అనేక అనువర్తన పరిదրశలలో ఏకధారా వితరణ ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ టెక్నాలజీల సమగ్ర విశ్లేషణ ఈయే-బిజినెస్

10 కిలోవాల్ట్ లైన్‌ని లోడ్ కేంద్రంలో పరిచయపెట్టండి. "చిన్న సామర్థ్యం, సమాంతర పాయింట్లు, చిన్న వ్యాసార్ధం" అనుసరించి, న్యూ సింగిల్ - ఫేజ్ వితరణ మోడల్ ను ఉపయోగించండి, ఇది తక్కువ వోల్టేజ్ లాభాన్ని తగ్గించడం, ఉత్తమ శక్తి గుణమైనది, మరియు నమోదయ్యే స్థిరతను కలిగి ఉంటుంది. విభిన్న సందర్భాలలో ఒక్కఫేజ్ మరియు మూడు ఫేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల యొక్క ఆర్థికత మరియు నమోదయ్యే స్థిరతను పోల్చడం ద్వారా, ఈ పేపర్ వాటి అనుకూల వ్యాప్తి మరియు ఉపయోగ సిఫార్సులను విశ్లేషిస్తుంది.ఒక్కఫేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు 10 కిలోవాల్ట్-సైడ్ న్యూట్రల్ పాయింట్ లేని (మీడియం-వోల్టేజ్ వైపు డిస్ట్రిబ్యూషన్ నెట్‌వర్క్‌కు లైన్ వోల్టేజ్ U_AB/U_BC/U_AC, "ఫేజ్-టు-ఫేజ్") లేదా 10 కిలోవాల్ట్-సైడ్ న్యూట్రల్ లైన్ ఉన్న ("ఫేజ్-టు-గ్రౌండ్") ద్వారా వితరణ మోడల్ దృష్ట్యా వర్గీకరించబడతాయి, ఈ చిత్రాల్లో చూపించబడినట్లు.

1 ఒక్కఫేజ్ వితరణ వ్యవస్థ లాభ విశ్లేషణ

ఒక్కఫేజ్ వితరణ వ్యవస్థలో, గ్రిడ్ లాభాలు మూడు భాగాల నుండి వస్తాయి: ఒక్కఫేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల లాభాలు, హై-వోల్టేజ్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ లైన్ల లాభాలు, మరియు లో-వోల్టేజ్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ లైన్ల లాభాలు. D11 రకాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుని, సమగ్ర లైన్ లాభాల లెక్కింపు మరియు విశ్లేషణ కింది విధంగా ఉంటుంది.

1.1 ఒక్కఫేజ్ వితరణ మోడల్ మరియు హై-వోల్టేజ్ వైపు కనెక్షన్ వోల్టేజ్

హై-వోల్టేజ్ వైపు ఒక్కఫేజ్ వితరణ మోడల్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు లైన్ వోల్టేజ్ల మధ్య కనెక్ట్ అవుతుంది; లో-వోల్టేజ్ వైపు ఒక్కఫేజ్ మూడు-వైర్ వైర్ వ్యవస్థ మోడల్ ఉపయోగించబడుతుంది. డిస్ట్రిబ్యూషన్ స్టేషన్ ఏరియాలో శక్తి లాభాలు కింది విధంగా లెక్కించబడతాయి:

సూత్రంలో, R_L లైన్ రెసిస్టెన్స్, R_dz లో-వోల్టేజ్ లైన్ సమాన రెసిస్టెన్స్ (యూనిట్: Ω); U 10 కిలోవాల్ట్, T 8760 h (సంవత్సరానికి ఓపరేటింగ్ గంటలు), మరియు U_pj 0.38 కిలోవాల్ట్ (లో-వోల్టేజ్ వైపు సగటు వోల్టేజ్). ΔP సెకన్డరీ మీటరింగ్ ద్వారా రికార్డ్ చేయబడిన ఎక్టివ్ ఎనర్జీ (యూనిట్: kWh); ΔQ సెకన్డరీ మీటరింగ్ ద్వారా రికార్డ్ చేయబడిన రీఐటివ్ ఎనర్జీ (యూనిట్: kWh); K లోడ్ కర్వ్ సంబంధిత కరెక్షన్ కోఫిషియంట్, విలువ 1.8.

