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摘要:在提倡能源可持续发展的今天,电能作为一种清洁、高效、可持续开发的能源,已得到全面性的推广使用。随着电网建设和改造的不断深入,节能降损已经成为现在城乡电网建设和改造的重要内容。本文单三相混合配电技术的优势就如何降低在电能配送过程中供电半径长、电量损耗大的问题进行了分析和探讨。
关键词:城乡电网;单三相混合;配电
为了更好地适应社会发展对能源供应提出的新要求,加强城乡电网的建设和改造势在必行。目前,针对我国较多地区都采用三相四线配电系统作为主输出途径的现状,在原有的配电系统上采用单三相混合配电技术具有很好地降低电网线损,提高电网运行质量和效率的作用。
1 传统供电系统的弊端
目前,我国普遍采用的三相四线制、中性点直接接地系统以及中压多采用中性点绝缘的低压配电系统存在很多弊端。
供电半径长,线路损耗大。因为供电半径长,电流通过线路导线时,存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与通过电流的平方成正比。据不完全统计,我国中、低配网线损率普遍在6%~10%,有些地区甚至超过15%。
电压不稳定,无法保证用电质量。当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。随之而来的配电变压器的损耗、各种用电器材的效率降低及安全隐患等问题,对于用电居民的用电质量造成了很大的影响。
2 单三相混合配电系统的优势
为了解决传统供电系统的诸多问题,我国目前已开展了不少关于单相混合配电方式的研究。其显著缩短低压线路,充分发挥“小容量、密布点、短半径”的配电优势,可以显著降低线损率、提高供电可靠性、提高电压质量、技术经济性好,更适应我国用电形势的发展。
2.1 改造简单,容易实现
单三相混合配电系统,是在传统的电网基础上进行的技术改革,只需要配备相应的单相配电变压器产品,就可以对原有的开关设备还是三相配电变压器进行使用功能上的加强,容易操作,易于实现。
2.2 降损明显,稳定电压
由于单相三线制输出的两个相位相反的单相电压,每根导线电流只是原来的一半,因而也可以有效控制低压线损,并且由于电流降低了一半,低压线路压降也减少了一半,在稳定电压方面效果明显。
2.3 提高供电可靠性
单三相混合配电方式的特点就是“小容量,密布点”,由此可知单相变压器控制的用电户数比三相变压器要少得多。当出现设备故障及停电检修时,影响到的用户相对更少,可以有效保障大部分人的用电,提高供电的可靠性。
2.4 降低成本,缩小损耗
单相变压器采用的是先进的卷铁心技术,在保证安全使用性的同时,其制造材料的使用比三相变压器要节省,比如铜的使用量是三相变压器的90%,铁的使用量是三相变压器的80%。同时,单相变压器却可以将三相变压器的空载损耗降低37%,空载电流则会下降到70%~80%。在确保正常供电的前提下,能大大降低成本,缩小损耗。
2.5 灵活多变,安全性高
单三相混合配电系统的实现方式多种多样,比如中性点不接地三相制单相用两线的方式,以及采用隔离变压器、单相用一线一地的方式等,在实际运用时,可以根据当地的具体供电需求,本着节能、高效、实用的原则灵活选择。同时,由于其特殊的结构,当发生一相接地时,仍然可以继续运行,不会出现马上短路、跳闸的情况,保证安全供电。
2.6 有效防止盗电
传统的三相四线制供电系统,存在一些漏洞,用户可以通过对低压进户线与零线互换实现盗电。而单相三线制后,低压进户线改为相线和地线,有效防止了盗电现象的发生,能更好地保护电力资源。
3 单三相混合配电方式适用范围
与三相四线制配电系统的输送容量大、配电距离可随具体增加相比,单相配电模式采用的电变压器容量小,同时需要进行资金投入。在实际运用时,可根据具体情况有针对性的推行。单相配电模式的适用范围主要为:
电网负荷密度小以及不经常利用最大负荷的农村和及分布广、较远地区的居民生活用电;离负荷中心较远的分散式住户以及城乡中低层居民的住宅楼;不需要大的供电负荷的城乡所在地的路灯照明和大型广告牌等公共设施。
4 单相配电系统运行解析
当然,单三相混合配电技术作为一种新型的配电技术,还存在一些不够成熟的地方,在实际运用中,单相变压器配电方式也出现了一些诸如安全性、适应性、负荷平衡性等问题,通过大量的实践,这些问题已经得到了较好的解决。
4.1 接地问题
接地问题就是所谓的安全性问题。采用单三相混合配电技术时,务必保证用户侧地线要接地,两相线不能接触,否则容易出现短路。处理好了这一问题,就可以有效防止三相四线制配电系统中因零线断线时电压骤升的问题,保障居民用电的安全。
4.2 适应性
在使用单相配电变压器时,可以参考使用地区的用户群用电最大功率来设计容量,要做到既有富余,又不能超出太多,最大限度地减少配电损耗。新型节能非晶合金三相变压器的三相电流值相差小于5%,能很好地满足单三相混合配电的要求。
