Застосування збірки автоматичних регуляторів напруги SVR для ліній живлення
Управління "низьким напругою" є ключовою метою для енергетичних підприємств у послугах електроенергії. Після масштабного будівництва та реконструкції сільських електромереж, лінії на 10 кВ та низької напруги значно покращилися. Однак через обмежені кошти, в деяких віддалених районах довжина ліній надто велика, що робить важким забезпечення стабільної напруги на кінцевих точках. Зі зростанням економіки, вимоги клієнтів до якості електроенергії зростають. Впроваджуються жорсткі стандарти. Комплексне управління якістю електроенергії стало спільною відповідальністю суспільства та підприємств, а роль високоякісної електроенергії для економіки буде ще більш посиленою. Пристрій автоматичного регулювання напруги SVR ефективно вирішує проблему "низької напруги" в електромережі.
1 Стан лінії
Лінія 10 кВ Саньшэнг центральної електропостачальної станції району забезпечує електроенергією 6 сіл, 40 сіл (хутір) та 4004 домогосподарства в певному районі; довжина лінії становить 49,5321 км, провідники використовують типи LGJ-70, LGJ-50 та LGJ-35; загальна потужність розподільчих трансформаторів становить 7343 кВА (58 одиниць/2353 кВА, керовані бюро, 66 одиниць/5040 кВА самостійно підтримувані), 832 опори; конденсатори 150 квар та 300 квар встановлені на 9-му та 26-му стовпах відгалужень відповідно; втрати високої напруги становлять 16,43%, а річне споживання електроенергії становить 5,33 ГВт·год; відстань від лінії Саньшэнг до відгалуження становить 15,219 км, і 13 ділянок трансформаторів перевищують радіус живлення (з потужністю 800 кВА). Під час пікового споживання напруга на стороні 220 В розподільного трансформатора опускається до 136 В.
2 Рішення
Для забезпечення якості напруги основні методи та заходи регулювання напруги в середньовольтових та низьковольтових розподільних мережах такі: будівництво підстанції 66 кВ для скорочення радіусу живлення 10 кВ; реконструкція лінії 10 кВ Саньшэнг для збільшення перерізу провідників та зменшення навантаження лінії; встановлення пристрою автоматичного регулювання напруги SVR.
2.1 План будівництва підстанції 66 кВ
Виробниче та побутове споживання електроенергії в певному районі головним чином залежать від виходів 10 кВ підстанції 66 кВ Міша. Через надмірну довжину ліній 10 кВ, радіус живлення досягає 18,35 км. Цей план пропонує будівництво підстанції 66 кВ в певному місці. Потужність головного трансформатора вибирається 2×5000 кВА, і 1 одиниця буде запущена на цьому етапі.
2.2 План розширення лінії 10 кВ Саньшэнг
Провести розширення на 12,5 км головної лінії 10 кВ Саньшэнг, замінити оригінальні провідники типу LGJ-70 на високовольтові ізольовані провідники типу LGJ-150 та додати 58 12-метрових підсилені бетонні стовпи.
2.3 План встановлення автоматичного регулятора напруги SVR
Встановити один автоматичний регулятор напруги 10 кВ в режимі контейнерної підстанції на стовпі №141 лінії 10 кВ Саньшэнг, щоб вирішити проблему "низької напруги" лінії поза стовпом №141.
Порівняння трьох методів регулювання напруги наведено в таблиці 1, а порівняння ефектів підвищення напруги та інвестицій — на рисунках 1 та 2. В результаті аналізу, повний набір обладнання для автоматичного регулювання напруги SVR легко встановлюється, технічно реалізований та економічно практичний, адаптований до характеристик живлення сільських електромереж та відповідає вимогам модернізації сільських електромереж. Цей пристрій стабілізує вихідну напругу, регулюючи коефіцієнт намотки трифазного автотрансформатора, має значні переваги: підтримує повністю автоматичне регулювання напруги під завантаженням; використовує трифазний автотрансформатор з зірчастим з'єднанням, який має велику потужність та невеликий об'єм, може бути встановлений між двома стовпами (S≤2000 кВА); діапазон регулювання напруги становить 20%, що повністю задовольняє вимоги регулювання напруги.
