Kateri so vidiki dizajna in uporabe avtomatskega napetostnega reguluatorja za 10 kV odvodnik?

Po izvedbi projekta za obnovo podeželske električne mreže se je podeželska distribucijska mreža bistveno izboljšala. Vendar zaradi omejitev, kot so teren, pokrajina in obseg investicije, ni postavitev optimalna. Tako presega nekaterih 10 kV napajalnih vodov razumen obseg. S spreminjanjem sezon in dnevno-nočnega cikla so prisotni znatni nihanja napetosti, kar povzroča težave, kot so podstandardna kakovost struje in relativno visoke izgube v vodovih, kar hudo vpliva na življenje in proizvodnjo kmetov. Zato ta članek oblikuje nov tip naprave za reguliranje napetosti: avtomatski regulator napetosti v odvodom.

1 Delovanje regulatorja napetosti

Avtomatski regulator napetosti je naprava, ki samodejno sledi spremembam vhodne napetosti, da zagotovi stabilno izhodno napetost. Lahko se široko uporablja v sistemih z oskrbo s strmo 6 kV, 10 kV in 35 kV, in lahko samodejno prilagaja vhodno napetost do 20% obsega. Namestitev naprave na 1/2 ali 2/3 razdalje od začetka voda lahko zagotovi kakovost napetosti voda.

V transformatorjih, kjer glavni transformator nima zmogljivosti za reguliranje napetosti pod naložo, lahko avtomatski regulator napetosti tudi namestimo na strani izhodnega voda glavnega transformatorja transformacijske postaje, da dosežemo reguliranje napetosti pod naložo. Na sekundarni strani transformatorja je več priključev. S pomočjo enojnega računalnika za nadzor vklopov in izklopov tiristorjev, ponuja različne stopnje reguliranja napetosti, s tem doseže cilj reguliranja napetosti v odvodu.

2 Nastavitev delovanja priključev regulatorja napetosti

Regulator napetosti v odvodu lahko prilagaja priključe glede na različne pogoje naložbe in spreminja razmerje preoblikovanja glede na napetost voda, da doseže reguliranje napetosti. Ima 7 priključev in 30% obseg reguliranja napetosti, kar mu omogoča, da dobro zadosti zahtevam za reguliranje napetosti na podeželju.

2.1 Načelo nastavljanja priključev regulatorja napetosti

Zaradi nihanja naložbe se bo napetost na koncu voda spremenila. Za različne padce napetosti je potrebno prilagoditi nastavitve priključev regulatorja napetosti. Slika 1 prikazuje tipično podeželsko napajalno mrežo. Tu je dolžina voda postavljena na L km, moč na koncu voda pa je postavljena na S = P + jQ MVA.

Zahteve za menjavo priključev: Zagotovite, da se napetost na koncu voda spreminja v 7% obsegu; običajno ni dovoljeno preskokov med priključi; število sprememb priključev mora biti čim manjše.

Predpostavimo, da je razmerje preoblikovanja K, napetost na začetku voda U₀, napetost na koncu voda U₁, vhodna napetost regulatorja napetosti U_in, izhodna napetost U_out, z U_out = KU_in.

Glede na model velja naslednja enačba: U₁ = U_out - ΔU₁.

Kjer je ΔU₁ padec napetosti od točke namestitve regulatorja napetosti do konca voda, x pa je razdalja od točke namestitve regulatorja napetosti do začetka voda. Sledi:

(U₀ - U_in) je padec napetosti od začetka voda do točke namestitve. α = U₀/U_out je razmerje napetosti voda pred in po točki namestitve regulatorja napetosti. Če (L - x)/x = K₁, in to vstavimo, dobimo:

Med njimi mora napetost U₁ na koncu voda zadostiti pogoju 9.7 < U₁ < 10.7. S to vstavijo v zgornjo formulo, lahko dobimo obseg U_in pod pogoji, da je K znano. Vendar je očitno, zaradi obstoja U₀/U_out, potrebno rešiti kvadratno enačbo ene spremenljivke, in bodo prisotni lažni koreni. Članek poenostavi to enačbo.

Za analizo α = U₀/U_out, U_out in U₁ imata isti trend narasta in pada. U₀ je konstanta, tako da je α = U₀/U_out, U_out obratno sorazmeren s U₁. Lahko se tudi analizira, da ko je U₁ = 9.3, α ≈ 1; in ko je U₁ = 10.7, α malo manj kot 1. Tako lahko zapišemo ograničujočo enačbo kot:

To je:

2.2 Primer nastavitve

Kot je videti iz enačbe (5), nastavitev delovanja priključev se resnično nanaša samo na vhodno napetost U_in regulatorja napetosti in razmerje K_t razdalje od točke namestitve regulatorja napetosti do dolžine voda. Ni potrebno meriti dejanske naložbe na koncu voda, kar bistveno poenostavi težave dejanskega inženiringa.

Vzemimo za primer določeno dejansko napajalno vod. Še vedno uporabimo model, prikazan na Sliki 1. Dolžina napajalnega voda je 20 km. Regulator napetosti je običajno nameščen na sredini voda. Tukaj je razdalja od začetka voda x = 9 km, in K_t = 11/9. Vstavimo v enačbo (5) in dobimo:

Za določeno lego priključev ima vhodna napetost, ki zadošča zahtevam kakovosti električne energije na koncu, zgornje in spodnje meje, ki so delovne napetosti (napetosti spremembe leg) za to lego. Vsaka lega ima svojo ustrezn