Методика выбора и обоснования ступени ПБВ пунктов секционирования и ступенчатого регулирования напряжения
Аннотация
Разработана методика выбора ступени переключения без возбуждения для пунктов секционирования и ступенчатого регулирования напряжения, устанавливаемых в линии электропередачи 0,4 кВ. Она позволяет графически и аналитически определять рациональную ступень переключения без возбуждения и учитывает требование по непревышению допустимых значений отклонения напряжения во всём диапазоне электрических нагрузок линии, в которой устанавливается пункт секционирования и ступенчатого регулирования напряжения.
Ключевые слова
электроснабжение, секционирование электрических сетей, регулирование напряжения, график отклонения напряжения, пункт секционирования и ступенчатого регулирования напряжения.
Реферат
Цель исследования – разработка методики выбора и обоснования ступени переключения без возбуждения (ПБВ) для пунктов секционирования и ступенчатого регулирования напряжения. Актуальность работ по повышению качества электроэнергии подчёркивает значительное количество отечественных и зарубежных публикаций по данной тематике, в которых оценивается влияние отклонения напряжения на технологические и энергетические характеристики оборудования, обоснованы оптимальные варианты реконструкции сетей 0,4 кВ сельскохозяйственного назначения с учётом критерия непревышения допустимого отклонения напряжения, предлагаются решения по мониторингу отключений и отклонения напряжения на вводах сельских потребителей, а также по регулированию напряжения. Разработана методика выбора ступени ПБВ для пунктов секционирования и ступенчатого регулирования напряжения, устанавливаемых в линии электропередачи 0,4 кВ, которая позволяет определять рациональную ступень графически и аналитически и учитывает требование по непревышению допустимых значений отклонения напряжения во всём диапазоне электрических нагрузок линии, в которой устанавливается пункт секционирования и ступенчатого регулирования напряжения (ПСРН). ПСРН – устройство, в котором совмещены функции секционирования благодаря наличию управляемых дистанционно или автоматически коммутационных аппаратов и ступенчатого регулирования напряжения за счёт автотрансформаторов с устройствами ПБВ. Предложены формулы для определения средневзвешенной ступени ПБВ ПСРН и её корректировки. В электрических сетях применяются вольтодобавочные трансформаторы (ВДТ), накопители электроэнергии для регулирования напряжения, в редких случаях – устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) на трансформаторных подстанциях (ТП) 10/0,4 кВ, выполняется разукрупнение электрических сетей 10 и 0,4 кВ. Анализ сайтов производителей и подрядчиков показывает, что реконструкция 1 км ЛЭП с увеличением сечения провода требует 2-3 млн руб. вложений. Применение данного устройства позволит уменьшить вложения по сравнению с применением ВДТ из-за отсутствия РПН. Стоимость ПСРН предварительно составляет 250-300 тыс. руб. для мощности 15-26 кВт.
Список использованных источников
1. Виноградов А.В., Бородин М.В., Лансберг А.А. Анализ жалоб потребителей электрической энергии в электросетевых компаниях // Инновационные подходы образовательной деятельности в условиях цифровой трансформации отраслей АПК : матер. Всеросс. (нац.) науч. конф. Орел, 2022. С. 94-98.
2. Виноградова А.В., Лансберг А.А., Виноградов А.В. Энергосистема Орловской области: обзор статистической информации: монограф. Орёл: Картуш, 2023. 360 с.
3. Виноградов А.В., Виноградова А.В., Голиков И.О., Лансберг А.А. Методика выбора мест установки пунктов секционирования и ступенчатого регулирования напряжения // Техника и оборуд. для села. 2023. № 5. С. 32-37. DOI: 10.33267/2072-96422023-5-32-37.
4. Комолддинов С.С., Кодиров А.А., Ашуров А.В., Тухтасинов С.Х. Регулировка изменения напряжения в устройстве автокомпенсации (на примере одной фазы) // Universum: техн. науки. 2022. № 5-9 (98). С. 49-54.
5. Зайцев Д.А., Киорсак М.В., Радченко В.Н., Федорова Т.А. Анализ качества электроэнергии в сетях Приднестровской Молдавской Республики // Вестник Приднестровского ун-та. Серия: Физ.-мат. и техн. науки. Экономика и управление. 2019. № 3 (63). С. 115-121.
