劉威進+王建秋
摘要:目前居民住宅小區(qū)變配電室很多是建在小區(qū)一側(cè),采取一端供電的方式,這樣造成線路損耗及電壓降都很大,本文結(jié)合高中所學電學知識,提出由一端供電改為中間供電,可達到降低線路電能損耗及電壓降的效果。
關(guān)鍵詞:一端供電;中間供電;電能損耗;電壓降
一、前言
電網(wǎng)在輸送分配電能的過程中要產(chǎn)生一定線路損耗(I2R),這種損耗是避免不了的,但如果采取一定的措施是可以減少的。比如可以采取升高電壓送電,因為功率P一定,電壓U升高,電流I將降低,可以達到減少線路損耗的目的,也可以通過增大輸電導(dǎo)線截面,利用減少電阻R值的方法來達到減少線路損耗。還有一種方法是通過改變供電電源位置來達到減少線路損耗,相應(yīng)也可減少線路電壓降。我們居住的小區(qū)變配電室通過改變供電電源位置的改造,即利用中間供電的方案,起到了非常好的效果,不僅減少了線路損耗,還滿足了各戶的電壓質(zhì)量。
二、利用模擬供電線路比較一端供電與中間供電
如下圖,假設(shè)有三支路R1、R2、R3分別由電源1和電源2供電,為便于分析,設(shè)電源1和電源2兩條供電線路都相同,均為L1,且 L2=L3,RL2=RL3=RL,并設(shè)R1=R2=R3=R,因線路電壓降較小,可近似認為IR1=IR2=IR3=IR。
1、一端電源1供電時,線路損耗為(因電源線L1針對兩種供電方式所損耗的電能相等,所以不做考慮,只分析線路L2和L3的電能損耗):
P=I22RL2+I32RL3=I22RL+I32RL
因I2=I3+IR2=IR3+IR2=2IR
所以:P=(2IR)2RL+IR2RL=5IR2R L
2、中間電源2供電時,線路損耗為:
P=I22RL2+I32RL3=I22RL+I32RL
因I2=IR1=I3=IR3=IR
所以:P=IR2RL+IR2RL=2IR2RL
3、一端電源1供電時,線路電壓降為:
UL1=I1RL1=3IRRL1
UL2=I2RL2=2IRRL2=2IRRL
UL3=I3RL3=IRRL
A點線路電壓降為:UA=UL1=3IRRL1
B點線路電壓降為:UB=UL1+UL2=3IRRL1+2IRRL
C點線路電壓降為:UC=UL1+UL2+UL3=3IRRL1+2IRRL+IRRL=3IRRL1+3IRRL
4、中間電源2供電時,線路壓降為:UL1=I1RL1=3IRRL1 UL2=I2RL2=IRRL UL3=I3RL3=IRRL
A點線路壓降為:UA=UL1+UL2=3IRRL1+IRRL
B點線路壓降為:UB=UL1=3IRRL1
C點線路壓降為:UC=UL1+UL3=3IRRL1+IRRL
通過對上述三支路的分析可知,一端供電與中間供電相比,電能損耗為5:2,即中間供電的電能損耗是一端供電的40%,同時中間供電的電壓降也明顯優(yōu)于一端供電,由此可推出三支路以上的電能損耗和電壓降的情況,并可得出支路越多,改為中間供電降低線路損耗的效果越明顯。
三、推廣應(yīng)用
中間供電法在實際當中要靈活運用,比如樓房供電布線很多地方也采取了中間供電方案,電源線從一端進入,通過穿管引到用電負荷中心,再分別向兩端供電,這樣效果就比較好。但不能一概而論,要視具體供電距離及用電負荷大小,通過計算,在經(jīng)濟上及供電質(zhì)量上做詳細比較之后再定。