Anvendelsesforskning på SVR-linje automatisk spændingsregulator i lavspændingsstyring af 10 kV linjer

Med lokal udvikling og industriel overførsel investerer og etablerer flere og flere virksomheder fabrikker i underudviklede områder. På grund af den ufuldstændige udvikling af elektricitetsbelastning og utilstrækkelige støttefaciliteter som distributionsnet, kan den nyligt tilføjede belastning kun forbindes til de eksisterende landsbyelektricitetsnetlinjer. Karakteristisk for distributionsnetlinjerne i landlige områder er en spredt belastning, lille tråddiameter og en for stor strømforsyningsradius. 

At forbinde den nyligt tilføjede stor kapacitetsbelastning til linjens ende kan føre til lavt linjespanning og for høje systemlinjetab, hvilket påvirker de økonomiske fordele for hele systemet. Anvendelsen af SVR-linjeautomatisk spændingsregulator til behandling af lavspænding på distributionsnetlinjer kan korrekt forbedre kvaliteten af driftssystemet for distributionsnettet, hvilket sikrer strømforsyningssikkerhed og opfylder efterspørgslen på at forbinde den nyligt tilføjede belastning.

1.Funktionsprincip for SVR automatisk spændingsregulator

SVR-foder automatisk spændingsregulering udstyr er et høj grad af automatiserede spændingsreguleringsapparat, der kan automatisk justere outputspændingen. Det er en trefas autotransformator. I denne fase kan de fleste produkter automatisk justere spændingen inden for området -20% til 20%. Dette udstyr kan installeres i foderkredsløbet, enten i midten eller i lavspændingsområdet, for at effektivt justere og betydeligt kontrollere linjespændingen, derved at sikre levering af sikkert og stabilt spænding til brugere. Dette udstyr indeholder generelt tre store komponenter, nemlig trefas autotransformator, trefas pålasttapskifter og intelligent kontrolenhed.

1.1 Trefas autotransformator

Trefas autotransformator udstyr består hovedsagelig af tre dele: serievinding, parallelvinding og kontrolvinding. Af disse tre vindinger inkluderer serievindingen vindinger med flere tapper, som alle er forbindet i serie mellem input- og outputenderne gennem hvert kontakt på pålasttapskifter. Spændingsforholdet for autotransformator kan justeres ved at ændre tapperpositionen, således at spændingen kan fornuftigt justeres. Trefas parallelvindingen er en almindelig vinding, som selv er et magnetfelt, der kan bruges til at overføre energi. Kontrolvindingen kan give den nødvendige strømenergi til drift af kontrolleren og også give prøvesignaler.

1.2 Trefas pålasttapskifter

Trefas pålasttapskifter er et specialt skiftapparat, der kan skifte kontakter endda under lastbetingelser. Antallet af gear på tapskifter bør sættes i fuld overvejelse af tapskifterens levetid og brugerens spændingsregulering præcisionstandard, der generelt inkluderer syv gear og ni gear.

1.3 Intelligent kontrolenhed

Dette apparat har primært ansvar for at samle spændingsdata, der sendes af systemet, sammenligne disse data med det satte værdi, og derefter udstede relevante kommandoer til at styre pålasttapskifter til at implementere spændingsregulering operationer. Driftsprincippet for dette udstyr er vist i figur 1.

I figur 1 er A inputterminal, hovedsageligt forbundet til strømforsyningen; a er outputterminal, hovedsageligt forbundet til lasten. Den intelligente kontrolenhed kan detektere spændingen på outputterminalen og sammenligne den med referencespændingen. Når outputterminalspændingen afviger fra referenceområdet, vil kontrolleren forsinke operation. Hvis forsinkelsesvarigheden og operationsintervallet opfylder de relevante krav, vil kontrolleren sende en kommando til pålasttapskifter til at styre rotationen af motoren i pålasttapskifter, derved at drive tapskifter til at skifte mellem tapper. 

Dette justerer forholdet mellem spændingerne for transformator for at nå målet med pålast automatisk spændingsregulering. SVR-foder automatisk spændingsregulering udstyr anvender en tre-inde tre-ude mode, der svarer til de tre faser af 10 kV foder respektive, og når målet gennem skiftoperation af kredsløbsbryder spændingsregulering udstyr. Dette udstyr tager ikke op meget plads (generelt mindre end 10 m²) og er mere bekvemt og sikkert at lokalisere.

2. Karakteristika for SVR-foder automatisk spændingsregulator

• Økonomisk og effektiv: Montageomkostningen for ét spændingsregulatorapparat er ca. 500.000 yuan, hvilket er relativt lavt og overkommeligt. Da udstyret anvender driftsprincippet for en autotransformator, kan det nå et bedre spændingsreguleringsresultat, hvilket gør det økonomisk og effektivt.

