Forskning om tillämpningen av SVR-linjeautomatiska spänningsregulatorer i lågspänningshantering av 10 kV-linjer

Med lokal utveckling och industriell överföring investerar allt fler företag och etablerar fabriker i mindre utvecklade områden. På grund av den ogenerna utvecklingen av elförbrukningen och de ofullständiga distributionsnätverksanläggningarna kan det nyligen tillagda belastningen bara anslutas till de existerande landsbygdsel-nätlinjerna. Distributionsnätlinjerna på landsbygden kännetecknas av spridd belastning, liten tråddiameter och för stort elavsiktområde.

Anslutning av nyligen tillagd stor kapacitetsbelastning till slutet av linjen kan leda till låg spänningsnivå och överdriven systemförlust, vilket påverkar hela systemets ekonomiska fördelar. Användningen av SVR-linjeautomatisk spänningsregulator för behandling av lågspänning på distributionsnätlinjer kan lämpligt förbättra driftskvaliteten i distributionsnätsystemet, vilket garanterar elavsiktsäkerhet och möter behovet av att ansluta nyligen tillagd belastning.

1.Funktionsprincip för SVR-automatisk spänningsregulator

SVR-försörjningslednings automatiska spänningsregleringsutrustning är en högt automatiserad spänningsregleringsenhet som kan automatiskt justera utdata-spänningen. Det är en trefas autotransformator. I denna fas kan de flesta produkter automatiskt justera spänningen inom ett intervall mellan -20% till 20%. Denna utrustning kan installeras i försörjningsledningen, antingen i mittenposition eller i lågspänningsområdet, för att effektivt justera och betydligt kontrollera linjespänningen, vilket säkerställer tillhandahållandet av säker och stabil spänning för användare. Denna utrustning inkluderar generellt tre viktiga komponenter, nämligen: trefas autotransformator, trefas underlasttappplockare och intelligent reglerare.

1.1 Trefas Autotransformator

Trefasautotransformatorutrustningen består huvudsakligen av tre delar: serieinduktionsvindning, parallellinduktionsvindning och kontrollvindning. Bland dessa tre vindningar ingår serieinduktionsvindningen med flera tapar, vilka är alla seriekopplade mellan inmatnings- och utmatningsändarna genom varje kontakt i underlasttappplockaren. Spänningsförhållandet för autotransformatorn kan justeras genom att ändra tappositionen, för att rimligt justera spänningen. Trefasparallellinduktionsvindningen är en gemensam vindning, som själv är en magnetfält som kan användas för att överföra energi. Kontrollvindningen kan tillhandahålla nödvändig energi för reglerarens drift samt ge provtagningssignaler.

1.2 Trefas Underlasttappplockare

Trefasunderlasttappplockaren är en speciell växlingsenhet som kan växla kontakter även under last. Antalet gäng för tappplockaren bör sättas i fullständig övervägande av tappplockarens livslängd och användares spänningsreglerings noggrannhetsstandard, vilket vanligtvis inkluderar sju gäng och nio gäng.

1.3 Intelligent Reglerare

Denna enhet är huvudsakligen ansvarig för insamling av systemet överfört spänningsdata, jämförelse av denna data med inställd värde, och sedan utfärdandet av motsvarande order för att styra underlasttappplockaren för att implementera spänningsregleringsoperationer. Utrustningens funktionsprincip visas i figur 1.

I figur 1 är A inmatningskontakten, huvudsakligen kopplad till strömkällan; a är utmatningskontakten, huvudsakligen kopplad till belastningen. Den intelligenta regleraren kan upptäcka spänningen vid utmatningskontakten och jämföra den med referensspänningen. När utmatningskontaktens spänning avviker från referensintervallet kommer regleraren att dröja innan den agerar. Om dröjtidens längd och driftintervallen uppfyller relevanta krav kommer regleraren att skicka ett budskap till underlasttappplockaren för att styra motorns rotation i underlasttappplockaren, vilket driver tappplockaren att växla mellan tapar.

Detta justerar transformatorns spänningsförhållande för att nå målet med underlast automatisk spänningsreglering. SVR-försörjningslednings automatiska spänningsregleringsutrustning använder en tre-in-three-out-metod, motsvarande respektive tre faser av 10 kV-försörjningsledningen, och uppnår målet genom brytarens spänningsregleringsutrustnings växlingsoperation. Denna utrustning tar inte upp mycket plats (vanligtvis mindre än 10 m²) och är mer bekvämt och säkert placerad.

2. Karaktäristika hos SVR-försörjningslednings automatiska spänningsregulator

• Ekonomisk och effektiv: Montagekostnaden för en spänningsregleringsenhet är cirka 500 000 yuan, vilket är relativt lågt och tillgängligt. Eftersom utrustningen använder autotransformatorns driftsprincip kan den uppnå ett bättre spänningsregleringsresultat, vilket når målet med ekonomi och hög effektivitet.

