چه مزایایی برای ترانسفورماتورهای توزیع یکفاز با ولتاژ بالا در شبکه توزیع وجود دارد

1.1 بهبود نرخ کیفیت ولتاژ

ترانسفورماترهای توزیع تک فاز با ولتاژ بالا محدودیت‌های سیستم‌های توزیع با ولتاژ پایین مانند اتلاف خط را غلبه می‌کنند و قابلیت اطمینان تأمین برق را افزایش می‌دهند.

توزیع با ولتاژ پایین می‌تواند تا ۳۵٪ کاهش ولتاژ ایجاد کند که منجر به اختلال در تأمین برق می‌شود. انتقال به ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا کاهش ولتاژ را به حداقل ۷٪ می‌رساند و مشکلات ولتاژ پایین در محل استفاده کاربران را جلوگیری می‌کند. ولتاژ ثابت عملکرد صحیح دستگاه‌ها را تضمین می‌کند.

1.2 افزایش قابلیت اطمینان تأمین برق

ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا تعداد کمتری از کاربران را نسبت به ترانسفورماترهای نوع جعبه‌ای/سه فازی خدمت می‌کنند. بنابراین، تعمیر و نگهداری به حداقل میزان تأثیر بر کاربران می‌رساند. در فصول گرم، سیستم‌های ولتاژ پایین خطر سوختن (۵۶٪ از خرابی‌های ولتاژ پایین از این روی است) را دارند. ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا و ظرفیت کوچک‌تر این خطرات را کاهش می‌دهند. همچنین، آنها مشکلات مربوط به خطوط ولتاژ پایین (دزدی برق، کابل‌بندی نامناسب) را اجتناب می‌کنند. استفاده از خطوط ولتاژ بالا عایق شده یا نیمه عایق شده امکان استفاده از ترانسفورماترهای کاملاً بسته شده را فراهم می‌کند و احتمال خرابی را کاهش می‌دهد. این امر منجر به پایداری تأمین برق می‌شود.

1.4 مزایای دیگر حالت توزیع برق با ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا

ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا می‌توانند هارمونیک‌ها را حذف کرده و بدین طریق دزدی برق را جلوگیری کرده و ایمنی تأسیسات برق را تضمین کنند. همچنین، آنها جریان بدون بار را کنترل می‌کنند، محیط استفاده از انرژی را بهبود می‌بخشند و صدای تولیدی را کاهش می‌دهند.

2 کاربرد در شبکه‌های توزیع

استفاده صحیح از ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا در شبکه‌های توزیع به طور موثری اتلاف‌ها را کاهش می‌دهد.

2.1 انواع ترانسفورماتور

این ترانسفورماتورها بیشتر شامل واحد سه فازی تشکیل شده از ترانسفورماترهای تک فاز یا ترانسفورماترهای تک فاز نصب شده روی ستون هستند. با استفاده از لایه‌های فولاد سیلیکونی سرد رول شده و آهنگری هسته پیچشی، ترانسفورماترهای تک فاز نوع Dl2 اتلاف آهن را کاهش می‌دهند. آنها ولتاژ بالا ۶ کیلوولت یا ۱۰ کیلوولت را مستقیماً به کاربران ارائه می‌دهند و اتلاف خط را به حداقل می‌رسانند.

2.2 حالت‌های توزیع

در سمت ولتاژ بالا، آنها به فاز‌های AB، BC، CA سیستم ۱۰ کیلوولت متصل می‌شوند. دو روش اتصال ولتاژ پایین وجود دارد:

• سه سیم تک فاز: پیچش‌های دو طرف؛ تاپ مرکز ولتاژ پایین به زمین متصل می‌شود و نسبت ولتاژ ۰.۲۲ کیلوولت/۱۰ کیلوولت حفظ می‌شود (به شکل ۱ مراجعه کنید).

• دو سیم تک فاز: پیچش‌های دو طرف؛ یک سر ولتاژ پایین به سیم فعال متصل می‌شود و سر دیگر به زمین، با همان نسبت ۰.۲۲ کیلوولت/۱۰ کیلوولت (به شکل ۲ مراجعه کنید).

2.3 فناوری توزیع برق با ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا

این فناوری دارای ویژگی‌های زیر است:

• ترانسفورماترهای تک فاز نصب شده روی ستون‌ها برق را از طریق خطوط ولتاژ پایین ۲۲۰ ولت توزیع می‌کنند. طول خطوط ورودی را به حداقل (بهترین حالت ≤۲۳ متر) کاهش دهید.

• ظرفیت ترانسفورماتور را با تقاضای بیشینه کاربران در نقاط توزیع با ظرفیت کوچک و پرجمعیت تنظیم کنید.

• ایستگاه‌های تغییر دهنده/اتاق‌های توزیع از طریق خطوط ۱۰ کیلوولت برق تأمین می‌کنند.

• مترهای برق را به صورت متمرکز در ساختمان‌های مسکونی نصب کنید، یک متر برای هر خانوار.

3 نکات مهم برای استفاده از ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا در شبکه‌های توزیع

با اینکه ترانسفورماتور تک فاز با ولتاژ بالا مزایای بی‌نظیری نسبت به سیستم‌های توزیع با ولتاژ پایین دارد، اما تمام پتانسیل آن بدون کنترل صحیح سیستم توزیع برق محقق نخواهد شد. بنابراین، در زمان استفاده از آن باید به نکات زیر توجه کرد:

3.1 مدیریت جریان بار در سیستم توزیع

به دلیل ظرفیت نسبتاً کوچک ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا، آنها در مواقع تغییرات جریان بار قابل تنظیم‌تر هستند. عملگران باید جریان را بر اساس مصرف برق کاربران تنظیم کنند تا عدم تعادل بار کمینه شود. ترانسفورماترهای تک فاز به مشکلات جریان بار بیشتری دچار می‌شوند که می‌توان با ادغام ترانسفورماترهای سه فازی جریان را در خطوط اندازه‌گیری ۱۰ کیلوولت متعادل کرد.

3.2 تضمین سازگاری بین ظرفیت ترانسفورماتور و تجهیزات کاربر

ظرفیت ترانسفورماتور را به گونه‌ای انتخاب کنید که با بیشینه تقاضای توان تجهیزات متصل شده مطابقت داشته باشد. تناسب صحیح ظرفیت نه تنها نیازهای کاربران را برآورده می‌کند بلکه اتلاف خط را نیز کاهش می‌دهد. سیستم‌های تأمین برق سه فازی معمولاً برای بیشتر نیازهای کاربران کافی هستند.

3.3 اولویت دادن به ایمنی سیستم توزیع

سیستم‌های سه فاز چهار سیمی سنتی به خطر شکست سیم میانی مواجه هستند که می‌تواند منجر به افزایش ناگهانی ولتاژ در سیم فعال شود و سیستم‌های روشنایی و دستگاه‌های برقی را در معرض خطر قرار دهد. در مقابل، سیستم‌های توزیع تک فازی که در ترانسفورماترهای تک فاز با ولتاژ بالا استفاده می‌شود، این خطر را حذف کرده و عملکرد ایمن‌تر تجهیزات کاربران را تضمین می‌کند.