การวิเคราะห์แอปพลิเคชันของชุดปรับแรงดันอัตโนมัติ SVR Feeder

การจัดการ "แรงดันต่ำ" เป็นเป้าหมายหลักขององค์กรพลังงานไฟฟ้าในการให้บริการลูกค้าใช้ไฟฟ้า หลังจากการก่อสร้างและปรับปรุงสายส่งไฟฟ้าในชนบทอย่างกว้างขวาง สายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์และสายแรงดันต่ำได้รับการปรับปรุงอย่างมาก แต่เนื่องจากงบประมาณจำกัด ระยะทางการจ่ายไฟฟ้าในบางพื้นที่ที่ห่างไกลเกินไปทำให้ยากที่จะรับประกันแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสาย ด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจ ความต้องการคุณภาพไฟฟ้าของลูกค้าเพิ่มขึ้น มีการส่งเสริมและดำเนินการตามมาตรฐานที่เข้มงวด การจัดการคุณภาพไฟฟ้าอย่างครอบคลุมได้กลายเป็นความรับผิดชอบร่วมกันของสังคมและองค์กร และบทบาทสนับสนุนของไฟฟ้าคุณภาพสูงสำหรับเศรษฐกิจจะได้รับการเสริมสร้างเพิ่มเติม อุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR ช่วยแก้ไขปัญหา "แรงดันต่ำ" ของระบบสายส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1 สถานะของสายส่ง

สายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์ สายสามแสงของศูนย์กลางการจ่ายไฟฟ้าในภูมิภาคหนึ่งรับผิดชอบในการจ่ายไฟฟ้าให้กับหมู่บ้าน 6 แห่ง หมู่บ้าน (หมู่) 40 แห่ง และครัวเรือน 4,004 หลังคาเรือนในตำบลหนึ่ง; ความยาวของสายส่งคือ 49.5321 กิโลเมตร และสายนำใช้ประเภท LGJ-70, LGJ-50, และ LGJ-35; กำลังรวมของหม้อแปลงจำหน่ายคือ 7,343 kVA (58 เครื่อง/2,353 kVA ภายใต้การบริหารของสำนักงาน และ 66 เครื่อง/5,040 kVA ดูแลตนเอง) มีเสาไฟฟ้า 832 ต้น; ติดตั้งคอนเดนเซอร์ขนาด 150 kvar และ 300 kvar บนเสาหมายเลข 9 และ 26 ของสายสาขาตามลำดับ; การสูญเสียไฟฟ้าในสายส่งแรงดันสูงคือ 16.43% และการใช้ไฟฟ้าประจำปีคือ 5.33 GWh; ความยาวจากสายสามแสงถึงสายสาขาคือ 15.219 กิโลเมตร และพื้นที่หม้อแปลง 13 แห่งเกินระยะการจ่ายไฟฟ้า (มีกำลัง 800 kVA) ในช่วงเวลาที่ใช้ไฟฟ้าสูงสุด แรงดันไฟฟ้าด้าน 220 V ของหม้อแปลงจำหน่ายลดลงเหลือ 136 V

2 วิธีการแก้ไข

เพื่อรับประกันคุณภาพแรงดันไฟฟ้า วิธีการและมาตรการควบคุมแรงดันหลักสำหรับเครือข่ายจำหน่ายแรงดันกลางและต่ำมีดังนี้: สร้างสถานีไฟฟ้า 66 กิโลโวลต์เพื่อลดระยะการจ่ายไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์; ปรับปรุงสายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์สายสามแสงเพื่อเพิ่มพื้นที่ตัดขวางของสายนำและลดอัตราการโหลดของสายส่ง; ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR บนสายส่ง

2.1 แผนการสร้างสถานีไฟฟ้า 66 กิโลโวลต์

การใช้ไฟฟ้าในการผลิตและการใช้ในชีวิตประจำวันในตำบลหนึ่งในภูมิภาคหนึ่งโดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสายส่งไฟฟ้าออก 10 กิโลโวลต์ของสถานีไฟฟ้า 66 กิโลโวลต์ Misha เนื่องจากสายส่ง 10 กิโลโวลต์มีระยะทางยาวเกินไป ระยะการจ่ายไฟฟ้ามีถึง 18.35 กิโลเมตร แผนนี้เสนอให้สร้างสถานีไฟฟ้า 66 กิโลโวลต์ในที่หนึ่ง กำลังของหม้อแปลงหลักเลือกเป็น 2×5,000 kVA และจะมีการใช้งาน 1 เครื่องในระยะแรก

