配電變壓器安裝位置對低壓線損的影響分析

摘要：目前，電力在人們日常生活、工作中的應用越來越廣泛，用電需求量也在不斷增加。然而，在電力應用過程中，大量電力并沒有發揮功效，而是因為線損原因流失掉了。文章對配電變壓器的功能進行了分析，并闡述了配電變壓器安裝位置對低壓線損的影響，最后在分析影響因素的基礎上論述了配電變壓器安裝位置的改良方法。

關鍵詞：配電變壓器；變壓器安裝；安裝位置；低壓線損；影響因素 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM72 文章編號：1009-2374（2017）01-0135-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.065

在電力行業發展中，電網建設是保證生活、工作中電力能夠被正常使用的基礎，而隨著我國經濟發展速度和城市化建設速度的不斷加快，為了促使電力行業的發展能夠跟上城市化建設和經濟發展的腳步，電網建設速度也逐漸加快，電網覆蓋率也有了極為顯著的提升。由于我國人口數量較多，國土面積較為廣闊，但人口分布沒有規律，導致電網建設難度較大。而且在電網建設中，配電變壓器的安裝位置會直接影響到電力應用中低壓線損數值的大小。因此，為有效地降低低壓線損的損耗值，電網建設中配電變壓器必須要選擇最適宜的位置進行安裝，以便提高電力使用率。

1 配電變壓器簡述

在電網建設中，配電變壓器是最為重要的電力設備之一，而其所起到的作用是改變電壓。配電變壓器的工作原理是改變電網傳輸中的交流電壓或電流，穩定交流電壓的傳輸頻率，以便預防交流電壓或電流的傳輸頻率出現高低起伏的現象，從而確保交流電壓的傳輸頻率能夠符合地方用電的實際情況。隨著經濟發展速度的加快和科技發展水平的提高，為了確保人們的用電需求能夠得到基本滿足，國家正在大力倡導節約用電，而這也使配電變壓器在電網建設中的使用越來越受重視，特別是科技含量高的智能化配電變壓器。在電網建設中，配電變壓器的使用，特別是智能化配電變壓器的使用不僅能夠穩定交流電壓傳輸頻率，也能夠降低電壓傳輸出現的損耗，這對更好的滿足人們的用電需求有很大幫助。

2 配電變壓器安裝位置對低壓線損的影響

在電網建設中，配電變壓器安裝位置的不合理，不僅會增加電力傳輸的損耗，也會影響電網的正常使用。如果配電變壓器沒有被恰當的安裝，則不僅會降低電網使用的可靠性，也會使交流電壓或電流的傳輸頻率變得不穩定，而這會對電力的使用造成極大的影響。目前，配電變壓器的下述安裝位置都會影響到低壓線損，分別是單側供電與三側供電。

2.1 單側供電對低壓線損的影響

在電網建設中，配電變壓器的安裝位置是否恰當，會影響電力的傳輸和線路的鋪設。配電變壓器安裝所采用的單側供電安裝方式主要分為兩種：單側集中負荷供電和單側均勻分布負荷供電。在安裝配電變壓器的時候，采用單側集中負荷供電的安裝方式在電網中安裝配電變壓器，不僅會增加電力在線路傳輸中的損耗，也會降低電力利用率，而這也代表采用單側集中負荷供電方式安裝的配電變壓器對低壓線損的影響比較大。單側集中負荷供電安裝方式是指將配電變壓器安裝于線路的最前端，以使電路中的負電荷都被集中于線路的最末端（圖1）。

在配電變壓器安裝中，如采用單側集中負荷供電方式進行安裝，則利用低壓線路線損計算公式能夠計算出低壓線損的數值。由圖1可得出，單側集中負荷供電安裝方式所造成的低壓線損為3I2R。

