SVR avtomatik shunalarni tashqi elektr tarmog'larida qo'llanishi

1. Kirish

Soatlar oralig'ida, milliy iqtisodiyotning mustaqil va tez rivojlanishi bilan elektr energiya talabi o'sib borgan. Qishloq elektrotarmog'larida, yukning davomli o'sishi, mahalliy elektr manbalari tarkibining aniq emasligi va asosiy tarmoqdagi shuntash qobiliyatlarning cheklanishi kutilmagan darajada ko'p 10 kV uzun liniyalarni yaratgan—xususan, uzoq tomonlarda yoki zayif tarmoq tizimiga ega bo'lgan joylarda—ularning ta'minlash radiusi milliy standartlardan oshib ketgan. Natijada, 10 kV liniyalarining oxirgi qismidagi elektr energiya sifati ta'minlashi qiyin, guvohlik darajasi talablarga javob berolmaydi va liniya yo'qotmalari o'rtacha qolda.

Tarmoq qurilish mablag'larining cheklanishi va investitsiya qaytarilishni hisobga olganda, 10 kV taqsimot liniyalari orqali har qanday past elektr energiya sifati muammolarini aniq qilib hal qilish faqat ko'p kvadratli shuntash stantsiyalarni joylashtirish yoki tarmoqni juda kengaytirish orqali amalga oshirish mumkin emas. Quyida keltiriladigan 10 kV liniya avtomatik shuntash qurilmasi, uzoq masofadagi taqsimot liniyalari orqali past sifatdagi elektr energiya muammolarini hal qilish uchun texnik jihatdan imkoniyatni taklif etadi.

2. Shuntash qurilmasi ishlash printsipi

SVR (Qadamli shuntash qurilmasi) avtomatik shuntash qurilmasi asosiy shema va shuntash boshqaruvchidan iborat. Asosiy shema uchfazalik avtotransformator va uchfazalik yukda tap changerni o'z ichiga oladi, shuningdek Rasm 1-da tasvirlandi.

Shuntash qurilmasi navbatdagi sistemasi parallel navbat, serial navbat va boshqaruv shunt navbati:

• Serial navbat — bu turli tap changerning kontaktlari orqali kirish va chiqish orasiga ulangan bir nechta tapli spiraldir; u chiqish shuntini to'g'ridan-to'g'ri boshqaradi.

• Parallel navbat — bu avtotransformatorning umumiy navbati, energetik o'tkazish uchun zarur maqnot maydonini yaratadi.

• Boshqaruv shunt navbati, parallel navbat ustida aylanib, parallel spiring ikkinchi navbati sifatida ishlaydi, boshqaruvchiga va motor uchun ishga tushuriladigan energiyani taqdim etadi, hamda chiqish o'lchov uchun shunt belgilarni taqdim etadi.

Ishlash printsipi quyidagicha: Serial navbatning taplari yukda tap changerning turli pozitsiyalariga ulanganda, kirish va chiqish navbatlari orasidagi spirallar soni nisbati kontrolllangan tap pozitsiyalari o'zgarishi orqali o'zgartiriladi, shundan keyin chiqish shuntini sozlashinga erishiladi. Tahlil qilish talablari asosida, yukda tap changerni 7 yoki 9 ta tap pozitsiyasi bilan konfiguratsiya qilish mumkin, foydalanuvchilar haqiqiy shuntash talablari asosida mos konfiguratsiyani tanlashi mumkin.

Regulyatorning asosiy va ikkinchi navbatlari orasidagi spirallar soni nisbati aniq transformator bilan mos keladi, ya'ni:

3. Iste'mol misol
3.1 Joriy liniya holati

Aniq 10 kV taqsimot liniyasining asosiy liniya uzunligi 15.138 km, u LGJ-70 mm² va LGJ-50 mm² ikki xil provodlardan tuzilgan. Liniya boyicha taqsimot transformatorlari jami quvvati 7,260 kVA. Yuxori yuk davrlarida, liniyaning o'rtasidan oxirigacha bo'lgan qismidagi taqsimot transformatorlari 220 V tomonga shunt 175 V gacha pasayishi mumkin.

