SVR joonli automaatse voltageregulaatori rakendusuuringuteadus 10 kV joonte madala voltagi haldamisel

Kohaliku arengu ja tööstuse ümberasustamise tõttu panustab ja rajab üha rohkem ettevõtteid vähem arenenud piirkondadesse. Kuid elektrivari liiga ebakindla arengu ja nii nagu jagamisvõrgu infrastruktuuri ebatäielikkuse tõttu võivad uued vari lisanduda ainult olemasolevatele külaelektrivõrgujoontele. Küla jagamisvõrgujoonte iseloomulikud omadused on laialdaselt levitatud vari, väikese juhe läbimõõt ja liiga suur elektriandmise raadius.

Uute suure kapasiteediga varade ühendamine joone lõppu võib põhjustada madala joonepinge ja üleliigset süsteemi joonkahju, mille tulemuseks on kogu süsteemi majandusliku kasu langus. SVR automaatpingeregulaatori rakendamine jagamisvõrgujoonte madala pingega probleemide lahendamiseks võib sobivalt parandada jagamisvõrgusüsteemi töötinget, tagades nii elektriandmise ohutuse ja rahuldades uute varade ühendamise nõudeid.

1. SVR automaatpingeregulaatori töötamise printsiip

SVR varajagaja automaatpingeregulaator on kõrge automatiseerimistasega pingeregulaator, mis suudab automaatselt reguleerida väljundpinget. See on kolmekordne autotransformator. Praeguses staadiumis saavad enamik tooteid automaatselt reguleerida pinget -20% kuni 20% vahemikus. Selle seadme saab paigutada varajagaja tsüklisse, keskel või madala pinguga alal, et tõhusalt reguleerida ja kontrollida joonepinget, tagades nii kasutajatele turvalise ja stabiilse pingeehituse. See seade sisaldab tavaliselt kolme peamist komponenti, nimelt: kolmekordne autotransformator, kolmekordne ladalamadel muutja ja tehislik kontroller.

1.1 Kolmekordne autotransformator

Kolmekordne autotransformator koosneb peamiselt kolmest osast: sarireostus, paralleelreostus ja juhtimisreostus. Neist kolmest reostusest on sarireostus mitme kontaktiga, mis on kõik sidusalt ühendatud sisse- ja väljundlõike vahel läbi iga ladalamadel muutja kontakti. Autotransformatori pingesuhe saab muuta muutes kontakti asukohta, et õiglaselt reguleerida pinget. Kolmekordne paralleelreostus on ühine reostus, mis ise on magneetväli, mida saab kasutada energia edastamiseks. Juhtimisreostus pakub vajalikku energiat kontrolleri tööks ning annab ka proovsignale.

1.2 Kolmekordne ladalamadel muutja

Kolmekordne ladalamadel muutja on eriline lülitsija, mis suudab kontakti ümber lülituda isegi ladalamadel. Muutja ratade arvu tuleb määrata täielikult arvestades muutja eluea ja kasutaja pingereguleerimise täpsuse standardit, mis tavaliselt hõlmab seitse või üheksa ratat.

1.3 Tehislik kontroller

See seade on vastutav süsteemi poolt edastatava pingeteabe kogumise eest, selle andmete võrdlemiseks sätestatud väärtusega ja seejärel vastavate käskude edastamise eest, et kontrollida ladalamadel muutja pingereguleerimise operatsioone. Selle seadme töötamise printsiip on näidatud Joonis 1-s.

Joonisel 1 on A sisseviide, mille peamiselt ühendatakse energiaga; a on väljund, mille peamiselt ühendatakse vari. Tehislik kontroller suudab tuvastada väljundi pinget ja võrrelda seda viitepingega. Kui väljundi pingel on hekid viitepiirkonnast, siis kontroller viivitab operatsiooni. Kui viivitus ja operatsioonide intervall vastavad vastavatele nõuetele, siis kontroller saatke käsku ladalamadel muutja motori kontrolliks, et muutja võiks kontakti ümber lülituda.

See muudab transformatori pingesuhet, et saavutada ladalamadel automaatpingereguleerimise eesmärk. SVR varajagaja automaatpingeregulaator kasutab kolme-sisse-kolme-välja mudelit, mis vastavad vastavalt 10 kV varajagaja kolmele faasile, ja saavutab eesmärgi lülitsija pingereguleerimise seadme lülitamise kaudu. See seade ei võta suurt ruumi (tavaliselt vähem kui 10 m²) ja on asukoha poolest ohutum ja mugavam.

2. SVR varajagaja automaatpingeregulaatori omadused

• Majanduslik ja tõhus: Ühe pingeregulaatori seadme kokkupanekuks kulub umbes 500 000 yuanit, mis on suhteliselt madal ja kättesaadav. Kuna seade kasutab autotransformatori töötamise printsiipi, saab see paremat pingereguleerimise tulemust, jõudes nii majanduslikkuse ja tõhususe eesmärgini.