• Hög justeringsnoggrannhet: För närvarande inkluderar den vanligaste utrustningen sju-gängs och nio-gängs underlastautomatiska spänningsregleringsenheter, och spänningsregleringsintervallet för en enskild gäng kan nå upp till -4% till 4%, vilket gör justeringen mer precist och effektiv, vilket är bekvämt för spänningsjustering under olika arbetsförhållanden.

• Hög driftflexibilitet: Eftersom SVR-försörjningslednings automatiska spänningsregleringsutrustning vanligtvis är kopplad till försörjningsledningen i bypass-seriemodus, kan den enkelt tas ur drift när det behövs, och dess spänningsregleringsfunktion kan också stängas av.

• Låg tomgångsförlust: Denna utrustning använder huvudsakligen en autotransformatorstruktur, vilken inte producerar stora förluster under tomgångsförhållanden. Den kan effektivt anpassa sig till olika peak-elkonsumtionstider i landsbygdsområden, särskilt vissa lågkonsumtionstider, vilket effektivt förhindrar problem med tomgångsförlust.

• Eftersom spänningsregleraren är installerad i systemlinjen i serie kan försörjningsledningen inte operera i överbelastning, så att försörjningsledningsströmmen överskrider utrustningens maximala effekt, vilket kan orsaka utrustningskada.

3. Användning av SVR-linjeautomatisk spänningsregulator i lågspänningshantering av 10 kV-linjer

För närvarande är SVR-mätarautomatiska spänningsregulatorer utrustade i 10 kV-ledningar. Genom att ta AB-ledningen, BC-ledningen och CD-ledningen som exempel analyseras användningen av SVR-ledningspenningsregulatorer. Varje ledning bär lantlig nätbelastning. Den totala ledningslängden är lång, det finns många sidogrenar på huvudledningen, och belastningen i hela ledningen är inte jämnt fördelad. Följande analyserar ändringarna efter att mätarautomatiska spänningsregulatorer har lagts till i varje ledning.

3.1 Tillämpning i AB-ledningen

I AB-sektionen av 10 kV-fördelningsnätsledningen är huvudledningslängden 24 km, den totala ledningslängden är 117,01 km, och ledningstypen är LGJ-70. Dess längd överstiger den angivna längdstandarden, och det finns många sidogrenar i huvudledningen. Innan reaktiv effektkompensation uppgår linjens effektfaktor till ungefär 0,9. För att automatiskt justera ledningspennan och realisera en rimlig distribution av elektrisk energi installeras SVR-mätarautomatiska spänningsregulatorutrustning i systemledningen. 

Efter ett års drift når spänningskonformitetsgraden vid inmatningspunkten för utrustningen 97,85%, och spänningsgodkännandegraden vid utmatningspunkten når 100%. Genom att lägga till SVR-mätarspänningsregulatorutrustning kan spänningens kvalitet betydligt optimeras. Under en viss månad visar olika referenspunkter att inmatningsspänningen och utmatningsspänningen har sina egna förändringstrender. 

Från statistikdiagrammet konstateras att spänningen i AB-ledningen når sitt lägsta värde klockan 9, vilket är under 90% av den nominella spänningen. Under drift av mätarspänningsregulatorutrustningen uppgår utmatningsspänningen till 10,02 kV, och spänningstillväxtamplituden är ungefär 19,86%. Under drift av SVR-mätarspänningsregulator kan spänningsvärdet kontrolleras inom den ideala standardintervallet 10~10,7 kV. Efter reaktiv effektkompensation uppgår effektfaktorn i detta område till så mycket som 0,95, vilket kan uppnå idealisk kompenseffekt. När dock reaktiv effektkondensatorer sätts i drift i stora skala är spänningen relativt låg, vanligtvis under 9 kV.

3.2 Tillämpning i BC-ledningen

Längden på BC-ledningen är 20,5 km, den totala ledningslängden är 174 km, och den använda ledningstypen är relativt speciell (LGJ-50). Det finns fortfarande många sidogrenar i huvudledningen. Effektfaktorn innan reaktiv effektkompensation av ledningen uppgår till ungefär 0,88, så en SVR-mätarautomatisk spänningsregulator installeras på denna ledning. Efter ett års drift är spänningskonformitetsgraden vid inmatningskontakten nära 100%, och spänningen vid utmatningskontakten är också fullt godkänd. 

Genom att lägga till SVR-mätarspänningsregulatorutrustning har spänningens kvalitet i hela systemet ökat betydligt. Från det mätta spänningskurvan kan man se att spänningen i denna ledning är lägst mellan 20:00 och 21:00, endast 8,07 kV, vilket är under 90% av den nominella spänningen. På grund av effekten av mätarspänningsregulatorn uppgår utmatningsspänningen till 9,68 kV, och spänningstillväxtamplituden är 20,07%, vilket når det maximala spänningsregleringsstandardvärdet på 20%.