LGJ-70 provodning qarshi tortish kuchi 0.458 Ω/km va reaktiv tortish kuchi 0.363 Ω/km. Demak, substantsiyadan asosiy liniya #97 shavkachigacha bo'lgan umumiy qarshi tortish kuch va reaktiv tortish kuch:
R = 0.458 × 6.437 = 2.95 Ω
X = 0.363 × 6.437 = 2.34 Ω

Liniya boyicha taqsimot transformatorlari quvvati va yuk koeffitsienti asosida, substantsiyadan asosiy liniya #97 shavkachigacha bo'lgan shunt pasayishi hisoblanadi

Foydalanilgan belgilar quyidagicha aniqlangan:

• Δu — liniya bo'lgan shunt pasayishi (birlik: kV)

• R — liniya qarshi tortish kuchi (birlik: Ω)

• X — liniya reaktiv tortish kuchi (birlik: Ω)

• r — birlik uzunlikka qarshi tortish kuchi (birlik: Ω/km)

• x — birlik uzunlikka reaktiv tortish kuchi (birlik: Ω/km)

• P — liniyada mavjud aktiv quvvat (birlik: kW)

• Q — liniyada mavjud reaktiv quvvat (birlik: kvar)

Demak, asosiy liniya #97 shavkachidagi shunt faqat:
10.4 kV − 0.77 kV = 9.63 kV.

O'xshash ravishda, #178 shavkachidagi shunt 8.42 kV, liniya oxiridagi shunt 8.39 kV hisoblanadi.

3.2 Taklif etilgan yechimlar

Elektr energiya sifatini ta'minlash uchun, o'rtacha va past quvvatli taqsimot tarmoqlaridagi asosiy shuntash usullari quyidagilardan iborat:

• 10 kV ta'minot radiusini qisqartirish uchun yangi 35 kV transformator podstansiyasini qurish.

• Liniya yuklamasini kamaytirish uchun kesim yuzasi kattaroq bo'lgan o'tkazgichlarni almashtirish.

• Liniya asosidagi reaktiv quvvat kompensatsiyasini o'rnatish—biroq, bu usul og'ir yuklangan uzun liniyalar uchun kamroq samarali.

• Yuqori avtomatlashtirilganlik, a'lo boshqaruv ishlash ko'rsatkichi va moslashuvchan joylashtirish imkoniyatiga ega bo'lgan SVR liniya avtomatik kuchlanish tartibga solgichini o'rnatish.

Quyida 10 kV "Fakuai" liniyasining oxirgi nuqtasidagi kuchlanish sifatini yaxshilashning uchta alternativ echimi solishtiriladi.

3.2.1 Yangi 35 kV Transformator Podstansiyasini Qurish

Kutilayotgan natija: Yangi podstantsiya ta'minot radiusini ancha qisqartiradi, liniya oxiridagi kuchlanishni oshiradi va umumiy elektr energiyasi sifatini yaxshilaydi. U juda samarali bo'lsa ham, bu echim sezilarli investitsiya talab qiladi.

3.2.2 10 kV Asosiy Liniyani Yangilash

Liniya parametrlarini o'zgartirish asosan o'tkazgichning kesim yuzasini oshirishni anglatadi. Kichik sonli o'tkazgichlarga ega bo'lgan kam aholi punktlari uchun qarshilikka ega bo'lgan yo'qotishlar umumiy kuchlanish tushishining asosiy qismini tashkil qiladi; shu sababli, o'tkazgich qarshiligini kamaytirish kuchlanishni sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi. Bu yangilanish bilan liniya oxiridagi kuchlanish 8,39 kV dan 9,5 kV gacha oshirilishi mumkin.

