Mga Aplikasyon ng 10kV Feeder Voltage Regulators

Ang mga grid ng kuryente sa rural na lugar ay may maraming nodes, malawak na saklaw, at mahabang transmission lines. Samantala, ang electrical load sa mga rural na lugar 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 masyado, na nagdudulot ng pagkabigo ng mga equipment ng user.

Sa kasalukuyan, may tatlong karaniwang paraan ng voltage regulation para sa mga grid ng kuryente sa rural na lugar:

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

• Pag-adjust ng on-load tap-changer ng pangunahing transformer: Ginagamit ang substation bus voltage bilang reference. Gayunpaman, ang madalas na adjustment ay nakakaapekto sa ligtas na operasyon ng pangunahing transformer at hindi mapapanatili ang stable na line voltage.

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

Matapos ang huling talakayan, itinuturing na ang bagong uri ng voltage regulation device — ang 10 kV feeder voltage regulator (SVR), na efektibong nag-improve ng kalidad ng voltage ng grid ng kuryente sa rural na lugar. At sa pamamagitan ng paghahambing ng mga hakbang para i-improve ang kalidad ng voltage sa sumusunod na table, makikita na ang paggamit ng feeder voltage regulators ay kasalukuyang ang pinakaepektibong paraan para i-enhance ang kalidad ng voltage ng 10 kV lines sa rural na lugar.

Halimbawa ng Application

Bilang halimbawa, ang 10 kV Tuanjie Line ng isang substation, ang proseso ng installation ng SVR ay kasunod:

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

• Pumili ng SVR capacity batay sa maximum load sa critical point.

• Tukoyin ang voltage regulation range ayon sa measured voltage drop.

• Pumili ng lokasyon ng installation na inuuna ang accessibility para sa maintenance.

Paraan ng Pagsusuri

Mga Parameter ng Linya:

• Haba: 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: Pagkalkula ng 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: Pagkalkula ng Voltage Drop
ΔU = (PR + QX)/U = (1600×13 + 1200×8)/10 = 3.04 kV

Step 3: Sizing ng SVR

• Lokasyon ng Installation: 10 km mula sa source (critical point na may measured voltage na 9.019 kV).

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

• Napiling SVR Capacity: 2000 kVA.

Step 4: Range ng Voltage Regulation

• Input Voltage: U₁ = 9 kV (measured)

• Target Output Voltage: U₂ = 10.5 kV

• Kinakailangang Range ng Regulation: 0～+20%.

Step 5: Pagkalkula ng Loss Reduction
Pagkatapos ng installation:

• Natitirang Haba ng Linya: L₁ = 20 km - 10 km = 10 km

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

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

Mga Benepisyo sa Ekonomiya:

• Taunang Savings sa Enerhiya: 59.5 kW × 24 h × 30 days × 4 months ≈ 450,000 kWh

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

• Dagdag na Income: ¥80,000 taunang

• Payback Period: <1 taon

Ito ay nagpapakita na ang SVRs ay ang pinakaepektibong at ekonomikal na solusyon para i-improve ang kalidad ng voltage sa rural na lugar.