Apakah ciri-ciri teknikal dan aplikasi transformator pengedaran fasa tunggal?
1 Ciri-ciri Teknikal Penjana Tunggal Fasa
Dari amalan operasi rangkaian pengagihan luar negara, didapati bahawa penjana tunggal fasa sangat luas digunakan. Berbanding dengan penjana tiga fasa, mereka mempunyai kelebihan unik, yang secara khusus direfleksikan seperti berikut:
1.1 Struktur Mudah
Ciri ini membuatkan, apabila menggunakan bahan yang sama, untuk penjana tunggal fasa dengan kapasiti yang sama, kerugian tanpa beban mereka lebih rendah daripada penjana tiga fasa. Dalam tahap tertentu, mereka lebih mampu memenuhi keperluan pemeliharaan tenaga dan pengurangan penggunaan. Mengambil contoh penjana biasa dengan kapasiti 100 kVA dan 50 kVA, perbandingan pelbagai indeks ditunjukkan dalam Jadual 1.
Dihitung selama 8,000 jam operasi tahunan, penjana pengagihan tunggal fasa D10 100 kVA mempunyai 1,280 kWh kurang kerugian tanpa beban berbanding unit tiga fasa S9 dengan kapasiti yang sama; satu 50 kVA menghemat 880 kWh. Secara purata, penjana tunggal fasa mengurangi kerugian tanpa beban lebih dari 50% berbanding jenis tiga fasa.
1.2 Padat & Mudah Dipasang
Ini membolehkan garis tekanan rendah mencapai titik beban lebih dekat, mengurangi jejari bekalan kuasa dan menekan kerugian rangkaian pengagihan. Kerugian grid tekanan rendah sebelumnya menyumbang sebahagian besar daripada kerugian grid keseluruhan. Sebelum pembaharuan, kerugian garis udara tekanan rendah bandar berada pada 7% - 12% (bahkan lebih dari 30% di beberapa wilayah). Selepas pembaharuan grid luar bandar, sasarannya adalah 12% kerugian komprehensif, dengan bandar-bandar kini mendekati target tersebut.
Dua penyebab utama yang mendorong kerugian tekanan rendah yang tinggi: 1) Penjana tiga fasa untuk bekalan rumah/perniagaan menjauhkan sumber kuasa dari beban, meningkatkan jejari bekalan dan kerugian garis; arus tidak seimbang juga menambah kerugian penjana. 2) Jejari yang besar memudahkan pencurian elektrik, mengkomplikasi pengurusan. Penjana tunggal fasa meletakkan sumber kuasa dekat pengguna, mengurangi jarak bekalan, kerugian garis, dan risiko pencurian.
Model bekalan "kapasiti kecil, titik padat, jejari pendek", yang luas digunakan dalam grid tekanan rendah, secara efektif mengurangi kerugian—penjana tunggal fasa adalah kunci untuk melaksanakan pendekatan ini.
1.3 Penghematan Relatif dalam Kos Projek
Untuk bekalan kuasa penjana tunggal fasa, cabang tekanan tinggi menggunakan dua wayar, dan garis tekanan rendah menggunakan dua atau tiga wayar. Berbanding, penjana tiga fasa memerlukan tiga wayar tekanan tinggi dan empat wayar tekanan rendah. Oleh itu, set-up tunggal fasa menghemat wayar dan mengurangi penggunaan drop-out fuses, pelindung kilat, dan perkakas keras.Statistik yang tidak lengkap menunjukkan: tunggal fasa mengurangi ~10% kos garis tekanan tinggi dan 15% kos projek garis tekanan rendah.
1.4 Peningkatan Kebolehpercayaan Bekalan Kuasa
Penjana tunggal fasa sesuai untuk skenario kapasiti kecil, titik padat, meningkatkan liputan pengguna. Statistik menunjukkan, basis pengguna yang lebih besar meningkatkan pekali kebolehpercayaan. Untuk pengurusan, pemberian nisbah melalui tarikan litar penjana tunggal mempersempit gangguan dan mengurangi impak kebolehpercayaan. Dari segi struktur, koil terintegrasi penjana tiga fasa berisiko mati total jika satu koil gagal, menyebabkan pemadaman area.
Secara teknikal, penjana tiga fasa (Y/Y₀ atau △/Y₀) menghadapi anomali voltan pada fasa lain apabila satu fuse putus. Sistem tekanan rendah tiga wayar empat wayar 380V/220V mereka berisiko lonjakan voltan tiba-tiba dari hubungan singkat netral, mengganggu pencahayaan dan merosakkan peralatan. Penjana tunggal fasa sebahagian besar mengelakkan isu-isu ini, memastikan kebolehpercayaan.
