Bruksområder for 10kV fôrspanningsregulatorer

Landsbygdsnett er kjennetegnet ved mange noder, bred dekning og lange overføringslinjer. Samtidig viser elektrisk belastning i landsbygder sterk sesongmessighet. Disse egenskapene fører til høye linjeforbruk på 10 kV landsbygdsforbindelser, og under belastningshøydepunkter synker spenningen i linjens ende for lavt, noe som fører til at brukerutstyr misfungerer.

For øyeblikket finnes det tre vanlige metoder for spenningstilpasning i landsbygdsnett:

• Oppgradering av strømnettet: Krever betydelig investering.

• Justering av pålastet tapendring på hovedtransformator: Tar substation bus spenning som referanse. Imidlertid, frekvente justeringer påvirker sikker drift av hovedtransformator og kan ikke sikre stabil linjespenning.

• Skifte mellom paralelle kondensatorer: Reduserer spenningsfall forårsaket av reaktiv effekt når nettet har store induktive belastninger, men spenningstilpasningsområdet er smalt.

Etter endelig diskusjon ble det besluttet å innføre en ny type spenningstilpasser — 10 kV forbindelsesvoltage regulator (SVR), som effektivt forbedret spenningens kvalitet i landsbygdsnett. Gjennom sammenligningen av tiltak for å forbedre spenningens kvalitet i tabellen nedenfor, kan man se at bruk av forbindelsesvoltage regulatorer for tiden er den mest effektive måten å forbedre spenningens kvalitet på 10 kV linjer i landsbygdene.

Anvendelseseksempel

Som eksempel tas 10 kV Tuanjie Linje fra en viss substation, installasjonsprosessen for SVR er som følger:

• Identifiser kritisk punkt der spenningsfallet overstiger akseptable grenser.

• Velg SVR kapasitet basert på maksimal belastning ved kritisk punkt.

• Bestem spenningstilpasningsområde ut fra det målte spenningsfallet.

• Velg installasjonssted med prioritet på vedlikeholdsvennlighet.

Beregningsmetode

Linje parametre:

• Lengde: 20 km

• Ledning: LGJ-50

• Spenningsmotstand: R₀ = 0.65 Ω/km

• Reaktans: X₀ = 0.4 Ω/km

• Transformator kapasitet: S = 2000 kVA

• Effektfaktor: cosφ = 0.8

• Nominell spenning: Ue = 10 kV

Steg 1: Beregn linje impedans

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

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

• Aktiv effekt: P = S × cosφ = 2000 × 0.8 = 1600 kW

• Reaktiv effekt: Q = S × sinφ = 2000 × 0.6 = 1200 kvar

Steg 2: Spenningsfall beregning
ΔU = (PR + QX)/U = (1600×13 + 1200×8)/10 = 3.04 kV

Steg 3: SVR størrelsesbestemmelse

• Installasjonssted: 10 km fra kilden (kritisk punkt med målt spenning 9.019 kV).

• Belastning ved kritisk punkt: P = 1200 kW, cosφ = 0.8 → S = 1200/0.8 = 1500 kVA.

• Valgt SVR kapasitet: 2000 kVA.

Steg 4: Spenningstilpasningsområde

• Inngangsspenning: U₁ = 9 kV (målt)

• Målspenning: U₂ = 10.5 kV

• Påkrevd reguleringsområde: 0～+20%.

Steg 5: Tap reduksjon beregning
Etter installasjon:

• Gjenstående linjelengde: L₁ = 20 km - 10 km = 10 km

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

• Netto reduksjon (etter SVR-tap): 63.9 kW - 4.4 kW = 59.5 kW

Økonomiske fordeler:

• Årlig energisparing: 59.5 kW × 24 h × 30 dager × 4 måneder ≈ 450,000 kWh

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

• Inntektsøkning: ¥80,000 årlig

• Tilbakebetalingstid: <1 år

Dette demonstrerer at SVR-er er den mest effektive og økonomiske løsningen for å forbedre spenningens kvalitet i landsbygdsnett.