配電變壓器安裝位置對低壓線損的影響

羅井利

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國在電力事業(yè)方面取得了巨大的成就，大大促進(jìn)了我國發(fā)展的步伐。由于近幾年家用電器種類迅速增多，我國居民對用電的需求越來越大，我國開始大力提倡節(jié)約用電和降低線損。將線損降到最低不僅能夠節(jié)約大量的電力，還能夠創(chuàng)造更高的收益，因此，將線損降到最低已經(jīng)成為電力企業(yè)最為重要的工作。為了更好的做好降損工作，文章對配電變壓器安裝位置對抵押線損的影響進(jìn)行了研究，分析了不同位置的變壓器出現(xiàn)的電量損耗，尋找出最合適的安裝位置，將線損降到最低，以期為我國電力企業(yè)提供有益參考，創(chuàng)造良好的用電環(huán)境。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；線損；安裝位置；影響

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0081-02

隨著電力企業(yè)對電網(wǎng)建設(shè)不斷投入，我國的電網(wǎng)覆蓋率不斷的增長，隨之而來的用電負(fù)荷也在以同樣的速度增長。由于我國人口數(shù)量將近全球的四分之一，是當(dāng)之無愧的人口大國，因此人們用電的總數(shù)量也是一個相當(dāng)驚人的數(shù)字，對我國的消耗也是非常巨大的。我國面積大、人口多，分布也不均勻，對電網(wǎng)建設(shè)的需求也不相同，所產(chǎn)生的抵押線損也是一個驚人的數(shù)字。為了支持我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，將線損降到最低，本文對配電變壓器安裝的位置進(jìn)行了分析，以期尋找更加合理、安全的位置。

1 配電變壓箱介紹

配電變壓箱也就是我們所說的變壓器，它的功能就是對當(dāng)?shù)氐碾妷哼M(jìn)行改變，變成符合當(dāng)?shù)厍闆r的電壓，以供該地使用。配電變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，主要的工作原理是將原有的交流電壓或者電流進(jìn)行物理性質(zhì)的改變，變成頻率相同的交流電壓或者電流。

配電變壓器的發(fā)展主要在2000年之后，受到國家電網(wǎng)建設(shè)的拉動，配電變壓器開始快速、穩(wěn)定的發(fā)展。在歷經(jīng)八年的發(fā)展歷程之后，配電變壓器所產(chǎn)生的電量占據(jù)全國的五分之二，達(dá)到有史以來最大的變革。之后的年產(chǎn)量基本上都在以每年五分之一的速度快速增長。隨著國家科技水平不斷提高，國家對節(jié)能、環(huán)保、智能化方面的研究力度不斷增加，新型的智能化配電變壓器逐漸將那些高能耗的配電變壓器所替代，現(xiàn)代社會已經(jīng)是智能化變壓器時代。

2 抵押線損影響

配電變壓器的安裝位置與抵押線損有著緊密的聯(lián)系，安裝的位置不合理，會對整個電網(wǎng)造成影響，導(dǎo)致電網(wǎng)的可靠性大大降低，電壓不穩(wěn)定，還會加重電線的對電量的損耗。根據(jù)用電常識與安裝規(guī)定，配電變壓器的安裝位置必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠秒娯?fù)荷而定，將變壓器安裝在各負(fù)荷供電最佳的位置，這樣既可以降低電線對電量的損耗，還能夠穩(wěn)定電壓，增加電網(wǎng)的可靠性。

單側(cè)負(fù)荷供電對配電變壓器的線損以及改進(jìn)措施。配電變壓器的安裝位置對線路有著一定的影響，單側(cè)集中的負(fù)電荷供電圖，如圖1所示，這種負(fù)電荷主要是集中在線路的末尾處，變壓器的位置是在線路的最首端，這種安裝方式無疑是大大增加了線路對電路的損耗。雙側(cè)負(fù)荷供電方式，如圖2所示。配電變壓器的位置是在供電處的中間，兩側(cè)是兩個集中供電的地方，這樣能夠增加電量的使用率，降低電線對電量的損耗。

根據(jù)低壓線路的線損計算方式可以算出，配電變壓器對單側(cè)集中負(fù)荷進(jìn)行供電的線損計算結(jié)果是3I2R；而配電變壓器對雙側(cè)集中負(fù)荷進(jìn)行供電的線損計算結(jié)果是3/4I2R，由此可以算出前后兩種安裝方式產(chǎn)生的電量損耗有著巨大的差距，單側(cè)的損耗量基本上是雙側(cè)損耗量的4倍，改進(jìn)之后的安裝方式會將線損消耗的電量縮小到原來的1/4。