4.3 负荷平衡性
三相电流平衡性不好会导致附加损耗增加,因此,在单相变压器安装之前,必须根据用电功率的需求,适当地合理调整其容量的组合,减少不平衡,使负荷分配平。
关键词:城乡电网;单三相混合;配电
为了更好地适应社会发展对能源供应提出的新要求,加强城乡电网的建设和改造势在必行。目前,针对我国较多地区都采用三相四线配电系统作为主输出途径的现状,在原有的配电系统上采用单三相混合配电技术具有很好地降低电网线损,提高电网运行质量和效率的作用。
1 传统供电系统的弊端
目前,我国普遍采用的三相四线制、中性点直接接地系统以及中压多采用中性点绝缘的低压配电系统存在很多弊端。
供电半径长,线路损耗大。因为供电半径长,电流通过线路导线时,存在阻抗必将产生电能损耗,其损耗与通过电流的平方成正比。据不完全统计,我国中、低配网线损率普遍在6%~10%,有些地区甚至超过15%。
电压不稳定,无法保证用电质量。当低压电网以三相四线制供电时,由于有单相负载存在,造成三相负载不平衡在所难免。随之而来的配电变压器的损耗、各种用电器材的效率降低及安全隐患等问题,对于用电居民的用电质量造成了很大的影响。
2 单三相混合配电系统的优势
为了解决传统供电系统的诸多问题,我国目前已开展了不少关于单相混合配电方式的研究。其显著缩短低压线路,充分发挥“小容量、密布点、短半径”的配电优势,可以显著降低线损率、提高供电可靠性、提高电压质量、技术经济性好,更适应我国用电形势的发展。
2.1 改造简单,容易实现
单三相混合配电系统,是在传统的电网基础上进行的技术改革,只需要配备相应的单相配电变压器产品,就可以对原有的开关设备还是三相配电变压器进行使用功能上的加强,容易操作,易于实现。
2.2 降损明显,稳定电压
由于单相三线制输出的两个相位相反的单相电压,每根导线电流只是原来的一半,因而也可以有效控制低压线损,并且由于电流降低了一半,低压线路压降也减少了一半,在稳定电压方面效果明显。
2.3 提高供电可靠性
单三相混合配电方式的特点就是“小容量,密布点”,由此可知单相变压器控制的用电户数比三相变压器要少得多。当出现设备故障及停电检修时,影响到的用户相对更少,可以有效保障大部分人的用电,提高供电的可靠性。
2.4 降低成本,缩小损耗
单相变压器采用的是先进的卷铁心技术,在保证安全使用性的同时,其制造材料的使用比三相变压器要节省,比如铜的使用量是三相变压器的90%,铁的使用量是三相变压器的80%。同时,单相变压器却可以将三相变压器的空载损耗降低37%,空载电流则会下降到70%~80%。在确保正常供电的前提下,能大大降低成本,缩小损耗。
2.5 灵活多变,安全性高
单三相混合配电系统的实现方式多种多样,比如中性点不接地三相制单相用两线的方式,以及采用隔离变压器、单相用一线一地的方式等,在实际运用时,可以根据当地的具体供电需求,本着节能、高效、实用的原则灵活选择。同时,由于其特殊的结构,当发生一相接地时,仍然可以继续运行,不会出现马上短路、跳闸的情况,保证安全供电。
2.6 有效防止盗电
传统的三相四线制供电系统,存在一些漏洞,用户可以通过对低压进户线与零线互换实现盗电。而单相三线制后,低压进户线改为相线和地线,有效防止了盗电现象的发生,能更好地保护电力资源。
3 单三相混合配电方式适用范围
与三相四线制配电系统的输送容量大、配电距离可随具体增加相比,单相配电模式采用的电变压器容量小,同时需要进行资金投入。在实际运用时,可根据具体情况有针对性的推行。单相配电模式的适用范围主要为:
电网负荷密度小以及不经常利用最大负荷的农村和及分布广、较远地区的居民生活用电;离负荷中心较远的分散式住户以及城乡中低层居民的住宅楼;不需要大的供电负荷的城乡所在地的路灯照明和大型广告牌等公共设施。
4 单相配电系统运行解析
当然,单三相混合配电技术作为一种新型的配电技术,还存在一些不够成熟的地方,在实际运用中,单相变压器配电方式也出现了一些诸如安全性、适应性、负荷平衡性等问题,通过大量的实践,这些问题已经得到了较好的解决。
4.1 接地问题
接地问题就是所谓的安全性问题。采用单三相混合配电技术时,务必保证用户侧地线要接地,两相线不能接触,否则容易出现短路。处理好了这一问题,就可以有效防止三相四线制配电系统中因零线断线时电压骤升的问题,保障居民用电的安全。
4.2 适应性
在使用单相配电变压器时,可以参考使用地区的用户群用电最大功率来设计容量,要做到既有富余,又不能超出太多,最大限度地减少配电损耗。新型节能非晶合金三相变压器的三相电流值相差小于5%,能很好地满足单三相混合配电的要求。
4.3 负荷平衡性
三相电流平衡性不好会导致附加损耗增加,因此,在单相变压器安装之前,必须根据用电功率的需求,适当地合理调整其容量的组合,减少不平衡,使负荷分配平。