• เงินทุนประมาณ: 8.9 ล้านหยวน

• การวิเคราะห์ผลคาดหวัง: การสร้างสถานีไฟฟ้าใหม่สามารถลดระยะการจ่ายไฟฟ้า เพิ่มแรงดันที่ปลายสายส่งยาว และปรับปรุงคุณภาพการจ่ายไฟฟ้า เป็นวิธีการแก้ไขปัญหาแรงดันต่ำที่เหมาะสมที่สุด หลังจากการปรับปรุง ระยะการจ่ายไฟฟ้าของสายส่ง 10 กิโลโวลต์สายสามแสงจะลดลงจาก 18.35 กิโลเมตรเป็น 9.4 กิโลเมตร; แรงดันปลายสาย 10 กิโลโวลต์คาดว่าจะปรับจาก 8.09 kV เป็น 10.5 kV และแรงดัน 0.4 kV สามารถปรับจาก 0.236 kV เป็น 0.38 kV แม้ว่าวิธีการนี้จะสามารถแก้ไขปัญหาแรงดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่การลงทุนค่อนข้างสูง

2.2 แผนการขยายสายส่ง 10 กิโลโวลต์สายสามแสง

ดำเนินการขยายสายส่งหลักของสายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์สายสามแสงเป็นระยะทาง 12.5 กิโลเมตร แทนที่สายนำแบบ LGJ-70 ด้วยสายนำฉนวนแรงดันสูงแบบ LGJ-150 และเพิ่มเสาไฟฟ้าคอนกรีตเสริมเหล็กความสูง 12 เมตรจำนวน 58 ต้น

• เงินทุนประมาณ: 2.3 ล้านหยวน

• การวิเคราะห์ผลคาดหวัง: การเพิ่มพื้นที่ตัดขวางของสายนำเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์ของสายส่งสามารถลดสัดส่วนของส่วนต้านทานในแรงดันที่สูญเสียสำหรับสายส่งที่มีลูกค้ากระจายและพื้นที่ตัดขวางของสายนำเล็ก ทำให้สามารถควบคุมแรงดันได้ หลังจากการปรับปรุง แรงดันปลายสาย 10 กิโลโวลต์สามารถปรับจาก 8.09 kV เป็น 9.9 kV และแรงดัน 0.4 kV สามารถปรับจาก 0.236 kV เป็น 0.35 kV

2.3 แผนการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR บนสายส่ง

ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ 10 กิโลโวลต์ในรูปแบบสถานีไฟฟ้าแบบกล่องที่เสาหมายเลข 141 ของสายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์สายสามแสงเพื่อแก้ไขปัญหา "แรงดันต่ำ" ของสายส่งหลังจากเสาหมายเลข 141

• เงินทุนประมาณ: 0.45 ล้านหยวน

• การวิเคราะห์ผลคาดหวัง: หลังจากการปรับปรุง แรงดันปลายสาย 10 กิโลโวลต์สามารถปรับจาก 8.09 kV เป็น 10.8 kV และแรงดัน 0.4 kV สามารถปรับจาก 0.236 kV เป็น 0.37 kV

การเปรียบเทียบวิธีการควบคุมแรงดันทั้งสามวิธีข้างต้นแสดงในตาราง 1 และการเปรียบเทียบผลการปรับปรุงแรงดันและความคุ้มค่าของการลงทุนแสดงในรูปที่ 1 และ 2 ผ่านการวิเคราะห์ เครื่องมือควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR แบบครบชุดมีการติดตั้งง่าย สามารถดำเนินการได้ทางเทคนิค และมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ สามารถปรับตัวให้เข้ากับลักษณะการจ่ายไฟฟ้าของระบบสายส่งในชนบท และตอบสนองความต้องการในการปรับปรุงระบบสายส่งในชนบท อุปกรณ์นี้ควบคุมแรงดันขาออกโดยการปรับอัตราส่วนรอบของหม้อแปลงออโตทรานส์เฟอร์เฟส 3 เฟส และมีข้อดีที่สำคัญ: รองรับการควบคุมแรงดันอัตโนมัติที่มีโหลด; ใช้หม้อแปลงออโตทรานส์เฟอร์เฟส 3 เฟสเชื่อมโยงแบบดาว ซึ่งมีกำลังสูงและมีขนาดเล็ก สามารถติดตั้งระหว่างเสาสองต้น (S≤2000 kVA); ช่วงการควบคุมแรงดันถึง 20% ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการควบคุมแรงดันได้อย่างเต็มที่

ตามการคำนวณทฤษฎี เนื่องจากกำลังหลังจากเสาหมายเลข 141 มีขนาด 2,300 kVA และพิจารณาขอบเขตที่เหมาะสม จึงตัดสินใจติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR รุ่น SVR-3000/10-7 (0~+20%) ที่จุด T-node ด้านหน้าของเสาหมายเลข 141 บนสายส่งหลัก หลังจากติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR แรงดันที่เสาหมายเลข 56 ของสายสาขาสามารถถึงประมาณ 10.15 kV และแรงดันที่ปลายสายส่งสามารถถึงประมาณ 10 kV

