Teljes Analízis Az Egyfázisú Elosztási Transzformator Technológiái Különböző Alkalmazási Forgatókönyvekben
Vezesse be a 10 kV-ös vonalat a terhelés központjába. A „kis kapacitás, sűrű eloszlás, rövid sugarú” elv alapján alkalmazzák az új egyfázisú elosztási módot, amely jelentős alacsony feszültségű vonalveszteséggel, magas minőségű és megbízható energiával rendelkezik. Az egy- és háromfázisú transzformátorok gazdaságosságát és megbízhatóságát különböző helyzetekben összevetve a tanulmány elemzi azok alkalmazási tartományát és ajánlásait.Az egyfázisú transzformátorok elosztási mód szerint oszthatók: vagy a 10 kV-oldali semleges pont nincs vezetékre (középfeszültségű oldal csatlakozik a hálózat vonalfeszültségéhez UAB/UBC/UAC, „fázis-fázis”), vagy a 10 kV-oldali semleges vezeték ki van vezetve (középfeszültségű oldal csatlakozik a hálózat fázisfeszültségéhez UAN/UBN/UCN, „fázis-föld”), ahogy az 1. és 2. ábrán látható.
1. Egyfázisú elosztási rendszer veszteségeinek elemzése
Az egyfázisú elosztási rendszerben a hálózati veszteségek főleg három részből származnak: egyfázisú transzformátorok veszteségeiből, magasfeszültségű elosztóvonalekből és alacsonyfeszültségű elosztóvonalekből. A D11 típus példáján keresztül a teljes vonalveszteség számítása és elemzése a következő.
1.1 Egyfázisú elosztási mód és a magasfeszültségű oldal csatlakoztatási feszültsége
A magasfeszültségű oldalon egyfázisú elosztási módot alkalmaznak, és a vonalfeszültség között csatlakoztatják; az alacsonyfeszültségű oldalon egyfázisú háromvezetékes rendszert használnak. Az elosztóterület teljesítményvesztesége a következő képlet szerint számítható:
A képletben RL a vezeték ellenállása, Rdz az alacsonyfeszültségű vezeték ekvivalens ellenállása (egység: Ω); U 10 kV, T 8760 óra (évnyi üzemidő), és Upj 0,38 kV (az alacsonyfeszültségű oldal átlagfeszültsége). ΔP a másodlagos mérő eszköz által feljegyzett aktív energia (egység: kWh); ΔQ a másodlagos mérő eszköz által feljegyzett reaktív energia (egység: kWh); K a terhelési görbevel kapcsolatos korrektúrfaktor, értéke 1,8.
1.2 Egyfázisú elosztási mód (magasfészültségű oldal fázisfeszültségre csatlakoztatva)
A magasfeszültségű oldalon egyfázisú elosztási módot alkalmaznak, és a fázisfeszültség között csatlakoztatják. Az alacsonyfeszültségű oldalon egyfázisú háromvezetékes rendszert használnak. Az elosztóterület teljesítményveszteségének számítási képlete a következő:
2. Különböző helyzetekben történő alkalmazás összehasonlítása
Egy adott régió példáján keresztül több tipikus alkalmazási helyzetet választottak ki, hogy összehasonlítsák az egy- és háromfázisú elosztási módszerek gazdaságosságát különböző elosztóterületeken. (15 év élettartam és 0,6083 yuan/kWh ár alapján.)
2.1 Kis falvak szétszórt terhelésekkel
A 1. faluban 37 lakossági felhasználó van, beleértve 33 egyfázisú és 4 háromfázisú felhasználót. A transzformátor kapacitása 100 kVA, a 10 kV-ös vonal 838 méter hosszú, az alacsonyfeszültségű vonal 2170 méter hosszú, a legnagyobb terhelés 40 kW, az éves veszteséges órák 3400 óra.
Összefoglalás: A hibrid rendszer teljes befektetése körülbelül 24 000 yuan magasabb, mint a háromfázisú rendszer.
2.2 Magasfeszültségű vonallal nem elérhető falvak
A 2. faluban 75 lakossági felhasználó van. A transzformátor kapacitása 150 kVA, a 10 kV-ös vonal 752 méter hosszú, az alacsonyfeszültségű vonal 1583 méter hosszú. A vonalsáv korlátozásai miatt a 10 kV-ös vonal nem tud közelgő ellátást biztosítani, ami eredményez egy maximálisan 1008 méter hosszú utómértő vonalt, és a vonal végén minimális 179 V feszültséget. A legnagyobb terhelés 88 kW, az éves veszteséges órák 3400 óra.
Összefoglalás: Az egyfázisú rendszer körülbelül 34 000 yuan befektetést takarít meg a háromfázisú rendszerhez képest.
2.3 Nagy falvak koncentrált terhelésekkel
A 3. faluban 210 lakossági felhasználó van, beleértve 209 egyfázisú és 1 háromfázisú felhasználót. A transzformátor kapacitása 400 kVA, a 10 kV-ös vonal 855 méter hosszú, az alacsonyfeszültségű vonal 1968 méter hosszú, a legnagyobb terhelés 120 kW, az éves veszteséges órák 3400 óra.
Összefoglalás: A hibrid rendszer teljes befektetése körülbelül 118 000 yuan magasabb, mint a háromfázisú rendszer.
2.4 Városi utcaterhelések
A 4. piac 171 felhasználóval (mind egyfázisú) rendelkezik, a terhelések egy városi utcának mindkét oldalán vannak elosztva (lakossági és üzleti keverék). A transzformátor kapacitása 500 kVA, a 10 kV-ös vonal 385 méter hosszú, az alacsonyfeszültségű vonal 748 méter hosszú, a legnagyobb terhelés 375 kW, az éves veszteséges órák 3400 óra.
Az egyfázisú rendszer körülbelül 291 000 yuan befektetést takarít meg a háromfázisú rendszerhez képest, és ezek a tipikus helyzetekben az elosztási módszerek alkalmazását mutatja a 1. táblázatban.
3. Egyfázisú elosztás alkalmazhatóságának elemzése
Magas terhelésű térségekben, ahol a terheléssűrűség nagy, az egyfázisú elosztás két okból nem alkalmas: 1) Magasabb befektetési költségek a transzformátorok gazdasági skálája hiányában; 2) Korlátozott veszteségcsökkentési potenciál rövid alacsonyfeszültségű vonalakon.
A mezőgazdasági öntözéshez hasonló háromfázisú energiaszükségletekkel rendelkező vidéki területek esetén szükség van hibrid egy- és háromfázisú ellátási rendszerekre. Javasolt a „fázis-fázis” egyfázisú kapcsolatok használata, hogy elkerülje a 10 kV-ös áramszolgáltató vonalak drágább átalakítását.
Gazdaságossági küszöbök
A kvantitatív elemzés azt mutatja, hogy a gazdaságosság változik a vonalhossz és a terhelés függvényében. A hibrid rendszerek segítenek optimalizálni a befektetést és minimalizálni a veszteségeket.
4. Fő következtetések
Összességében a transzformátorok befektetése és veszteségei gazdasági skálát mutatnak. Az egyfázisú elosztás nagy léptékű használata nem a legoptimálisabb megoldás. Gazdaságosságát a vonalhossz és az energiafelhasználás alapján kell kiértékelni. Általánosságban, ha egy háromfázisú elosztótranszformátor kapacitása egy elosztóterületen 150 kVA-ra éri, és az alacsonyfeszültségű vonal hossza 1,5 kilométernél nagyobb, akkor a háromfázisú elosztási módot az egyfázisú móddal való cseréje gazdaságilag előnyös lehet.