6. Волчков Ю.Д., Махиянова Н.В., Ермолов Д.Н., Локтионов А.Н. Обоснование оптимальных вариантов реконструкции сетей 0,38 кВ сельскохозяйственного назначения // Агротехника и энергообеспечение. 2019. № 2 (23). С. 66-72.
7. Синявский А.Ю., Савченко В.В. Влияние отклонения напряжения на технологические и энергетические характеристики вентиляторов // Инновации в сел. хоз-ве. 2016. № 4 (19). С. 223-229.
8. Перинский Т.В. Применение пунктов регулирования напряжения ПРН 10(6) кВ для обеспечения качества электроэнергии на предприятиях агропромышленного комплекса // Агротехника и энергообеспечение. 2021. № 4 (33). С. 37-41.
9. Патент № 2778135 Российская Федерация, МПК H02J 13/00, H02В 13/00. Пункт секционирования и ступенчатого регулирования напряжения в электрической сети / Виноградов А.В., Голиков И.О., Перинский Т.В., Виноградова А.В. // Заявитель и патентообладатель ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. Заявка 2022109246, заявл. 07.04.2022, опубл. 15.08.2022, Бюл. № 23.
10. Голиков И.О. Адаптивное автоматическое регулирование напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ / Голиков И.О., Виноградов А.В. Орел: ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2017. 166 с.
11. Букреев А.В. Разработка технических средств обследования электрических сетей сельскохозяйственных объектов: дис. … канд. техн. наук : 05.20.02. М.: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 2022. 223 с.
Method of Selecting and Determining the Switching Stage Without Excitation for the Sectioning and Step-by-step Voltage Regulation Points
Summary
Method of selecting the switching stage without excitation for sectioning and step-by-step voltage regulation points installed in a 0.4 kV power transmission line has been developed. It makes possible to determine graphically and analytically the rational switching stage without excitation and takes into account the requirement for not exceeding permissible voltage deviation values in the entire range of electrical loads of the line in which the sectioning and step-by-step voltage regulation point is installed.
Key words
power supply, sectioning of electrical networks, voltage regulation, voltage deviation schedule, the point of sectioning and step-by-step voltage regulation.
Abstract
The purpose of the study is to develop a methodology for selecting and substantiating the switching stage without excitation for sectioning and step-by-step voltage regulation points. The relevance of the work on improving the quality of electric power is emphasized by the significant number of domestic and foreign publications on this topic, in which the effect of voltage deviation on the technological and energy characteristics of equipment is assessed, the optimal options for reconstructing 0.4 kV agricultural networks taking into account the criterion of not exceeding the permissible voltage deviation are substantiated, the solutions for monitoring outages and voltage deviations at the inputs of rural consumers, as well as for the voltage regulation are proposed. The method of selecting the switching stage without excitation for sectioning and step-by-step voltage regulation points installed in a 0.4 kV power transmission line has been developed which makes possible to determine graphically and analytically the rational switching stage without excitation and takes into account the requirement for not exceeding permissible voltage deviation values in the entire range of electrical loads of the line in which the sectioning and step-by-step voltage regulation point (SSVRP) is installed. SSVRP is a device that combines the functions of sectioning due to the presence of remotely or automatically controlled switching devices and step-by-step voltage regulation due to autotransformers with SWE (switching without excitation) devices. Formulas are proposed for determining the average-weighted step of the SWE of SSVRP and its adjustment. In electrical networks, voltage boosters (VB), energy storage devices for voltage regulation, in rare cases - on-load voltage regulation devices (OLVRD) are used at 10/0.4 kV transformer substations (TS), disaggregation of 10 and 0.4 kV electrical networks is performed. Analysis of the websites of manufacturers and contractors shows that the reconstruction of 1 km of a power transmission line with an increase in the wire cross-section requires 2-3 million rubles. The use of this device will reduce investments compared to the use of VBs due to the absence of an on-load voltage regulation device. The preliminary cost of SSVRP is 250-300 thousand rubles for a capacity of 15-26 kW.