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單相變壓器城市照明節電新系統
 

  我國低壓配電系統中廣泛使用三相系統。在低壓配電網中,目前廣泛采用“小容量、密布點、短半徑”的供電方式,這種供電方式能明顯降低低壓配網線損。單相變壓器的使用正是落實這種供電方式的重要措施,而且,單相變壓器和單相變電、配電技術已經被列為我國重點推薦的節電技術。

  某地已經有了10多年采用單相配電系統運行和管理經驗。單相配電的優點: 促進線損降低,提高電壓質量,用電相對安全。

  1 單相變壓器給照明負荷供電的技術優勢

  ( 1)損耗小,節電

  使用同樣材料相同容量的單相變壓器比三聯相變壓器空載損耗小; 單相變壓器可使高壓線路進一步接近負荷點,縮小了低壓供電半徑,降低了低壓配網損耗。

  某地由三相變壓器改為單相變壓器供電的線損,50 kVA 同容量的單相變壓器損耗較三相變壓器低。采用D12 - 50 單相變壓器供電比采用S11- 50三相變壓器供電一年可節電586 kW。

  ( 2)工程造價節省

  單相變壓器供電,高壓分支線為兩線架設,低壓線路為兩線或三線架設; 而三相變壓器供電,高壓分支線為三線架設,低壓線路為四線架設。從工程費用上計算,采用單相變壓器供電,高壓線路可節省10% ,低壓線路可節省15% 的工程造價。

  ( 3)供電可靠

  單相變壓器用于小容量密布點的供電方式,增加了用戶的數量,增加了可靠性計算的基數,提高了供電可靠性; 同時,負荷緊張時拉閘限電,單相變壓器會縮小停電范圍,也會減少對用戶供電可靠性的影響。

  ( 4)便于實施路燈下半夜降壓節電新技術

  城市路燈一般沿道路兩鍘布置,采用如圖1 ( a )所示的單相V /V0 變壓器供電,特別適合路燈安裝接線。

  采用單相V /V0 變壓器供電給城市道路照明負荷,在下半夜不影響道路照明的前提下,文獻[ 1]給出了路燈降壓節電新的技術方案。

  單相變壓器替代三相變壓器供電給城市道路照明負荷,可以收到單相變壓器節電、下半夜路燈自動降壓節電的雙重節電效果。

  2 V /V0 單相變壓器

  單相配電目前應用和存在的問題: 單相變壓器自身損耗與同系列三相變壓器的比較,兩臺單相變壓器V /V聯接時處理中性線的接線方式,使用環境和負荷同時系數,低壓剩余電流保護設備設置,負荷平衡,完善單相系統投資的經濟*價方法。

  ( 1)單相變壓器的高壓搭頭應考慮盡量使變電站10 kV 線路出口三相電流平衡。如果10 kV 出線三相電流不平衡,既會增加主變壓器的附加損耗,還會在系統內產生負序電壓,嚴重時可能使主變壓器后備復合電壓閉鎖過電流保護開放其閉鎖回路,導致保護裝置誤動作。因此,城市單相變壓器10 kV 側,應交替接入三相電源,這樣可以做到負荷基本平衡。

  ( 2) 單相變壓器供電時,盡量使變壓器靠近負荷點。

  3 單相變壓器高壓鈉燈照明節電新系統

  路燈是單相負荷,適合由單相變壓器供電。我們以城市道路照明負荷為例,由單相變壓器供電組成節電新系統。

  單相變壓器高壓鈉燈照明節電系統不需要增加自耦變壓器、補償變壓器或電抗器等設施,入夜時變壓器作V /V0 接線; 在下半夜通過電子控制器自動斷開變壓器二次側的中性線,變成V /V 接線; 使燈具的電壓從相電壓自動變換到線電壓的一半。由于下半夜變壓器二次側的線電壓為400 V,這樣就實現了燈具供電電壓從220 V降為200 V。

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