Jaké jsou ukazatele využití a způsoby zlepšení transformátorů pro přenos elektrické energie

1. Ukazatele související s využitím transformátorů pro přenos elektrické energie

Využití transformátorů pro přenos elektrické energie je třeba zohlednit jak náklady na přenos a distribuci elektrické energie, tak i využití samotného zařízení. Klíčové ukazatele se hlavně týkají tří dimenzí: vytížení, koeficientu vytížení a životnosti zařízení.

1.1 Vytížení
Odkazuje na poměr skutečného zatížení v okamžiku maximálního zatížení k nominální kapacitě transformátoru. Může to nejen odrazit nosnou schopnost zařízení v různých pracovních podmínkách, ale také bezpečnost jeho provozu. V praxi platí, že čím vyšší je vytížení, tím vyšší je efektivní využití transformátoru. Jeho hodnota je určena bezpečnostními kritérii a rezervou rozvoje, které jsou na sobě nezávislé: v rámci bezpečnostních kritérií má linka čím více propojených objektů, tím silnější je nosná schopnost systému.

1.2 Koeficient vytížení
Jedná se o poměr průměrného zatížení k maximálnímu zatížení v konkrétním časovém období. Může to do určité míry odrazit charakteristiky kolísání zatížení v daném časovém období a také celkové využití elektrického zařízení. Obecně lze říci, že čím vyšší je koeficient vytížení, tím vyšší je komplexní využití zařízení pro přenos a distribuci elektrické energie.

1.3 Koeficient životnosti
Je to poměr skutečné životnosti zařízení k návrhové standardní životnosti. Standardní životnost zařízení je jasně uvedena v návodním manuálu při výrobě. Během skutečného provozu se však skutečná životnost může lišit od standardní hodnoty kvůli faktorům jako jsou provozní podmínky, intenzita zatížení a stabilita zatížení. Pokud je koeficient životnosti vyšší než 1, znamená to, že zařízení splnilo roli nad očekávání, což může nepřímo zlepšit využití a snížit náklady na přenos elektrické energie.

2. Metody pro zlepšení využití transformátorů pro přenos elektrické energie
2.1 Zlepšení koeficientu vytížení

Zvyšte efektivitu využití zařízení prostřednictvím následujících opatření k vyrovnání kolísání zatížení:

2.1.1 Snížení rozdílu mezi špičkou a dolinou
Spotřeba elektrické energie v průmyslu a bytovém sektoru má zřetelné denní špičkové a dolinné charakteristiky: špička spotřeby bytové energie se koncentruje mezi 18:00 a 21:00, a dolina je brzy ráno; pro průmyslovou spotřebu je špička během dne a dolina v noci. Zúžení rozdílu v spotřebě elektrické energie mezi špičkovými a dolinnými obdobími může stabilizovat křivku zatížení, což způsobí zvýšení koeficientu vytížení a využití transformátoru.

Konkrétně lze použít mechanismus časově diferencovaných cen na elektrickou energii: zvýšit ceny za spotřebu během špičkových období a snížit ceny během dolinných období, a dosáhnout "ztlumení špiček a naplnění dolin" prostřednictvím tržní regulace. Toto opatření může nejen zlepšit využití zařízení, ale také zvýšit stabilitu systému pro přenos a distribuci elektrické energie. V současné době některé oblasti v Číně neimplementovaly časově diferencované ceny kvůli technickým omezením, a místní dodavatelé elektrické energie potřebují zrychlit vylepšení tohoto mechanismu.

2.1.2 Racionální párování typů zatížení
Existují rozdíly v čase a způsobu spotřeby elektrické energie zařízení na konci elektrické sítě. Párováním zatížení v různých časových obdobích lze vyrovnat rozdíl mezi špičkou a dolinou. Ideálně, pokud by neexistovaly kolísání zatížení po celý den, efektivita dodávky elektrické energie by mohla dosáhnout optimální úrovně, ale v praxi je to obtížné dosáhnout.

Celkové kolísání zatížení lze snížit optimalizací distribuce typů podniků v průmyslovém parku a vyrovnáním časových období spotřeby elektrické energie různými odvětvími; v oblasti bytové spotřeby elektrické energie lze podporovat výrobce spotřebičů k vývoji funkcí časově diferencované spotřeby, vedoucích k operaci zařízení více během dne a nižší spotřebě energie v noci, zatímco zajišťuje normální použití.