配電變壓器單側(cè)線路平均分布電荷供電的損耗與安裝位置的改進(jìn)。所謂的單側(cè)平均電荷供電，如圖3所示，這種電路出去單側(cè)這一特征外，最大的特征就是沿著供電線路，每一個供電點之間的距離都是相等的，也就是所謂的均勻分布。改進(jìn)的方式就是將配電變壓器的安裝位置改變一下，安裝在所有供電點的中間，將所有均勻分布的供電點均勻分成兩份，分別在配電變壓器的兩側(cè)，進(jìn)行兩側(cè)均勻集中負(fù)荷供電，如圖4所示。

根據(jù)圖3所示的單側(cè)均勻負(fù)荷供電方式可以看出，配電變壓器的位置主要是安裝在線路的首端，而所有的供電點都在變壓器的一側(cè)，根據(jù)計算方式可以算出配電電壓器對單側(cè)均勻負(fù)荷供電產(chǎn)生的線損量為I2R；當(dāng)將配電變壓器的位置進(jìn)行改進(jìn)之后，如圖4所示，配電變壓器的位置安裝在負(fù)荷供電的中間，供電點均勻分布在變壓器的兩側(cè)，這種安裝方式所產(chǎn)生的線損消耗量為1/4I2R。

由上述數(shù)據(jù)可以知道，單側(cè)均勻分布的負(fù)荷供電的線損消耗比雙側(cè)均勻分布的電荷消耗量多三倍，因此圖4這種雙側(cè)均勻分布的負(fù)荷供電方式是非常合理的，能夠大大降低線損消耗的電量，而且還能夠大大提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。

除此之外，配電變壓器的安裝位置還有三側(cè)供電方式、直線供電等，對此不進(jìn)行具體的線損分析了，知識簡單的介紹一下，并且提供相關(guān)的改進(jìn)方式，將改進(jìn)之前的配電變壓器與改進(jìn)之后的配電變壓器位置以圖的形式展現(xiàn)，如圖5、6所示，前者是改進(jìn)之前，后者是趕緊之后，改進(jìn)之后的線損消耗大大的降低。

三側(cè)負(fù)荷供電的配電變壓器安裝位置不做詳細(xì)的分析，主要分析的是三側(cè)均勻分布負(fù)荷供電的線損消耗，這種安裝位置包含了三側(cè)負(fù)荷供電的配電變壓器安裝分析。這里所說的三側(cè)均勻分布負(fù)荷供電，如圖7所示，該圖所展示的配電變壓器安裝位置主要是在負(fù)荷供電的最左側(cè)，而負(fù)荷供電的三個線路主要集中在變壓器的右側(cè)，線路上的負(fù)荷供電點全部均勻分布在三條供電線路上，配電變壓器安裝在首端，這樣的線損消耗無疑是做大的。經(jīng)過改進(jìn)之后的配電變壓器安裝位置主要是在三條負(fù)荷供電線路的中心，如圖8所示，中心位置是配電變壓器的位置，三條供電線路圍繞著變壓器均勻的展開，線路上的供電點均勻分布，這種供電方式可以將電壓均勻、穩(wěn)定的進(jìn)行分配，大大增強電網(wǎng)的可靠性。

負(fù)荷供電點均勻分布并集中在配電變壓器最右側(cè)的安裝方式會大大消耗電量，根據(jù)線損計算公式可以得出三側(cè)均勻分布負(fù)荷供電中的線損消耗為1/3I2R；再對配電變壓器的位置進(jìn)行調(diào)整之后，負(fù)荷供電線路均勻分布在配電變壓器的周圍，根據(jù)線損計算公式對該安裝位置進(jìn)行計算，線損消耗量為1/9I2R，由此可以算出，將變壓器安裝在三條負(fù)荷供電線路中心能夠大大降低線損消耗，所產(chǎn)生的消耗僅是改進(jìn)之前線損消耗的1/3，比原先的消耗少了將近67%，根據(jù)計算得出，通過對配電變壓器位置的改進(jìn)，不僅能大大減少線損消耗，還能提高電網(wǎng)的安全性與可靠性。

3 結(jié) 語

配電變壓器的作用對電網(wǎng)的建設(shè)非常的重要，它能夠自動調(diào)節(jié)交流電壓與電流，將其改變?yōu)橹付ǖ臄?shù)值，供該地區(qū)使用。通過對配電變壓器安裝位置對低壓線損的分析，可以清楚知道安裝位置能夠?qū)€損產(chǎn)生巨大的影響，位置越合理，所產(chǎn)生的線損值就越低，供電效果就越好，電網(wǎng)運行的就越穩(wěn)定，安全性就越高。為了盡可能低的降低線損消耗，出去對變壓器位置的分析之外，還應(yīng)該對電線的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，開發(fā)新型材質(zhì)，降低電線的損耗。

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