我國低壓配電系統(tǒng)中廣泛使用三相系統(tǒng)。在低壓配電網(wǎng)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(wǎng)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(shù)已經(jīng)被列為我國重點推薦的節(jié)電技術(shù)。
蘇州市已經(jīng)有了10多年采用單相配電系統(tǒng)運行和管理經(jīng)驗。單相配電的優(yōu)點:促進線損降低,提高電壓質(zhì)量,用電相對安全。
1單相變壓器給照明負荷供電的技術(shù)優(yōu)勢
(1)損耗小,節(jié)電
使用同樣材料相同容量的單相變壓器比三聯(lián)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(wǎng)損耗。
蘇州*新村由三相變壓器改為單相變壓器供電的線損,50kVA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(jié)電586kW。
(2)工程造價節(jié)省
單相變壓器供電,高壓分支線為兩線架設(shè),低壓線路為兩線或三線架設(shè);而三相變壓器供電,高壓分支線為三線架設(shè),低壓線路為四線架設(shè)。從工程費用上計算,采用單相變壓器供電,高壓線路可節(jié)省10%,低壓線路可節(jié)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(shù)量,增加了可靠性計算的基數(shù),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(jié)電新技術(shù)
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(jié)電新的技術(shù)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(jié)電、下半夜路燈自動降壓節(jié)電的雙重節(jié)電效果。
2V/V0單相變壓器
單相配電目前應(yīng)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(lián)接時處理中性線的接線方式,使用環(huán)境和負荷同時系數(shù),低壓剩余電流保護設(shè)備設(shè)置,負荷平衡,完善單相系統(tǒng)投資的經(jīng)濟*價方法。
(1)單相變壓器的高壓搭頭應(yīng)考慮盡量使變電站10kV線路出口三相電流平衡。如果10kV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(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負序電壓,嚴重時可能使主變壓器后備復(fù)合電壓閉鎖過電流保護開放其閉鎖回路,導(dǎo)致保護裝置誤動作。因此,城市單相變壓器10kV側(cè),應(yīng)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(jié)電新系統(tǒng)
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(jié)電新系統(tǒng)。
目前國內(nèi)外路燈節(jié)電的方法主要是電磁式降壓節(jié)電。上海潘登公司研制的GGDZ照明穩(wěn)壓節(jié)電柜,是以補償變壓器、調(diào)壓變壓器、調(diào)壓控制機構(gòu)、主電路、控制電路、時控電路等6個技術(shù)單元組成的新一代照明節(jié)電產(chǎn)品。路燈使用的燈具一般為氣體放電燈,它們的最佳工作電壓在210V~200V,GGDZ照明柜在啟動時需要220V電壓,點亮后適當(dāng)降低并穩(wěn)定輸出電壓。西班牙生產(chǎn)的NE裝置(ILUEST照明穩(wěn)壓調(diào)光器)運行有較好的節(jié)能效果。NE是專用于氣體放電燈的節(jié)能智能調(diào)壓電源裝置,它是以一個多抽頭變壓器為核心,配電子控制器和穩(wěn)壓的電源成套裝置。根據(jù)控制指令,能自動降壓到節(jié)能運行電壓。
單相變壓器高壓鈉燈照明節(jié)電系統(tǒng)不需要增加自耦變壓器、補償變壓器或電抗器等設(shè)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(cè)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(cè)的線電壓為400V,這樣就實現(xiàn)了燈具供電電壓從220V降為200V。