Applicationes SVR (Regulatorum Automaticorum Tensionis in Distributore) in Reticulis Distributionis Ruralibus

1 Introductio

Cum stabili crescimento economiae nationis, demanda electricitatis crescit. In reticulis ruralibus, onus crescens, distributio inaequalis alimentationis electricae et limitata regulatio tensionis rete principale relinquent quasdam lineas longas de 10 kV (quae excedunt standardes radius nationales) in regionibus remotis/reticulis debilibus. Hae lineae faciunt vultum qualitati tensionis deteriori, factori potentiae parvo et perditis magnis. Propter restrictiones costi et investimenti, nodi altae tensionis multitudine vel expansio reticuli non sunt factibili. Regulator automaticus tensionis feeder de 10 kV offert solutionem technicam pro problematis longi-radius, parva-tensionis.

2 Principium Operativum Regulatoris Tensionis

Regulator automaticus SVR habet circuitum principalem (autotransformator triphasica + commutator tap-on-load, structura in Figura 1) et unitatem controlis. Nucleus eius habet spira shunt, series et controlis tensionis:

• Spira series: Multi-tapped, connecta inter input/output per commutatorem tap, adjustat tensionem output.

• Spira shunt: Windings communis, generat campos magneticos transferendi energiam.

• Spira tensionis controlis: Wound super spiram shunt, alit controller/motor et praebet tensionem mensurandi.

Logica operativa: Positiones tap super spira series (per commutatorem on-load) mutant rationes turnorum input-output, adjustantes tensionem output. Commutatores on-load solent habere 7 vel 9 dentes (selectibilis usui secundum necessitates). Ratio turnorum primarius-secundarius regulatoris congruit transformatoribus, id est:

3 Exemplum Applicationis

3.1 Status Lineae

Linea de 10 kV habet longitudinem trunci principalis de 15.138 km, utentes duobus modellis conductoris: LGJ - 70mm² et LGJ - 50mm². Capacitas totalis transformatorum distributionis est 7260 kVA. In periodis onus maximae, tensio lateralis 220V distributionis transformatorum in mediis et posterioribus sectionibus lineae cadit ad tam parvam quam 175V.

Pro linea LGJ - 70, resistentia per kilometrum est 0.458 Ω et reactantia per kilometrum est 0.363 Ω. Deinde, resistentia et reactantia lineae ab substatione ad polem 97# trunci principalis sunt respectu:

R = 0.458 × 6.437 = 2.95Ω

X = 0.363 × 6.437 = 2.34Ω

Secundum capacitatem transformatorum distributionis et ratum onus lineae, perditio tensionis ab substatione ad polem 97# trunci principalis potest calculari ut:

• Δu — Perditio tensionis lineae, unitas: kV.

• R — Resistentia lineae, unitas: Ω.

• X — Reactantia lineae, unitas: Ω.

• r — Resistentia per unitatem longitudinis, unitas:Ω.

• x — Reactantia per unitatem longitudinis, unitas: Ω.

• P — Potentia activa lineae, unitas: kW.

• Q — Potentia reactiva lineae, unitas: kvar.

Deinde, tensio ad polem 97# trunci principalis est tantum: 10.4 - 0.77 = 9.63 kV ad polem 178 potest calculari ut: 8.42 kV.Tensio ad fine lineae est: 8.39 kV.

3.2 Solutiones

Ut qualitatem tensionis tueatur, principalia methoda et measures regulationis tensionis in reticulis distributionis mediae et parvae tensionis includunt sequentes aspectus:

• Construere novam substationem de 35 kV ad breviandum radius alimentationis lineae de 10 kV.

• Substituere sectio transversa conductoris ad reducendum ratum onus lineae.

• Instalare compensationem potentiae reactivae pro linea. Haec methodus habet regulatum effectum parvum pro casibus cum lineis longis et onus magnis.

• Instalare regulator automaticus tensionis feeder SVR. Id habet gradum automatismi altum, bonum effectum regulationis tensionis et usum flexibilem. Subter, tres methodi comparantur schemata pro meliorando qualitate tensionis ad fine lineae de 10 kV.