• Høj justeringspræcision: I øjeblikket inkluderer det mest almindelige udstyr 7-gear og 9-gear pålast automatisk spændingsregulering apparater, og spændingsreguleringsområdet for enkelt gear kan nå op til -4% til 4%, hvilket gør justeringen mere præcis og effektiv, hvilket er bekvemt for spændingsjustering under forskellige arbejdsvilkår.

• Høj fleksibilitet i drift: Eftersom SVR-foder automatisk spændingsregulering udstyr normalt forbinder til foder i bypass serie mode, kan det bekvemt tages ud af drift, når det er nødvendigt, og dets spændingsreguleringsfunktion kan også slukkes.

• Lav tomgangstab: Dette udstyr anvender hovedsageligt en autotransformatorstruktur, der ikke producerer store tab under tomgangsbetingelser. Det kan effektivt tilpasse sig forskellige topforbrugsperioder i landlige områder, især nogle lavaktivitetstider, og dermed effektivt forebygge problemet med tomgangstab.

• Da spændingsregulatoren er installeret i systemlinjen i serie, kan foderen ikke operere i overlast, således at foder strømflod overstiger maksimum effekt af udstyret, hvilket kan forårsage udstyrsskader.

3. Anvendelse af SVR-linje automatisk spændingsregulator i lavspændingsstyring af 10 kV linjer

I øjeblikket er SVR-strømforsyningens automatiske spændingsregulatører udrustet på 10 kV linjer. Ved at tage AB linjen, BC linjen og CD linjen som eksempler, analyseres anvendelsen af SVR-linje-spændingsregulatører. Hver linje bærer landlige strømnetlast. Den samlede linjelængde er lang, der er mange sidegrene på hovedlinjen, og lasten i hele linjen er ikke jævnt fordelt. Følgende analyserer ændringerne efter tilføjelse af automatiske spændingsregulatører i hver linje.

3.1 Anvendelse på AB Linjen

I AB-sektionen af 10 kV fordelingsnetlinjen er hovedlinjens længde 24 km, den samlede linjelængde er 117,01 km, og ledningstypen er LGJ-70. Dens længde overstiger den angivne længdestandard, og der er mange sidegrene i hovedlinjen. Før reaktiv effektkompensation er linjens effektfaktor omkring 0,9. For at automatisk justere linjespændingen og realisere en rimelig fordeling af elektriciteten, er SVR-strømforsyningens automatiske spændingsreguleringsekvipment installeret i systemlinjen. 

Efter at udstyret har været i drift i et år, når spændingsoverholdelsesprocenten på indgangssiden af udstyret 97,85%, og spændingsgodkendelsesprocenten på udgangssiden når 100%. Ved at tilføje SVR-strømforsyningens spændingsreguleringsudstyrs kan spændingskvaliteten betydeligt optimeres. I en bestemt måned, ved at observere forskellige referencer, har indgangsspændingen og udgangsspændingen hver deres egne forandringsmønstre. 

Fra statistikdiagrammet viser det sig, at spændingen i AB linjen når sit laveste niveau kl. 9:00, hvilket ligger under 90% af den nominelle spænding. Under drift af spændingsreguleringsudstyret, er udgangsspændingen 10,02 kV, og spændingsforhøjelsesamplituden er omkring 19,86%. Under drift af SVR-strømforsyningens spændingsregulator, kan spændingsværdien kontrolleres inden for den ideale standardintervallet på 10~10,7 kV. Efter reaktiv effektkompensation, er effektfaktoren i dette område så høj som 0,95, hvilket kan opnå den ideale kompensationsvirknings. Men når reaktiv effekt kapacitor sættes i drift på stor skala, er spændingen relativt lav, generelt under 9 kV.

3.2 Anvendelse på BC Linjen

BC linjens længde er 20,5 km, den samlede linjelængde er 174 km, og den anvendte ledningstype er relativt speciel (LGJ-50). Der er stadig mange sidegrene i hovedlinjen. Effektfaktoren før reaktiv effektkompensation af linjen er omkring 0,88, så der er installeret en SVR-strømforsyningens automatiske spændingsregulator på denne linje. Efter 1 års drift, nærmer spændingsoverholdelsesprocenten for enhedens indgangsterminal 100%, og spændingen på udgangsterminalen er også fuldt godkendt. 

Efter tilføjelse af SVR-strømforsyningens spændingsreguleringsudstyr, er spændingskvaliteten af hele systemet steg betydeligt. Fra det målte spændingskurve kan man se, at spændingen i denne linje er lavest mellem 20:00~21:00, kun 8,07 kV, hvilket ligger under 90% af den nominelle spænding. På grund af effekten af spændingsregulator, er udgangsspændingen 9,68 kV, og spændingsforhøjelsesamplituden er 20,07%, der når maksimal spændingsreguleringsstandardværdi på 20%.

