Kielajn konstruajn kaj aplikaĵajn aspektojn havas la 10KV alimentilo-avtomata voltregulilo?
Post la renovigon de la ruraj elektraj retoj, la distribua reto en la ruroj ricevis signifan plibonigon. Tamen, pro limigoj kiel tereno, pejzaĝo, kaj investa skalo, la aranĝo ne estas optimuma. Kiel rezulto, la radiuso de la elektrosupplyado de kelkaj 10 kV transdonlinioj superas la racian gamon. Kun la ŝanĝoj de la sezonoj kaj tagoktaro, okazas markaj fluktuoj de la voltajo, kaŭzantaj problemojn kiel subnorma qualito de la energio kaj relative alta linia perdo, kiuj serioze afektas la vivon kaj produktion de la agristoj. Do, ĉi tiu artikolo dezenas novan tipojn de voltaj regiloj: la automata voltregilo por distribuiloj.
1 Funkcioprinicipo de la Voltregilo
Aŭtomata voltregilo estas aparato, kiu aŭtomate sekvas ŝanĝojn de la eniga voltajo por certigi stabilan eligan voltajon. Ĝi povas esti larĝe uzata en 6 kV, 10 kV, kaj 35 kV supplysistemoj, kaj povas aŭtomate regi la enigan voltajon en gamo de 20%. Instalado de la aparato je distanco de 1/2 aŭ 2/3 de la komenco de la linio povas certigi la qualiton de la linia voltajo.
Por substacioj, kie la ĉeftransformilo ne havas kapablon de regado de la voltajo sub lastaĵo, la aŭtomata voltregilo ankaŭ povas esti instalita sur la eliga flanko de la ĉeftransformilo de la substacio por atingi regadon de la voltajo sub lastaĵo. Estas pluraj kontraktoj sur la dua flanko de la transformilo. Per uzo de unuĉipa mikrokomputilo por kontroli la enŝaltadon kaj malŝaltadon de tiristoroj, oni provizas diversajn nivelojn de voltaj regado, do atingante la celon de regado de la voltajo de la distribuilo.
2 Agordado de la Kontraktŝanĝa Ago-Voltajo de la Voltregilo
La voltregilo por distribuilo povas ŝanĝi kontraktojn laŭ diversaj ŝarĝaj kondiĉoj kaj ŝanĝi la transformrilaton laŭ la linia voltajo por atingi voltan regadon. Ĝi havas 7 kontraktojn kaj gamon de 30% por voltregado, tial bone povas kontentigi la bezonojn de rura voltregado.
2.1 Principo de Agordado de la Kontraktŝanĝa Voltajo de la Voltregilo
Pro ŝarĝaj fluktuoj, la voltajo ĉe la fino de la linio ŝanĝiĝos. Por diversaj voltaj faladoj, necesas regi la agordon de la kontraktoj de la voltregilo. Figuro 1 montras tipan ruran transdonreton. Ĉi tie, la longeco de la linio estas agordita al L km, kaj la potenco ĉe la fino de la linio estas agordita al S = P + jQ MVA.
Bezonoj pri kontraktŝanĝado: Certigi, ke la voltajo ĉe la fino de la linio varias en gamo de 7%; ĝenerale, saltado de kontraktoj ne estas permesata; la nombro de kontraktŝanĝadoj devus esti kiel minimuma eble.
Supozu, ke la transformrilato estas K, la voltajo ĉe la komenco de la linio estas U0, la voltajo ĉe la fino de la linio estas U1, la eniga voltajo de la voltregilo estas Uin, kaj la eliga voltajo estas Uout, kun Uout=KUin.
Laŭ la modelo, la sekvanta ekvacio validas:U1=Uout−ΔU1.
Kie Δ U1 estas la voltaj falado de la montlopunkto de la voltregilo ĝis la fino de la linio, kaj x estas la distanco de la montlopunkto de la voltregilo ĝis la komenco de la linio. Sekve:
(U0 - Uin) estas la voltaj falado de la komenco de la linio ĝis la montlopunkto.α = U0/Uout estas la linia voltaj-nivela proporcio antaŭ kaj post la montlopunkto de la voltregilo. Lasu (L−x)/x=K1, kaj anstataŭigante ĝin, ni ricevas:
Inter ili, la voltajo U1 ĉe la fino de la linio devas kontenti la kondiĉon 9.7 < U1 < 10.7. Anstataŭigante ĝin en la supra formulo, oni povas ricevi la gamon de Uin sub la kondiĉo, ke K estas konata. Tamen, evidente, pro la ekzisto de U0/Uout, necesas solvi kvadratan ekvacion de unu variablo, kaj estos la problemo de falsaj radikoj. La artikolo simpligas ĉi tiun ekvacion.
Por analizo de α=U0/ Uout, Uout kaj U1 havas saman kreskan aŭ malkreskan tendencon. U0 estas konstanto, do α=U0/ Uout, Uout estas inverse proporcia al U1. Oni ankaŭ povas analizi, ke kiam U1 = 9.3, α≈1; kaj kiam U1=10.7, α estas iom malpli ol 1. Tial, la limiga ekvacio povas esti skribita kiel:
Tio estas:
2.2 Ekzemplo de Agordo
Kiel oni povas vidi el Formulo (5), fakte, la agordo de la kontraktŝanĝa ago nur rilatas al la eniga voltajo Uin de la voltregilo kaj la proporcio Kt de la distanco de la montlopunkto de la voltregilo al la longeco de la linio. Ne necese estas mezuri la efektivan ŝarĝon ĉe la fino de la linio, kio grandegre simpligas la malfacilecon de la reala inĝenierado.