На основі теоретичних розрахунків, оскільки потужність поза стовпом 141 становить 2300 кВА, і враховуючи відповідний резерв, було вирішено встановити автоматичний регулятор напруги SVR з моделлю SVR-3000/10-7 (0~+20%) перед T-вузлом стовпа 141 на головній лінії. Після встановлення автоматичного регулятора напруги SVR, напруга на стовпі 56 відгалуження може досягти приблизно 10,15 кВ, а напруга на кінцевій точці лінії може досягти приблизно 10 кВ.
3 Ефект експлуатації
У березні 2011 року, з завершенням встановлення та налагодження повного набору обладнання для автоматичного регулювання напруги 10 кВ на лінії 10 кВ Саньшэнг, протягом наступних місяців певне ТОВ регулярно та нерегулярно моніторило напругу в цьому районі. Трифазна напруга коливалася навколо 370 В, а однофазна напруга — навколо 215 В. Практика довела, що функції та характеристики повного набору обладнання для автоматичного регулювання напруги SVR, яке автоматично слідкує за змінами вхідної напруги, забезпечуючи сталу вихідну напругу, дуже стабільні, і воно досягло вражаючих результатів у керуванні низькою напругою.
4 Аналіз вигод
4.1 Соціальні вигоди
Розподільна мережа 10 кВ в певному місті характеризується довгими лініями, широко розкиданим навантаженням та численними відгалуженнями. Навантаження електроенергії значно змінюється зі зміною добового та сезонного циклу. Встановлення автоматичних регуляторів напруги на середині або на двох третях лінії може гарантувати якість напруги всієї лінії. Для сильно навантажених ліній, де великі навантаження викликають значні зниження напруги, встановлення автоматичних регуляторів напруги на лініях також може добре покращити якість напруги лінії та забезпечити, що напруга на стороні користувача відповідає стандартам.
4.2 Економічні вигоди
Відстань від точки встановлення до кінцевої точки лінії становить приблизно 9,646 км. Передавальна лінія використовує провідники типу LGJ-70, з опором лінії 4,42 Ом. Напруга в точці встановлення становить 8,67 кВ, і після регулювання напруги змінюється до 10,8 кВ. Загальне щорічне збереження електроенергії обладнанням становить 182 646 кВт·год. При розрахунку за 0,55 юань/кВт·год, пряма економічна вигода одного пристрою на рік становить приблизно 100 400 юань.
Використання регулятора напруги SVR для цієї лінії зберігає значні кошти порівняно з будівництвом нової підстанції або заміною провідників. Не тільки напруга лінії значно підвищилась, що відповідає відповідним державним регуляціям, що дає хороший соціальний ефект, але й при не змінному навантаженні лінії, підвищення напруги лінії зменшує стрімкість струму, до певної міри зменшуючи втрати лінії та генеруючи певні економічні вигоди. У майбутньому, компанія також планує використовувати повний набір обладнання для автоматичного регулювання напруги разом з пристроями автоматичного компенсації реактивної потужності на цій основі, з метою максимальної мінімізації втрат та енергозбереження, а також підвищення економічної ефективності компанії.
5 Висновок
Для регіонів з обмеженим потенціалом розвитку навантаження, особливо в сільських електромережах з невеликим навантаженням та довгими лініями, використання повного набору обладнання для автоматичного регулювання напруги SVR може відкласти будівництво нових підстанцій 66 кВ. Його інвестиції становлять менше десятої частини від коштів будівництва підстанції. Це не тільки ефективно вирішує проблему "низької напруги", зменшує втрати та економить енергію, досягаючи значних соціальних та корпоративних економічних вигод, але й зберігає значні капітальні інвестиції. Це варте використання та поширення.
