對于一條配電線路,應(yīng)同時考慮配電變壓器和導(dǎo)線的損耗,從兩者的總損耗最小作為最佳運(yùn)行條件。如果僅考慮變壓器的運(yùn)行條件和損耗,對整個配電線路來說,不可能達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。由于配電網(wǎng)的固有特點(diǎn),其負(fù)荷分散性大,小型變壓器臺數(shù)多,負(fù)荷季節(jié)性變化大,大多數(shù)時間處于輕負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),造成了配電變壓器平均負(fù)載率低的狀態(tài)。因此在實(shí)際使用中,要全年保持高負(fù)荷率運(yùn)行是難以達(dá)到的。
按綜合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式確定配電變壓器的負(fù)載率將經(jīng)濟(jì)負(fù)荷電流公式(3)式展開為:3K2I2pjR=△P0即3I2jfR=△P0(5)上式表明,理論線損率達(dá)到極小值時,線路的可變損失功率(導(dǎo)線損失和變壓器銅損)與固定損失功率(變壓器鐵損)相等。這是一個綜合性概念,這一概念與孤立地論述變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件(配電變壓器銅損等于鐵損)不同。它反映了將配電變壓器和線路作為一個整體來研究時,其總線路損率與各部分損失之間的關(guān)系。
不同的配電線路,其變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載率不同。假設(shè)線路很短,可以忽略不計,Rl=0,代入(6)式得:j=△P0△Pd(7)此時變壓器實(shí)際銅損等于鐵損,變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載率達(dá)到最大值,節(jié)能型S7、S9等系列變壓器為42%左右。如假設(shè)導(dǎo)線又細(xì)又長,導(dǎo)線阻抗趨向無窮大時,即Rl=∝,負(fù)荷將無法送出去,配電變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率很低,趨于最小值,即j=0.
上述兩種極限情況表明,配電變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率變動幅度很寬,并且和線路結(jié)構(gòu)(線路長度、導(dǎo)線截面、分支線布局等)關(guān)系很大。同時變壓器臺數(shù)、容量、型號等決定了Rt的大小,同樣會對經(jīng)濟(jì)負(fù)載產(chǎn)生很大的影響。綜上分析可以得出結(jié)論:對不同的配電線路,配電變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率也不相同。它的數(shù)值,應(yīng)根據(jù)線路的具體結(jié)構(gòu)而定。但一條配電線路上有多臺變壓器,可以有不同的負(fù)載率,亦不排除在供電期內(nèi)變壓器負(fù)載率有高低的變化。對于鐵路水電段,企業(yè)的供電效益有時不完全取決于最佳線損率、配電變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載率,應(yīng)根據(jù)各條配電線路供電負(fù)荷水平、負(fù)荷特性、設(shè)備利用率和線路損率等多種因素,按綜合經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的原則確定。
結(jié)語(1)本文導(dǎo)出的配電線路最佳線損率的計算公式,可用來計算任一條線路線損率的最佳水平,為計算線路可能得到的節(jié)電效益提供了論據(jù)。(2)任一線路按相應(yīng)的“經(jīng)濟(jì)負(fù)荷電流區(qū)”運(yùn)行,可使線損率接近或達(dá)到最佳水平。同時,這一電流區(qū)可作為衡量線路是超負(fù)荷或輕負(fù)荷運(yùn)行的主要標(biāo)志。(3)應(yīng)將配電線路和配電變壓器作為一個整體來研究它的綜合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。導(dǎo)出了線損率最佳水平下的配電變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載率。在選擇線路線徑、長度與變壓器的容量時,應(yīng)綜合考慮整條配電線路的結(jié)構(gòu)而合理設(shè)置。
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