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        城鄉(xiāng)電網(wǎng)單三相混合配電技術(shù)探討

        2016-05-30 05:06:16徐超李楊王春梅
        科技尚品 2016年5期
        關(guān)鍵詞:配電

        徐超 李楊 王春梅

        摘要:在提倡能源可持續(xù)發(fā)展的今天,電能作為一種清潔、高效、可持續(xù)開(kāi)發(fā)的能源,已得到全面性的推廣使用。隨著電網(wǎng)建設(shè)和改造的不斷深入,節(jié)能降損已經(jīng)成為現(xiàn)在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造的重要內(nèi)容。本文單三相混合配電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就如何降低在電能配送過(guò)程中供電半徑長(zhǎng)、電量損耗大的問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討。

        關(guān)鍵詞:城鄉(xiāng)電網(wǎng);單三相混合;配電

        為了更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源供應(yīng)提出的新要求,加強(qiáng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的建設(shè)和改造勢(shì)在必行。目前,針對(duì)我國(guó)較多地區(qū)都采用三相四線配電系統(tǒng)作為主輸出途徑的現(xiàn)狀,在原有的配電系統(tǒng)上采用單三相混合配電技術(shù)具有很好地降低電網(wǎng)線損,提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量和效率的作用。

        1 傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的弊端

        目前,我國(guó)普遍采用的三相四線制、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及中壓多采用中性點(diǎn)絕緣的低壓配電系統(tǒng)存在很多弊端。

        供電半徑長(zhǎng),線路損耗大。因?yàn)楣╇姲霃介L(zhǎng),電流通過(guò)線路導(dǎo)線時(shí),存在阻抗必將產(chǎn)生電能損耗,其損耗與通過(guò)電流的平方成正比。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)中、低配網(wǎng)線損率普遍在6%~10%,有些地區(qū)甚至超過(guò)15%。

        電壓不穩(wěn)定,無(wú)法保證用電質(zhì)量。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)以三相四線制供電時(shí),由于有單相負(fù)載存在,造成三相負(fù)載不平衡在所難免。隨之而來(lái)的配電變壓器的損耗、各種用電器材的效率降低及安全隱患等問(wèn)題,對(duì)于用電居民的用電質(zhì)量造成了很大的影響。

        2 單三相混合配電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

        為了解決傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的諸多問(wèn)題,我國(guó)目前已開(kāi)展了不少關(guān)于單相混合配電方式的研究。其顯著縮短低壓線路,充分發(fā)揮“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”的配電優(yōu)勢(shì),可以顯著降低線損率、提高供電可靠性、提高電壓質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好,更適應(yīng)我國(guó)用電形勢(shì)的發(fā)展。

        2.1 改造簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)

        單三相混合配電系統(tǒng),是在傳統(tǒng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)改革,只需要配備相應(yīng)的單相配電變壓器產(chǎn)品,就可以對(duì)原有的開(kāi)關(guān)設(shè)備還是三相配電變壓器進(jìn)行使用功能上的加強(qiáng),容易操作,易于實(shí)現(xiàn)。

        2.2 降損明顯,穩(wěn)定電壓

        由于單相三線制輸出的兩個(gè)相位相反的單相電壓,每根導(dǎo)線電流只是原來(lái)的一半,因而也可以有效控制低壓線損,并且由于電流降低了一半,低壓線路壓降也減少了一半,在穩(wěn)定電壓方面效果明顯。

        2.3 提高供電可靠性

        單三相混合配電方式的特點(diǎn)就是“小容量,密布點(diǎn)”,由此可知單相變壓器控制的用電戶數(shù)比三相變壓器要少得多。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障及停電檢修時(shí),影響到的用戶相對(duì)更少,可以有效保障大部分人的用電,提高供電的可靠性。

