Mga Application ng 10kV Feeder Voltage Regulators

Ang mga rural power grid ay may maraming nodes, malawak na saklaw, at mahabang transmission lines. Samantalang ang electrical load sa mga rehiyong rural ay nagpapakita ng matibay na seasonality. Ang mga katangian na ito ay nagdudulot ng mataas na line losses sa 10 kV rural feeders, at sa panahon ng peak load, ang voltage sa dulo ng linya ay bumababa nang sobra, na nagdudulot ng hindi pagtatrabaho ng mga equipment ng user.

Kasalukuyan, may tatlong karaniwang paraan ng voltage regulation para sa mga rural power grids:

• Pag-upgrade ng power grid: Nangangailangan ng malaking investment.

• Pag-aadjust ng on-load tap-changer ng main transformer: Ginagamit ang substation bus voltage bilang reference. Gayunpaman, ang madalas na adjustment ay nakakaapekto sa ligtas na operasyon ng main transformer at hindi makakatitiyak ng istable na line voltage.

• Paggamit ng shunt capacitors: Nagbabawas ng voltage drop dahil sa reactive power kapag ang grid ay may malaking inductive loads, ngunit ang range ng voltage regulation ay maikli.

Matapos ang huling talakayan, itinuturing na tanggap ang paggamit ng bagong uri ng voltage regulation device — ang 10 kV feeder voltage regulator (SVR), na efektibong nag-improve ng kalidad ng voltage ng rural power grid. At sa pamamagitan ng paghahambing ng mga hakbang upang mapabuti ang kalidad ng voltage sa sumusunod na talahanayan, maaaring makita na ang paggamit ng feeder voltage regulators ang pinakamabisang paraan ngayon upang mapabuti ang kalidad ng voltage ng 10 kV lines sa rural areas.

Halimbawa ng Paggamit

Bilang halimbawa, ang 10 kV Tuanjie Line ng isang tiyak na substation, ang proseso ng pag-install ng SVR ay kasunod:

• Tuklasin ang critical point kung saan ang voltage drop ay lumampas sa acceptable limits.

• Piliin ang capacity ng SVR batay sa maximum load sa critical point.

• Tukuyin ang range ng voltage regulation batay sa sukat ng voltage drop.

• Piliin ang lokasyon ng installation na priorito ang accessibility para sa maintenance.

Paraan ng Pagkalkula

Line Parameters:

• Length: 20 km

• Conductor: LGJ - 50

• Resistivity: R₀ = 0.65 Ω/km

• Reactance: X₀ = 0.4 Ω/km

• Transformer Capacity: S = 2000 kVA

• Power Factor: cosφ = 0.8

• Rated Voltage: Ue = 10 kV

Step 1: Calculate Line Impedance

• Resistance: R = R₀ × L = 0.65 × 20 = 13 Ω

• Reactance: X = X₀ × L = 0.4 × 20 = 8 Ω

• Active Power: P = S × cosφ = 2000 × 0.8 = 1600 kW

• Reactive Power: Q = S × sinφ = 2000 × 0.6 = 1200 kvar

Step 2: Voltage Drop Calculation
ΔU = (PR + QX)/U = (1600×13 + 1200×8)/10 = 3.04 kV

Step 3: SVR Sizing

• Installation Location: 10 km from the source (critical point with measured voltage 9.019 kV).

• Load at Critical Point: P = 1200 kW, cosφ = 0.8 → S = 1200/0.8 = 1500 kVA.

• Selected SVR Capacity: 2000 kVA.

Step 4: Voltage Regulation Range

• Input Voltage: U₁ = 9 kV (measured)

• Target Output Voltage: U₂ = 10.5 kV

• Required Regulation Range: 0～+20%.

Step 5: Loss Reduction Calculation
Post-installation:

• Remaining Line Length: L₁ = 20 km - 10 km = 10 km

• Power Loss Reduction:
  ΔP = R₀ × L₁ × (S²/U₁² - S²/U₂²)
  = 0.65 × 10 × (1500²/9² - 1500²/10.5²)
  = 63.9 kW

• Net Reduction (after SVR loss): 63.9 kW - 4.4 kW = 59.5 kW

Economic Benefits:

• Annual Energy Savings: 59.5 kW × 24 h × 30 days × 4 months ≈ 450,000 kWh

• Cost Savings: 450,000 kWh × ¥0.33/kWh ≈ ¥60,000

• Revenue Increase: ¥80,000 annually

• Payback Period: <1 year

Ito ay nagpapakita na ang mga SVRs ang pinakamabisang at ekonomikal na solusyon para sa pagpapabuti ng kalidad ng voltage sa rural areas.