Análisis de Aplicación de Conjuntos de Reguladores Automáticos de Voltaje para Alimentadores SVR
La gestión de "baja tensión" es un objetivo central para las empresas de energía eléctrica al servir a sus clientes. Tras la construcción y renovación a gran escala de las redes eléctricas rurales, las líneas de 10 kV y baja tensión han mejorado significativamente. Sin embargo, debido a la limitación de fondos, en algunas zonas remotas la distancia de suministro de energía es demasiado larga, lo que dificulta garantizar la tensión al final de las líneas. Con el desarrollo económico, los requisitos de los clientes en cuanto a la calidad del suministro eléctrico están aumentando. Se están promoviendo e implementando estándares estrictos. La gestión integral de la calidad del suministro eléctrico se ha convertido en una responsabilidad compartida por la sociedad y las empresas, y el papel de apoyo de la electricidad de alta calidad para la economía se fortalecerá aún más. El dispositivo de regulación automática de tensión SVR para alimentadores resuelve eficazmente el problema de "baja tensión" en la red.
1 Estado de la Línea
La línea de 10 kV Sansheng de una estación de suministro central regional es responsable de abastecer de electricidad a 6 pueblos, 40 aldeas (tuns) y 4004 hogares en un determinado municipio; la longitud de la línea es de 49,5321 km, y los conductores utilizados son de tipo LGJ-70, LGJ-50 y LGJ-35; la capacidad total de los transformadores de distribución es de 7343 kVA (58 unidades/2353 kVA gestionadas por la oficina, 66 unidades/5040 kVA mantenidas por sí mismas), con 832 postes; se instalaron condensadores de 150 kvar y 300 kvar en los postes No. 9 y No. 26 respectivamente de las líneas secundarias; la pérdida en la línea de alta tensión es del 16,43%, y el consumo anual de electricidad es de 5,33 GWh; la longitud desde la línea Sansheng hasta la línea secundaria es de 15,219 km, y 13 áreas de transformadores superan el radio de suministro (con una capacidad de 800 kVA). Durante el pico de consumo de energía, la tensión en el lado de 220 V del transformador de distribución disminuye a 136 V.
2 Soluciones
Para garantizar la calidad de la tensión, los principales métodos y medidas de regulación de tensión para las redes de distribución de media y baja tensión son los siguientes: construir una subestación de 66 kV para acortar el radio de suministro de 10 kV; renovar la línea de 10 kV Sansheng para aumentar la sección transversal del conductor y reducir la tasa de carga de la línea; instalar un dispositivo de regulación automática de tensión SVR para alimentadores.
2.1 Plan para Construir una Subestación de 66 kV
El consumo de electricidad para producción y uso doméstico en un determinado municipio de una región específica depende principalmente de las líneas salientes de 10 kV de la subestación de 66 kV Misha. Debido a las líneas de 10 kV excesivamente extendidas, el radio de suministro alcanza los 18,35 km. Este plan propone construir una subestación de 66 kV en un lugar determinado. La capacidad del transformador principal se selecciona como 2×5000 kVA, y se pondrá en operación una unidad en la fase actual.
2.2 Plan para Expandir la Línea de 10 kV Sansheng
Realizar una expansión de 12,5 km en la línea principal de 10 kV Sansheng, reemplazar los conductores originales de tipo LGJ-70 con cables de alta tensión aislados de tipo LGJ-150, y agregar 58 postes de hormigón reforzado de 12 metros.
2.3 Plan para Instalar un Regulador Automático de Tensión SVR para Alimentadores
Instalar un regulador automático de tensión de 10 kV en modo de subestación en caja en el poste No. 141 de la línea de 10 kV Sansheng para resolver el problema de "baja tensión" de la línea detrás del poste No. 141.
La comparación de los tres métodos de regulación de tensión mencionados anteriormente se muestra en la Tabla 1, y la comparación de los efectos de mejora de la tensión y las inversiones se muestra en las Figuras 1 y 2. A través del análisis, el conjunto completo de equipos de regulación automática de tensión SVR para alimentadores es fácil de instalar, técnicamente factible y económicamente práctico, se adapta a las características del suministro de energía de la red rural y cumple con los requisitos de la transformación de la red rural. Este dispositivo estabiliza la tensión de salida ajustando la relación de vueltas del autotransformador trifásico y tiene ventajas significativas: soporta la regulación de tensión automática bajo carga; utiliza un autotransformador trifásico conectado en estrella, que tiene una gran capacidad y un pequeño volumen y puede erigirse entre dos postes (S≤2000 kVA); el rango de regulación de tensión alcanza el 20%, lo que puede satisfacer plenamente los requisitos de regulación de tensión.