        2.4 降低成本,縮小損耗

        單相變壓器采用的是先進(jìn)的卷鐵心技術(shù),在保證安全使用性的同時(shí),其制造材料的使用比三相變壓器要節(jié)省,比如銅的使用量是三相變壓器的90%,鐵的使用量是三相變壓器的80%。同時(shí),單相變壓器卻可以將三相變壓器的空載損耗降低37%,空載電流則會(huì)下降到70%~80%。在確保正常供電的前提下,能大大降低成本,縮小損耗。

        2.5 靈活多變,安全性高

        單三相混合配電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣,比如中性點(diǎn)不接地三相制單相用兩線的方式,以及采用隔離變壓器、單相用一線一地的方式等,在實(shí)際運(yùn)用時(shí),可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w供電需求,本著節(jié)能、高效、實(shí)用的原則靈活選擇。同時(shí),由于其特殊的結(jié)構(gòu),當(dāng)發(fā)生一相接地時(shí),仍然可以繼續(xù)運(yùn)行,不會(huì)出現(xiàn)馬上短路、跳閘的情況,保證安全供電。

        2.6 有效防止盜電

        傳統(tǒng)的三相四線制供電系統(tǒng),存在一些漏洞,用戶可以通過(guò)對(duì)低壓進(jìn)戶線與零線互換實(shí)現(xiàn)盜電。而單相三線制后,低壓進(jìn)戶線改為相線和地線,有效防止了盜電現(xiàn)象的發(fā)生,能更好地保護(hù)電力資源。

        3 單三相混合配電方式適用范圍

        與三相四線制配電系統(tǒng)的輸送容量大、配電距離可隨具體增加相比,單相配電模式采用的電變壓器容量小,同時(shí)需要進(jìn)行資金投入。在實(shí)際運(yùn)用時(shí),可根據(jù)具體情況有針對(duì)性的推行。單相配電模式的適用范圍主要為:

        電網(wǎng)負(fù)荷密度小以及不經(jīng)常利用最大負(fù)荷的農(nóng)村和及分布廣、較遠(yuǎn)地區(qū)的居民生活用電;離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)的分散式住戶以及城鄉(xiāng)中低層居民的住宅樓;不需要大的供電負(fù)荷的城鄉(xiāng)所在地的路燈照明和大型廣告牌等公共設(shè)施。

        4 單相配電系統(tǒng)運(yùn)行解析

        當(dāng)然,單三相混合配電技術(shù)作為一種新型的配電技術(shù),還存在一些不夠成熟的地方,在實(shí)際運(yùn)用中,單相變壓器配電方式也出現(xiàn)了一些諸如安全性、適應(yīng)性、負(fù)荷平衡性等問(wèn)題,通過(guò)大量的實(shí)踐,這些問(wèn)題已經(jīng)得到了較好的解決。

        4.1 接地問(wèn)題

        接地問(wèn)題就是所謂的安全性問(wèn)題。采用單三相混合配電技術(shù)時(shí),務(wù)必保證用戶側(cè)地線要接地,兩相線不能接觸,否則容易出現(xiàn)短路。處理好了這一問(wèn)題,就可以有效防止三相四線制配電系統(tǒng)中因零線斷線時(shí)電壓驟升的問(wèn)題,保障居民用電的安全。

        4.2 適應(yīng)性

        在使用單相配電變壓器時(shí),可以參考使用地區(qū)的用戶群用電最大功率來(lái)設(shè)計(jì)容量,要做到既有富余,又不能超出太多,最大限度地減少配電損耗。新型節(jié)能非晶合金三相變壓器的三相電流值相差小于5%,能很好地滿足單三相混合配電的要求。

        4.3 負(fù)荷平衡性

        三相電流平衡性不好會(huì)導(dǎo)致附加損耗增加,因此,在單相變壓器安裝之前,必須根據(jù)用電功率的需求,適當(dāng)?shù)睾侠碚{(diào)整其容量的組合,減少不平衡,使負(fù)荷分配平。

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