Бір фазалы тарату трансформаторларының қадимгі трансформаторларға салыстырмалы ерекшеліктері мен шешімдерін талдау

1. Күрістік принциптер және ықтималтықтың артықшылықтары​

1.1 Ефективділікті әсер етуше күрістік айырмашылықтар​
Бір фазадағы тарату трансформаторлары мен үш фазадағы трансформаторлардың күрістік айырмашылықтары бар. Бір фазадағы трансформаторлар сәбірлі E-түрін немесе ​аударылған құрылымды қолданады, ал үш фазадағы трансформаторлар үш фазадағы құрылымды немесе тобын қолданады. Бұл күрістік өзгеріс ефективділікті түсіндіреді:

• Бір фазадағы трансформаторлардағы аударылған құрылым магниттік ағымдың таралуын оптимизациялайды, ​жоғары деңгейдегі гармоникаларды азайтады және оған байланысты жойылымдарды.
• Деректер бір фазадағы аударылған ядролы трансформаторлардың ысырап шығуынан туындап шыққан жойылымдарды ​10%–25% азайтатынын, әрі ысырап шығуынан туындап шыққан ағымдарды ​~50% азайтатынын көрсетеді, трияқты традиционды үш фазадағы трансформаторлармен салыстыру арқылы, шум деңгейі көп қысуына болады.

1.2 Жойылымдарды азайту үшін жұмыс принципі​

• Бір фазадағы трансформаторлар тек бір фазадағы дәрежелі токты өңдеу арқылы, үш фазадағы жүйелердегі фазалық айырмашылықтар мен магниттік потенциалдың теңсіздігін жою арқылы құрылымды қысуына болады.
• Үш фазадағы трансформаторларда, теңсіз жүктер ​​қосымша жойылымдарды пайда етеді: ядро біріктірушілеріндегі айналу магниттік ағымдары және ламинат шовдарындағы трансверсалдық магниттік ағым жойылымдары энергияның жойылуын арттырады.
• Бір фазадағы трансформаторлар өзара ​​тәуелсіз магниттік жолдар арқылы бұл маселелерден сыйқасқа болады, операциялық ефективділікті жақсартады.

1.3 Жойылымдарды оптимизациялау үшін электр энергиясын қамтамасыз ету әдісі​

• Бір фазадағы трансформаторлар ​​“ақырынды қабілет, тығыздық тарату, қысқа радиус” электр энергиясын қамтамасыз ету әдісін жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Олар жүк центрлеріне жақын орналастырылады, олар низкоденге токтандыру радіусын қысқартады, жол жойылымдарын азайтады.
• Практикалық қолданыста ​​бір бағыттағы астандық орналасу қолданылады, материалдық заттардың құнын азайтады және орналасу ефективділігін жақсартады — ауыл және қала шекараларындағы түрлендірулер үшін ідеалды.

2. Материалды пайдалану және өндіру құнының артықшылықтары​

2.1 Материалдарды сақтап, құнын азайту​

• Бір фазадағы трансформаторлар эквивалент қабілетті үш фазадағы құрылымдарға қарағанда ​​20% аз ядро материалы және ​​10% аз мис қолданады.
• Бұл өндіру құнын ​​20%–30%​ азайтады.

2.2 Түрлендіру: Ауыл электр желілерінің қайта құрылуы​

• Шэсянь ауданында, бір фазадағы трансформаторларды қолданудан кейін:
• Низкоденге токтандыру жолдарын құру құны ​​~20%​ азайды.
• Подстанция ауданын құру құны ​​~66%​ азайды.
• Хоть и первоначальные инвестиции немного выше (например, ¥5,000 для 50 кВА однофазного против ¥4,500 для трехфазного), жизненный цикл стоимостные (LCC) за 10 лет значительно ниже: ¥22,585 (однофазный) против ¥57,623 (трехфазный).

2.3 Экономически эффективные режимы питания​

• Однофазные системы используют ​​двухпроводные высоковольтные линии (экономия 10%) и ​​двух- или трехпроводные низковольтные линии (экономия 15%), что снижает стоимость инженерных работ.
• Идеально подходят для сельских сетей с длинными линиями и распределенными нагрузками.

2.4 Преимущества производства​

• Проще конструкция позволяет ​​массовое производство, облегчая внедрение передовых технологий, таких как аморфные сплавы, что еще больше снижает затраты.

3. Анализ применимости в различных сценариях​

4. Рекомендации по рациональному применению​

4.1 Выбор мощности​

• ​Основной принцип: "Малая мощность, плотное распределение":
• Сельские районы: ≤20 кВА; городские районы: ≤100 кВА.
• ​Проводка:
• ≤40 кВА: 1 цепь; ≥50 кВА: 2 цепи; приоритетно используется ​​однофазная трехпроводная система.
• ​Формула: 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​ (где kfk_fkf​: коэффициент загрузки; KtK_tKt​: коэффициент одновременности).

4.2 Методы установки​

• ​Отдельностоящие: для разбросанных деревень; обеспечивает близость к нагрузкам.
• ​Разветвленные: для гибкого переключения питания.
• ​Основные линии: для трехфазных зон без трехфазных нагрузок.
• Приоритетно используется ​​однополюсная установка для экономии пространства и легкого обслуживания.

4.3 Гибридное питание​

• Если однофазные нагрузки ≤15% от трехфазных нагрузок: прямое суммирование; в противном случае, преобразование в эквивалентные трехфазные нагрузки.
• ​Соответствие нагрузок:
• Однофазные: бытовые нагрузки; трехфазные: промышленные двигатели.
• Сезонные колебания: использование ​​трансформаторов с регулируемой нагрузкой.

4.4 Эксплуатация и обслуживание​

• ​Интеллектуальный мониторинг: удаленный сбор данных и учет.
• ​Защитные устройства:
• Высоковольтная сторона: PRWG или HPRW6 предохранители.
• Защита от молний: бесшовные композитные изоляторы-грозотросы.
• Низковольтная сторона: ​​разъединители + автоматические выключатели для безопасности.

4.5 Экономические соображения​

• ​Преимущество LCC: меньшие долгосрочные затраты, несмотря на более высокие первоначальные инвестиции (например, ¥22,585 против ¥57,623 за 10 лет).

5. Будущие тренды и перспективы​

• ​Инновации в материалах:
• Аморфные сплавы и амортизированные сердечники могут дополнительно снизить холостые потери на ​​70%–80% и ​​10%–15% соответственно.
• ​Интеграция с умными сетями:
• Мониторинг с использованием IoT и оптимизация с помощью ИИ улучшают реальное управление.
• ​Синергия с возобновляемыми источниками энергии:
• Облегчают интеграцию распределенных солнечных и ветровых источников в сельской местности, улучшая поглощение энергии.
• ​Стандартизация:
• Руководства, такие как "Технические принципы модернизации сельских электросетей", будут уточнять нормы применения.