2.2 Zlepšení vytížení

Zlepšete nosnou schopnost zařízení optimalizací způsobu připojení a konfigurací zařízení pro kompenzaci reaktivní energie:

2.2.1 Optimalizace způsobu připojení
Na příkladu veřejné sítě, různé způsoby připojení mají významné rozdíly v využití a spolehlivosti dodávky elektrické energie, včetně jednosměrného kruhového sítě, dvoudodávkového a jednoho státního, dvojkruhového sítě, vícesekčního N-připojení, třídodávkového a jednoho státního, radiálního typu atd. Mezi nimi: teoretické využití dvoudodávkového a jednoho státního způsobu je nejvyšší 2/3, a třídodávkového a jednoho státního způsobu 3/4, a oba mají vysokou spolehlivost; teoretické využití jednoradiálního způsobu může dosáhnout 1, ale spolehlivost je nízká; dvojkruhové síť, vícesekční N-připojení, "2-1" a "3-1" způsoby mají vysokou spolehlivost, ale teoretické využití jsou 1/2, 1/2 a 2/3. Kromě jednoradiálního způsobu všechny ostatní splňují kritérium N-1. Proto je třeba vybrat způsob připojení s vyšším využitím v kombinaci s skutečnými požadavky na spolehlivost dodávky elektrické energie.

2.2.2 Konfigurace zařízení pro kompenzaci reaktivní energie
V energetickém trojúhelníku, pokud zůstane aktivní výkon stejný, snížení faktoru moci povede k zvýšení poptávky po reaktivní energii. V praxi je často třeba rozšířit elektrické zařízení, protože nedosahuje nominální výkon, což sníží využití a zvýší ztráty na linii. Proto je třeba snížit redundantní kapacitu zařízení prostřednictvím kompenzace reaktivní energie.
V praxi je místní kompenzace optimální metodou, která může snížit ztráty při přenosu reaktivní energie. Nicméně, plná implementace má bezpečnostní a finanční tlaky. Doporučuje se kombinovat tři metody hierarchické kompenzace, centralizované instalace a decentralizované instalace, aby se zabránilo překompenzaci.

2.3 Zlepšení koeficientu životnosti

Prodloužte efektivní dobu provozu zařízení prostřednictvím reálného času monitorování a celoživotního managementu:

2.3.1 Posílení monitorování operačního stavu
Použijte kvantitativní ukazatele k hodnocení stavu zařízení (například 1 znamená nejlepší a 0 znamená nejhorší) a sledujte numerické fluktuace v reálném čase. Pokud hodnota překročí nastavený rozsah nebo je nižší než prahová hodnota, okamžitě ji označte jako anomální a uspořádejte servisní opravy nebo výměnu.

2.3.2 Optimalizace správy provozního prostředí
Provzdušení transformátoru je snadno ovlivněno faktory jako extrémní počasí a rozdíly v teplotě. Je třeba komplexně hodnotit okolní prostředí, aby se přesně zhodnotil stav zařízení. Zároveň je třeba chránit zařízení před předčasným stárnutím způsobeným faktory jako teplota, vlhkost a světlo pravidelnými inspekčními kontrolami (zejména po extrémním počasí), abychom snížili ztráty.

2.3.3 Standardizace správy vyřazení
Na základě parametrů výkonu zařízení a návodního manuálu vypracujte měsíční plán vyřazení a striktně jej uplatňujte v kombinaci s daty monitorování stavu. Pro transformátor, který byl určen k vyřazení, by mělo být napsáno stanovisko k vyřazení a dokončeny vnitřní postupy jako identifikace a revize; pro volná zařízení, která lze znovu použít, by měla být uložena v vhodném prostředí, a před znovuzařazením je třeba provést komplexní kontrolu a zkoušku.
Po potvrzení, že zařízení bylo vyřazeno a po dokončení relevantních postupů, je třeba vyhodnotit, archivovat a zpracovat vyřazené materiály. Specifické způsoby zpracování zahrnují recyklaci výrobce, slučování odpadu v souladu s právními předpisy, atd.