Што се техничките карактеристики и применувањата на еднофазните распределбени трансформатори
1 Технички карактеристики на еднофазни трансформатори
Од практиката на работата на инострани системи за дистрибуција, се знае дека еднофазните трансформатори се широко применуваат. Споредено со трифазните трансформатори, тие имаат уникални предности, кои се конкретно изразени како следува:
1.1 Едноставна структура
Оваа карактеристика го прави така што, кога се користат истите материјали, за еднофазни трансформатори со иста капацитет, нивните загуби без оптеретување се помали од загубите на трифазните трансформатори. До неколку степен, тие подобро можат да задоволат потребите за штетевност и намалување на консумацијата. Како пример, во случаите на често користените трансформатори со капацитети од 100 kVA и 50 kVA, споредбата на различни индикатори е прикажана во Табела 1.
Пресметано за 8.000 годишни часови на работа, еден 100 kVA D10 еднофазен распределителен трансформатор има 1.280 kWh помалку загуби без оптеретување од S9 трифазен агрегат со иста капацитет; 50 kVA ја спасува 880 kWh. Просечно, еднофазните трансформатори намалуваат загубите без оптеретување повеќе од 50% врз трифазните типови.
1.2 Компактен & лесен за инсталирање
Ова го овозможува на нисконапонските линии да достигнат до точките на оптеретување поблиску, намалувајќи полупречникот на снабдување и ограничувајќи загубите на мрежата за дистрибуција. Нисконапонските мрежни загуби некогаш претставувале голем дел од вкупните мрежни загуби. Пре реновација, урбанските нисконапонски надворешни линиски загуби беа 7% - 12% (во некои региони и повеќе од 30%). По обновата на селската мрежа, беше поставена цел за вкупни загуби од 12%, со градовите што сега се приближиле до тоа.
Две главни причини ги доведуваат високите нисконапонски загуби: 1) Трифазните трансформатори за домашна/комерцијална снабдба ги држат изворите на енергија далеч од оптеретувањата, зголемувајќи полупречникот на снабдување и линиски загуби; небалансирани стројеви исто така зголемуваат загубите на трансформаторите. 2) Големите полупречници дозволуваат кражби на електрична енергија, усложнувајќи управувањето. Еднофазните трансформатори ги поставуваат изворите на енергија близу до корисниците, намалувајќи ги разстоянието на снабдување, линиски загуби и ризикот од кражба.
Моделот на снабдување „мала капацитет, густа точка, краток полупречник“, широко користен во нисконапонските мрежи, ефективно намалува загубите – еднофазните трансформатори се клучни за имплементацијата на овој пристап.
1.3 Релативни симнувања во проектната цена
За еднофазно снабдување со трансформатор, високонапонските гранки користат двојна проводна постава, а нисконапонските линии користат две или три жице. Спротивно, трифазните трансформатори бараат тројна високонапонска и четворо-жична нисконапонска постава. Така, еднофазните постави го симнуваат бројот на жици и намалуваат користењето на падачки фузи, заштитни клапки и хардвер.Непополнети статистики покажуваат: еднофазните трансформатори ги симнуваат околу 10% од цената на високонапонските линии и 15% од цената на нисконапонски проекти.
1.4 Подобрен надеженост на снабдувањето со електрична енергија
Еднофазните трансформатори се прилагодени на мал капацитет, густа точка сценарија, зголемувајќи покривноста на корисниците. Статистично, поголема база на корисници го зголемува коефициентот на надежност. За управување, рационализирањето преку извлекување на едно-трансформаторски цеви намалува прекинувањата и намалува влијанието на надежноста. Структурално, интегралните цеви на трифазните трансформатори ризикуваат целосен прекин на трансформаторот ако една цев ја испадне, доведувајќи до прекинување на областа.
Технички, трифазните трансформатори (Y/Y₀ или △/Y₀) се соочуваат со аномалии на напонот во другите фази кога една клапка ја испадне. Нисконапонските системи со три жици и четврта жица на 380V/220V ризикуваат од изневиделик настанување на напонот од краткирање на нейтралната жица, прекинувајќи осветлувањето и повредувајќи опремата. Еднофазните трансформатори го избегнуваат таков проблем, осигурувајќи надежност.
