Gedetailleerde Analyse van Eengefasen Distributietransformatortechnologieën in Meerdere Toepassingsscenario's
Introduceer de 10 kV-lijn naar het belastingscentrum. Volg de richtlijnen van "kleine capaciteit, dichte punten, korte straal" en pas het nieuwe enkelefasen distributiemodel toe, dat zich kenmerkt door een aanzienlijke reductie van laagspanningslijnverliezen, hoge elektriciteitskwaliteit en betrouwbaarheid. Door de economie en betrouwbaarheid van enkelefasen versus driedefasen transformatoren in verschillende scenario's te vergelijken, analyseert dit artikel hun toepassingsgebied en toepassingsaanbevelingen.Enkelefasen transformatoren worden ingedeeld op basis van het distributiemodel: ofwel met het neutraal punt aan de 10 kV-zijde niet uitgevoerd (middenspanningszijde verbonden met het netwerklijnspanning UAB/UBC/UAC, "fase-tot-fase"), ofwel met het neutrale lijn aan de 10 kV-zijde uitgevoerd (middenspanningszijde verbonden met de netwerkfase spanning UAN/UBN/UCN, "fase-tot-aarde"), zoals weergegeven in figuren 1 en 2.
1 Verliesanalyse van het enkelefasendistributiesysteem
In een enkelefasendistributiesysteem komen de netwerkverliezen voornamelijk uit drie delen: verliezen van enkelefasen transformatoren, verliezen van hoogspanningsdistributielijnen en verliezen van laagspanningsdistributielijnen. Met de D11-type als voorbeeld, is de berekening en analyse van de geïntegreerde lijnverliezen als volgt.
1.1 Enkelefasendistributiemodus en hoogspanningszijde aansluitspanning
De hoogspanningszijde maakt gebruik van de enkelefasendistributiemodus en is verbonden tussen lijnspanningen; de laagspanningszijde gebruikt de enkelefaase driewiresysteemmodus. Het vermogensverlies van het distributiestation wordt berekend als:
In de formule is RL de lijnweerstand, Rdz is de equivalente weerstand van de laagspanningslijn (eenheid: Ω); U is 10 kV, T is 8760 uur (jaarlijkse bedrijfsuren), en Upj is 0,38 kV (gemiddelde spanning aan de laagspanningszijde). ΔP is de actieve energie die door secundaire metering wordt vastgelegd (eenheid: kWh); ΔQ is de reactieve energie die door secundaire metering wordt vastgelegd (eenheid: kWh); K is de correctiefactor gerelateerd aan de belastingscurve, met een waarde van 1,8.
1.2 Enkelefasendistributiemodus (hoogspanningszijde verbonden met fase-spanning)
De hoogspanningszijde maakt gebruik van de enkelefasendistributiemodus en is verbonden tussen fase-spanningen. De laagspanningszijde gebruikt het enkelefaase driewiresysteem. De formule voor het berekenen van het vermogensverlies van het distributiestation is als volgt:
2 Toepassingsvergelijking in verschillende scenario's
Met een bepaald gebied als voorbeeld, werden enkele typische toepassingsscenario's geselecteerd om de economie van enkelefasen en driedefasen stroomdistributiemethoden in verschillende stationsgebieden te vergelijken. (Overwegend een levenscyclus van 15 jaar en een elektriciteitsprijs van 0,6083 yuan/kWh)
2.1 Kleine dorpen met verspreide belastingen
Dorp #1 heeft 37 woninggebruikers, waaronder 33 enkelefasengebruikers en 4 driedefasengebruikers. De capaciteit van de distributietransformator is 100 kVA, de 10 kV-lijn is 838 meter lang, de laagspanningslijn is 2170 meter lang, de maximale belasting is 40 kW, en de jaarlijkse verliesuren zijn 3400 uur.
Conclusie: De totale investering van het hybridesysteem is ongeveer 24.000 yuan hoger dan het driedefasesysteem.
2.2 Dorpen die niet bereikbaar zijn door hoogspanningslijnen
Dorp #2 heeft 75 woninggebruikers. De capaciteit van de distributietransformator is 150 kVA, de 10 kV-lijn is 752 meter lang, en de laagspanningslijn is 1583 meter lang. Beperkt door de lijncorridor kan de 10 kV-lijn geen nabije voeding leveren, wat resulteert in een maximale lengte van de post-meterlijn van ongeveer 1008 meter en een minimale spanning van 179 V aan het einde van de lijn. De maximale belasting is 88 kW, en de jaarlijkse verliesuren zijn 3400 uur.
Conclusie: Het enkelefasensysteem bespaart ongeveer 34.000 yuan in totale investering ten opzichte van het driedefasesysteem.
2.3 Grote dorpen met geconcentreerde belastingen
Dorp #3 heeft 210 woninggebruikers, waaronder 209 enkelefasengebruikers en 1 driedefasengebruiker. De capaciteit van de distributietransformator is 400 kVA, de 10 kV-lijn is 855 meter lang, de laagspanningslijn is 1968 meter lang, de maximale belasting is 120 kW, en de jaarlijkse verliesuren zijn 3400 uur.
Conclusie: De totale investering van het hybridesysteem is ongeveer 118.000 yuan hoger dan het driedefasesysteem.
2.4 Stedelijke straatbelastingsgebieden
Markt #4 heeft 171 gebruikers (allemaal enkelefasen), met belastingen verdeeld langs beide zijden van een stedelijke straat (woon- en commerciële mix). De capaciteit van de distributietransformator is 500 kVA, de 10 kV-lijn is 385 meter lang, de laagspanningslijn is 748 meter lang, de maximale belasting is 375 kW, en de jaarlijkse verliesuren zijn 3400 uur.
Het enkelefasensysteem bespaart ongeveer 291.000 yuan in totale investering ten opzichte van het driedefasesysteem, en de toepassing van stroomdistributiemethoden in deze typische scenario's is weergegeven in Tabel 1.
3 Analyse van de toepasbaarheid van enkelefasendistributie
In stedelijke gebieden met hoge belastingsdichtheid is enkelefasendistributie om twee redenen niet geschikt: 1) Hogere investeringskosten wegens het ontbreken van economie van schaal bij transformatoren; 2) Beperkt potentieel voor verliesreductie in korte laagspanningslijnen.
Landelijke gebieden met driedefase-elektriciteitsbehoeften (bijvoorbeeld landbouwirrigatie) vereisen hybride enkele/driedefase stroomvoorzieningssystemen. Kies voor enkelefasen verbindingen fase-tot-fase om kosten voor de renovatie van 10 kV-voeders te vermijden.
Economische drempels
Kwantitatieve analyse toont aan dat de kosteneffectiviteit varieert met lijnlengte en belasting. Hybridesystemen helpen bij de optimalisatie van investeringen en minimaliseren verliezen.
4 Hoofdconclusies
Samenvattend vertonen de investeringen en verliezen van distributietransformatoren economie van schaal. Grootchalig gebruik van enkelefasen stroomdistributie is niet de optimale benadering. De economische haalbaarheid moet worden geëvalueerd op basis van zowel de lengte van de distributielijnen als de elektriciteitsconsumptie. In het algemeen, wanneer de capaciteit van een driedefasedistributietransformator in een stationgebied 150 kVA bereikt en de lengte van de laagspanningslijn 1,5 kilometer overschrijdt, is het economisch gunstig om het driedefase stroomdistributiemodel om te zetten naar het enkelefasenmodel.