1.2 ఒక్కఫేజ్ వితరణ మోడల్ (హై-వోల్టేజ్ వైపు ఫేజ్ వోల్టేజ్‌ల మధ్య కనెక్ట్)

హై-వోల్టేజ్ వైపు ఒక్కఫేజ్ వితరణ మోడల్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఫేజ్ వోల్టేజ్ల మధ్య కనెక్ట్ అవుతుంది. లో-వోల్టేజ్ వైపు ఒక్కఫేజ్ మూడు-వైర్ వైర్ వ్యవస్థ ఉపయోగించబడుతుంది. డిస్ట్రిబ్యూషన్ స్టేషన్ ఏరియాలో శక్తి లాభాల లెక్కింపు సూత్రం కింది విధంగా ఉంటుంది:

2 వివిధ సందర్భాలలో ఉపయోగ పోల్చుకున్నట్లు

ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుని, కొన్ని టైపికల్ ఉపయోగ సందర్భాలను ఎంచుకుని, వివిధ స్టేషన్ ఏరియాలో ఒక్కఫేజ్ మరియు మూడు ఫేజ్ శక్తి వితరణ విధానాల యొక్క ఆర్థికతను పోల్చండి. (15 సంవత్సరాల జీవాయుష్మకాలం మరియు 0.6083 యువన్/kWh విద్యుత్ విలువను బట్టి పరిగణించండి)

2.1 విచ్ఛిన్న లోడ్లతో చిన్న గ్రామాలు

గ్రామం #1 లో 37 రెసిడెన్షియల్ యూజర్లు ఉన్నారు, వారిలో 33 ఒక్కఫేజ్ యూజర్లు మరియు 4 మూడు ఫేజ్ యూజర్లు ఉన్నారు. డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సామర్థ్యం 100 kVA, 10 kV లైన్ 838 మీటర్ల పొడవు, లో-వోల్టేజ్ లైన్ 2170 మీటర్ల పొడవు, గరిష్ఠ లోడ్ 40 kW, మరియు సంవత్సరానికి లాభ గంటలు 3400 గంటలు.

• మూడు ఫేజ్ శక్తి ప్రదానం: నివేశం సుమారు 401,000 యువన్, మరియు జీవాయుష్మకాలంలో మొత్తం ఆర్థిక లాభం సుమారు 125,000 యువన్.

• హైబ్రిడ్ ఒక్కఫేజ్/మూడు ఫేజ్ శక్తి ప్రదానం: నివేశం సుమారు 512,000 యువన్, మరియు మొత్తం ఆర్థిక లాభం సుమారు 38,000 యువన్.

ముఖ్యమైన దశ: హైబ్రిడ్ వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం నివేశం మూడు ఫేజ్ వ్యవస్థ కంటే సుమారు 24,000 యువన్ ఎక్కువ.

2.2 హై-వోల్టేజ్ లైన్‌లతో చేరుకోలేని గ్రామాలు

గ్రామం #2 లో 75 రెసిడెన్షియల్ యూజర్లు ఉన్నారు. డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సామర్థ్యం 150 kVA, 10 kV లైన్ 752 మీటర్ల పొడవు, మరియు లో-వోల్టేజ్ లైన్ 1583 మీటర్ల పొడవు. లైన్ కరిడోర్ ద్వారా పరిమితంగా, 10 kV లైన్ దగ్గర శక్తి ప్రదానం చేయలేము, ఇది మెటర్ తర్వాత లైన్ పొడవు సుమారు 1008 మీటర్ల మరియు లైన్ చివరిలో తక్కువ వోల్టేజ్ 179 V అవుతుంది. గరిష్ఠ లోడ్ 88 kW, మరియు సంవత్సరానికి లాభ గంటలు 3400 గంటలు.

• మూడు-ధారా శక్తి ప్రదానం: ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 334,000 యువన్లు, జీవిత చక్రంలో మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 195,000 యువన్లు.

• ఒక-ధారా శక్తి ప్రదానం: 10 kVA మరియు 20 kVA ఒక-ధారా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను ఉపయోగించి, ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 468,000 యువన్లు, మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 27,000 యువన్లు.

సారాంశం: ఒక-ధారా వ్యవస్థ మూడు-ధారా వ్యవస్థకు కాపాడు మొత్తం ఇత్తీవోలో 34,000 యువన్లు చొప్పందించుకుంది.

2.3 పెద్ద గ్రామాలు కేంద్రీకృత లోడ్లతో

గ్రామం #3 లో 210 నివాస వినియోగదారులు ఉన్నారు, వారిలో 209 ఒక-ధారా వినియోగదారులు మరియు 1 మూడు-ధారా వినియోగదారు. వితరణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సహనాకుందం 400 kVA, 10 kV లైన్ 855 మీటర్ల పొడవు ఉంది, తక్కువ వోల్టేజ్ లైన్ 1968 మీటర్ల పొడవు, గరిష్ఠ లోడ్ 120 kW, మరియు వార్షిక నష్ట గంటలు 3400 గంటలు.

• మూడు-ధారా శక్తి ప్రదానం: ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 427,000 యువన్లు, జీవిత చక్రంలో మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 226,000 యువన్లు.