3.2.1 Schematum Constructionis Novae Substationis de 35 kV

Analyse Effectus Expectati: Construendo novam substationem potest breviare radius alimentationis, meliorare tensionem terminalis lineae longioris et augmentare qualitatem alimentationis. Haec schema potest bene solvere problemam tensionis, sed investitio est relativiter magna.

3.2.2 Schematum Reformationis Trunci Principalis de 10 kV

Mutare parametri lineae praecipue involvit incrementum sectionis transversae conductoris. Pro lineis cum usuariis dispersis et sectionibus transversis parvis, component resistentia in perditione tensionis occupat proportionem magnam. Ergo, reducendo resistentiam conductoris potest effici certus effectus regulationis tensionis. Tensio terminalis de 10 kV potest ajustari de 8.39 kV ad 9.5 kV.

3.2.3 Schematum Installationis Regulatoris Automatici Tensionis Feeder SVR

Instalare 1 set de 10 kV regulatoribus automaticis tensionis ad solvendum problemam tensionis parvae ad termino lineae post polem 161.

Analyse Effectus Expectati: Tensio terminalis de 10 kV potest ajustari de 8.39 kV ad 10.3 kV.

Post comparationem, tertium solutio est maxime oeconomicum et practicum. Dispositivum completum regulatoris automatici tensionis feeder SVR assequit stabilisationem tensionis output per adjustmentem rationis turnorum autotransformatoris triphasici et habet sequentes maiora beneficia:

• Potest realizzare regulationem tensionis automaticam et on-load. Ipse transformator adhibet autotransformator triphasicus stellatus, qui habet capacitas magnam et volumen parvum et potest erigi inter duos polos (S ≤ 2000 KVA).

• Range regulationis tensionis est generaliter - 10% ~ + 20%, quod potest satisfacere requisitis tensionis.

Secundum calculi theoretici, recommendatur instalare regulator automaticus tensionis feeder SVR cum modello SVR - 5000/10 - 7 (0 ~ + 20%) in trunci principalis. Post installationem regulatoris, maximum tensionis polemi 141 potest ajustari ad:

U₁₆₁=U×10/8=10.5 kV

In formula:

• U₁₆₁ — Tensio puncti installationis post installationem regulatoris.

• 10/8 — Maximus ratio turnorum regulatoris cum range regulationis tensionis 0 ~ + 20%.

Operatio actualis probavit functionem et performance dispositivi completi regulatoris automatici tensionis feeder SVR, qui automaticiter sequitur mutationes tensionis input ad assecurandam constantem tensionem output, esse valde stabilis, et efficax in governance tensionis parvae.

3.2.4 Analyse Beneficio

Usus regulatoris tensionis SVR in linea salvat magnam quantitatem fundorum comparate ad constructionem novae substationis vel substitutionem conductorum. Non solum tensio lineae incrementatur ad satisfaciendum regulamentis relevantibus nationibus, resultans in bonis beneficiis socialibus; quando onus lineae manet immutatum, incrementum tensionis lineae reducit currentem lineae, ad certum gradum reducens perditias lineae, assequens scopum reductionis perditiarum et conservationis energiae, et meliorans beneficia economicos enterprise.

4 Conclusio

Pro regionibus cum potentiis growthis onus limitatis, praecipue reticulis electricis ruralibus featuring lineas longas de 10 kV—ubi puncta alimentationis insufficiunt, radii alimentationis magni, perditiae lineae altae, onus superburdened, et nulla proxima substationis alimentationis de 35 kV disponibilis in medio tempore—regulator automaticus tensionis feeder SVR offert solutionem. Id address low voltage quality and high electrical energy losses sine necessitate construendi vel morandi constructionem substationis de 35 kV.

Hoc approach delivers significant social and economic benefits. Additionally, with an investment cost roughly one-tenth of building a new 35 kV substation, the SVR is highly worthy of promotion in rural power grid applications.