Hvaða hönnun og notkunarmál tengjast sjálfvirkri spennureglara fyrir 10 kV útveg?

Eftir hæðun sveitarrafmynnisins hefur sýðanet sem á við sveitarálagið marktæklega bæst. En vegna ógnar af formálum eins og landform, landslag og fjárhagsstærð er skipulagin ekki fullkomnast. Þar af leiðandi fer raforkugjöf sumra 10 kV línna yfir röklega mörk. Með skiptingum ár og dagsins eru mikil spennubreytingar, sem valda málefnum eins og undirstanda gæði raforku og hærum línuhrópum, sem hafa mikil áhrif á búaferð og framleiðslu bændanna. Þess vegna er í þessu ritgerðum hönnuð nýgerð spennureglnemi: sjónsátt spennureglnemi.

1 Virkningshætti spennureglnemsins

Sjónsátt spennureglnemi er tæki sem sjálfvirklega fylgir breytingum á inntaksspennu til að tryggja örugga úttaksspenu. Hann getur verið víða notaður í 6 kV, 10 kV og 35 kV raforkuskerjunum og getur sjálfkrafa stillt inntaksspennu innan 20% mörk. Með uppsetningu tækisins á 1/2 eða 2/3 af lengd línunnar er spennugæði línunnar tryggð.

Fyrir rafstöðvarnar þar sem aðalrafþverarnar hafa ekki virkni til að regla spennu meðan á lag er, getur sjónsátt spennureglnemi verið sett upp á útflutningslínuna hjá aðalrafþverri stöðvarnar til að ná virkni til að regla spennu meðan á lag er. Eru nokkrir tengipunktar á önnu rafræningans. Með notkun einchip mikrotölva til að stjórna opnun og lokun thyristara er veitt mismunandi stig af spennureglun, sem þannig nálgast markmiðið með spennureglun á línunni.

2 Stilling á spennureglnemisvirkaðspennu

Sjónsátt spennureglnemi getur breytt tengipunktum eftir mismunandi laufþungum og breytt spennaþrópun eftir línuspennu til að ná spennureglun. Hann hefur 7 tengipunkta og 30% spennureglunarbil, sem gerir hann vel aðeins við sveitarreglunarbeiðnir.

2.1 Grunnvallarhugmynd um stillingu á spennureglnemisvirkaðspennu

Vegna laufþungabreytinga mun spennan í lokinu á línunni breytast. Til að regla spennureglnemisstillinguna er nauðsynlegt að stilla tengipunktana. Mynd 1 sýnir típað sveitarrafnet. Hér er línulengdin sett sem L km og raforka í lokinu á línunni sett sem S = P + jQ MVA.

Krafðar fyrir tengipunktastillingu: Tryggja að spennan í lokinu á línunni breytist innan 7% mörk; almennt er ekki leyft að hoppa yfir tengipunkta; fjöldi tengipunktastillinga ætti að vera sem minnstur.

Gerum ráð fyrir að spennaþrópun sé K, spennan í byrjun línunnar U₀, spennan í lokinu á línunni U₁, inntaksspennan á spennureglneminu U_in og úttaksspennan U_out, með U_out = KU_in.

Eftir að hafa lýst líkaninu, gildir jafnan: U₁ = U_out - ΔU₁. Í þessari jöfnu táknar ΔU₁ spennulok á milli uppsettustadsetningar spennureglnemsins og lokins á línunni, og x táknar fjarlægðina frá uppsettustadsetningu spennureglnemsins til byrjunar línunnar. Þá fylgir:

(U₀ - U_in) er spennulok á milli byrjunar línunnar og uppsettustadsetningar spennureglnemsins. α = U₀/U_out er hlutfallið á milli spennu á línunni á undan og eftir uppsettustadsetningu spennureglnemsins. Ef (L - x)/x = K₁, og setjum þetta inn, fáum við:

Meðal þess, spennan U₁ í lokinu á línunni þarf að uppfylla skilyrði 9.7 < U₁ < 10.7. Með því að setja þetta inn í ofangreindu jöfnunni, fæst bil U_in þegar K er vitað. En augljóst er að vegna tilgangs U₀/U_out er nauðsynlegt að leysa andhverfu jöfnu með einni óþekktu, og verður þá vandamál með villurætur. Ritgerðin einfaldar þessa jöfnu.

Til greiningar á α = U₀/U_out, U_out og U₁ hafa sama stigbreytingu. U₀ er fast, svo α = U₀/U_out, U_out er andhverft hlutfall við U₁. Getur einnig verið greint að þegar U₁ = 9.3, α ≈ 1; og þegar U₁ = 10.7, α er aðeins minni en 1. Þannig getur skilyrðisjafnan verið skrifuð sem:

Það er:

2.2 Dæmi um stillingu

Sjá má úr Jöfnu (5) að stilling virkaðspennu tengipunkta ber aðeins við inntaksspennu U_in spennureglnemsins og hlutfall K_t milli fjarlægðar fra spennureglnemsuppsettustadsetningu og línulengd. Það er ekki nauðsynlegt að mæla raflauf í lokinu á línunni, sem mikið einfaldar erfð við raunverulegar verkstæði.