2 Примени на еднофазни трансформатори
2.1 Област на употреба
На основа на техничките карактеристики на еднофазните трансформатори, нивната примена е препорачана во следните сценарија:
2.1.1 Жилишни области во градски заедници
Сега, потрошуването на електрична енергија во градските жилишни области вешто е за осветлување и еднофазна енергија (напр. домашна опрема како климатизери и фризори), задоволувајќи барањето за „високонапонско снабдување до домовите“. Според дизајнот на станувањето и дистрибуцијата на оптеретување, прифатете модел на снабдување со „еден еднофазен трансформатор по зграда“ или „еден по единица“ за намалување на полупречникот на нисконапонската мрежа (идеално под 100 метри), подобрувајќи ефикасноста и квалитетот на снабдувањето со електрична енергија.
2.1.2 Селско осветлување и мала скала на користење на електрична енергија
Селското осветлување и малата скала на користење на електрична енергија (напр. мали селски машини, опрема за наводнување) имаат ниски оптеретувања и минимална флуктуација, што ги прави прифатливи за малокапацитетни еднофазни трансформатори. Правилната постава на такви трансформатори може точно да се прилагоди на барањето за оптеретување, намалувајќи ги трошоците на снабдување и осигурувајќи стабилно снабдување со електрична енергија.
2.1.3 Заедници и пазари со сериозна кражба на електрична енергија
Имплементирањето на „високонапонско снабдување до домовите“ може да елиминира кражбата на електрична енергија поради незаконско нисконапонско поврзување. Освен тоа, тоа овозможува линиско и трансформаторско проценување на загубите, овозможувајќи точно мониторирање на загубите на потрошуванјето на електрична енергија и јачање на управувањето со електрична енергија.
2.1.4 Оптимизација на снабдувањето со електрична енергија за малите индустријски корисници
Помагајте на малите индустријски корисници да прејдат од „заеднички трансформатори“ до „посебни трансформатори“. Со популаризацијата на еднофазните трансформатори, малите индустријски и комерцијални корисници можат да инсталираат посебни агрегати. Под водечкиот на електрична енергија и политика на цени, усвојувањето на посебни трансформатори ќе стане повеќе, разделяјќи го домашното осветлување од трифазната индустријска енергија. Замената на трифазните трансформатори со еднофазни каде што е прифатливо може да намали загубите во заедничките нисконапонски линии и трансформатори, балансирајќи ги оптеретувањата и подобрувајќи го стабилитетот на напонот на корисничката страна.
2.2 Проблеми при користење на еднофазни трансформатори
Сега, повеќето еднофазни распределителни трансформатори користат висококвалитетни хладно-валирани силиконски јалози (загревани) како материјал за јдро, производени преку технологија на виран јалози. Нивните загуби без оптеретување и загуби при оптеретување и оперативен шум се многу помали од S9-тип трифазни трансформатори.
Со ознака на група на поврзување I/I₀, има два главни методи на поврзување:
Три тап (нисконапонска страна): Една витка со среден тап кој е земен, формирајќи две витки. Однос на напонот: 10 kV/0.22 kV. Поврзување: Видете слика 1 (a₁, a₂ = фазни жици; x = нейтрал).
Четири тап (нисконапонска страна): Две витки (без електрична поврзување помеѓу нив). Однос на напонот (високонапонска до нисконапонска): 10 kV/0.22 kV. Поврзување: Видете слика 2.
На сликата, a1, a2 се фазни жици, а x1, x2, x се нейтрални жици. Кога се користат еднофазни трансформатори, забележете следното:
За снабдување со електрична енергија, нисконапонската страна обично користи тројна проводна постава. Вземете x1/x2/x како нейтрална жица (мора да е сигурно земена). a1 ，a2 (фазни жици) не можат да се паралелираат; равномерно дистрибуирајте оптеретувањата за намалување на нейтралниот ток на нисконапонскиот тап и намалување на загубите.
За нисконапонско снабдување, користете TT систем (нейтрален превключувач-контролируем) или TN систем (нейтрален не-превключувач-контролируем).
Изберете високонапонскиот тап според трифазните стројеви на излезот на подстанцијата од 10 kV. Неуравновешените стројеви зголемуваат загубите на главниот трансформатор, создавајќи негативен ред на напон и ризика од погрешно функционирање на заштитата. Прво измерете стројевите на излезот од 10 kV и поставете го тапот според правилата за уравновешеност на стројевите.
Еднофазните трансформатори се прилагодени на еднофазни оптеретувања. Истражете составот и распоредот на оптеретувањата; одделете еднофазните и трифазните оптеретувања, поставете ги трансформаторите близу до оптеретувањата за подобрување на ефикасноста.
Направете прогноза на оптеретувањата; изберете трансформатор од 20-100 kVA (типичен опсег).
За нисконапонско снабдување, инсталирајте секциони/врскачни столпови (ако е можно) за подобрување на надежноста.