• ఒక-ధారా/మూడు-ధారా శక్తి ప్రదానం: మూల ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ను 100 kVA మూడు-ధారా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్తో మరియు దూరంలోని లోడ్లకు 10 kVA/20 kVA ఒక-ధారా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను ఉపయోగించి, ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 710,000 యువన్లు, మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 61,000 యువన్లు.

సారాంశం: మిశ్ర వ్యవస్థ మూడు-ధారా వ్యవస్థకు కాపాడు మొత్తం ఇత్తీవోలో 118,000 యువన్లు ఎక్కువ.

2.4 నగర రహదారి లోడ్ ప్రదేశాలు

మార్కెట్ #4 లో 171 వినియోగదారులు (అన్ని ఒక-ధారా), లోడ్లు నగర రహదారి రెండు వైపులా విభజించబడ్డాయి (నివాస మరియు వ్యాపార కలయిక). వితరణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సహనాకుందం 500 kVA, 10 kV లైన్ 385 మీటర్ల పొడవు, తక్కువ వోల్టేజ్ లైన్ 748 మీటర్ల పొడవు, గరిష్ఠ లోడ్ 375 kW, మరియు వార్షిక నష్ట గంటలు 3400 గంటలు.

• మూడు-ధారా శక్తి ప్రదానం: ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 250,000 యువన్లు, జీవిత చక్రంలో మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 751,000 యువన్లు.

• ఒక-ధారా శక్తి ప్రదానం: 10 kVA మరియు 20 kVA ఒక-ధారా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను ఉపయోగించి, ఇత్తీవో టంటపై సుమారు 419,000 యువన్లు, మొత్తం ఆర్థిక నష్టం సుమారు 291,000 యువన్లు.

ఒక-ధారా వ్యవస్థ మూడు-ధారా వ్యవస్థకు కాపాడు మొత్తం ఇత్తీవోలో 291,000 యువన్లు చొప్పందించుకుంది, మరియు ఈ టైపీకల్ పరిస్థితులలో శక్తి వితరణ పద్ధతుల ప్రయోగం టేబుల్ 1 లో చూపబడింది.

3 ఒక-ధారా వితరణ యోగ్యత విశ్లేషణ

అధిక లోడ్ ఘనత ఉన్న నగర ప్రాంతాల్లో, ఒక-ధారా వితరణ రెండు కారణాల్లో యోగ్యం కాదు: 1) ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అర్థాల స్కేల్ లేనంత అధిక ఇత్తీవోలు; 2) తక్కువ వోల్టేజ్ లైన్లో నష్టాలను తగ్గించడంలో పరిమిత సామర్థ్యం.

మూడు-ధారా శక్తి ఆవశ్యకత ఉన్న గ్రామ ప్రాంతాల్లో (ఉదాహరణకు, పంట ప్రదేశం పాలికించుట), ఒక-ధారా/మూడు-ధారా శక్తి ప్రదాన వ్యవస్థలు అవసరం. ప్రాథమిక ప్రమాద ప్రతిహారం కోసం 10 kV ఫీడర్ సమీకరణం అవసరం లేని విధంగా ప్రమాద ప్రతిహారం చేయాలి.

అర్థ సరిహద్దులు

• ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సహనాకుందం: 50/100/150/200 kVA

• లైన్ పొడవు: 1–3 km (0.5-కిలోమీటర్ల ప్రమాణంలో)

• గరిష్ఠ లోడ్: ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సహనాకుందంలో 50%

• వార్షిక నష్ట గంటలు: 3,400

క్వాంటిటేటివ్ విశ్లేషణ లో లైన్ పొడవు మరియు లోడ్ ప్రకారం ఖర్చు దక్షత భిన్నంగా ఉంది. మిశ్ర వ్యవస్థలు ఇత్తీవోలను ఆరోగ్యకరంగా చేసి నష్టాలను తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి.

4 ప్రధాన సారాంశాలు

సారాంశంగా, వితరణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ఇత్తీవోలు మరియు నష్టాలు అర్థ స్కేల్ కలిగి ఉంటాయి. ఒక-ధారా శక్తి వితరణను పెద్ద ప్రమాణంలో ఉపయోగించడం అనేది అనుకూలం కాదు. ఇది వితరణ లైన్ల పొడవు మరియు బిజీ వినియోగం ఆధారంగా ఆర్థిక యోగ్యతను విశ్లేషించాలి. సాధారణంగా, స్టేషన్ ప్రదేశంలోని మూడు-ధారా వితరణ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సహనాకుందం 150 kVA కి చేరినప్పుడు మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ లైన్ పొడవు 1.5 కిలోమీటర్లను దాటినప్పుడు, మూడు-ధారా శక్తి వితరణ వ్యవస్థను ఒక-ధారా శక్తి వితరణ వ్యవస్థకు మార్చడం అర్థసాధారణంగా ఉంటుంది.