2 Aplikasi Penjana Tunggal Fasa
2.1 Skop Penggunaan
Berdasarkan ciri-ciri teknikal penjana tunggal fasa, penggunaannya disarankan dalam situasi berikut:
2.1.1 Kawasan Perumahan di Komuniti Bandar
Saat ini, penggunaan elektrik di kawasan perumahan bandar terutamanya untuk pencahayaan dan kuasa tunggal fasa (misalnya, peralatan rumah tangga seperti penyejuk udara dan peti sejuk), memenuhi keperluan untuk "bekalan kuasa tekanan tinggi kepada rumah". Mengikut reka bentuk rumah dan pembahagian beban, gunakan model bekalan kuasa "satu penjana tunggal fasa per bangunan" atau "satu per unit" untuk meminimumkan jejari bekalan grid tekanan rendah (idealnya dalam 100 meter), meningkatkan kecekapan dan kualiti bekalan kuasa.
2.1.2 Pencahayaan Luar Bandar dan Penggunaan Kuasa Skala Kecil
Pencahayaan luar bandar dan penggunaan kuasa skala kecil (misalnya, mesin pertanian kecil, peralatan irigasi) mempunyai beban rendah dan fluktuasi minimal, membuatnya sesuai untuk penjana tunggal fasa kapasiti kecil. Penempatan yang tepat penjana-penjana ini dapat mengikuti permintaan beban dengan tepat, mengurangi kos bekalan kuasa, dan memastikan bekalan elektrik stabil.
2.1.3 Komuniti dan Pasar dengan Pencurian Elektrik yang Parah
Pelaksanaan "bekalan kuasa tekanan tinggi kepada rumah" boleh menghapuskan pencurian elektrik akibat penghubungan ilegal tekanan rendah. Selain itu, ia memudahkan penilaian kerugian garis secara lini dan penjana, membolehkan pemantauan tepat kerugian penggunaan kuasa dan penguatkuasaan pengurusan kuasa.
2.1.4 Peningkatan Bekalan Kuasa untuk Pengguna Industri Skala Kecil
Galakkan peralihan pengguna industri skala kecil dari "penjana bersama" ke "penjana eksklusif". Dengan popularitas penjana tunggal fasa, pengguna industri dan perniagaan kecil boleh memasang unit eksklusif. Di bawah panduan dasar elektrik dan harga, penggunaan penjana eksklusif akan semakin meluas, memisahkan pencahayaan perumahan daripada kuasa industri tiga fasa. Menggantikan penjana tiga fasa dengan penjana tunggal fasa di mana sesuai dapat mengurangi kerugian dalam garis tekanan rendah awam dan penjana bersama, menyeimbangkan beban, dan meningkatkan kestabilan voltan di pengguna akhir.
2.2 Isu-Isu Semasa Menggunakan Penjana Tunggal Fasa
Saat ini, kebanyakan penjana pengagihan tunggal fasa menggunakan lembaran besi silikon bergulung berkualiti tinggi (annealed) sebagai bahan inti, dikeluarkan melalui teknologi inti bergulung. Kerugian tanpa beban/beban dan bunyi operasi mereka jauh lebih rendah daripada penjana tiga fasa jenis S9.
Dengan label kumpulan sambungan I/I₀, terdapat dua kaedah penghubungan utama:
Tiga tap (sisi tekanan rendah): Satu lilitan dengan tap tengah di-ground, membentuk dua lilitan. Nisbah voltan: 10 kV/0.22 kV. Penghubungan: Lihat Gambar 1 (a₁, a₂ = wayar fasa; x = neutral).
Empat tap (sisi tekanan rendah): Dua lilitan (tanpa sambungan elektrik antara mereka). Nisbah voltan (tinggi ke rendah): 10 kV/0.22 kV. Penghubungan: Lihat Gambar 2.
Dalam gambar, a1, a2 adalah wayar fasa, dan x1, x2, x adalah wayar neutral. Apabila menggunakan penjana tunggal fasa, perhatikan hal-hal berikut:
Untuk bekalan kuasa, sisi tekanan rendah biasanya menggunakan set-up tiga wayar. Ambil x1/x2/x sebagai wayar neutral (harus dipasang ground dengan betul). a1 ，a2 (wayar fasa) tidak boleh diparalel; sebarkan beban secara merata untuk mengurangi arus neutral di tap tekanan rendah dan mengurangi kerugian.
Untuk bekalan tekanan rendah, gunakan sistem TT (neutral switch-terkontrol) atau sistem TN (neutral non-switch-terkontrol).
Pilih tap tekanan tinggi berdasarkan arus tiga fasa outlet 10 kV substation. Arus tidak seimbang meningkatkan kerugian penjana utama, menyebabkan voltan urutan negatif, dan berisiko kesalahan operasi perlindungan. Ukur arus outlet 10 kV terlebih dahulu dan tetapkan tap mengikut peraturan keseimbangan arus.
Penjana tunggal fasa sesuai untuk beban tunggal fasa. Lakukan tinjauan komposisi dan susunan beban; pisahkan beban tunggal fasa dan tiga fasa, letakkan penjana dekat beban untuk meningkatkan kecekapan.
Lakukan ramalan beban; pilih penjana 20–100 kVA (julat tipikal).
Untuk bekalan tekanan rendah, pasang switch tiang bahagian/tie (jika memungkinkan) untuk meningkatkan kebolehpercayaan.
