對于一條配電線路,應同時考慮配電變壓器和導線的損耗,從兩者的總損耗最小作為最佳運行條件。如果僅考慮變壓器的運行條件和損耗,對整個配電線路來說,不可能達到經濟運行狀態。由于配電網的固有特點,其負荷分散性大,小型變壓器臺數多,負荷季節性變化大,大多數時間處于輕負荷運行狀態,造成了配電變壓器平均負載率低的狀態。因此在實際使用中,要全年保持高負荷率運行是難以達到的。
按綜合經濟運行方式確定配電變壓器的負載率將經濟負荷電流公式(3)式展開為:3K2I2pjR=△P0即3I2jfR=△P0(5)上式表明,理論線損率達到極小值時,線路的可變損失功率(導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濟運行條件(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系。
不同的配電線路,其變壓器經濟負載率不同。假設線路很短,可以忽略不計,Rl=0,代入(6)式得:j=△P0△Pd(7)此時變壓器實際銅損等于鐵損,變壓器經濟負載率達到最大值,節能型S7、S9等系列變壓器為42%左右。如假設導線又細又長,導線阻抗趨向無窮大時,即Rl=∝,負荷將無法送出去,配電變壓器的經濟負載率很低,趨于最小值,即j=0.
上述兩種極限情況表明,配電變壓器的經濟負載率變動幅度很寬,并且和線路結構(線路長度、導線截面、分支線布局等)關系很大。同時變壓器臺數、容量、型號等決定了Rt的大小,同樣會對經濟負載產生很大的影響。綜上分析可以得出結論:對不同的配電線路,配電變壓器的經濟負載率也不相同。它的數值,應根據線路的具體結構而定。但一條配電線路上有多臺變壓器,可以有不同的負載率,亦不排除在供電期內變壓器負載率有高低的變化。對于鐵路水電段,企業的供電效益有時不完全取決于最佳線損率、配電變壓器經濟負載率,應根據各條配電線路供電負荷水平、負荷特性、設備利用率和線路損率等多種因素,按綜合經濟效益最優的原則確定。
結語(1)本文導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電效益提供了論據。(2)任一線路按相應的“經濟負荷電流區”運行,可使線損率接近或達到最佳水平。同時,這一電流區可作為衡量線路是超負荷或輕負荷運行的主要標志。(3)應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濟運行方式。導出了線損率最佳水平下的配電變壓器經濟負載率。在選擇線路線徑、長度與變壓器的容量時,應綜合考慮整條配電線路的結構而合理設置。
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