Yöjännitteen nousu muuntajan tappioihin ja kattaviin hallintastrategioihin
Abstrakti: Tutkimus on vahvistanut, että jakeluverkkojen yöjännitteen ilmiö kasvaa merkittävästi muuntajan ei-kuormitushäviöitä . Kun toimintajännite ylittää nimellisarvon 5%, tyypillisen jakelumuuntajan rautahäviöt kasvavat yli 10%. adoptoimalla koordinoidulla kontrollijärjestelmällä, joka yhdistää tilavuuden ja dynaamisen reagoivan voimakkuusjärjestelmän. Energiansäästö- ja tappiotavoitteet voidaan saavuttaa tehokkaasti .
I . Yöjännitteen nousun muodostumismekanismi
Jakeluverkkojen kuormituskerroin putoaa yleensä 0.3-0.5 -alueelle yöllä . tällä hetkellä induktiivinen jännite putoaa linjojen ajan heikentyessä, kun taas kapasitiiviset vaikutukset maahan tulee näkyviä, mikä johtaa jännitteen nousuun rivin lopussa . teoreettisen analyysin ja mitattu tieto Jännite valonkuormitusolosuhteissa . Hajautetun sähköntuotannon vaihtelut pahentavat tätä ilmiötä . todellisia mittaustietoja 330 mW: n aurinkosähkön klusterista osoittaa, että kun lähtö yhtäkkiä putoaa illassa, jännitetyön amplituli ylittää myös 8%{9}}} -juhlan. näkyvien . perinteisten kuormitusjännitesäätimien toimintaviive on 120-300 sekuntia, mikä johtaa keskimäärin 23 minuutin kestoon yöjännitteelle, joka ylittää standardit .
II . jännitteen korkeuden vaikutuksen ominaisuudet muuntajan tappioihin
Muuntajan kokonaishäviöt koostuvat kuormitushäviöistä (rautahäviöistä) ja kuormitushäviöistä (kuparihäviöt) tietyn matemaattisen mallin . seurauksena S 13-400 KVA-muuntajan todelliset toimintatiedot: 400 V: n nimellisjännitteellä, ei-kuormitushäviöt ovat 560w; Kun jännite nousee arvoon 423 V (lisäys 5 . 75%), rautahäviöt nousevat arvoon 692w, mikä edustaa todellista nousua 23 . 6%. Tämä arvo ylittää teoreettisen laskelman 11,8%, mikä osoittaa, että hystereesivaikutus pahentaa merkittävästi menetyksen kasvua.
Vaikka kuorman väheneminen vähentää kuparihäviöiden osuutta 15%: iin -30%: iin, rautahäviöiden osuus nousee samanaikaisesti 70%: iin -85%., nettovaikutus on 8%: n -12%: n kokonaishäviöiden nousu, kun taas eristyksen lämpötila nousee 6-8}. Eristysmateriaalien ikääntymisprosessi noin 40%.
III . monitasoinen yhteistyöjännitehallintajärjestelmä
Hierarkkinen ohjausarkkitehtuuri on perustettu tarkan jännitesäätelyn saavuttamiseksi: 220 kV: n päämuuntaja vähentää korkeajännitteen sivujännitettä 1 . 25%: lla kuormituskytkimen (OLTC) kautta; 110 kV: n väyläosa vastaanottaa ohjeita jakeluverkon automaattisesta jännitteenohjausjärjestelmästä (AVC); 10KV-syöttölaite on varustettu staattisella VAR-generaattorilla (SVG) reaktiivisen tehon dynaamisen absorboimiseksi, mikä lopulta määrittää jännitesäytön suljetun silmukan jakelumuuntajan puolella.
Tärkeimmät teknologiset sovellukset sisältävät:
-OLTC: n esisäätelytekniikka, joka perustuu kuormituksen ennustamiseen, stabiloi korkeajännitteen sivujännite yöllä 102% -105%: n nimellisjännitealueella; Kun tietyssä alueellisessa ruudukossa on toteutettu, jännitteen pätevyysaste parani 99,97 prosenttiin
- SVG -laitteet saavuttavat jatkuvan reaktiivisen tehon säätelyn -1 +1 mvariksi, vasteaika on alle 20 ms ja jännitteen vaihtelun vaimennusnopeus ylittää 85%
- Älykäs jakelumuuntajan päätelaite (TTU) -järjestelmässä on kolme ydintoimintoa: jännitteen vääristymisen nopeuden reaaliaikainen seuranta (THD _ u <1 . 5%), kondensaattorikytkimisen automaattinen irtaantuminen, kun jännitteen asetus ylittää 107% ja jakelumuuntajan napautuksen käänteisen säädön.
Iv . Tekninen käytäntö ja hyötyjen todentaminen
Tietyn teollisuuspuiston kunnostusprojektin toimintatiedot osoittavat: Keskimääräinen yöjännite laski 10 . 58 kV: stä 10 . 22 kV: een (3 . 4%) ja muuntajan tappioaste laski 1,82%: sta 1,51%: iin (vähennetty 17%). Projektin toteuttamisen jälkeen vuotuiset energiansäästöt saavuttivat 136,7 MWh ja muuntajan eristyksen käyttöikää pidennettiin 21,3 vuodesta 25,1 vuoteen. Laskettu sähköhintaan 0,8 yuan/kWh, takaisinmaksuaika on 2,3 vuotta.
V . Päätelmät ja toteutussuositukset
1. Yöjännitteen korkeuden aiheuttamat muuntajan rautahäviöiden epälineaariset lisääntyminen on ensisijainen syy ei-teknisiin häviöihin jakeluverkoissa .
2. On suositeltavaa omaksua kolmiportainen yhteistyöhön liittyvä ohjaustila, jossa yhdistyvät "OLTC: n edeltävän jännitteen säätö + SVG Dynaaminen kompensointi + TTU-hieno hallinta ."
3. Uusien rakennusprojektien tulisi priorisoida sh 18- tyypin amorfisten seosmuuntajien käyttö, jotka vähentävät kuormitushäviöitä 65% verrattuna S11-standardeihin .
4. Jännitteenhallinnan tulisi noudattaa tiukasti IEEE C57 . 91 -standardia, ohjausalue on rajoitettu 95%: iin -105% nimellisjännitteestä.