ELECTRIC, WITH AN EDGE
Cet article commence par la structure et les paramètres du transformateur de distribution monophasé et du transformateur de distribution triphasé, et compare le coût d’ingénierie, la perte d’énergie électrique, la construction et l’espace occupé, le bruit, la qualité de la tension, la fiabilité de l’alimentation, etc. En fonction de la situation opérationnelle, les sites d’application des deux transformateurs de distribution sont résumés et quelques suggestions pour la sélection du mode d’alimentation sont proposées.
Daelim peut vous fournir des transformateurs monophasés : transformateur monophasé sur poteau et transformateur monophasé sur socle.
En même temps, Daelim peut également vous fournir des transformateurs triphasés : transformateur sur socle, transformateur de type sec et divers types de transformateurs immergés dans l’huile.
À l’heure actuelle, la distribution électrique basse tension adopte généralement un système triphasé 220/380V à quatre fils pour l’alimentation électrique, et le point neutre est directement mis à la terre. Cette méthode de distribution électrique basse tension utilisant des transformateurs de distribution triphasés présente de nombreux inconvénients :
① Le rayon d’alimentation électrique est long et la perte en ligne est importante. Selon des statistiques incomplètes, le taux de perte en ligne des réseaux de distribution moyenne et basse tension est généralement de l’ordre de 6 à 10%, voire plus de 15% dans certaines zones ;
② Le rayon d’alimentation est long, la chute de tension est importante, et le problème de ” basse tension ” est sérieux, ce qui affecte la qualité de la consommation électrique des résidents ;
③Les transformateurs de distribution triphasés ont de grandes pertes et du bruit, ce qui ne peut pas garantir le fonctionnement économique vert des transformateurs de distribution.
Afin de résoudre ces problèmes, certains pays ont déjà utilisé le mode d’alimentation monophasé, qui introduit des lignes 10kV dans le centre de charge, et fournit de l’énergie selon les principes de petite capacité, de distribution dense et de court rayon, ce qui non seulement réduit les pertes en ligne, mais améliore également la qualité de l’énergie et la fiabilité de l’alimentation.
Par conséquent, la promotion appropriée des transformateurs de distribution monophasés est très nécessaire.
Dans cet article, les transformateurs de distribution monophasés et triphasés sont étudiés du point de vue des principes et des paramètres techniques. Grâce à l’enquête et à l’expérience de fonctionnement réel des transformateurs de distribution monophasés, les endroits appropriés pour l’application de deux transformateurs de distribution sont résumés, et l’alimentation électrique Le choix du mode soulève plusieurs avertissements.
Les transformateurs de distribution triphasés sont courants dans la production et la vie quotidienne. Les méthodes de câblage courantes sont Dyn11 et Yyn0, comme le montre la figure 1. Le transformateur de distribution monophasé utilise généralement le câblage II0, et le côté basse tension est divisé en deux façons : à trois prises et à quatre prises, comme le montre la figure 2.
Dans la figure 2(a), a1 et a2 sont les lignes de phase (feu), x est la ligne zéro, l’enroulement côté basse tension est un enroulement simple et la prise centrale est mise à la terre lorsqu’elle est utilisée, formant deux enroulements, et le rapport de tension des côtés haute et basse tension est de 10kV/±0,22 kV. Dans la figure 2(b), a1 et a2 sont des fils de phase (feu), x1 et x2 sont des fils nuls, l’enroulement du côté basse tension est un enroulement double, et il n’y a pas de connexion électrique entre les deux enroulements. Les rapports de tension sont tous 10kV/0.22kV.
Dans le cas de l’utilisation du même matériau, le transformateur de distribution monophasé de même capacité a des pertes à vide et en charge plus faibles que le transformateur de distribution triphasé, de sorte qu’il peut mieux répondre aux besoins d’économie d’énergie et de réduction de la consommation.
En prenant comme exemple les transformateurs de distribution de 100kVA et 50kVA couramment utilisés, la comparaison de leurs pertes est présentée dans le tableau 1 et le tableau 2.
D’après les données du tableau 1 et du tableau 2, il n’est pas difficile de constater que, en prenant comme exemple la distribution d’une capacité de 50kVA, la perte totale du transformateur est égale à la perte à vide plus la perte de charge, la perte totale du transformateur de distribution monophasé est de 895W, et la perte totale du transformateur de distribution triphasé est de 895W. La perte est de 953W.
Si elle est calculée en fonction d’un fonctionnement annuel de 8 000h, l’énergie électrique économisée par un transformateur de distribution monophasé en un an est de (953-895) × 8 000 = 464 (kWh).