• Kõrge reguleerimistäpsus: Praegu levinumad seadmed hõlmavad 7-gearilisi ja 9-gearilisi ladalamadel automaatpingeregulaatoreid, kus ühe geari pingereguleerimisraadius saab ulatuda -4% kuni 4%, mis muudab reguleerimise täpsemaks ja tõhusamaks, mis on mugav erinevates töötingimustes.

• Kõrge paindlikkus: Kuna SVR varajagaja automaatpingeregulaator on tavaliselt ühendatud varajagaja paralleelsel moodulil, võib see vajaliku korral mugavalt välja võtta, ja selle pingereguleerimisfunktsioon võib ka välja lülitada.

• Madal tühiplaani kahju: See seade kasutab peamiselt autotransformatori struktuuri, mis ei tekita suurt kahju tühiplaanil. See suudab tõhusalt kohaneda erinevate piirkondlike peakonsumptsiooniperioodidega, eriti mõnedest allpoolsetest perioodidest, nii et tõhusalt takistab tühiplaanikaotuste probleeme.

• Kuna pingeregulaator on süsteemijoonesse sarireostusega paigutatud, ei saa varajagaja ülekoormatult töötada, et varajagaja võimsus ületaks seadme maksimaalse võimsuse, mis võib põhjustada seadme kahjustumist.

3. SVR joone automaatpingeregulaatori rakendamine 10 kV joonte madala pinguga haldamises

Praegu on 10 kV joontel paigaldatud SVR-varajoonide automaatvooluregulaatorid. Võttes näiteks AB-joone, BC-joone ja CD-joone, analüüsitakse SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite rakendamist. Iga joon kannab maapiirkonna võrgulaadi. Joonte pikkus üldiselt on pikk, peajoontel on palju säravjooni ja laadikogus kogu joonel ei ole ühtlane. Järgmisel analüüsitakse muutusi, mida tekitab igas joonis lisatud varajoonide automaatvooluregulaator.

3.1 Rakendamine AB-joonel

AB osa 10 kV jaotusvõrgujoonel on peajoone pikkus 24 km, kogu joone pikkus 117,01 km ja juhtriiptüüp on LGJ-70. Selle pikkus ületab määratud pikkusestandardi ja peajoontel on palju säravjooni. Reaktivlaadi kompensatsioonist eespool oli joone võimsustegur umbes 0,9. Joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite (SVR) süsteemiline paigaldus joones suunatakse automaatvoolu reguleerimiseks ja elektrienergia ümberjaotamiseks.

Seadme ühe aasta töö järel saavutas seadme sisendsisendi poolt voolu vastavusprotsent 97,85% ning väljundpoolt 100%. SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite lisamisel saab voolukvaliteeti oluliselt optimeerida. Teatud kuul, vaadates erinevaid viitetekke, on sisendvoolu ja väljundvoolu omad muutumistrendid.

Statistika graafikust selgub, et AB-joone vool saavutab oma madalaima väärtuse kell 9, mis on alla 90% nimivoolust. Joonvarajoonide automaatvooluregulaatori töötlemisel on väljundvool 10,02 kV, voolu tõstmise ulatus on umbes 19,86%. SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatori töötlemisel saab voolu väärtust kontrollida ideaalse standardi 10~10,7 kV piirides. Reaktivlaadi kompensatsioonist eespool on selle piirkonna võimsustegur kõrge kuni 0,95, mis võimaldab saavutada ideaalse kompensatsioonieffekti. Kuid suuremahulise reaktivlaadi kondensaatoritöö käigus on vool suhteliselt madal, tavaliselt alla 9 kV.

3.2 Rakendamine BC-joonel

BC-joone pikkus on 20,5 km, kogu joone pikkus 174 km, kasutatav juhtriiptüüp on suhteliselt eriline (LGJ-50). Peajoontel on endiselt palju säravjooni. Reaktivlaadi kompensatsioonist eespool oli joone võimsustegur umbes 0,88, nii et selles joonel paigaldatakse SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaator. Ühe aasta töö järel on seadme sisendterminali voolu vastavusprotsent lähedane 100%, väljundterminali vool on ka täielikult vastav.

SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite lisamisel on kogu süsteemi voolukvaliteet oluliselt parinenud. Mõõdetud voolukäiku järgi on see joone vool madalam kell 20:00~21:00, ainult 8,07 kV, mis on alla 90% nimivoolust. Joonvarajoonide automaatvooluregulaatori mõju tõttu on väljundvool 9,68 kV, voolu tõstmise ulatus on 20,07%, jõudes maksimaalsele voolureguleerimise standardväärtusele 20%.

3.3 Rakendamine CD-joonel

CD-joone peajoone pikkus jõuab 14 km, kogu joone pikkus jõuab 153,98 km, konkreetne juhtriiptüüp on LGJ-70. Reaktivlaadi kompensatsioonist eespool jõuab joone võimsustegur 0,9, nii et joonetornile saab paigaldada SVR-automaatvooluregulaator (mall: SVR-2000/10-7). Ühe aasta töö järel on seadme sisendterminali voolu vastavusprotsent lähedane 100%, väljundterminali vool on ka väga standardne, jõudes 99,86%.

SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite lisamisel on voolukvaliteet oluliselt optimeeritud, kuid sisendterminali voolutaseme on veidi puudu, et täielikult rahuldada 100%-list standardi. Mõõdetud voolukäigu järgi on CD-joonel antud päeval kaks selget voolupootset perioodi: 8:00~10:00 ja 19:00~21:00. Nende sisendvooluväärtused on kõik alla 9 kV. Selle perioodi jooksul on kell 20:00 vool madalaim, ainult 7,77 kV (ainult 78% nimivoolust). SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatori kasutamine aitab voolu tasakaalustada ja stabiiliseerida.

Kuid kell 20:00 jõuab väljundvool 8,82 kV, mis on endiselt madalvoolulises olekus. Seadme voolu tõstmise ulatus on 12,51%, põhimõtteliselt jõudes 15%-list standardväärtust. Analüüsides eelnimetatud joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite tegelikku tööolekut ja mõju, isegi ekstreemsete väärtuste korral vastab voolu tõstmise ulatus standardile, nii et võib järeldada, et valitud vooluregulaatorid on sobivad.

4. SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatorite eelised ja kasud

See vooluregulaator saavutab väljundvoolu stabiilse kontrolli kolmekordse autotransformaatori transformatiosuhete kaudu. Praktikas on see näidanud järgmisi eeliseid:

• Võimaldab täielikult automatiseerida, efektselt ja laenguga voolu reguleerimist.

• Transformatoor ise kasutab tähtedeühendatud kolmekordset autotransformaatorit, mis omab suurt kapasitati ja suhteliselt väikest tilavust, ja seda saab paigaldada kahekordsetele postidele.

• Voolu reguleerimisulatus on tavaliselt -10% kuni 20%, mis rahuldab voolunõudeid. Teoreetilise analüüsi ja arvutuste kohaselt saab SVR-joonvarajoonide automaatvooluregulaatori paigaldada erinevate joondes vastavalt nende konkreetsetele omadustele ja tegelikele tingimustele. See vooluregulaatori paigaldamisel saab voolu paindlikult reguleerida 10,5 kV-ni.

Suur hulk praktilisi näiteid tõendab, et SVR-voogu automaatse pingeregulatsiooni komplektlaadne varustus on suurel määral automatiseeritud ja intelligentsed funktsioonid, mis võivad jälgida sisendi pingu lüli, tagades nii võrdlemisi stabiilse väljundpinge jõudlust ning tõhusalt lahendades madala pingu probleemi. Pärast SVR-pingeregulatsiooniseadme paigaldamist madalpingelises voos võrreldes uue alamjaama ehitamisega, joonte vahetamine võimaldab tõhusalt kontrollida kapitalikulutusi, nii et saab tõhusalt kontrollida joonepinget, vastates ka vastavatele riiklikele ametlikele nõuetele, toodaks paremaid sotsiaalset ja majanduslikku kasu.

Kui joone laad jääb muutumatuks, siis joonepinge tõstmisel saab tõhusalt kontrollida joonevoolu, nii et tõhusalt kontrollitakse joonekahju, parandatakse elektrijaama edastamise efektiivsust ja lõpuks saavutatakse energiasäästmine ja kahju vähendamine. SVR-pingeregulatsiooniseadme kasutuselevõtt võrreldes uue alamjaama ehitamisega võimaldab tõhusalt kontrollida kapitali kasutamist joontevahetuse kaudu, nii et kogu süsteemjoone pinge tõstab, mis vastab vastavatele riiklikele tööstusstandarditele, saavutatakse ideaalne majanduslik kasu ja toodetakse ka teatud sotsiaalset kasu. Kui joone laad jääb stabiilseks, siis joonepinge tõstmisel saab tõhusalt kontrollida joonevoolu, nii et osaliselt kontrollitakse joonekahju, saavutatakse energiasäästmine ja kahju vähendamine, säilitatakse elektrijaama majanduslik kasu ja tõhusalt piiratakse selle majanduslikku kahju, nii parandatakse terviku majanduslikku kasu.

5. Järeldused

Piiratud laadimisarengu ruumiga, vähe elektrijaama paigutustega, suure elektroenergia tarbimisringiga, tõsine joonekahju, raske laad ja lähiajal mitte plaanitud 35 kV alamjaama korral on sobilik paigaldada SVR-voogu automaatse pingeregulatsiooni varustust, et kontrollida süsteemi operatsioonipüsimusi. See võimaldab mitte ainult tõhusalt kontrollida pingekvaliteedi probleeme, vaid ka minimeerida joonekahju, nii et saavutatakse ideaalsed majanduslikud ja sotsiaalsed kasud. Selle seadme rakendamine võimaldab ka tõhusalt kontrollida kulutusi, parandada elektrisüsteemi töö efektiivsust ja luua ideaalsed sotsiaalsed kasud.