Analise van die voordele en oplossings van enkele-fase distribusietransformers in vergelyking met tradisionele transformators

1. Strukturele beginsels en doeltreffendheidvoordele​

1.1 Strukturele verskille wat doeltreffendheid beïnvloed​
Eenfase-verdelertransformers en driefase-transformers vertoon beduidende strukturele verskille. Eenfasetransformers maak tipies gebruik van 'n E-tipe of ​gewonde kernstruktuur, terwyl driefasetransformers 'n driefase kern of groepstruktuur gebruik. Hierdie strukturele variasie het direkte impak op doeltreffendheid:

• Die gewonde kern in eenfasetransformers optimaliseer die magneetveldverdeling, ​verlaag hoër harmoniese​ en geassosieerde verliese.
• Data wys dat eenfase-gewonde kerntransformers ​10%–25% laer leegladingverliese​ en ​~50% laer leegladingstrome​ toon in vergelyking met tradisionele driefase-laminated-kerntransformers, met aansienlik verminderde geraasvlakke.

1.2 Werkprinsip wat verliese verminder​

• Eenfasetransformers hanteer slegs eenfase-wisselstroom, wat die ontwerp vereenvoudig deur faseverskille en magneetpotensiaalbalanseringprobleme inherent in driefasesisteme te elimineer.
• In driefasetransformers veroorsaak ongebalanceerde belastinge ​addisionele verliese: roterende magneetvelde by kernverbindings en dwarsmagneetveldlekage by laminasieverbindings verhoog energieverbruik.
• Eenfasetransformers vermy hierdie probleme deur ​onafhanklike magneetpadte, wat operasionele doeltreffendheid verbeter.

1.3 Kragverskaffingsmetode wat lynverliese optimaliseer​

• Eenfasetransformers maak 'n ​​"klein kapasiteit, digte verspreiding, kort radius"​​ kragverskaffingsmodel moontlik. Deur naby belastingsentra te installeer, verkort hulle die laevoltageverskaffingsradiusse, wat lynverliese verminder.
• Praktiese toepassings gebruik ​eenpaal-ophangmontasie, wat materiaalkoste bespaar en installasiedoeltreffendheid verbeter—ideaal vir platteland- en stedelike randnetwerkopgraderinge.

2. Materiaalgebruik en vervaardigingskostefordele​

2.1 Materiaalbesparings wat kostes verminder​

• Eenfasetransformers gebruik ​20% minder kernmateriaal​ en ​10% minder koper​ as ekwivalente driefase-eenhede.
• Hierdie verlaag vervaardigingskostes met ​20%–30%​​.

2.2 Gevallestudie: Plattelandnetwerkopgradering​

• In Shexian County, na die aanvaarding van eenfasetransformers:
• Laevoltagelynkonstruksiekostes het met ​~20%​​ afgenem.
• Substasiegebiedkonstruksiekostes het met ​~66%​​ afgenem.
• Ongeskatte aanvanklike belegging is liggies hoër (bv. ¥5,000 vir 50kVA eenfaas vs. ¥4,500 vir driefase), maar die ​Levenssiklus Koste (LCC)​​ oor 10 jaar is aansienlik laer: ¥22,585 (eenfaas) vs. ¥57,623 (driefase).

2.3 Kosteeffektiewe kragverskaffingsmodes​

• Eenfasesisteme gebruik ​tweedraad hoëvoltagelyne​ (10% besparing) en ​twee- of driedraad laevoltagelyne​ (15% besparing), wat ingenieurskostes verminder.
• Ideal vir plattelandnetwerke met lang lyne en verspreide belastings.

2.4 Vervaardigingsvoordele​

• 'n Eenvoudiger struktuur maak ​massaproduksie moontlik, wat die insluiting van gevorderde tegnologieë soos amorfe legersleutelkerns moontlik maak, wat kostes verder verminder.

3. Toepasbaarheidsanalise in verskillende scenario's​

4. Aanbevelings vir rasionele toepassing​

4.1 Kapasiteitskeuse​

• ​Kernbeginsel: "Klein kapasiteit, digte verspreiding":
• Plattelandareas: ≤20kVA; stedelike areas: ≤100kVA.
• ​Bekabeling:
• ≤40kVA: 1 sirkel; ≥50kVA: 2 sirkels; gee voorrang aan ​eenfase driedraadsisteme​.
• ​Formule: P=kf⋅Kt⋅∑PN=Kx⋅∑PNP = k_f \cdot K_t \cdot \sum P_N = K_x \cdot \sum P_NP=kf​⋅Kt​⋅∑PN​=Kx​⋅∑PN​ (waar kfk_fkf​: belastingsfaktor; KtK_tKt​: gelyktydige faktor).

4.2 Installasie-metodes​

• ​Onafhanklik: Vir verspreide dorpe; verseker nabijheid tot belastings.
• ​Taktype: Vir buigsame kragswitsoorgang.
• ​Hooflyn-type: Vir driefaseareas sonder driefase-belastings.
• Gee voorrang aan ​eenpaal-ophangmontasie​ vir ruimtebesparing en maklike onderhoud.

4.3 Hibrïde kragverskaffing​

• Eenfase-belastings ≤15% van driefase-belastings: direkte sommasie; andersins, skakel om na ekwivalente driefase-belastings.
• ​Belastingspasmaak:
• Eenfase: residentiële belastings; driefase: industriële motors.
• Seisoenale fluktuasies: Gebruik ​belastingveranderbare transformers tydens belasting​.

4.4 Operasie en onderhoud​

• ​Intelligente monitering: Afstandbediening data-insameling en -metering.
• ​Beskermingsapparate:
• Hoëvoltage-sy: PRWG of HPRW6-valfuse.
• Bliksemskerming: gaplose saamgestelde isolator-bliksemvingers.
• Laevoltage-sy: ​isoleringsswitse + gegooide krukasbreekers​ vir veiligheid.

4.5 Ekonomiese oorwegings​

• ​LCC-voordeel: Laer langtermynkostes ondanks hoër aanvanklike belegging (bv. ¥22,585 vs. ¥57,623 oor 10 jaar).

5. Toekomstige tendense en vooruitsigte​

• ​Materiaalinnovasies:
• Amorfe legersleutelkerns en gewonde kerns sal leegladingverliese verder verminder met ​70%–80%​​ en ​10%–15%​, onderskeidelik.
• ​Slimnet-integrasie:
• IoT-gedrewe monitering en AI-gedrewe optimering verhoog real-time bestuur.
• ​Hernubare energie-sinergie:
• Faciliteer plattelandsgestremde PV/wind-integrasie, verbeter energieabsorpsie.
• ​Standardisering:
• Riglyne soos Plattelandskragnetwerk-opgraderingstegniese Beginsels sal toepassingsnorme verfyn.