10kV pārdevēju sprieguma regultoru lietojumi

Lauku elektrotīkli raksturojas ar daudzajiem mezgliem, plašu griezumu un garām pārvades līnijām. Tāpat lauku elektroapgādes slodze ir izteikti sezona atkarīga. Šie īpašumi rada augstu līniju zaudējumu līmeni 10 kV lauku piegādeslīnijās, un slodziņa augstāko punktā līnijas beigu spriegums krit par pārāk zemu, izraisojot lietotāju iekārtu darbības traucējumus.

Pašlaik ir trīs bieži izmantotas sprieguma regulēšanas metodes lauku elektrotīklī:

• Elektrotīkla modernizācija ：Nepieciešama liela investīcija.

• Galvenā transformatora uzslodzes tapmainītāja pielāgošana ：Izmanto substation bus spriegumu kā atskaites punktu. Tomēr, biežas pielāgošanas ietekmē galvenā transformatora drošu darbību un nevar garantēt stabila līnijas sprieguma uzturēšanu.

• Paralēlo kondensatoru pieslēgšana ：Samazina reaktivā spēka radīto sprieguma kritumu, kad tīklā ir lielas induktīvās slodzes, tomēr sprieguma regulēšanas diapazons ir salīdzinoši īss.

Pēc galīgas diskusijas tika nolēmts izmantot jauna veida sprieguma regulēšanas ierīci — 10 kV piegādeslīnijas sprieguma regulētāju (SVR), kas efektīvi uzlaboja lauku elektrotīkla sprieguma kvalitāti. Un salīdzinot sprieguma kvalitātes uzlabošanas pasākumus tabulā zemāk, redzams, ka piegādeslīniju sprieguma regulētāju izmantošana pašlaik ir visefektīvākais veids, kā uzlabot 10 kV lauku līniju sprieguma kvalitāti.

Lietojuma piemērs

Kā piemēru var minēt 10 kV Tuanjie līniju noteiktā apgādes stacijā, kur SVR instalācijas process bija šāds:

• Identificē punktu, kur sprieguma kritums pārsniedz pieņemamo robežu.

• Izvēlas SVR jaudu, balstoties uz maksimālo slodzi šajā punktā.

• Nosaka sprieguma regulēšanas diapazonu, pamatojoties uz mērīto sprieguma kritumu.

• Izvēlas instalācijas vietu, prioritizējot pieejamību uzturēšanai.

Aprēķina metode

Līnijas parametri:

• Garums: 20 km

• Pārvadātājs: LGJ - 50

• Rezistivitāte: R₀ = 0.65 Ω/km

• Reactance: X₀ = 0.4 Ω/km

• Transformatora jauda: S = 2000 kVA

• Spēja koeficients: cosφ = 0.8

• Nominalais spriegums: Ue = 10 kV

Solis 1: Līnijas impedancijas aprēķins

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

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

• Aktīvā vara: P = S × cosφ = 2000 × 0.8 = 1600 kW

• Reaktivā vara: Q = S × sinφ = 2000 × 0.6 = 1200 kvar

Solis 2: Sprieguma krituma aprēķins
ΔU = (PR + QX)/U = (1600×13 + 1200×8)/10 = 3.04 kV

Solis 3: SVR izmēra noteikšana

• Instalācijas vieta: 10 km no avota (kritiskais punkts ar mērīto spriegumu 9.019 kV).

• Slodze kritiskajā punktā: P = 1200 kW, cosφ = 0.8 → S = 1200/0.8 = 1500 kVA.

• Atlasītā SVR jauda: 2000 kVA.

Solis 4: Sprieguma regulēšanas diapazons

• Ievades spriegums: U₁ = 9 kV (mērīts)

• Mērķa izvades spriegums: U₂ = 10.5 kV

• Nepieciešamais regulēšanas diapazons: 0～+20%.

Solis 5: Zaudējumu samazināšanas aprēķins
Pēc instalācijas:

• Atlikušais līnijas garums: L₁ = 20 km - 10 km = 10 km

• Varas zaudējumu samazinājums:
  ΔP = R₀ × L₁ × (S²/U₁² - S²/U₂²)
  = 0.65 × 10 × (1500²/9² - 1500²/10.5²)
  = 63.9 kW

• Neto samazinājums (pēc SVR zaudējumiem): 63.9 kW - 4.4 kW = 59.5 kW

Ekoniskie labumi:

• Gada enerģijas ietaupījumi: 59.5 kW × 24 h × 30 dienas × 4 mēneši ≈ 450,000 kWh

• Izdevumu samazinājums: 450,000 kWh × ¥0.33/kWh ≈ ¥60,000

• Ienākumu pieaugums: ¥80,000 gadā

• Apmaksas periods: <1 gads

Šis demonstrē, ka SVR ir visefektīvākais un ekonomiski izdevīgākais risinājums lauku sprieguma kvalitātes uzlabošanai.