan 220 V aldean transformadore-banaketen tensioa 175 Vra jaisten da.

LGJ-70 konduktorea 0,458 Ω/km resistentzia eta 0,363 Ω/km reaktantzia ditu. Beraz, subestazioa tarteko 97. postura arteko guztizko resistentzia eta reaktantzia hauek dira:
R = 0,458 × 6,437 = 2,95 Ω
X = 0,363 × 6,437 = 2,34 Ω

Lerroaren transformadore-banaketen kapasitatea eta kargatze faktorearen arabera, subestazioa tarteko 97. postura arteko tensio-jasapena kalkula daiteke

Erabilitako ikurrak honela definitzen dira:

• Δu — lerroaren tensio-jasapena (unitate: kV)

• R — lerroaren resistentzia (unitate: Ω)

• X — lerroaren reaktantzia (unitate: Ω)

• r — unitateko luzerako resistentzia (unitate: Ω/km)

• x — unitateko luzerako reaktantzia (unitate: Ω/km)

• P — lerroko potentzia aktiboa (unitate: kW)

• Q — lerroko potentzia reaktiboa (unitate: kvar)

Beraz, 97. posturan lerroaren tensioa soilik:
10,4 kV − 0,77 kV = 9,63 kV.

Modu berean, 178. postura 8,42 kVra kalkula daiteke, eta lerroaren amaian 8,39 kV.

3.2 Proposatutako Soluzioak

Tensio kalitatea zuzendeko, erdigintza eta baxugintza banaketa sarreretan erabiltzen diren tensio erregulazio metodo nagusiak hauek dira:

• 35 kVko azpistanplante berria eraikiz, 10 kVko osagai erradioa laburtzeko.

• Zerrenda sekzio handiagoekin ordezkatuz, lerro-kargua murrizteko.

• Lerro oinarritako reaktibo indar kompentsazioa instalatuz—baina, metodo hau ez da oso efektiboa kargu handiko lerro luzeentzat.

• SVR jatorrizko tenperatura automatikoki regulatzaile bat instalatuz, automatismo handia, tenperatura-regulazio errendamendua ona eta hedapen oso moldagarria ematen duena.

Hemen, 10 kVko "Fakuai" jatorrizko linearen amaieran dagoen tenperatura kalitatea hobetzen lagunduko duten hiru aukerako soluzioak alderatzen dira.

3.2.1 35 kVko Azpistanplante Berria Eraikitzeko

Emaitza espero dena: Azpistanplante berriak osagai erradioa laburduko du askotan, amaierako tenperaturak goratu eta energia-osagai kalitatea osoan hobetu. Soluzio honek, benetan efektiboa izanda ere, investimendu handia eskatzen du.

3.2.2 10 kVko Nagusiko Jatorrizkoa Eguneratzea

Lerro parametroak aldatzeak zerrenda sekzioa handitzearekin dago zerikusi nagusian. Eskualde biztanle gutxi dituenetan, zerrenda sekzio txikiak dituzten lekuetan, erresistentziako galduak domituzten bultzada totala; beraz, zerrenda erresistentzia murriztzeak tenperatura-hobekuntza oso argiak ematen dizkie. Eguneraketarekin, amaierako tenperatura 8.39 kVtik 9.5 kVra igotzen da.

3.2.3 SVR Jatorrizko Tenperatura Automatikoki Regulatzailea Instalatzea

10 kVko tenperatura automatikoki regulatzaile bat instalatzen da #161 postuaren azpian dagoen tenperatura baxuei erantzun dezan.
Emaitza espero dena: Amaierako tenperatura 8.39 kVtik 10.3 kVra igotzen da.

Alderaketa analisiak adierazten du aukera 3a dela ekonomikoki eta praktikan onena.

SVR jatorrizko tenperatura automatikoki regulatzaile sistema bat tenperatura irteerak estabilizatzen du tri-fase auto-transformadore baten bihotza aldatuz, hainbat avantaje nabariak eskaintzen ditu:

• Oso automatikoa, kargua dagoenean tenperatura regulatzen du.

• Tri-fase auto-transformadore estrella konexu bat erabiltzen du—tamaina txiki eta kapasitate handia (≤2000 kVA), postu artean instalatzeko egokia.

• Regulazio maila arrunta: −10%tik +20%ra, tenperatura eskerrak betetzeko nahikoa.

Teoria araberako kalkuluak arabasatzen du SVR-5000/10-7 (0tik +20%) tenperatura automatikoki regulatzaile bat instalatzea nagusiko jatorrizkoan. Instalatuta, #141 postuko tenperatura hona daiteke:

U₁₆₁ = U × (10/8) = 10.5 kV

non:

• U₁₆₁ = regulatzaile instalatutako puntuaren tenperatura

• 10/8 = 0tik +20% ajuste maila duen regulatzaile baten bihotza maximoa

Eskualdeko erabiliak konfirmatzen dute SVR sistema bat sarrera tenperatura aldaketetan zehazki jarraitzen ditu eta tenperatura irteera estabilizatzen duela, tenperatura baxuei erantzun egiten diola frogatuta dago.

3.2.4 Beneplako Analisia

Azpistanplante berri bat eraikitzea edo zerrendak ordeztzea baino, SVR tenperatura regulatzaile bat erabiltzeak kapitala gastatzen du askotan murriztu. Ez da bakarrik lerro tenperatura hobetzen, herrialdeko estandarrak betetzen ditu—egoera sozial onen bat sortzen duena—edo gehienbat kargua konstantea denean, tenperatura handitzeak lerro kargua murriztu eta energia ahaltasuna lortu, hortaz, elektrizitatea garrantzitsuagoa egiten du.

4. Iraultza

Kargu etorkizunerako hazkunde mugatua dituzten herrialdeko banaketa sareetan—bereizi moduan, indar iturburu gertukoak gabeko, osagai erradio luzeak, lerro galdu handiak, kargu handiak eta 35 kVko azpistanplanten planifikatzen ez dutenetan—SVR jatorrizko tenperatura automatikoki regulatzaileen erabilera aukera interesgarria da. Honek 35 kVko azpistanplanteen eraikuntza atzeratzea edo kendu ahal izatea baimentzen du, tenperatura baxuekiko egin beharreko erantzuna eta energia galduak murriztzen ditu. Bere investimendu kostuak 35 kVko azpistanplante baten kostuaren hamarren bat baino txikiagoa denean, SVR soluzioak beneplako sozial eta ekonomiko handiak ematen ditu eta bere lan desberdinetan garatzea oso gomendatzen da.