3.2.3 SVR Liniya Avtomatik Kuchlanish Tartibga Solgichini O'rnatish

#161 ustundan keyingi past kuchlanish muammosini hal etish uchun bitta 10 kV avtomatik kuchlanish tartibga solgich o'rnatiladi.
Kutilayotgan natija: Liniya oxiridagi kuchlanish 8,39 kV dan 10,3 kV gacha oshirilishi mumkin.

Solishtirma tahlil Opция 3 ning eng iqtisodiy va amaliy ekanligini ko'rsatadi.

SVR liniya avtomatik kuchlanish tartibga solish tizimi chiqish kuchlanishini uch fazali avtotransformatorni uloqtirish nisbatini sozlash orqali barqarorlashtiradi va quyidagi asosiy afzalliklarga ega:

• To'liq avtomatik, yuk ostida kuchlanishni tartibga solish.

• Yulduzsimon ulangan uch fazali avtotransformatordan foydalanadi — ixcham hajm va yuqori quvvat (≤2000 kVA), ustunlardan ustunga o'rnatishga mos.

• Odatdagi tartibga solish doirasi: −10% dan +20% gacha, kuchlanish talablari uchun yetarli.

Nazariy hisob-kitoblarga asosan, asosiy liniyaga bir dona SVR-5000/10-7 (0 dan +20%) avtomatik kuchlanish tartibga solgichni o'rnatish tavsiya etiladi. O'rnatishdan keyin #141 ustundagi kuchlanish quyidagicha bo'ladi:

U₁₆₁ = U × (10/8) = 10,5 kV

bu yerda:

• U₁₆₁ = ekspluatatsiyaga topshirilgandan keyingi tartibga solgich o'rnatilgan nuqtadagi kuchlanish

• 10/8 = 0 dan +20% gacha sozlanadigan tartibga solgichning maksimal uloqtirish nisbati

Maydon ishlari SVR tizimi kirish kuchlanishining o'zgarishini ishonchli ravishda kuzatib borishini va chiqish kuchlanishini barqaror saqlashini tasdiqlagan bo'lib, past kuchlanishni kamaytirishda isbotlangan samaradorlikni namoyon etadi.

3.2.4 Foyda Tahlili

Yangi podstantsiya qurish yoki o'tkazgichlarni almashtirish bilan solishtirganda, SVR kuchlanish tartibga solgichidan foydalanish kapital xarajatlarini jiddiy darajada kamaytiradi. Bu faqatgina liniya kuchlanishini milliy standartlarga javob beradigan darajaga oshirib, kuchli ijtimoiy foyda keltirmaydi, balki doimiy yuk sharoitida kuchlanishni oshirish orqali liniya tokini kamaytiradi, natijada liniya yo'qotishlarini pasaytiradi va energiyani tejash imkonini beradi. Bu elektr tarmog'ining iqtisodiy samaradorligini oshiradi.

4. Xulosa

Kelajakda yuk ortishining cheklangan bo'lgan qishloq tarmoqlari uchun—xususan yaqin atrofda quvvat manbalari mavjud bo'lmagan, uzun ta'minot radiusiga, yuqori liniya yo'qotishlariga, og'ir yuklamaga ega bo'lgan va yaqin kelajakda 35 kV transformator podstantsiyalari rejalashtirilmagan hududlarda—SVR liniya avtomatik kuchlanish tartibga solgichidan foydalanish ajoyib alternativ echim hisoblanadi. Bu 35 kV transformator podstantsiyasini qurishni kechiktirish yoki bekor qilish imkonini beradi hamda past kuchlanish sifatini samarali hal etadi va energiya yo'qotishlarini kamaytiradi. Uni qurish xarajatlari yangi 35 kV podstantsiya xarajatlarining o'ndan biridan kam bo'lgani uchun SVR echimi sezilarli ijtimoiy hamda iqtisodiy foyda keltiradi va qishloq elektr tarmoqlarida keng qo'llanish tavsiya etiladi.