Welche Vorteile bieten Hochspannungs-Einphasen-Verteilungstransformatoren im Verteilernetz?

1.1 Verbesserung der Spannungsqualifikationsrate

Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren überwinden die traditionellen Nachteile der Niederspannungsverteilung wie Leitungsverluste und steigern die Zuverlässigkeit der Stromversorgung.

Die Niederspannungsverteilung verursacht bis zu 35% Spannungsabfall, was die Versorgung stört. Der Wechsel zu Hochspannungseinsphasen-Transformatoren begrenzt den Abfall auf ≤7%, wodurch Spannungsprobleme am Verbraucherende vermieden werden. Eine stabile Spannung gewährleistet das korrekte Funktionieren von Geräten.

1.2 Erhöhung der Zuverlässigkeit der Stromversorgung

Hochspannungseinsphasen-Transformatoren versorgen wesentlich weniger Nutzer als Schaltkasten-/Dreiphasen-Transformatoren. Die Wartung beeinträchtigt daher die Nutzer nur minimal. In heißen Jahreszeiten besteht bei Niederspannungsanlagen ein Risiko des Überhitzens (56% der Niederspannungsschäden resultieren hieraus). Kleinere Hochspannungseinsphasen-Einheiten verringern solche Risiken. Zudem vermeiden sie Probleme mit Niederspannungsleitungen (Diebstahl, unsichere Verkabelung). Die Verwendung isolierter/halbisolierter Hochspannungsleitungen ermöglicht vollständig abgedichtete Transformatoren, was die Fehlerrate reduziert. Dies stabilisiert die Stromversorgung.

1.4 Andere Vorteile des Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformator-Modus

Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren können Harmonische eliminieren, wodurch Stromdiebstahl verhindert und die Sicherheit der Stromversorgungsanlagen gewährleistet wird. Sie kontrollieren auch den Leerlaufstrom, verbessern die Energieumgebung und reduzieren Lärm.

2 Anwendung in Verteilnetzen

Die richtige Verwendung von Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren in Verteilnetzen reduziert effektiv Verluste.

2.1 Transformatortypen

Diese Transformatoren sind meist Dreiphaseneinheiten, die aus Einsphasen-Transformator oder Pfahleinsphasen-Transformator bestehen. Durch Kaltwalzsiliziumstahlplatten und Wickelkernglühen verringern Einsphasen-Dl2-Transformatoren den Eisenverlust. Sie liefern 6 kV oder 10 kV Hochspannung direkt an die Nutzer, was Leitungsverluste minimiert.

2.2 Verteilmodi

Auf der Hochspannungsseite werden sie an die AB, BC, CA Phasen des 10 kV Systems angeschlossen. Es gibt zwei Methoden zur Niederspannungsverbindung:

• Einsphasendreifachleitung: Wicklungen auf beiden Seiten; der Niederspannungsmittelpunkt ist geerdet, wobei das Spannungsverhältnis 0,22 kV/10 kV beträgt (siehe Abbildung 1).

• Einsphasenzweifachleitung: Wicklungen auf beiden Seiten; eine Niederspannungsende verbindet sich mit dem Leiter, das andere mit der Erde, wobei dasselbe Spannungsverhältnis 0,22 kV/10 kV gilt (siehe Abbildung 2).

2.3 Stromversorgungstechnologie von Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren

Diese Technologie umfasst:

• Pfahleinsphasen-Transformatoren verteilen Energie über 220 V Niederspannungsleitungen. Minimieren Sie die Länge der Eingangsleitungen (idealerweise ≤23 m).

• Passen Sie die Transformatorleistung an den Spitzenbedarf der Nutzer an, insbesondere für kleine Kapazitäten und dichte Verteilpunkte.

• Schaltstationen/Verteilräume liefern Energie direkt über 10 kV Leitungen.

• Installieren Sie Stromzähler zentral in Wohngebäuden, einen Zähler pro Haushalt.

3 Wichtige Aspekte bei der Anwendung von Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren in Verteilnetzen

Obwohl Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren unvergleichliche Vorteile gegenüber Niederspannungsverteilungssystemen bieten, kann ihr volles Potenzial ohne angemessene Kontrolle des Stromversorgungssystems nicht realisiert werden. Daher sollten bei der Anwendung folgende Punkte beachtet werden:

3.1 Verwaltung des Laststroms im Verteilnetz

Aufgrund ihrer relativ geringen Kapazität sind Hochspannungseinsphasen-Verteilungstransformatoren leichter zu regeln, wenn es zu Fluktuationen des Laststroms kommt. Betreiber sollten den Strom gemäß dem Energieverbrauch der Nutzer regeln, um Lastungleichgewichte zu minimieren. Einsphasen-Transformatoren neigen stärker zu Laststromproblemen, die durch die Integration von Dreiphasen-Transformatoren zur Erreichung eines Stromgleichgewichts in 10 kV Messleitungen gemindert werden können.

3.2 Gewährleistung der Kompatibilität zwischen Transformatorleistung und Nutzerequipment

Wählen Sie eine Transformatorleistung, die dem maximalen Energiebedarf der angeschlossenen Geräte entspricht. Eine angemessene Passung der Leistung erfüllt nicht nur die Bedürfnisse der Nutzer, sondern reduziert auch Leitungsverluste. Dreiphasen-Stromversorgungssysteme sind in der Regel für die meisten Nutzeranforderungen ausreichend.

3.3 Priorisierung der Sicherheit des Verteilnetzes

Traditionelle Dreiphasenvierleitersysteme sind anfällig für Brüche der Neutralleitung, was plötzliche Spannungsspitzen auf den Leitern verursachen kann, die Beleuchtungssysteme und elektrische Geräte gefährden. Im Gegensatz dazu beseitigen einsphasige Verteilsysteme, die in Hochspannungseinsphasen-Transformatoren verwendet werden, dieses Risiko und gewährleisten eine sicherere Betriebsweise der Nutzergeräte.