Basado en cálculos teóricos, dado que la capacidad detrás del poste 141 es de 2300 kVA, y considerando un margen apropiado, se decide instalar un regulador automático de tensión SVR con el modelo SVR-3000/10-7 (0~+20%) frente al nodo T del poste 141 en la línea principal. Después de instalar el regulador automático de tensión SVR, la tensión en el poste 56 de la línea secundaria puede alcanzar aproximadamente 10,15 kV, y la tensión al final de la línea puede alcanzar aproximadamente 10 kV.
3 Efecto de Operación
En marzo de 2011, con la finalización de la instalación y puesta en marcha del conjunto completo de equipos de regulación automática de tensión SVR de 10 kV en la línea de 10 kV Sansheng, en los meses posteriores, cierta Co., Ltd. monitoreó regular e irregularmente la tensión en esta área. La tensión trifásica fluctuó alrededor de 370 V, y la tensión monofásica fluctuó alrededor de 215 V. La práctica ha demostrado que la función y el rendimiento del conjunto completo de equipos de regulación automática de tensión SVR, que rastrea automáticamente los cambios en la tensión de entrada para garantizar una tensión de salida constante, son muy estables, y ha logrado resultados notables en la gobernanza de baja tensión.
4 Análisis de Beneficios
4.1 Beneficios Sociales
La red de distribución de 10 kV en una ciudad determinada se caracteriza por líneas largas, distribución de carga ampliamente dispersa y numerosas líneas secundarias. La carga de electricidad varía significativamente con los ciclos día-noche y las estaciones. Instalar reguladores automáticos de tensión en el punto medio o en el dos tercios de la línea puede garantizar la calidad de tensión de toda la línea. Para líneas con alta carga, donde las cargas grandes causan caídas de tensión significativas, instalar reguladores automáticos de tensión en las líneas también puede mejorar bien la calidad de tensión de la línea y garantizar que la tensión del lado del usuario cumpla con los estándares.
4.2 Beneficios Económicos
La distancia desde el punto de instalación hasta el final de la línea es de aproximadamente 9,646 km. La línea de transmisión utiliza conductores de tipo LGJ-70, con una resistencia de línea de 4,42 Ω. La tensión en el punto de instalación es de 8,67 kV, y cambia a 10,8 kV después de la regulación de tensión. El ahorro total anual de electricidad del equipo es de 182,646 kWh. Calculado a 0,55 yuanes/kWh, el beneficio económico directo anual de un solo dispositivo es de aproximadamente 100,400 yuanes.
Utilizar un regulador de tensión SVR para esta línea ahorra una cantidad considerable de fondos en comparación con la construcción de una nueva subestación o el reemplazo de conductores. No solo se ha incrementado significativamente la tensión de la línea para cumplir con las regulaciones nacionales relevantes, resultando en buenos beneficios sociales, sino que, cuando la carga de la línea permanece sin cambios, aumentar la tensión de la línea reduce la corriente de la línea, reduciendo en cierta medida las pérdidas de línea y generando ciertos beneficios económicos. En el futuro, la empresa también utilizará conjuntos completos de equipos de regulación automática de tensión en combinación con dispositivos de compensación de reactiva automática sobre esta base, con el objetivo de minimizar la reducción de pérdidas y el ahorro de energía, y mejorar los beneficios económicos de la empresa.
5 Conclusión
Para áreas con potencial de desarrollo de carga limitado, especialmente en redes eléctricas rurales con cargas ligeras y líneas largas, el uso de conjuntos completos de equipos de regulación automática de tensión SVR para alimentadores puede posponer la construcción de nuevas subestaciones de 66 kV. Su inversión es menos de una décima parte de la de la construcción de una subestación. No solo aborda eficazmente el problema de "baja tensión", reduce las pérdidas y ahorra energía, logrando beneficios sociales y económicos corporativos significativos, sino que también ahorra una cantidad considerable de inversión de capital. Es digno de referencia y promoción.
