تحليل تطبيقات مجموعات تنظيم الجهد التلقائي لمغذي SVR

إدارة "الجهد المنخفض" هي هدف أساسي لشركات الطاقة لتوفير الخدمة الكهربائية للعملاء. بعد بناء وتجديد شبكات الطاقة الريفية على نطاق واسع، تم تحسين خطوط الجهد العالي 10 كيلوفولت والخطوط ذات الجهد المنخفض بشكل كبير. ومع ذلك، بسبب الميزانيات المحدودة، يكون طول الخطوط المزودة بالطاقة في بعض المناطق النائية طويلًا جدًا، مما يجعل من الصعب ضمان الجهد في نهاية الخطوط. مع التطور الاقتصادي، تتزايد متطلبات العملاء للجودة الكهربائية. يتم تعزيز وتنفيذ معايير صارمة. أصبحت إدارة الجودة الشاملة للطاقة مسؤولية مشتركة بين المجتمع والشركات، وسيتم تقوية الدور الداعم للطاقة عالية الجودة للاقتصاد بشكل أكبر. يقوم جهاز تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR بحل مشكلة "الجهد المنخفض" للشبكة بكفاءة.

1 حالة الخط

خط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت التابع لمحطة تزويد الطاقة المركزية في المنطقة مسؤول عن تزويد ست قرى وأربعين قرية (تجمعات) وألف وأربعمائة وأربعة أسر في بلدة معينة بالكهرباء؛ طول الخط هو 49.5321 كم، وتستخدم الموصلات أنواع LGJ-70 وLGJ-50 وLGJ-35؛ السعة الإجمالية لمحولات التوزيع هي 7343 كيلوفولت أمبير (58 وحدة/2353 كيلوفولت أمبير تحت إدارة المكتب، 66 وحدة/5040 كيلوفولت أمبير ذاتية الصيانة)، مع 832 برجاً؛ تم تركيب مكثفات بسعة 150 كيلوفار و300 كيلوفار على الأعمدة رقم 9 و26 من الفروع على التوالي؛ خسارة الخطوط ذات الجهد العالي هي 16.43%، والاستهلاك السنوي للطاقة هو 5.33 جيجاواط ساعة؛ طول الخط من خط سانشينغ إلى الفرع هو 15.219 كم، ويتخطى 13 منطقة محولة نصف قطر التغذية (مع سعة 800 كيلوفولت أمبير). خلال ذروة الاستهلاك، ينخفض الجهد على الجانب 220 فولت من محول التوزيع إلى 136 فولت.

2 الحلول

لضمان جودة الجهد، فإن الأساليب الرئيسية لتنظيم الجهد وإجراءات الشبكات التوزيعية المتوسطة والمنخفضة الجهد هي كالتالي: بناء محطة تحويل 66 كيلوفولت لتقليل نصف قطر التغذية للخطوط ذات الجهد 10 كيلوفولت؛ تحديث خط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت لزيادة مقطع الموصل وتقليل معدل الحمل على الخط؛ تركيب جهاز تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR.

2.1 خطة بناء محطة تحويل 66 كيلوفولت

تعتمد استهلاك الطاقة الإنتاجية والمنزلية في بلدة معينة في منطقة معينة بشكل أساسي على الخطوط الخارجة ذات الجهد 10 كيلوفولت من محطة تحويل ميشا 66 كيلوفولت. بسبب امتداد الخطوط ذات الجهد 10 كيلوفولت بشكل كبير، يصل نصف قطر التغذية إلى 18.35 كم. تقترح هذه الخطة بناء محطة تحويل 66 كيلوفولت في مكان معين. يتم اختيار سعة المحول الرئيسي كـ 2×5000 كيلوفولت أمبير، وسيتم تشغيل وحدة واحدة في المرحلة الحالية.