3.3 Tillämpning i CD-ledningen

Huvudledningslängden för CD-ledningen når 14 km, den totala ledningslängden når 153,98 km, och den specifika ledningstypen är LGJ-70. Effektfaktorn innan reaktiv effektkompensation av ledningen når 0,9, så en SVR-automatisk spänningsregulator (modell: SVR-2000/10-7) kan installeras på linjetornet. Efter ett års drift är spänningskonformitetsgraden vid inmatningskontakten nära 100%, och spänningen vid utmatningskontakten är också mycket standardiserad, vilket når 99,86%. 

Genom att lägga till SVR-mätarspänningsregulatorutrustning optimeras spänningens kvalitet betydligt, men spänningsnivån vid inmatningskontakten är något otillräcklig för att fullt ut uppfylla 100%-standarden. Från den observerade spänningskurvan kan man se att det finns två tydliga perioder med spänningssänkning i CD-ledningen den dagen: 8:00~10:00 och 19:00~21:00. Deras inmatningsspänningvärden ligger alla under 9 kV. Under denna period når spänningen klockan 20:00 sitt lägsta värde, endast 7,77 kV (endast 78% av den nominella spänningen). Användningen av SVR-mätarspänningsregulator kan främja att spänningen blir balanserad och stabil. 

Men utmatningsspänningen klockan 20:00 når 8,82 kV, vilket fortfarande är i ett lågspänningsläge. Utrustningens spänningstillväxtamplitud är 12,51%, vilket i princip når standardvärdet på 15%. Från analysen av den faktiska driftstatus och effekt av ovanstående mätarspänningsregulatorer, även när man stöter på extremvärden, kan spänningstillväxtamplituden uppfylla standarden, så man kan dra slutsatsen att de valda spänningsregulatorerna är godkända.

4. Fördelar och förmåner med SVR-mätarautomatiska spänningsregulatorutrustning

Denna spänningsregulatorutrustning åstadkommer huvudsakligen stabil kontroll av utmatningsspänningen genom att justera transformationsförhållandet hos trefasig autotransformator. I praktisk tillämpning visar det följande fördelar: 

• Det kan fullständigt realisera automatisk, effektiv och belastad spänningsreglering. 

• Transformatorn själv använder en stjärnförlagd trefasig autotransformator, vilken har stor kapacitet och relativt liten volym, och kan ställas upp på dubbla stolpar. 

• Spänningsregleringsintervallet är vanligtvis mellan -10% och 20%, vilket kan uppfylla spänningskraven. Enligt relevant teoretisk analys och beräkning kan SVR-mätarautomatisk spänningsregulator installeras enligt de specifika egenskaperna och de faktiska förhållandena för ledningar i olika sektioner. Efter installation av denna spänningsregulator kan spänningen flexibelt justeras till 10,5 kV. 

En stor mängd praktiska exempel bevisar att SVR-matringsautomatikens fullständiga utrustning har en hög grad av automatisering och intelligenta funktioner, kan dynamiskt spåra svängningarna i inmatningsvolten, vilket garanterar relativt stabila prestanda för den konstanta utmatningsvolten, och effektivt övervinner problemet med låg volttal. Efter installation av SVR-volttalsregleringsutrustning i lågspänningsledningen, jämfört med byggandet av en ny understation, kan ersättningen av ledare effektivt kontrollera kapitalinvesteringen, vilket effektivt kontrollerar ledningsvolten, och också svarar på relevanta nationella myndigheter, vilket ger bättre sociala och ekonomiska fördelar. 

När linjebelastningen är konstant, genom att öka linjevolten, kan linjeströmmen effektivt kontrolleras, vilket stort sett kontrollerar linjeavbrott, förbättrar strömöverföringseffektiviteten, och slutligen uppnår energibesparings- och avbrottsmålet. Jämfört med byggandet av en ny understation, kontrollerar SVR-volttalsregulatorn effektivt kapitalanvändningen genom uppdatering av ledare, så att hela systemlinjens volttal ökas, vilket uppfyller relevanta nationella industriella bestämmelser, uppnår idealiska ekonomiska fördelar, och också ger vissa sociala fördelar. När linjebelastningen är stabil, genom att öka linjevolten, kan linjeströmmen effektivt kontrolleras, vilket till viss del kontrollerar linjeavbrott, uppnår energibesparings- och avbrottsmål, bibehåller eldistributionföretagets ekonomiska fördelar, och effektivt undertrycker dess ekonomiska förluster, vilket förbättrar den totala ekonomiska fördelen.

5.Slutord

I områden med begränsad utrymme för belastningsutveckling, få kraftkällor, stort leveransområde, allvarliga linjeavbrott, tung belastning, och ingen planerad 35 kV-understation i nära framtid, är det lämpligt att installera SVR-matringsautomatik för att kontrollera systemdriftsproblem. Detta kan inte bara effektivt kontrollera voltkvalitetsproblemet utan också minimera linjeavbrott, för att erhålla idealiska ekonomiska och sociala fördelar. Användningen av denna utrustning kan också effektivt kontrollera kostnader, förbättra driftseffektiviteten i kraftsystemet, och skapa idealiska sociala fördelar.