Forskning på bruk av SVR linjeautomatisk spenningseffekter i lavspenningsforvaltning av 10 kV linjer

Med lokal utvikling og industriell overføring, investerer og etablerer mer og mer selskaper fabrikker i underutviklede områder. På grunn av den uferdige utviklingen av elektrisk belastning og utilstrekkelige tilhørende fasiliteter som fordelingsnett, kan den nye belastningen bare kobles til de eksisterende landsbyelektrisitetslinjene. Fordekningsnettlinjene i landlige områder kendetegnes ved spredt belastning, liten tråddiameter, og for stor strømforsyningsradius.

Kobling av nytt store kapasitet belastning til slutten av linjen kan føre til lav linjespenning og for høy systemlinjetap, noe som påvirker de økonomiske gevinstene for hele systemet. Bruk av SVR linjeautomatisk spenningsregulator for behandling av lavspenning på fordekningsnettlinjer kan forbedre driftskvaliteten til fordekningsnett-systemet, dermed sikre strømforsyningssikkerhet og oppfylle behovet for å koble til ny belastning.

1. Driftsprinsipp for SVR automatisk spenningsregulator

SVR forsyningslednings automatiske spenningsreguleringsutstyr er en høygradig automatisert spenningsreguleringsenhet som kan automatisk justere utgående spenning. Det er en tre-fase autotransformator. I denne fasen kan de fleste produkter automatisk justere spenningen innenfor området -20% til 20%. Dette utstyret kan monteres i forsyningsledningen, enten midt i eller i lavspenningsområdet, for å effektivt justere og betydelig kontrollere linjespenningen, slik at det sikres trygg og stabil spenning for brukerne. Dette utstyret inkluderer generelt tre viktige komponenter, nemlig: tre-fase autotransformator, tre-fase pålastet tapendekontakt, og intelligent regulator.

1.1 Tre-fase autotransformator

Tre-fase autotransformatorutstyr består hovedsakelig av tre deler: serievinding, parallelvinding, og kontrollvinding. Av disse tre vindinger inneholder serievindingen vindinger med flere tapper, som alle er koblet i serie mellom inngang og utgang gjennom hver kontakt på pålastet tapendekontakt. Spenningsforholdet til autotransformator kan justeres ved å endre tapperposisjonen, for å rimelig justere spenningen. Tre-fase parallelvinding er en felles vinding, som i seg selv er et magnetfelt som kan brukes til å overføre energi. Kontrollvindingen kan gi nødvendig energi for regulatorens drift og også gi prøvetegn.

1.2 Tre-fase pålastet tapendekontakt

Tre-fase pålastet tapendekontakt er et spesielt skifteutstyr som kan skifte kontakter selv under last. Antallet av tapper på tapendekontakt skal settes i full overveielse av tapendekontaktens levetid og nøyaktighetsstandard for brukerens spenningsregulering, som vanligvis inkluderer syv tapper og ni tapper.

1.3 Intelligent regulator

Dette enheten er hovedsakelig ansvarlig for å samle spenningsdata sendt av systemet, sammenligne disse dataene med satt verdi, og deretter gi tilsvarende instruksjoner for å kontrollere pålastet tapendekontakt til å implementere spenningsreguleringsoperasjoner. Driftsprinsippet for dette utstyret vises i figur 1.

I figur 1 er A inngangsterminalen, hovedsakelig koblet til strømkilden; a er utgangsterminalen, hovedsakelig koblet til belastningen. Den intelligente regulator kan måle spenningen ved utgangsterminalen og sammenligne den med referanse-spenningen. Når spenningen ved utgangsterminalen avviker fra referanseområdet, vil regulatoren forsinkes i operasjon. Hvis forsinkelsesvarigheten og operasjonsintervallene oppfyller relevante krav, vil regulatoren sende en kommando til pålastet tapendekontakt for å kontrollere motorens rotasjon i pålastet tapendekontakt, dermed drive tapendekontakt til å skifte mellom tapper.

Dette justerer transformatorens spenningsforhold for å nå målet med pålastet automatisk spenningsregulering. SVR forsyningslednings automatiske spenningsreguleringsutstyr bruker en tre-inngang og tre-utgang modus, som svarer til de tre fasene av 10 kV forsyningsledningen, og oppnår målet gjennom skifteoperasjon av bryter spenningsreguleringsutstyr. Dette utstyret opptar ikke mye plass (vanligvis mindre enn 10 m²) og er mer praktisk og trygt å lokalisere.

2. Karakteristika ved SVR forsyningslednings automatiske spenningsregulator

• Økonomisk og effektiv: Montasjeprisen for én spenningsregulator er omtrent 500 000 yuan, som er relativt lav og fornuftig. Siden utstyret bruker driftsprinsippet til en autotransformator, kan det oppnå en bedre spenningsregulerings-effekt, og dermed nå målet med økonomi og høy effektivitet.