3 ผลการดำเนินงาน

ในเดือนมีนาคม 2011 หลังจากการติดตั้งและทดสอบอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR แบบครบชุด 10 กิโลโวลต์บนสายส่งไฟฟ้า 10 กิโลโวลต์สายสามแสงเสร็จสมบูรณ์ บริษัทจำกัดหนึ่งได้ทำการตรวจสอบแรงดันในพื้นที่นี้อย่างสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอ แรงดันเฟส 3 แกว่งอยู่ที่ประมาณ 370 V และแรงดันเฟสเดียวแกว่งอยู่ที่ประมาณ 215 V ประสบการณ์ได้พิสูจน์ว่า ฟังก์ชันและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR แบบครบชุด ซึ่งติดตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขาเข้าเพื่อรับประกันแรงดันขาออกคงที่ มีความเสถียรมาก และได้ผลลัพธ์ที่โดดเด่นในการจัดการแรงดันต่ำ

4 การวิเคราะห์ประโยชน์
4.1 ประโยชน์ทางสังคม

เครือข่ายจำหน่าย 10 กิโลโวลต์ในเมืองหนึ่งมีสายส่งยาว โหลดกระจายอย่างกว้างขวาง และมีสายสาขาจำนวนมาก โหลดไฟฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากตามวงจรวัน-คืนและฤดูกาล การติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติที่จุดกลางหรือจุดสองในสามของสายส่งสามารถรับประกันคุณภาพแรงดันของสายส่งทั้งหมด สำหรับสายส่งที่โหลดหนัก ซึ่งโหลดขนาดใหญ่ทำให้แรงดันลดลงอย่างมาก การติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติบนสายส่งยังสามารถปรับปรุงคุณภาพแรงดันของสายส่งได้ดีและรับประกันว่าแรงดันฝั่งผู้ใช้ตรงตามมาตรฐาน

4.2 ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

ระยะทางจากจุดติดตั้งถึงปลายสายส่งประมาณ 9.646 กิโลเมตร สายส่งใช้สายนำแบบ LGJ-70 ซึ่งมีความต้านทานของสายส่ง 4.42 Ω แรงดันที่จุดติดตั้งคือ 8.67 kV และเปลี่ยนเป็น 10.8 kV หลังจากควบคุมแรงดัน ปริมาณไฟฟ้าที่ประหยัดได้ประจำปีของอุปกรณ์คือ 182,646 kWh คำนวณที่ 0.55 หยวน/kWh ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยตรงประจำปีของอุปกรณ์หนึ่งคือประมาณ 100,400 หยวน

การใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดัน SVR สำหรับสายส่งนี้ช่วยประหยัดเงินทุนได้มากเมื่อเทียบกับการสร้างสถานีไฟฟ้าใหม่หรือการเปลี่ยนสายนำ นอกจากนี้แรงดันของสายส่งยังเพิ่มขึ้นอย่างมากเพื่อให้ตรงตามกฎระเบียบของประเทศ ทำให้เกิดประโยชน์ทางสังคมที่ดี และเมื่อโหลดของสายส่งไม่เปลี่ยนแปลง การเพิ่มแรงดันของสายส่งช่วยลดกระแสไฟฟ้าในสายส่ง ทำให้ลดการสูญเสียในสายส่งในระดับหนึ่งและสร้างประโยชน์ทางเศรษฐกิจบางส่วน ในอนาคต บริษัทยังจะใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันแบบครบชุดร่วมกับอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาอัตโนมัติบนพื้นฐานนี้ เพื่อลดการสูญเสียและประหยัดพลังงานและเพิ่มประโยชน์ทางเศรษฐกิจของบริษัท

5 สรุป

สำหรับพื้นที่ที่มีศักยภาพในการพัฒนาโหลดจำกัด โดยเฉพาะในระบบสายส่งในชนบทที่มีโหลดเบาและสายส่งยาว การใช้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันอัตโนมัติ SVR แบบครบชุดสามารถเลื่อนการสร้างสถานีไฟฟ้า 66 กิโลโวลต์ใหม่ได้ การลงทุนน้อยกว่าหนึ่งในสิบของค่าใช้จ่ายในการสร้างสถานีไฟฟ้า นอกจากนี้ยังสามารถแก้ไขปัญหา "แรงดันต่ำ" ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการสูญเสียและประหยัดพลังงาน และสร้างประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจขององค์กรอย่างมาก พร้อมทั้งประหยัดเงินทุนจำนวนมาก จึงควรพิจารณาและนำไปใช้