在配電變壓器安裝中，單側均勻分布負荷供電這種安裝方式是指將配電變壓器安裝于電路最前端，而供電點則均勻的分布在配電變壓器一側（圖2）。

依據低壓線路線損計算公式可知，電網中采用單側均勻分布負荷供電方式安裝的配電變壓器所造成的低壓線損值為I2R。

結果顯示，在電網建設中采用單側集中負荷供電方式或者單側均勻分布負荷供電方式安裝的配電變壓器，都會造成極大的低壓線損。

2.2 三側供電對低壓線損的影響

配電變壓器安裝使用的三側供電安裝方式主要分為三側負荷供電安裝方式和三側均勻分布負荷供電方式，而在電網建設中，三側均勻分布供電方式是配電變壓器安裝較常使用的安裝方式。三側均勻分布負荷供電安裝方式是指在電網建設中，將配電變壓器安裝于負荷供電的最左側，讓負荷供電點均勻地分布在配電變壓器右側的三條供電線路上（圖3）。

在電網建設中，依據低壓線損計算公式及三側均勻分布負荷供電的原理可知，采用三側均勻分布供電方式安裝電網建設中的配電變壓器所產生的低壓線損值是1/3I2R。從數據可以看出，利用三側均勻分布負荷供電方式安裝配電變壓器，同樣會使電網運行中出現較為嚴重的低壓線損，應當予以改善。

3 配電變壓器安裝位置的改良

3.1 對單側供電安裝方式的改良

在電網建設中，針對單側集中負荷供電方式和單側均勻分布負荷供電方式等兩種單側供電方式造成的低壓線損較大問題，科研人員經過仔細研究提出了一些改良意見，即將單側集中負荷供電改成雙側負荷供電；將單側均勻分布負荷供電改為雙側均勻分布負荷供電。

其中，雙側負荷供電安裝方式是指在電網建設中，將配電變壓器安裝于供電點中心位置，確保配電器到兩側供電點的距離相同（圖4）。雙側均勻分布負荷供電安裝方式是指在配電變壓器安裝中，將所有供電點分為均勻的兩個部分，然后將配電變壓器安裝在兩部分供電點的中心位置（圖5）。

根據電網配電變壓器安裝方式和低壓線損計算公式可得出，采用雙側負荷供電方式安裝配電變壓器所產生的低壓線損值為3/4I2R；而采用雙側均勻分布負荷供電方式安裝配電變壓器產生的低壓線損值則為1/4I2R。通過數據對比可以看出，采用單側供電方式安裝配電變壓器造成的低壓線損是雙側供電安裝方式使用所產生低壓線損的4倍。顯而易見，在電網建設中，采用雙側供電方式安裝配電變壓器能夠有效地降低低壓線損，也能夠提高電力利用率，而這代表著雙側供電安裝方式將會逐漸替代單側供電安裝方式，并被廣泛使用。此外，在電網建設中，使用雙側供電方式安裝配電變壓器對增強電網使用的安全性和交流電壓、電流傳輸的穩定性也有很大幫助。

3.2 對三側供電安裝方式的改良

在三側均勻分布負荷供電安裝方式的使用中，為降低電網運行造成的低壓線損，科研人員對這種安裝方式進行了改良，即將供電線路均勻分布于變電器四周，讓配電變壓器處于三條供電線路的中心（圖6）。

依據改良后的三側均勻負荷供電方式和線損公式可知，采用改良的三側均勻負荷供電方式安裝配電變壓器所產生的低壓線損值是1/9I2R。通過對改良前后三側均勻分布負荷供電安裝方式使用所產生的低壓線損值進行對比，利用改良后的三側供電方式安裝配電變壓器產生的低壓線損值比改良前降低了2/3。這不僅提高了電力利用率，也極大地增強了電力使用的安全性。

4 結語

在電網建設中，配電變壓器是一種非常重要的電力設備，承擔著平衡交流電壓和電流傳輸頻率的責任，對電力傳輸有重要意義。通過上述分析可知，配電變壓器安裝位置是否恰當，會對低壓線損造成很大影響。因此，在電網建設中，配電變壓器的安裝應該采用科學的安裝方法，而且要保證安裝位置的合理性，以便為電網的正常使用、電力傳輸的安全性和供電的穩定性提供保障，從而達到降低低壓線損的目的，確保人們的用電需求能夠得到滿足。

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作者簡介：項群（1989-），女，浙江蘭溪人，桂林市銀都電力建設開發有限公司助理工程師，研究方向：電氣工程配電設計與施工。

（責任編輯：小 燕）