• Høy justeringsnøyaktighet: For øyeblikket inkluderer det mest alminnelige utstyret 7-tapp og 9-tapp pålastet automatiske spenningsreguleringsenheter, og spenningsreguleringsområdet for enkelt tapp kan nå opptil -4% til 4%, som gjør justeringen mer nøyaktig og effektiv, som er bekvemt for spenningsjustering under ulike arbeidsforhold.

• Høyt fleksibel drift: Siden SVR forsyningslednings automatiske spenningsreguleringsutstyr vanligvis kobles til forsyningsledningen i bypass-seriemodus, kan det lett tas ut av drift når det er nødvendig, og dens spenningsreguleringsfunksjon kan også slås av.

• Lav tomgangtap: Dette utstyret bruker hovedsakelig en autotransformatorstruktur, som ikke produserer store tap under tomgang. Det kan effektivt tilpasse seg ulike toppenergiforbrukperiode i landlige områder, spesielt noen lavenergi-periode, dermed effektivt forebygge problemet med tomgangtap.

• Siden spenningsregulatoren er installert i systemlinjen i serie, kan forsyningsledningen ikke operere i overbelastning, slik at strømmen i forsyningsledningen overskrider utstyrets maksimal effekt, noe som kan forårsake utstyrsbeskadigelse.

3. Anvendelse av SVR linjeautomatisk spenningsregulator i lavspenningsbehandling av 10 kV linjer

For øyeblikket er SVR matriseautomatiske spenningstilpassere installert i 10 kV linjer. Med AB-linje, BC-linje og CD-linje som eksempel, analyseres anvendelsen av SVR-linjespenningstilpassere. Hver linje bærer landlige kraftnettlaster. Den totale linjelengden er lang, det er mange grenlinjer på hovedlinjen, og belastningen over hele linjen er ikke jevnt fordelt. Nedenfor analyseres endringene etter at matriseautomatiske spenningstilpassere er lagt til i hver linje.

3.1 Anvendelse i AB-linje

I AB-seksjonen av 10 kV distribusjonsnettlinjen, er hovedlinjelengden 24 km, den totale linjelengden er 117,01 km, og lederen er av typen LGJ-70. Lengden overstiger angitte lengdestandarder, og det er mange grenlinjer i hovedlinjen. Før reaktiv effekt-kompensasjon, er strømforholdet i linjen omtrent 0,9. For å automatisk justere linjespenningen og realisere en rimelig fordeling av elektrisk energi, er SVR matriseautomatisk spenningstilpasserutstyr installert i systemlinjen. 

Etter at utstyret har vært i drift i et år, når spenningssamsvarprosenten på inngangssiden av utstyret 97,85%, og spenninggodkjenningsprosenten på utgangssiden når 100%. Ved å legge til SVR matrisespenningsjusteringsutstyr, kan spenningkvaliteten bli markant optimalisert. I en gitt måned, ved observasjon av ulike referansepunkter, har inngangsspenningen og utgangsspenningen sine egne endringstrender. 

Fra statistikkurven finner man at spenningen i AB-linjen når sitt laveste nivå klokken 9, som er under 90% av den nominelle spenningen. Under drift av matrisespenningsjusteringsutstyr, er utgangsspenningen 10,02 kV, og spenningsoverskytingsamplitude er omtrent 19,86%. Under drift av SVR matrisespenningsregulator, kan spenningen holdes innenfor det ideelle standardområdet på 10~10,7 kV. Etter reaktiv effekt-kompensasjon, er strømforholdet i dette området så høyt som 0,95, noe som kan oppnå en ideell kompensasjoneffekt. Men når reaktiv effektkondensator settes i drift på stor skala, er spenningen relativt lav, generelt under 9 kV.

3.2 Anvendelse i BC-linje

Lengden på BC-linjen er 20,5 km, den totale linjelengden er 174 km, og ledertype brukt er relativt spesiell (LGJ-50). Det er fortsatt mange grenlinjer i hovedlinjen. Strømforholdet før reaktiv effekt-kompensasjon i linjen er omtrent 0,88, så SVR matriseautomatisk spenningstilpasser er installert på denne linjen. Etter ett år med drift, nærmer spenningssamsvarprosenten for utstyrsinngangsterminalen 100%, og spenningen på utgangsterminalen er også fullstendig godkjent. 

Etter å ha lagt til SVR matrisespenningsjusteringsutstyr, har spenningkvaliteten i hele systemet økt markant. Fra målte spenningkurve kan det sees at spenningen i denne linjen er lavest mellom 20:00~21:00, bare 8,07 kV, som er under 90% av den nominelle spenningen. På grunn av effekten av matrisespenningsregulator, er utgangsspenningen 9,68 kV, og spenningsoverskytingsamplitude er 20,07%, som når maksimal spenningstilpasningsstandardverdien på 20%.

