Tek Fazlı Dağıtım Dönüşümçüsü Teknolojilerinin Çeşitli Uygulama Senaryolarında Kapsamlı Analizi
10 kV hattını yük merkezine tanıtın. "Küçük kapasite, yoğun noktalar, kısa yarıçap" ilkesine uygun olarak, düşük voltaj kaybı, yüksek güç kalitesi ve güvenilirlik özellikleri olan yeni tek fazlı dağıtım modunu kullanın. Bu makale, farklı senaryolarda tek fazlı ve üç fazlı dönüşüm cihazlarının ekonomikliğini ve güvenilirliğini karşılaştırarak, onların uygulanabilir alanlarını ve uygulama önerilerini analiz eder.Tek fazlı dönüşüm cihazları, dağıtım modlarına göre sınıflandırılır: ya 10 kV tarafındaki nötr nokta çıkarılmamış (orta voltaj tarafı dağıtım ağının hat voltajına UAB/UBC/UAC bağlı, "faz-faz") ya da 10 kV tarafındaki nötr hat çıkarılmış (orta voltaj tarafı dağıtım ağının faz voltajına UAN/UBN/UCN bağlı, "faz-toprak"), Şekiller 1 ve 2'de gösterildiği gibi.
1 Tek Fazlı Dağıtım Sisteminin Kayıp Analizi
Tek fazlı dağıtım sisteminde, ağ kayıpları çoğunlukla üç parçadan gelir: tek fazlı dönüşüm cihazlarının kayıpları, yüksek voltajlı dağıtım hatlarının kayıpları ve düşük voltajlı dağıtım hatlarının kayıpları. D11 tipini örnek alarak, kapsamlı hat kaybının hesaplama ve analizi şu şekildedir.
1.1 Tek Fazlı Dağıtım Modu ve Yüksek Voltajlı Taraftaki Bağlantı Gerilimi
Yüksek voltajlı taraf tek fazlı dağıtım modu kullanılarak hat gerilimleri arasında bağlanır; düşük voltajlı taraf tek fazlı üç tel sistemi modu kullanır. Dağıtım istasyon alanında kayıp enerji şöyle hesaplanır:
Formülde, RL, hat direncidir, Rdz düşük voltajlı hatların eşdeğer direncidir (birim: Ω); U 10 kV, T 8760 saat (yıllık çalışma saati), ve Upj 0.38 kV (düşük voltajlı taraftaki ortalama gerilim). ΔP ikincil ölçümle kaydedilen aktif enerjidir (birim: kWh); ΔQ ikincil ölçümle kaydedilen reaktif enerjidir (birim: kWh); K yük eğrisiyle ilgili düzeltme katsayısıdır, değeri 1.8'dir.
1.2 Tek Fazlı Dağıtım Modu (Yüksek Voltajlı Tarafta Faz Gerilimine Bağlı)
Yüksek voltajlı taraf tek fazlı dağıtım modu kullanılarak faz gerilimleri arasında bağlanır. Düşük voltajlı taraf tek fazlı üç tel sistemi kullanır. Dağıtım istasyon alanında kayıp enerjinin hesaplama formülü şu şekildedir:
2 Farklı Senaryolardaki Uygulama Karşılaştırması
Belirli bir bölgenin örneğini alarak, çeşitli tipik uygulama senaryoları seçilerek, farklı istasyon alanlarında tek fazlı ve üç fazlı güç dağıtım yöntemlerinin ekonomisi karşılaştırıldı. (15 yıllık yaşam döngüsü ve 0.6083 yuan/kWh elektrik fiyatı düşünüldü)
2.1 Yaygın Yükleri Olan Küçük Köyler
Köy #1'de 37 yerleşim birimi vardır, bunlardan 33'ü tek fazlı, 4'ü üç fazlı kullanıcılardır. Dağıtım dönüştürücünün kapasitesi 100 kVA, 10 kV hatı 838 metre uzunluğunda, düşük voltajlı hat 2170 metre uzunluğunda, maksimum yük 40 kW ve yıllık kayıp saati 3400 saat.