Tekið er til dæmis einkert rafleysulínu. Notuð er sama líkaninu sem mynd 1 sýnir. Lengd rafleysulínunnar er 20 km. Spennureglnemi er venjulega sett í miðju línunnar. Hér er fjarlægðin frá byrjun línunnar tekin sem x = 9 km, og K_t = 11/9. Setja inn í Jöfnu (5), fáum við:

Fyrir ákveðinn tengipunkt, er til bil inntaksspennu sem uppfyllir gæðiskröfur raforku í lokinu á línunni, sem eru efri og neðri mörk, sem eru virkaðspennur fyrir þann tengipunkt. Hver tengipunkt hefur sinn samsvarandi virkaðspennu, og þetta samband er auðveldara að sjá á töluás.

Meðal þess, Tengipunktur 1 er ekki notaður vegna þess að undir venjulegum skilyrðum mun inntaksspennan aldrei fara yfir efri mörk þessara tengipunkta. Tengipunktur 1 getur verið notaður fyrir sérstök verkstæði, eins og einhvers konar brottnám við einhliða jarðtengingu. Hér er lýst skiftskilyrðum þegar tengipunktur nálgast virkaðspennu:

Skal athuga að þegar skipt er niður frá tengipunkti 4, skipt er beint niður í tengipunkt 2. Þetta er vegna þess að neðri mörk tengipunkta 3 og 4 eru mjög nær. Ef spennan breytist mikið, þá gæti verið nauðsynlegt að skipta strax niður í tengipunkt 2 eftir skipti frá tengipunkti 4 til 3, sem hækkar fjölda aðgerða. Til að draga úr fjölda aðgerða, er leyft skipti yfir tengipunkta.

3 Hönnun á skiptistjórnunartækjum

Nú er algengt að nota motor til að hreyfa skiptiblöð spennureglnemsins. En hvernig á að tryggja hratt og nákvæmt snúning motor var alltaf vandamál. Til að ná betri stjórnun, er thyristastjórnunarkerfi notað í þessu ritgerðu.

3.1 Grunnvallarhugmynd um thyristastjórnun

Thyristorar geta verið notaðir til að stjórna hávirðisstraumakerjum með veikum straumi. Sjónsátt spennureglnemi notar 7 par tvístefnu thyristora til að stjórna tengipunktum, eins og sýnt er í Mynd 2. Hvert par thyristora er tengt mismunandi vindingum rafræningans, sem svara til mismunandi spennaþrópa.

3.2 Hönnun á einchip mikrotölva skiptistjórnunartækjum

Stjórnun tvístefnu thyristora krefst aðeins spennaframlag frá TTL portum og getur verið tengdur beint við úttakshorn einchip mikrotölva. Til að vista úttakshorn, er búið að nota 3 horn, og tengt er ytri 3-til-8 dekóðeri til að stjórna 7 tengipunktum, eins og sýnt er í Mynd 3.

4 Hönnun á smárækt stjórnakerfi

Fyrir spennureglnemi með stjórnuntólva, er aðeins sjálfvirk spennureglun ekki nógu, og er ekki fullt nýtt gagn af einchip mikrotölva. Fullt stjórnukerfi, eins og sýnt er í Mynd 4, inniheldur einnig lyklaborðsinntak, sýnishorn, draðlaust samskipti, ytri klukku, ytri geymslu og villustjórnun.

Lyklaborðsinntak leyfir að breyta forritum, draðlaust samskipti leyfir rauntíma ljós á aðgerðum spennureglnemsins. Ytri klukka tryggir tímaupptökur meðan einchip mikrotölva er utan orku. Ytri geymsla varar stórt magn kerfisgagna til framtíðar rannsóknar. Villustjórnun leyfir einchip mikrotölva að fara í sérstakt aðgerðarham á óvenjulegum skilyrðum til að tryggja rafleysu, varar hana við skemmdir og samstarfar við fluttarskyddatæki til að varðveita rafleysulínur.

5 Ályktun

Með að byggja rafleysulíkani og framkvæma laufþungareikninga, eru stillingarreglur fyrir spennureglnemisvirkaðspennu ákveðnar. Fyrir stjórnun rafræningastillinga, er venjulegt flötstjórnunarmáti skipt út fyrir einfaldara og hrövra thyristorstjórnun, sem hefur einfalda hönnun og góð stjórnunargildi. Sjónsátt spennureglnemi hefur víða spennureglunarbil, sem gerir honum möguleika að tryggja spennugæði rafleysulínanna.