• التكلفة المتوقعة: 8.9 مليون يوان

• تحليل التأثير المتوقع: يمكن لبناء محطة تحويل جديدة تقليل نصف قطر التغذية وزيادة الجهد في نهاية الخطوط الطويلة وتحسين جودة التغذية الكهربائية. إنه حل مثالي نسبيًا لحل مشكلة الجهد المنخفض. بعد التحديث، سيتم تقليل نصف قطر التغذية لخط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت من 18.35 كم إلى 9.4 كم؛ ومن المتوقع أن يتم تعديل الجهد النهائي للخط 10 كيلوفولت من 8.09 كيلوفولت إلى 10.5 كيلوفولت، ويمكن تعديل الجهد 0.4 كيلوفولت من 0.236 كيلوفولت إلى 0.38 كيلوفولت. رغم أن هذه الخطة يمكن أن تحل مشكلة الجهد بشكل فعال، إلا أن الاستثمار فيها مرتفع نسبيًا.

2.2 خطة توسيع خط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت

إجراء توسع بطول 12.5 كم على الخط الرئيسي لخط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت، واستبدال الموصلات الأصلية من نوع LGJ-70 بموصلات عازلة ذات جهد عالي من نوع LGJ-150، وإضافة 58 عمودًا من الخرسانة المسلحة بارتفاع 12 متر.

• التكلفة المتوقعة: 2.3 مليون يوان

• تحليل التأثير المتوقع: زيادة مقطع الموصل لتحسين معلمات الخط يمكن أن تقلل من نسبة المكون المقاوم في خسارة الجهد للخطوط التي تحتوي على عملاء متناثرين ومقطع موصل صغير، وبالتالي تلعب دورًا في تنظيم الجهد. بعد التحديث، يمكن تعديل الجهد النهائي للخط 10 كيلوفولت من 8.09 كيلوفولت إلى 9.9 كيلوفولت، ويمكن تعديل الجهد 0.4 كيلوفولت من 0.236 كيلوفولت إلى 0.35 كيلوفولت.

2.3 خطة تركيب جهاز تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR

تركيب جهاز تنظيم الجهد التلقائي ذو الجهد 10 كيلوفولت بطريقة محطة تحويل مقصورة على العمود رقم 141 من خط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت لحل مشكلة "الجهد المنخفض" للخط خلف العمود رقم 141.

• التكلفة المتوقعة: 0.45 مليون يوان

• تحليل التأثير المتوقع: بعد التحديث، يمكن تعديل الجهد النهائي للخط 10 كيلوفولت من 8.09 كيلوفولت إلى 10.8 كيلوفولت، ويمكن تعديل الجهد 0.4 كيلوفولت من 0.236 كيلوفولت إلى 0.37 كيلوفولت.

يظهر مقارنة الأساليب الثلاثة لتنظيم الجهد في الجدول 1، ويظهر مقارنة تأثير تحسين الجهد والاستثمارات في الشكلين 1 و2. من خلال التحليل، فإن معدات مجموعة تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR سهلة التركيب، ممكنة تقنيًا، واقتصادية وعملية، وتتوافق مع خصائص تزويد الطاقة في الشبكات الريفية، وتلبي متطلبات تحديث الشبكات الريفية. يقوم هذا الجهاز بتثبيت الجهد الخرجي من خلال تعديل نسبة اللفات في المحول الذاتي ثلاثي الأطوار ولديه مزايا كبيرة: يدعم التنظيم التلقائي للجهد تحت الحمل؛ يستخدم محولًا ذاتيًا ثلاثي الأطوار متصلاً بنظام النجمة، والذي يتمتع بسعة كبيرة وحجم صغير ويمكن رفعه بين عمودين (S≤2000 كيلوفولت أمبير)؛ مدى التنظيم يصل إلى 20%، مما يمكنه من تلبية متطلبات التنظيم للجهد بشكل كامل.

بناءً على الحسابات النظرية، وبما أن السعة خلف العمود رقم 141 هي 2300 كيلوفولت أمبير، واعتبارًا لهامش مناسب، فقد قرر تركيب جهاز تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR مع النموذج SVR-3000/10-7 (0~+20%) أمام العقدة T للعمود رقم 141 على الخط الرئيسي. بعد تركيب جهاز تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR، يمكن أن يصل الجهد في العمود رقم 56 من الفرع إلى حوالي 10.15 كيلوفولت، ويمكن أن يصل الجهد في نهاية الخط إلى حوالي 10 كيلوفولت.

