Vienfazīgu pārveidotāju tehnoloģiju visaptverošs analīze dažādos lietojumos
Ievadiet 10 kV līniju uz slodzes centru. Atbilstoši principam “mazas jaudas, blīvas punkti, īsā rādiuss” izmantojiet jauno vienfazējo sadalīšanas veidu, kas raksturojas ar būtisku zemsprieguma līnijas zudumu samazinājumu, augstu enerģijas kvalitāti un drošumu. Salīdzinot atsevišķos scenārijos vienfazējos un trīsfazējos transformatorus no ekonomikas un uzticamības perspektīvas, šajā darbā analizē tiek to piemērošanas jomas un ieteikumi.Vienfazējie transformatoru tika klasificēti pēc sadalīšanas veida: vai nu ar 10 kV puses neitrālo punktu nesavilkts (vidusprieguma puse savienota ar sadalīšanas tīkla līnijas spriegumu UAB/UBC/UAC, “fāze pret fāzi”), vai ar 10 kV puses neitrālo līniju savilkts (vidusprieguma puse savienota ar sadalīšanas tīkla fāzes spriegumu UAN/UBN/UCN, “fāze pret zemi”), kā parādīts attēlos 1 un 2.
1 Vienfazējā sadalīšanas sistēmas zudumu analīze
Vienfazējā sadalīšanas sistēmā tīkla zudumi galvenokārt nāk no trim daļām: vienfazējo transformatoru zudumi, augsprieguma sadalīšanas līniju zudumi un zemsprieguma sadalīšanas līniju zudumi. Izvēloties D11 tipu kā piemēru, kopējā līnijas zudu apskatīšana un analīze ir tāda:
1.1 Vienfazējais sadalīšanas veids un augsprieguma puses savienojuma spriegums
Augsprieguma puse izmanto vienfazējo sadalīšanas veidu un savienota starp līnijas spriegumiem; zemsprieguma puse izmanto vienfazējo trīsslodziņu sistēmu. Sadalīšanas stacijas teritorijas enerģijas zudumu aprēķina šādi:
Formulā RL ir līnijas pretestība, Rdz ir zemsprieguma līnijas ekvivalentā pretestība (mērvienība: Ω); U ir 10 kV, T ir 8760 h (gada darbības stundas), un Upj ir 0.38 kV (zemsprieguma puses vidējais spriegums). ΔP ir sekundārā mērīšana ierakstītais aktīvā enerģija (mērvienība: kWh); ΔQ ir sekundārā mērīšana ierakstītais reaktivā enerģija (mērvienība: kWh); K ir labojuma koeficients, kas saistīts ar slodzes grafiku, ar vērtību 1.8.
1.2 Vienfazējais sadalīšanas veids (augsprieguma puse savienota ar fāzes spriegumu)
Augsprieguma puse izmanto vienfazējo sadalīšanas veidu un savienota starp fāzes spriegumiem. Zemsprieguma puse izmanto vienfazējo trīsslodziņu sistēmu. Sadalīšanas stacijas teritorijas enerģijas zudumu aprēķina šādi:
2 Dažādos scenārijos piemērošanas salīdzinājums
Paņemot kā piemēru noteiktu reģionu, izvēlēti vairāki tipiski piemērošanas scenāriji, lai salīdzinātu vienfazējo un trīsfazējo enerģijas sadalīšanas metožu ekonomiku dažādās stacijas teritorijās. (Ņemot vērā 15 gadu dzīves ciklu un elektrības cenu 0.6083 juaņu/kWh)
2.1 Mazas ciemati ar izkliedētām slodzēm
Ciemats Nr.1 ir ar 37 dzīvokļu lietotājiem, tostarp 33 vienfazējiem lietotājiem un 4 trīsfazējiem lietotājiem. Sadalīšanas transformatora jauda ir 100 kVA, 10 kV līnija ir 838 metrus gara, zemsprieguma līnija ir 2170 metrus gara, maksimālā slodze ir 40 kW, un gada zudu stundas ir 3400 stundas.
