Sudjelovanje analiza tehnologija jednofaznih distribucijskih transformatora u različitim primjenama
Uvedite 10 kV liniju u centar opterećenja. Slijedite pravilo "mala kapacitetnost, gusto raspoređene točke, kratki polumjer" i primijenite novi jednofazni distribucijski način koji se odlikuje značajnim smanjenjem gubitaka niske napona, visokom kvalitetom struje i pouzdanosti. Uspoređujući ekonomiju i pouzdanost jednofaznih i trofaznih transformatora u različitim scenarijima, ovaj rad analizira njihovu primjenjivu područja i predloške za primjenu.Jednofazni transformatori su klasificirani prema distribucijskom načinu: ili s neutralnom točkom strane 10 kV neizvedenom (srednji napon spojen na fazi napona mreže UAB/UBC/UAC, "faza do faze"), ili s neutralnom linijom strane 10 kV izvedenom (srednji napon spojen na fazi napona mreže UAN/UBN/UCN, "faza do zemlje"), kao što je prikazano na Slikama 1 i 2.
1 Analiza gubitaka u jednofaznom distribucijskom sustavu
U jednofaznom distribucijskom sustavu, gubitci mreže uglavnom potječu iz tri dijela: gubitci jednofaznih transformatora, gubitci visokonaponskih distribucijskih linija i gubitci niskonaponskih distribucijskih linija. Kao primjer, račun i analiza ukupnih gubitaka naponne linije za tip D11 su sljedeći.
1.1 Jednofazni distribucijski način i naponska veza visokonaponske strane
Visokonaponska strana koristi jednofazni distribucijski način i povezuje se između faznih napona; niskonaponska strana koristi jednofazni trižični sustav. Gubitak snage distribucijskog područja računa se kao:
U formuli, RL je otpor linije, Rdz jednak je otporu niskonaponske linije (jedinica: Ω); U je 10 kV, T je 8760 h (godišnje radno vrijeme), a Upj je 0.38 kV (prosjek napona na niskonaponskoj strani). ΔP je aktivna energija zabilježena sekundarnim mjerenjem (jedinica: kWh); ΔQ je reaktivna energija zabilježena sekundarnim mjerenjem (jedinica: kWh); K je korekcijski koeficijent vezan uz krivulju opterećenja, s vrijednošću 1.8.
1.2 Jednofazni distribucijski način (visokonaponska strana povezana na fazni napon)
Visokonaponska strana koristi jednofazni distribucijski način i povezuje se između faznih napona. Niskonaponska strana koristi jednofazni trižični sustav. Formula za izračun gubitka snage distribucijskog područja je sljedeća:
2 Usporedba primjene u različitim scenarijima
Kao primjer, odabrani su nekoliko tipičnih scenarija primjene za usporedbu ekonomije jednofaznog i trofaznog distribucijskog metoda u različitim područjima (uzimajući u obzir životni ciklus od 15 godina i cijenu električne energije od 0.6083 yuana/kWh).
2.1 Mala naselja s raspršenim opterećenjima
Selo #1 ima 37 stanovništva, uključujući 33 jednofazna korisnika i 4 trofazna korisnika. Kapacitet distribucijskog transformatora je 100 kVA, 10 kV linija je dugacka 838 metara, niskonaponska linija je dugacka 2170 metara, maksimalno opterećenje je 40 kW, a godišnje sati gubitka su 3400 sati.
Zaključak: Ukupna investicija hibridnog sustava je približno 24.000 yuana veća od trofaznog sustava.
2.2 Naselja nedostupna visokonaponskim linijama
Selo #2 ima 75 stanovništva. Kapacitet distribucijskog transformatora je 150 kVA, 10 kV linija je dugacka 752 metara, a niskonaponska linija je dugacka 1583 metara. Ograničeno je koridorom linije, 10 kV linija ne može opskrbati blizu, što rezultira maksimalnom duljinom linije iza brojila od približno 1008 metara i minimalnim naponom na kraju linije od 179 V. Maksimalno opterećenje je 88 kW, a godišnje sati gubitka su 3400 sati.
Zaključak: Jednofazni sustav štedi približno 34.000 yuana u ukupnoj investiciji u usporedbi s trofaznim sustavom.
2.3 Velika naselja s koncentriranim opterećenjima
Selo #3 ima 210 stanovništva, uključujući 209 jednofaznih korisnika i 1 trofaznog korisnika. Kapacitet distribucijskog transformatora je 400 kVA, 10 kV linija je dugacka 855 metara, niskonaponska linija je dugacka 1968 metara, maksimalno opterećenje je 120 kW, a godišnje sati gubitka su 3400 sati.
Zaključak: Ukupna investicija hibridnog sustava je približno 118.000 yuana veća od trofaznog sustava.
2.4 Područja opterećenja gradačkih ulica
Tržnica #4 ima 171 korisnika (sve jednofazni), s opterećenjima raspoređenim duž obje strane gradačke ulice (miješanje stanovanjskog i poslovnog). Kapacitet distribucijskog transformatora je 500 kVA, 10 kV linija je dugacka 385 metara, niskonaponska linija je dugacka 748 metara, maksimalno opterećenje je 375 kW, a godišnje sati gubitka su 3400 sati.
Jednofazni sustav štedi približno 291.000 yuana u ukupnoj investiciji u usporedbi s trofaznim sustavom, a primjena distribucijskih metoda u tim tipičnim scenarijima prikazana je u Tablici 1.
3 Analiza primjenjivosti jednofaznog distribucije
U urbanim područjima s visokom gustinom opterećenja, jednofazna distribucija nije prikladna iz dva razloga: 1) Više troškova investicija zbog nedostatka ekonomije ljestvice transformatora; 2) Ograničeni potencijal za smanjenje gubitaka u kratkim niskonaponskim linijama.
U ruralnim područjima s trofaznim potrebama (npr. navodnjavanje poljoprivrede) potrebni su hibridni sustavi jednofazne/trofazne snabdijevanja. Odaberite jednofazne veze faza do faze kako biste izbjegli skupu renovaciju isporuke 10 kV.
Ekonomski pragovi
Kvantitativna analiza pokazuje da se učinkovitost troškova mijenja s duljinom linije i opterećenjem. Hibridni sustavi pomažu optimizirati investicije i smanjiti gubitke.
4 Glavni zaključci
Sažeto, investicije i gubitci distribucijskih transformatora pokazuju ekonomije ljestvice. Velika upotreba jednofazne distribucije nije optimalan pristup. Njegova ekonomička održivost treba se procijeniti na temelju duljine distribucijskih linija i potrošnje električne energije. Općenito, kada kapacitet trofaznog distribucijskog transformatora u području postaje 150 kVA i duljina niskonaponske linije prelazi 1.5 kilometra, prelaz s trofaznog na jednofazni način distribucije postaje ekonomski povoljan.