Pour un projet de réseau de distribution avec la même capacité installée, la perte de puissance totale d’un transformateur de distribution monophasé (perte de puissance totale = perte du transformateur + perte de la ligne basse tension, perte du transformateur = perte du fer du transformateur + perte du cuivre du transformateur) est moindre, et le coût du projet est moins élevé, mais à long terme, les transformateurs de distribution monophasés sont plus économiques à exploiter.
Bien que le coût de la transformation monophasée soit relativement élevé, après plusieurs années de rattrapage des coûts d’électricité perdus, dans une perspective à long terme, l’alimentation électrique monophasée est plus économique.
Par rapport au transformateur de distribution triphasé, le transformateur de distribution monophasé est plus petit en taille et peut être installé sur le poteau d’origine sans poteaux supplémentaires, ce qui est très pratique pour la construction et la transformation sur site.
De plus, il n’y a que deux lignes d’arrivée haute tension pour les transformateurs de distribution monophasés. Par conséquent, dans certaines zones étroites du corridor de la ligne, la taille de la traverse de la ligne aérienne peut être réduite de manière appropriée en fonction du respect de la distance de sécurité, ce qui réduit la difficulté de la construction et l’espace occupé.
Par rapport au transformateur de distribution triphasé, le transformateur de distribution monophasé est plus petit en taille et peut être installé sur le poteau d’origine sans poteaux supplémentaires, ce qui est très pratique pour la construction et la transformation sur site.
De plus, il n’y a que deux lignes d’arrivée haute tension pour les transformateurs de distribution monophasés. Par conséquent, dans certaines zones étroites du corridor de la ligne, la taille de la traverse de la ligne aérienne peut être réduite de manière appropriée en fonction du respect de la distance de sécurité, ce qui réduit la difficulté de la construction et l’espace occupé.
Par rapport au transformateur de distribution triphasé, le transformateur de distribution monophasé est plus petit en taille et peut être installé sur le poteau d’origine sans poteaux supplémentaires, ce qui est très pratique pour la construction et la transformation sur site.
De plus, il n’y a que deux lignes d’arrivée haute tension pour les transformateurs de distribution monophasés. Par conséquent, dans certaines zones étroites du corridor de la ligne, la taille de la traverse de la ligne aérienne peut être réduite de manière appropriée en fonction du respect de la distance de sécurité, ce qui réduit la difficulté de la construction et l’espace occupé.
Les expériences et les pratiques montrent que, par rapport aux transformateurs de distribution triphasés ordinaires, le bruit des transformateurs de distribution monophasés est considérablement réduit, et les transformateurs de distribution avec une structure de noyau en fer enroulé sans soudure sont particulièrement remarquables en matière de réduction du bruit.
Étant donné que les transformateurs de distribution monophasés utilisent des lignes de moyenne tension pour “entrer directement dans la maison”, par rapport aux transformateurs de distribution triphasés, le rayon d’alimentation est considérablement réduit, la chute de tension est réduite et la qualité de la tension est nettement améliorée.
Le transformateur de distribution monophasé est adopté, et le nombre d’utilisateurs par transformateur est réduit, ce qui peut améliorer efficacement la fiabilité de l’alimentation électrique ;
En même temps, les transformateurs de distribution monophasés sont plus faciles à installer et à remplacer que les transformateurs de distribution triphasés, et le temps de traitement des accidents peut être considérablement réduit ;
De plus, les bobines triphasées haute et basse tension des transformateurs de distribution triphasés sont assemblées ensemble. Tout problème avec une bobine de phase provoquera la paralysie de tout le transformateur, entraînant des coupures de courant dans toute la zone de la station, alors que les transformateurs de distribution monophasés n’auront pas de tels problèmes. .
Grâce à la comparaison ci-dessus, et selon l’application réelle des transformateurs de distribution monophasés et des transformateurs de distribution triphasés, les lieux d’application des deux sont résumés comme suit :
1) Dans les zones où les charges monophasées sont concentrées, comme les zones résidentielles, les transformateurs de distribution monophasés peuvent être préférés.
Actuellement, le type de consommation électrique des quartiers résidentiels urbains est essentiellement l’électricité d’éclairage ou l’électricité monophasée (comme les climatiseurs, les réfrigérateurs et autres appareils ménagers), et a la condition de “haute tension à la maison”.
Selon la conception résidentielle et la répartition de la charge, le mode d’alimentation d’un transformateur de distribution monophasé dans un bâtiment ou d’un transformateur de distribution monophasé dans une unité peut être adopté pour raccourcir le rayon d’alimentation du réseau basse tension autant que possible, et le contrôler pour qu’il ne dépasse pas 100m.
2) La ligne rurale est différente de la ville, il n’y a pas de quartiers résidentiels concentrés et de bâtiments résidentiels, et la consommation d’électricité est faible, et elle se trouve dans la zone sans charge triphasée.