3.3 Anvendelse på CD Linjen

Hovedlinjens længde i CD linjen når 14 km, den samlede linjelængde når 153,98 km, og den specifikke ledningstype er LGJ-70. Effektfaktoren før reaktiv effektkompensation af linjen når 0,9, så der kan installeres en SVR automatiske spændingsregulator (model: SVR-2000/10-7) på linjetårnet. Efter et års drift, nærmer spændingsoverholdelsesprocenten for enhedens indgangsterminal 100%, og spændingen på udgangsterminalen er også meget standardiseret, der når 99,86%. 

Tilføjelse af SVR-strømforsyningens spændingsreguleringsudstyr optimerer betydeligt spændingskvaliteten, men spændingsniveauet på indgangsterminalen er let utilstrækkeligt til at fuldt ud opfylde 100% standard. Fra det observerede spændingskurve kan man se, at der er to tydelige spændningsfaldperioder i CD linjen på den dag: 8:00~10:00 og 19:00~21:00. Deres indgangsspændingsværdier er alle under 9 kV. Under denne periode, når spændingen kl. 20:00 det laveste, kun 7,77 kV (kun 78% af den nominelle spænding). Brugen af SVR-strømforsyningens spændingsregulator kan fremme, at spændingen bliver balanceret og stabil. 

Men udgangsspændingen kl. 20:00 når 8,82 kV, som stadig er i en lavspændingsstatus. Udstyrets spændingsforhøjelsesamplitud er 12,51%, næsten nå den standardværdi på 15%. Fra analysen af de ovenstående spændingsregulatorers faktiske driftstatus og effekt, selv når man møder ekstreme værdier, kan spændingsforhøjelsesamplituden opfylde standarden, så kan konkluderes, at de valgte spændingsregulatorer er kvalificerede.

4. Fordele og gavn af SVR-strømforsyningens automatiske spændingsreguleringsudstyr

Dette spændingsreguleringsudstyr realiserer hovedsageligt stabil kontrol af udgangsspændingen ved at justere transformationsforholdet af tre-fased autotransformator. I praktisk anvendelse viser det følgende fordele: 

• Det kan helt realisere automatisk, effektiv og belasted spændingsregulering. 

• Transformator selv bruger en stjerneforbundet tre-fased autotransformator, som har en stor kapacitet og en relativt lille volumen, og kan monteres på dobbelt stolper. 

• Spændingsreguleringsintervallet er normalt mellem -10% og 20%, hvilket kan opfylde spændingskrav. Ifølge relevante teoretiske analyse og beregning, kan SVR-strømforsyningens automatiske spændingsregulator installeres ifølge de specifikke karakteristika og de faktiske betingelser af linjer i forskellige sektioner. Efter installation af denne spændingsregulator, kan spændingen fleksibelt justeres til 10,5 kV. 

Et stort antal praktiske eksempler beviser, at den komplette udstyrssæt til automatisk spændingsregulering af SVR-føder har en høj grad af automatisering og intelligente funktioner, kan dynamisk følge de indgående spændingers svajninger, hvilket sikrer en relativt stabil ydeevne for den konstante udgangsspænding, og effektivt overkommer problemet med lav spænding. Efter installation af SVR-spændingsreguleringsudstyr i lavspændingslinjen, sammenlignet med opførelse af en ny understation, kan udskiftning af ledere effektivt kontrollere kapitalinvestering, hvilket effektivt kontrollerer linjens spænding, og også reagerer på de relevante nationale myndigheder, hvilket bringer bedre samfundsmæssige og økonomiske fordele.

Når linjelasten er konstant, ved at øge linjespændingen, kontrolleres linjestrømmen effektivt, hvilket betydeligt kontrollerer linjetab, forbedrer strømtransmissionseffektiviteten, og endelig opnår målet om energibesparelse og tabreduktion. Sammenlignet med opførelse af en ny understation, kontrollerer SVR-spændingsregulatoren effektivt kapitalbrug ved at opdatere ledere, så spændingen i hele systemlinjen øges, hvilket opfylder de relevante nationale brancheregler, opnår ideelle økonomiske fordele, og bringer også visse samfundsmæssige fordele. Når linjelasten er stabil, ved at øge linjespændingen, kan linjestrømmen effektivt kontrolleres, hvilket indtil en vist grad kontrollerer linjetab, opnår målet om energibesparelse og tabreduktion, opretholder strømforsyningsvirksomhedens økonomiske fordele, og effektivt dæmper dens økonomiske tab, hvilket forbedrer den samlede økonomiske fordel.

5. Konklusion

I områder med begrænset lastudviklingsrum, få kraftkilder, stor strømforsyningsradius, alvorlige linjetab, tung last, og ingen planlagt 35 kV-understation i nær fremtid, er det passende at installere SVR-føderautomatisk spændingsreguleringsudstyr for at kontrollere systemets driftsproblemer. Dette kan ikke kun effektivt kontrollere spændingskvalitetsproblemet, men også minimere linjetab, for at opnå ideelle økonomiske og samfundsmæssige fordele. Anvendelsen af dette udstyr kan også effektivt kontrollere omkostninger, forbedre strømsystemets driftseffektivitet, og skabe ideelle samfundsmæssige fordele.