Sonuç: Hibrit sistemin toplam yatırımı üç fazlı sistemden yaklaşık 24.000 yuan daha fazladır.
2.2 Yüksek Voltajlı Hatlarla Ulaşılması Mümkün Olmayan Köyler
Köy #2'de 75 yerleşim birimi vardır. Dağıtım dönüştürücünün kapasitesi 150 kVA, 10 kV hatı 752 metre uzunluğunda, düşük voltajlı hat 1583 metre uzunluğundadır. Hat koridoru sınırlaması nedeniyle, 10 kV hatı yakında güç sağlayamaz, bu nedenle metrekabilesi sonundaki maksimum gerilim yaklaşık 179 V olur. Maksimum yük 88 kW, yıllık kayıp saati 3400 saat.
Sonuç: Tek fazlı sistem, üç fazlı sistemden toplam yatırım açısından yaklaşık 34.000 yuan tasarruf sağlar.
2.3 Yoğun Yükleri Olan Büyük Köyler
Köy #3'te 210 yerleşim birimi vardır, bunlardan 209'u tek fazlı, 1'i üç fazlı kullanıcılardır. Dağıtım dönüştürücünün kapasitesi 400 kVA, 10 kV hatı 855 metre uzunluğunda, düşük voltajlı hat 1968 metre uzunluğunda, maksimum yük 120 kW ve yıllık kayıp saati 3400 saat.
Sonuç: Hibrit sistemin toplam yatırımı üç fazlı sistemden yaklaşık 118.000 yuan daha fazladır.
2.4 Kentsel Sokak Yük Alanları
Pazar #4'te 171 kullanıcı (hepsi tek fazlı) vardır, yükler kentsel bir sokak boyunca iki yanda dağılmıştır (konut ve ticari karışımı). Dağıtım dönüştürücünün kapasitesi 500 kVA, 10 kV hatı 385 metre uzunluğunda, düşük voltajlı hat 748 metre uzunluğunda, maksimum yük 375 kW ve yıllık kayıp saati 3400 saat.
Tek fazlı sistem, üç fazlı sistemden toplam yatırım açısından yaklaşık 291.000 yuan tasarruf sağlar. Bu tipik senaryolarda güç dağıtım yöntemlerinin uygulanması Tablo 1'de gösterilmiştir.
3 Tek Fazlı Dağıtım Uygunluğu Analizi
Yük yoğunluğu yüksek olan kentsel bölgelerde, tek fazlı dağıtım iki nedenle uygun değildir: 1) Dönüşüm cihazı ekonomisinde ölçek avantajı olmadığından daha yüksek yatırım maliyetleri; 2) Kısa düşük voltajlı hatlarda kayıp azaltma potansiyelinin sınırlı olması.
Üç fazlı güç talepleri olan kırsal alanlarda (örneğin, tarım sulaması), hibrit tek/üç fazlı güç sağlama sistemleri gereklidir. Pahalı 10 kV besleme hatları yeniden yapılanmasını önlemek için faz-faz tek fazlı bağlantıları tercih edin.
Ekonomik Eşik Değerleri
Niceliksel analiz, hat uzunluğu ve yük ile maliyet etkinliğinin değiştiğini gösterir. Hibrit sistemler, yatırım optimizasyonu ve kayıp minimizasyonuna yardımcı olur.
4 Ana Sonuçlar
Özetle, dağıtım dönüştürücülerinin yatırım ve kayıpları ölçek ekonomisini gösterir. Tek fazlı güç dağıtımının büyük ölçekte kullanımı en iyi yaklaşım değildir. Ekonomik uygunluğu, dağıtım hatlarının uzunluğu ve elektrik tüketimi temelinde değerlendirilmelidir. Genel olarak, bir istasyon alanında üç fazlı dağıtım dönüştürücüsünün kapasitesi 150 kVA'ya ulaşır ve düşük voltajlı hatın uzunluğu 1.5 kilometreyi aşarsa, üç fazlı güç dağıtım modunu tek fazlı moda dönüştürmek ekonomik açıdan faydalıdır.
