Ühefaasiliste jaotustransformatorite eeliste ja lahenduste analüüsis võrreldes traditsiooniliste transformatoritega

1. Konstruktsiooni printsiibid ja efektiivsuse eelised​

1.1 Efektiivust mõjutavad konstruktsioonilised erinevused​
Ühefaasi ja kolme-faasiline jaotustransformatoridel on olulisi struktuurilisi erinevusi. Ühefaasilised transformatorid kasutavad tavaliselt E-tüübilist või ​kergitusega tuumikustruktuuri, samas kui kolme-faasilised transformatorid kasutavad kolme-faasilist tuumikut või rühmastruktuuri. See struktuuriline erinevus mõjutab otse efektiivsust:

• Ühefaasilistes transformatorites optimiseerib kergitusega tuumik magneetvälijaotuse, ​vähendades kõrgemat järku harmonikaid​ ja nendega seotud kaotusi.
• Andmed näitavad, et ühefaasilised kergitusega tuumikuga transformatorid näitavad ​10%–25% väiksemat tühihaamikaotust​ ja ​umbes 50% väiksemat tühihaamiakut​ traditsiooniliste kolme-faasiliste lehtidega tuumiku transformatoritega võrreldes, lisaks on müra tasemed oluliselt vähendunud.

1.2 Kaotuste vähendamise töötamise printsiip​

• Ühefaasilised transformatorid töötlevad ainult ühefaasilist voolu, lihtsustades disaini, kustutades faasisuhete ja magneetpotentsiaali tasakaalustamise probleeme, mis on endises kolme-faasilistes süsteemides olemas.
• Kolme-faasilistes transformatorites põhjustavad ebavõrdlased laadid ​lisakaotusi: pöördlevad magneetvälid tuumiku ühenduspunktides ja lõikuv magneetvool lehtide ühenduspunktides suurendavad energiakulumist.
• Ühefaasilised transformatorid vältivad neid probleeme, kasutades ​sõltumatuid magneetteid, parandades seeläbi tööefektiivsust.

1.3 Elektriandmise režiim, mis optimeerib joonte kaotusi​

• Ühefaasilised transformatorid võimaldavad ​​"väike kapatsus, tihe jaotus, lühike raadius"​​ elektriandmise mudelit. Paigutades need lähedalt laadikeskustele, lühendavad nad madala pingega andmise raadiusi, vähendades joonte kaotusi.
• Praktikas kasutatakse ​yksipoliinest rippehamist, säästes materjalikulusid ja parandades paigalduse efektiivsust – ideaalne küla- ja linnaäärsete võrkude uuendamiseks.

2. Materjalide kasutamine ja tootmise kulude eelised​

2.1 Materjalide säästmine vähendab kulusid​

• Ühefaasilised transformatorid kasutavad ​20% vähem tuumikumaterjali​ ja ​10% vähem kuprit​ vastavate kapatsusega kolme-faasiliste üksuste võrreldes.
• See vähendab tootmiskulusid ​20%–30%​​.

2.2 Praktikakogemus: külavõrgu renoveerimine​

• Shexian maakonnas, pärast ühefaasiliste transformatorite kasutuselevõttu:
• Madala pingega joonte ehituskulud vähendusid ​umbes 20%​.
• Alamaja ehituskulud langesid ​umbes 66%​​.
• Kuigi algne investeering on veidi kõrgem (nt 50 kVA ühefaasiliseks ¥5000, kolme-faasiliseks ¥4500), on ​Elutsükliku Kulu (LCC)​​ 10 aasta jooksul oluliselt väiksem: ¥22585 (ühefaasiline) vs. ¥57623 (kolme-faasiline).

2.3 Kuluefektiivsed elektriandmise režiimid​

• Ühefaasilised süsteemid kasutavad ​kahejuhilisi kõrgepingelisi joontsid​ (10% sääst) ja ​kahe- või kolmejuhilisi madala-pingelisi joontsid​ (15% sääst), vähendades insenerikulusid.
• Ideaalne pikade joontega ja hajutatud laadiga külavõrkudele.

2.4 Tootmise eelised​

• Lisaks lihtsamale struktuurile võimaldab see ​massitootmist, soodustades amorfsete allveealaste tuumikute ja muude eduka tehnoloogia kasutamist, mis veelgi vähendab kulusid.

3. Erinevates stsenaariumides sobivuse analüüs​

4. Soovitused raskekoormuse rakendamiseks​

4.1 Kapatsuse valik​

• ​Põhiprintsiip: "Väike kapatsus, tihe jaotus":
• Külas: ≤20 kVA; linnas: ≤100 kVA.
• ​Elektriandmine:
• ≤40 kVA: 1 tsirkuit; ≥50 kVA: 2 tsirkuiti; prioriteet ​ühefaasilise kolmejuhilise süsteemile​.
• ​Valem: 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​ (kus kfk_fkf​: koormuse tegur; KtK_tKt​: samanaegsusfaktor).

4.2 Paigaldusmeetodid​

• ​Sõltumatu: Hajutatud külad; tagab läheduse laadidele.
• ​Harrastüüp: Paindlik elektriandmine.
• ​Peamistüüp: Kolme-faasilised piirkonnad, kus ei ole kolme-faasilisi laadimisel.
• Esmane prioriteet on ​yksipoliinest rippehamine​ ruumisäästmiseks ja lihtsa hoolduseks.

4.3 Segane elektriandmine​

• Ühefaasilised laadid ≤15% kolme-faasilistest laadidest: otseste summeerimine; muul juhul teisendage ekvivalentideks kolme-faasilisteks laadideks.
• ​Koormuse vastavus:
• Ühefaasilised: elamulaadid; kolme-faasilised: tööstuslikud mootorid.
• Aastaaegade võnkumised: Kasutage ​koormusega reguleeritavaid transformatoreid​.

4.4 Töö ja hooldus​

• ​Intelligentne jälgimine: Kaugandmete kogumine ja mõõtmine.
• ​Kaitsevahendid:
• Kõrgepingeline pool: PRWG või HPRW6 väljamurdvahendid.
• Mõrukaitse: vahekohatu komposiitne isolaatorkomplekt.
• Madala pingeline pool: ​eraldamise lülited + mallitud korpuselised lülited​ ohutuse tagamiseks.

4.5 Majanduslikud kaalutlused​

• ​LCC eelis: Väiksemad pikaajalised kulud, hoolimata kõrgemast algsest investeeringust (nt ¥22585 vs. ¥57623 10 aasta jooksul).

5. Tulevikuprognoosid ja perspektiivid​

• ​Materjalide innovatsioonid:
• Amorfsete allveealaste ja kergitusega tuumikute kasutamine vähendab tühihaamikaotusi ​​70%–80%​​ ja ​​10%–15%​​ vastavalt.
• ​Tehaseintegreerimine:
• IoT-moodustatud jälgimine ja tehisintellektiga juhitav optimeerimine parandavad reaalajas haldust.
• ​Uue energia sidusus:
• Toetab külaste hajutatud PV/puuhariliste süsteemide integreerimist, parandades energia absorptsiooni.
• ​Standardiseerimine:
• Nõuded nagu Küla võrgu uuendamise tehnilised printsiibid täpsustavad rakendusnorme.