Komprehensiv analyse af enefasede distributionstransformator teknologier i flere anvendelsesscenarier
Før 10 kV-ledningen til belastningscentret. Følg "lille kapacitet, tætte punkter, kort radius", og anvend den nye enefasede distributionsmetode, der har en bemærkelsesværdig reduktion af lavspændingslinjetab, høj strømkvalitet og pålidelighed. Ved at sammenligne økonomi og pålidelighed for enefase- vs. tre-fasetransformatorer i forskellige scenarier, analyserer denne artikel deres anvendelsesområde og anbefalinger for anvendelse.Enefase-transformatorer er inddelede efter distributionsmetode: enten med neutrale punkt på 10 kV-siden ikke ledet ud (mellemspændingsside forbundet til distributionsnetværkets linjespænding UAB/UBC/UAC, "fase til fase"), eller med neutralledning på 10 kV-siden ledet ud (mellemspændingsside forbundet til distributionsnetværkets fasespænding UAN/UBN/UCN, "fase til jord"), som vist på figurer 1 og 2.
1 Tabanalyse af enefasede distributionsystemer
I et enefasede distributionsystem kommer nettabene hovedsageligt fra tre dele: tab fra enefasetransformatorer, tab fra høvspændingsdistributionslinjer, og tab fra lavspændingsdistributionslinjer. Med D11-type som eksempel, er beregningen og analysen af den samlede linjetab som følger.
1.1 Enefasede distributionsmetode og høvspændingssideforbindelsesspænding
Høvspændingssiden anvender enefasede distributionsmetode og er forbundet mellem linjespændinger; lavspændingssiden anvender enefase-tretrådssystem. Strømtabet i distributionsstationområdet beregnes som:
I formlen er RL linjeimpedancen, Rdz den ækvivalente impedans for lavspændingslinjen (enhed: Ω); U er 10 kV, T er 8760 timer (årslige driftstimer), og Upj er 0.38 kV (gennemsnitlig spænding på lavspændingssiden). ΔP er den aktive energi, der er registreret ved sekundærmåling (enhed: kWh); ΔQ er den reaktive energi, der er registreret ved sekundærmåling (enhed: kWh); K er korrektionskoefficient relateret til belastningskurven, med en værdi på 1.8.
1.2 Enefasede distributionsmetode (høvspændingsside forbundet til fasespænding)
Høvspændingssiden anvender enefasede distributionsmetode og er forbundet mellem fasespændinger. Lavspændingssiden anvender enefase-tretrådssystem. Beregningsformlen for strømtabet i distributionsstationområdet er som følger:
2 Anvendelsesberegninger i forskellige scenarier
Med et bestemt område som eksempel blev flere typiske anvendelsesscenarier valgt for at sammenligne økonomien af enefase- og tre-fase strømforsyning i forskellige stationområder. (Overvejende en levetid på 15 år og elpris på 0.6083 yuan/kWh)
2.1 Små landsbyer med spredte belastninger
Landsby #1 har 37 boliger, heraf 33 enefasebrugere og 4 tre-fasebrugere. Distributionstransformatorens kapacitet er 100 kVA, 10 kV-ledningen er 838 meter lang, lavspændingsledningen er 2170 meter lang, maksimal belastning er 40 kW, og årlige tabtimer er 3400 timer.
Konklusion: Den hybride systems samlede investering er ca. 24.000 yuan højere end tre-fase systemet.
2.2 Landsbyer, der ikke kan nås af høvspændingsledninger
Landsby #2 har 75 boliger. Distributionstransformatorens kapacitet er 150 kVA, 10 kV-ledningen er 752 meter lang, og lavspændingsledningen er 1583 meter lang. På grund af begrænsede linekorridorer kan 10 kV-ledningen ikke forsyne nærved, hvilket resulterer i en maksimal post-meter line længde på ca. 1008 meter og en minimumsspænding på 179 V ved linjens ende. Maksimal belastning er 88 kW, og årlige tabtimer er 3400 timer.
Konklusion: Det enefasede system sparer ca. 34.000 yuan i samlet investering sammenlignet med det tre-fasede system.
2.3 Store landsbyer med koncentrerede belastninger
Landsby #3 har 210 boliger, heraf 209 enefasebrugere og 1 tre-fasebruger. Distributionstransformatorens kapacitet er 400 kVA, 10 kV-ledningen er 855 meter lang, lavspændingsledningen er 1968 meter lang, maksimal belastning er 120 kW, og årlige tabtimer er 3400 timer.
Konklusion: Den hybride systems samlede investering er ca. 118.000 yuan højere end tre-fase systemet.
2.4 Bygadebelastningsområder
Marked #4 har 171 brugere (alle enefase), med belastninger fordelt langs begge sider af en bygade (bolig- og erhvervmiks). Distributionstransformatorens kapacitet er 500 kVA, 10 kV-ledningen er 385 meter lang, lavspændingsledningen er 748 meter lang, maksimal belastning er 375 kW, og årlige tabtimer er 3400 timer.
Det enefasede system sparer ca. 291.000 yuan i samlet investering sammenlignet med det tre-fasede system, og anvendelsen af strømforsyningsmetoder i disse typiske scenarier vises i tabel 1.
3 Analyse af enefasede distributionsapplicabilitet
I byområder med høj belastningstæthed er enefasede distribution ikke egnet af to grunde: 1) Højere investeringsomkostninger på grund af mangel på transformatorøkonomi; 2) Begrænset potentiale for tabreduktion i korte lavspændingslinjer.
Landlige områder med tre-fase strømbbehov (fx landbrugsirrigation) kræver hybrid enefase/tre-fase strømforsyningsystemer. Vælg fase-til-fase enefaseforbindelser for at undgå dyre 10 kV-ledningsrenoveringer.
Økonomiske grænser
Kvantitativ analyse viser, at kostnadseffektiviteten varierer med linjelængde og belastning. Hybrid systemer hjælper med at optimere investering og minimere tab.
4 Hovedkonklusioner
Sammenfattende set viser investeringer og tab for distributionstransformatorer økonomi på størrelse. Stort udbredt brug af enefase strømforsyning er ikke den optimale metode. Dens økonomiske gennemførlighed bør evalueres baseret på både længden af distributionslinjerne og elforbruget. Generelt set, når kapaciteten for en tre-fasede distributionstransformator i et stationområde når 150 kVA, og længden af lavspændingslinjen overstiger 1,5 kilometer, er det økonomisk fordelagtigt at konvertere tre-fase strømforsyningsmetoden til enefase metode.