Prenu certan realan transdonlinion kiel ekzemplon. Ankorau uzu la modelon montran en Figuro 1. La longeco de la transdonlinio estas 20 km. La voltregilo kutime estas instalita en la mezo de la linio. Ĉi tie, la distanco de la komenco de la linio estas prenita kiel x = 9, km, kaj Kt = 11/9. Anstataŭigu ĝin en Formulo (5), kaj ni povas ricevi:
Por certa kontraktpozicio, la eniga voltaja gamo, kiu kontentigas la qualitajn bezonojn de la energio ĉe la fino, havas supran kaj suban limon, kiuj estas la operaciaj voltajoj (ŝanĝaj voltajoj) por tiu kontrakto. Ĉiu kontrakto havas sian respondan operacian voltajon, kaj ĉi tiu rilato povas esti pli intuicia sur la nombra akso.
Inter ili, Kontrakto 1 ne estas uzata, ĉar sub normalaj kondiĉoj, la eniga voltajo ne superos la supran limon de tiu kontrakto. Kontrakto 1 povas esti uzata kiel speciala operacia kondiĉo, kiel tolera operacio dum unu-faza tera mallonga cirkvito. Jen estas la ŝanĝaj kondiĉoj, kiam la kontrakto atingas la agon de voltajo:
Notu, ke dum malsuprenŝanĝado de kontrakto 4, ĝi direktas malsupren al kontrakto 2. Ĉi tio estas pro tio, ke la malsuperaj agonlimoj de kontrakto 3 kaj 4 estas relativaj proksimaj. Se la voltajo ŝanĝiĝas grandega, post malsuprenŝanĝado de kontrakto 4 al 3, eble necesos tuj malsuprenŝanĝi al kontrakto 2, kio pligrandigas la nombron de agoj. Do, por redukti la nombron de agoj, permesas sin transkontrakta ŝanĝado.
3 Desegno de la Kontraktŝanĝa Kontrolilo
Aktuale, la komune adoptata metodo de kontraktŝanĝado estas uzi motoron por divenigi la movadon de la kontraktŝanĝila lameto. Tamen, kiel certigi la rapidan kaj akcuran rotacion de la motoro ĉiam estis problemo. Por atingi pli bonan kontrolan efikon, ĉi tiu artikolo adoptas sistemon de tiristora kontrolado.
3.1 Principo de Tiristora Kontrolo
Tiristoroj povas esti uzitaj por realigi la kontrolon de alt-potencaj cirkvoj per malfortaj elektrafluoj. La voltregilo por distribuilo uzas 7 parojn de duflankaj tiristoroj por kontrolado de kontraktoj, kiel montras Figuro 2. Ĉiu paro de tiristoroj estas konektita al diversaj vinjoj de la transformilo, do responde al diversaj transformrilatoj.
3.2 Desegno de Unuĉipa Mikrokomputila Kontraktŝanĝa Kontrolilo
La kontrolado de duflankaj tiristoroj nur postulas voltan drivan de TTL-portcirkvoj kaj povas esti direkte konektita al la eliga pordo de la unuĉipa mikrokomputilo. Por savado de eligaj pordoj, nur 3 pordoj estas uzitaj, kaj eksterligita 3-a al 8-a dekodeblo estas konektita por divenigi la kontrolon de 7 kontraktaj pozicioj, kiel montras Figuro 3.
4 Desegno de la Inteligenta Kontrolsistema
Por voltregilo kun kontrolchipo, havi nur la funkcion de aŭtomata voltregado estas sufiĉe, kaj ĝi ankaŭ ne povas plene utiligi la performon de la unuĉipa mikrokomputilo. Kompleta kontrolsistema, kiel montras Figuro 4, ankaŭ inkluzivas klavaran enigon, vidan cirkvon, senfilan kommunikadon, eksteran horloĝon, eksteran memoron, kaj defektan protekton.
Klavara enigo ebligas programajn agordojn, senfila komunikado permesas realtempan monitoradon de la operacio de la voltregilo. La ekstera horloĝo certigas tempregistron dum la malfunciiĝo de la unuĉipa mikrokomputilo. Ekstera memoro sekure konservas masivajn sistemoperaciadatumojn por estontaj esploroj. Defekta protekto faras, ke la unuĉipa mikrokomputilo eniras specialan operacian modon sub anormalaj kondiĉoj por kontentigi la taskojn de la transdonado, protektas ĝin kontraŭ difektoj, kaj kunlaboras kun relaisprotektaj aparatoj por protekti la transdonliniojn.
5 Konkludo
Per konstruo de modelo de transdonlinio kaj kalkulado de ŝarĝfluoj, la reguloj por agordo de la kontraktŝanĝa ago-voltajo de la voltregilo estas determinitaj. Por la kontrolado de la kontraktoj de la transformilo, tradicia mekanika kontrolado estas anstataŭigita per pli oportuna kaj pli rapida tiristora kontrolado, kun simpla desegno kaj bona kontrola efiko. La aŭtomata voltregilo por distribuilo havas vastan gamon de voltregado, efike garantias la qualiton de la voltajo de la transdonlinioj.
