10кВ підсилювачтарының қолданылуы

Ауыл шаруашылығындағы электр желілері көптеген түймелермен, жиі орналасқан, ұзын өткізгіштерге ие. Осындай қасиеттері ауыл аймағындағы электр жүктемелердің мезгілдік қарапайымдығына әкеледі. Бұл қасиеттер 10 кВ ауыл ағындарында жол жоюларының деңгейін жоғарылатып, жоғары жүктеме мезеттерінде ағын аяғындағы вольттық деңгей төмендетіледі, бұл пайдаланушы түрілерінің жабысына әсер етеді.

Азықта ауыл электр желілері үшін үш негізгі вольтты басқару ықтималдылығы бар:

• Желінің жаңартылуы: Көп жабдық қажет болады.

• Басты трансформатордың нақты затты басқару созылтушысын өзгерту: Электр станциясының автобус вольттығын салыстыру мақсатында қолданылады. Бірақ, көбінесе өзгертулер басты трансформатордың қауіпсіз жұмысына әсер етеді және стабилді ағын вольттығын қамтамасыз етеді.

• Параллель конденсаторларды ауыстыру: Желіде зор индуктивті жүктемелер бар болғанда реактивті жүкке байланысты вольттық төмендетуді азайтады, бірақ вольтты басқару диапазоны әлі де жақсы емес.

Соңғы талқылау нәтижесінде, жаңа түрдегі вольтты басқару құрылғысы - 10 кВ ағын вольтты регуляторы (SVR) қолданылуға болды, бұл ауыл электр желілеріндегі вольттың сапасын әлі де жақсартады. Вольттың сапасын жақсарту үшін қолданылатын қадамдардың салыстырмалы кестесінде көрсетілгенінен, ағын вольтты регуляторларын қолдану әзірше 10 кВ ауыл ағындарында вольттың сапасын жақсарту үшін ең эффективті әдіс деп анықталды.

Қолдану мысалы

Белгілі бір электр станциясының 10 кВ Тұрғын ағынын SVR қосу процесінің мысалы:

• Қабылданатын чек аралығындағы вольттың төмендетуін анықтау.

• Критикалық нүктедегі максималды жүктемеге негізделген SVR қабілетін таңдау.

• Өлшенген вольттың төмендетуіне қарай вольтты басқару диапазонын анықтау.

• Емханалау үшін ыңғайлы орнын таңдау.

Есептеу әдісі

Ағын параметрлері:

• Ұзындығы: 20 км

• Өткізгіш: LGJ - 50

• Омдик: R₀ = 0.65 Ω/км

• Реактивті: X₀ = 0.4 Ω/км

• Трансформатордың қабілеті: S = 2000 кВА

• Күш коэффициенті: cosφ = 0.8

• Номиналдық вольт: Ue = 10 кВ

Шаг 1: Ағын импедансын есептеу

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

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

• Активті күш: P = S × cosφ = 2000 × 0.8 = 1600 кВт

• Реактивті күш: Q = S × sinφ = 2000 × 0.6 = 1200 кВар

Шаг 2: Вольттың төмендетуін есептеу
ΔU = (PR + QX)/U = (1600×13 + 1200×8)/10 = 3.04 кВ

Шаг 3: SVR өлшемін анықтау

• Орнатылған орны: бастықтан 10 км (өлшенген вольт 9.019 кВ болатын критикалық нүкте).

• Критикалық нүктедегі жүктеме: P = 1200 кВт, cosφ = 0.8 → S = 1200/0.8 = 1500 кВА.

• Таңдалған SVR қабілеті: 2000 кВА.

Шаг 4: Вольтты басқару диапазоны

• Кірістірілген вольт: U₁ = 9 кВ (өлшенген)

• Мақсатты шығыс вольт: U₂ = 10.5 кВ

• Талап етілетін басқару диапазоны: 0～+20%.

Шаг 5: Жоюларды азайту есебі
Орнатуынан кейін:

• Қалған ағын ұзындығы: L₁ = 20 км - 10 км = 10 км

• Жоюларды азайту:
  ΔP = R₀ × L₁ × (S²/U₁² - S²/U₂²)
  = 0.65 × 10 × (1500²/9² - 1500²/10.5²)
  = 63.9 кВт

• Жалпы азайту (SVR жоюларынан кейін): 63.9 кВт - 4.4 кВт = 59.5 кВт

Экономикалық пайдасы:

• Жыл сайын энергия ақыны: 59.5 кВт × 24 сағ × 30 күн × 4 ай ≈ 450,000 кВтс

• Ақы ақысы: 450,000 кВтс × ¥0.33/кВтс ≈ ¥60,000

• Денсаулық жүйесінің артықшылығы: ¥80,000 жыл сайын

• Оқыту мерзімі: <1 жыл

Бұл SVR-лердің ауыл вольттың сапасын жақсарту үшін ең эффективті және экономикалық шешім екендігін көрсетеді.