Secinājums: Hibrīda sistēmas kopējā investīcija ir aptuveni 24 000 juaņi augstāka par trīsfazējo sistēmu.
2.2 Ciemati, kam nav pieejamas augsprieguma līnijas
Ciemats Nr.2 ir ar 75 dzīvokļu lietotājiem. Sadalīšanas transformatora jauda ir 150 kVA, 10 kV līnija ir 752 metrus gara, un zemsprieguma līnija ir 1583 metrus gara. Ierobežots līnijas koridoris, 10 kV līnija nevar piegādāt enerģiju tuvumā, tāpēc maksimālais līnijas garums pēc skaitītāja ir aptuveni 1008 metri, un līnijas beigu minimālais spriegums ir 179 V. Maksimālā slodze ir 88 kW, un gada zudu stundas ir 3400 stundas.
Secinājums: Vienfazējā sistēmā kopējā investīcija ir aptuveni 34 000 juaņi zemāka par trīsfazējo sistēmu.
2.3 Lielie ciemati ar koncentrētām slodzēm
Ciemats Nr.3 ir ar 210 dzīvokļu lietotājiem, tostarp 209 vienfazējiem lietotājiem un 1 trīsfazēju lietotāju. Sadalīšanas transformatora jauda ir 400 kVA, 10 kV līnija ir 855 metrus gara, zemsprieguma līnija ir 1968 metrus gara, maksimālā slodze ir 120 kW, un gada zudu stundas ir 3400 stundas.
Secinājums: Hibrīda sistēmas kopējā investīcija ir aptuveni 118 000 juaņi augstāka par trīsfazējo sistēmu.
2.4 Pilsētas ielu slodžu teritorijas
Tirdzniecības centrā Nr.4 ir 171 lietotājs (visi vienfazēji), ar slodzēm izkliedētām abās puses pilsētas ielas (dzīvokļu un komerciālo mix). Sadalīšanas transformatora jauda ir 500 kVA, 10 kV līnija ir 385 metrus gara, zemsprieguma līnija ir 748 metrus gara, maksimālā slodze ir 375 kW, un gada zudu stundas ir 3400 stundas.
Vienfazējā sistēmā kopējā investīcija ir aptuveni 291 000 juaņi zemāka par trīsfazējo sistēmu, un enerģijas sadalīšanas metožu piemērošana šajos tipiskajos scenārijos ir parādīta Tabulā 1.
3 Vienfazējās sadalīšanas pielāgojamības analīze
Augstā slodžu blītuma pilsētu teritorijās vienfazējā sadalīšana nav piemērota diviem iemesliem: 1) Augstākas investīcijas izmaksas, jo trūkst transformatoru ekonomikas mēroga efektu; 2) Ierobežotas iespējas samazināt zudumus īsās zemsprieguma līnijās.
Lauku teritorijās ar trīsfazējām enerģijas prasībām (piemēram, lauku ūdens ūdenskrāvēju) nepieciešama hibrīda vienfazēj/trīsfazēj enerģijas piegādes sistēma. Izmantojiet fāze pret fāzi vienfazējos savienojumus, lai izvairītos no dārgām 10 kV padeves remontdarbiem.
Ekonomiskie slieksni
Kvantitatīvā analīze parāda, ka ekonomiska efektivitāte mainās atkarībā no līnijas garuma un slodzes. Hibrīdas sistēmas palīdz optimizēt investīcijas un samazināt zudumus.
4 Galvenie secinājumi
Kopumā, sadalīšanas transformatoru investīcijas un zudumi parāda ekonomikas mēroga efektu. Lielā mērogā izmantojot vienfazējo enerģijas sadalīšanu, nav optimālā risinājuma. Tā ekonomiskā piemērotība jānovērtē, pamatojoties gan uz sadalīšanas līniju garumu, gan elektroenerģijas patēriņu. Kopumā, kad trīsfazējā sadalīšanas transformatora jauda stacijas teritorijā sasniedz 150 kVA un zemsprieguma līnijas garums pārsniedz 1.5 kilometrus, trīsfazējās enerģijas sadalīšanas moduļa pārveidošana uz vienfazējo ir ekonomiski izdevīga.