3.3 Anvendelse i CD-linje

Hovedlinjelengden i CD-linjen når 14 km, den totale linjelengden når 153,98 km, og den spesifikke ledertype er LGJ-70. Strømforholdet før reaktiv effekt-kompensasjon i linjen når 0,9, så SVR automatiske spenningstilpasser (modell: SVR-2000/10-7) kan installeres på linjetårnet. Etter ett år med drift, nærmer spenningssamsvarprosenten for utstyrsinngangsterminalen 100%, og spenningen på utgangsterminalen er også veldig standard, og når 99,86%. 

Legging til SVR matrisespenningsjusteringsutstyr optimerer spenningkvaliteten markant, men spenningenivået på inngangsterminalen er litt utilstrekkelig for å fullt ut oppfylle 100% standard. Fra observerte spenningkurve, kan det sees at det er to tydelige spenningnedgangsperioder i CD-linjen den dagen: 8:00~10:00 og 19:00~21:00. Deres inngangsspenningverdier er alle under 9 kV. Under denne perioden, når spenningen klokken 20:00 sin laveste, bare 7,77 kV (bare 78% av den nominelle spenningen). Bruk av SVR matrisespenningsregulator kan fremme spenningen til å være balansert og stabil. 

Men utgangsspenningen klokken 20:00 når 8,82 kV, som fortsatt er i en lavspenningstilstand. Spenningsoverskytingsamplituden til utstyret er 12,51%, nesten oppnår standardverdien på 15%. Fra analysen av den faktiske driftstatus og effekt av de ovennevnte matrisespenningsregulatorer, selv når man møter ekstremverdier, kan spenningsoverskytingsamplituden oppfylle standarden, så kan det konkluderes at de valgte spenningstilpasserne er kvalifiserte.

4. Fordeler og nytte av SVR matriseautomatisk spenningstilpasserutstyr

Dette spenningstilpasserutstyret oppnår hovedsakelig stabil kontroll av utgangsspenningen ved å justere transformasjonsforholdet av trefasautotransformator. I praktisk bruk viser det følgende fordeler: 

• Det kan fullstendig realisere automatisk, effektiv og lastbasert spenningstilpassing. 

• Transformator selv bruker stjerneforbund trefasautotransformator, som har stor kapasitet og relativt liten volum, og kan settes opp på doble stolper. 

• Spenningstilpassningsområdet er vanligvis mellom -10% og 20%, som kan oppfylle spenningkrav. Ifølge relevant teoretisk analyse og beregning, kan SVR matriseautomatisk spenningstilpasser installeres ifølge de spesifikke karakteristikkene og faktiske forholdene til linjer i forskjellige seksjoner. Etter å ha installert denne spenningstilpasseren, kan spenningen fleksibelt justeres til 10,5 kV. 

Et stort antall praktiske eksempler viser at SVR-matningsautomatisk spenningsregulerende komplett utstyr har en høy grad av automatisering og intelligente funksjoner, kan dynamisk spore utslaget i inngangsspennings, slik at det konstante utspenningsprestasjonen holdes relativt stabil, og overkommer effektivt problemet med lav spenning. Etter installasjon av SVR-spenningsregulerende utstyr i lavspenningslinjen, sammenlignet med bygging av en ny understation, kan erstatningen av ledere effektivt kontrollere kapitalinvestering, og dermed effektivt kontrollere linjespenningen, samt også svarer til de relevante nasjonale departementene, slik at det bringer bedre samfunnsøkonomiske fordele.

Når linjebelastningen forbli konstant, ved å øke linjespenningen, blir linje­strømmen effektivt kontrollert, slik at linje­tapet blir betydelig kontrollert, strømoverføringseffektiviteten blir forbedret, og til slutt oppnås målet om energibesparing og tapredusering. Sammenlignet med bygging av en ny understation, kontrollerer SVR-spenningsregulatoren effektivt kapitalbruk gjennom oppdatering av ledere, slik at spenningen i hele systemlinjen økes, som oppfyller relevante nasjonale bransjeregler, oppnår ideal økonomisk nytte, og også bringer visse samfunnsfordele. Når linjebelastningen forbli stabil, ved å øke linjespenningen, kan linje­strømmen effektivt kontrolleres, slik at linje­tapet blir kontrollert i viss grad, oppnår målet om energibesparing og tapredusering, beholder elektrisitetsforsyningsvirksomhetens økonomiske fordele, og effektivt demper dens økonomiske tap, slik at den totale økonomiske nytten blir forbedret.

5. Konklusjon

I områder med begrenset belastningsutviklingsrom, få kraftleverandører, stor strømforsyningsradius, alvorlige linjetap, tung belastning, og ingen planlagt 35 kV-understation i nær fremtid, er det passende å installere SVR-matningsautomatisk spenningsregulerende utstyr for å kontrollere systemdriftsproblemer. Dette kan ikke bare effektivt kontrollere spenningskvalitetsproblemet, men også minimalisere linjetap, slik at ideelle økonomiske og samfunns­messige fordele oppnås. Bruken av dette utstyret kan også effektivt kontrollere kostnader, forbedre driftseffektiviteten i kraftsystemet, og skape ideelle samfunns­messige fordele.