En général, il est tout à fait possible pour les villages naturels de configurer un transformateur de distribution monophasé de petite capacité avec des résidents relativement concentrés, et avec la poursuite de la croissance de la charge électrique rurale, ses avantages économiques seront également récompensés par la réduction des pertes en ligne.
Cependant, il existe de nombreux équipements électriques triphasés tels que le pompage de l’eau et le battage dans les zones rurales, et certains transformateurs de distribution triphasés de petite capacité doivent être installés.
Par conséquent, dans les zones rurales, l’application de transformateurs de distribution monophasés doit être réalisée conjointement avec des transformateurs de distribution triphasés en fonction de la consommation électrique locale réelle, et planifiée raisonnablement sur la base des principes de “petite capacité, distribution dense et court rayon”.
3) Les transformateurs de distribution monophasés peuvent être utilisés dans les zones résidentielles et les marchés où le vol d’électricité est important. L’alimentation en haute tension est “jusqu’à la maison”, ce qui peut non seulement prévenir le phénomène de vol d’électricité causé par le tirage aléatoire de fils à basse tension, mais aussi faciliter l’évaluation des pertes en ligne dans les zones de sous-lignes et de sous-stations.
4) Encourager les petits utilisateurs industriels à passer de l’utilisation de l’électricité sous le transformateur global d’origine à l’utilisation de l’électricité sous des transformateurs spéciaux. Avec la popularisation et l’application des transformateurs de distribution monophasés, certains petits utilisateurs industriels ou commerciaux biphasés peuvent installer des transformateurs de distribution monophasés spéciaux.
Sous la direction de la politique de consommation d’électricité et de la politique des prix de l’électricité, il sera de plus en plus courant pour les utilisateurs industriels d’installer des transformateurs spéciaux.
De cette manière, il est possible de séparer l’alimentation de l’éclairage résidentiel et l’alimentation triphasée des petites industries, et de remplacer de manière appropriée les transformateurs de distribution triphasés par des transformateurs de distribution monophasés afin de réduire la perte des lignes publiques à basse tension et des transformateurs complets.
En même temps, la charge du transformateur global peut être équilibrée, et la tension de l’utilisateur peut être plus stable.
Lorsque vous choisissez une méthode d’alimentation, faites un bon plan et un bon budget, et ne soyez pas aveugle. Les points suivants doivent être notés :
1) La méthode d’alimentation électrique monophasée est la même que le système triphasé à quatre fils, qui est une méthode d’alimentation électrique plus raisonnable. Dans la transformation du réseau de distribution, les mesures doivent être prises en fonction de la situation réelle et des conditions locales, et il ne doit pas s’agir d’une ” taille unique “.
2) Un plan à long terme doit être pris en compte dans la conception du circuit. Le réseau de distribution basse tension doit être construit une fois, et la capacité du transformateur doit être choisie raisonnablement, et le taux de charge doit être augmenté pour récupérer l’investissement le plus rapidement possible.
Le principal avantage de l’alimentation par transformateur de distribution monophasé est pour la charge monophasée, il est donc nécessaire d’enquêter et d’analyser la composition de la charge et son environnement géographique, d’essayer de séparer la charge monophasée de la charge de puissance triphasée et de rendre le transformateur aussi proche que possible du point de charge.
3) Lors de la mise en œuvre du mode d’alimentation électrique monophasé, il faut préférer le mode d’alimentation électrique de “petite capacité, points densément répartis, rayon court et taux de charge élevé”. Ce n’est que de cette manière que l’on peut faire jouer l’avantage de la réduction des pertes du mode d’alimentation monophasé.
Pour les zones résidentielles avec des charges monophasées simples, les transformateurs de distribution monophasés suspendus sont utilisés pour l’alimentation électrique décentralisée, qui présente les caractéristiques suivantes : câblage simple, entretien pratique, haute qualité de tension, faible perte de ligne basse tension et faible interaction entre les utilisateurs.
4) Quelle que soit la méthode utilisée pour l’alimentation électrique, essayez de maintenir l’équilibre de la charge triphasée. Si le déséquilibre de la charge triphasée est trop important, le déséquilibre du courant triphasé augmentera, ce qui affectera non seulement la qualité de la tension, mais augmentera également la perte en ligne du réseau de distribution 10kV.
Avec l’approfondissement continu de la réforme de l’électricité, la concurrence pour l’alimentation en électricité dans le réseau de distribution va devenir de plus en plus féroce. Il est inévitable d’améliorer la qualité de l’alimentation des utilisateurs, de réduire la perte de puissance des entreprises et de réaliser le mode d’alimentation optimal.
Chaque entreprise d’approvisionnement en électricité peut adopter un mode d’alimentation par transformateur de distribution monophasé ou triphasé en fonction des conditions locales, selon la densité de la charge et les caractéristiques de distribution du réseau de distribution dans sa juridiction, afin de réaliser une alimentation électrique optimale.
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