3 تأثير التشغيل

في مارس 2011، مع إكمال تركيب وتجهيز معدات مجموعة تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR ذو الجهد 10 كيلوفولت على خط سانشينغ ذو الجهد 10 كيلوفولت، وفي الأشهر اللاحقة، قام شركة معينة بمراقبة الجهد في هذه المنطقة بشكل منتظم وغير منتظم. كان الجهد الثلاثي الأطوار يتقلب حول 370 فولت، وكان الجهد الأحادي الأطوار يتقلب حول 215 فولت. أثبتت الممارسة أن الوظيفة والأداء لمعدات مجموعة تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR، والتي تتبع التغييرات في الجهد الداخل تلقائيًا لضمان جهد خرج ثابت، مستقرة جدًا، وقد حققت نتائج مميزة في إدارة الجهد المنخفض.

4 تحليل الفوائد
4.1 الفوائد الاجتماعية

تتميز شبكة التوزيع ذات الجهد 10 كيلوفولت في مدينة معينة بأن خطوطها طويلة وتوزيع الأحمال عليها واسع، وتحتوي على العديد من الفروع. تتغير الأحمال الكهربائية بشكل كبير مع دورة النهار والليل والفصول. يمكن تركيب أجهزة تنظيم الجهد التلقائي عند نقطة المنتصف أو نقطتين ثلثي الخط لضمان جودة الجهد للخط بأكمله. بالنسبة للخطوط ذات الأحمال الثقيلة، حيث تسبب الأحمال الكبيرة انخفاضًا كبيرًا في الجهد، يمكن أيضًا تركيب أجهزة تنظيم الجهد التلقائي على الخطوط لتحسين جودة الجهد للخط بشكل جيد وضمان أن الجهد على جانب المستخدم يتوافق مع المعايير.

4.2 الفوائد الاقتصادية

يبلغ المسافة من نقطة التركيب إلى نهاية الخط حوالي 9.646 كم. يستخدم خط النقل موصلات من نوع LGJ-70، مع مقاومة خط تبلغ 4.42 أوم. الجهد في نقطة التركيب هو 8.67 كيلوفولت، ويتحول إلى 10.8 كيلوفولت بعد التنظيم. توفير الطاقة السنوي الإجمالي للمعدات هو 182,646 كيلوواط ساعة. حسب حساب 0.55 يوان لكل كيلوواط ساعة، فإن الفائدة الاقتصادية المباشرة السنوية لجهاز واحد تبلغ حوالي 100,400 يوان.

باستخدام جهاز تنظيم الجهد SVR لهذا الخط، يتم توفير مبالغ كبيرة من الأموال مقارنة ببناء محطة تحويل جديدة أو استبدال الموصلات. ليس فقط تم زيادة الجهد في الخط بشكل كبير ليتوافق مع اللوائح الوطنية ذات الصلة، مما يؤدي إلى فوائد اجتماعية جيدة، ولكن عندما يبقى الحمل على الخط ثابتًا، فإن زيادة الجهد في الخط يقلل من التيار في الخط، مما يقلل من خسائر الخط إلى حد ما ويحقق فوائد اقتصادية معينة. في المستقبل، ستقوم الشركة أيضًا باستخدام معدات مجموعة التنظيم التلقائي للجهد مع أجهزة التعويض التلقائي للقدرة غير النشطة على هذا الأساس، بهدف تقليل خفض الخسائر وحفظ الطاقة وتحسين الفوائد الاقتصادية للشركة.

5 الخاتمة

للمناطق ذات إمكانات تطوير الأحمال المحدودة، خاصة في الشبكات الريفية ذات الأحمال الخفيفة والخطوط الطويلة، يمكن استخدام معدات مجموعة تنظيم الجهد التلقائي للمغذي SVR لتأخير بناء محطات تحويل جديدة بجهد 66 كيلوفولت. استثمارها أقل من عشرة بالمائة من استثمار بناء محطة تحويل. ليس فقط يحل بشكل فعال مشكلة "الجهد المنخفض"، ويخفض الخسائر ويوفر الطاقة، ويحقق فوائد اجتماعية واقتصادية كبيرة للشركة، ولكنه يوفر أيضًا مبالغ كبيرة من الاستثمار. وهو يستحق الأخذ بعين الاعتبار والترويج.