单相变压器结构简单、体积小、损耗低,主要是铁损小,适宜在负荷密度较小的低压配电网中应用和推广。苏州市就累计使用1000多台,节电45GWh,经验值得推广。有的资料显示单相变压器在发达国家得到广泛应用,例如美国、日本,单相供电制成为居民供电的主要方式,在这种宣传下,有些人因此而认为单相供电具有“降损”的魔力,认为单相变压器比三相变压器更节能,认为单相供电制比三相供电制更优越。其实不然,单相变压器与单相供电制只是当前三相供电制的补充形式,由于其自身特性的约束,它只能应用于某些特定的领域。
对单相变压器进行接线的时候主要有两种方案,一种是人工搭拆方式,采用人工搭拆方式,在高压侧与低压侧的工作方式是不相同的,在高压侧单相变压器会以跌落式熔断器作为主要控制器,进行操作。在低压侧,当单相变压器投入运行的时候,需要人工拆除与三相低压电源的主线连接,然后再搭接单相变压器低压侧,当单相变压器退出运行的时候,需要将单相变压器低压侧拆除,再将三相低压电源主线搭接回去。另一种是刀闸转换方式,采用一把四极双投刀闸进行控制,可以实现在配网的低压侧对单相变压器电源和三相变压器电源进行转换。
单相变压器:
优点:
结构简单、制造成本较低。
适用于小型家庭和商业应用。
安装和维护相对容易。
缺点:
功率限制较低,只适用于低功率设备。
变压器尺寸较大,占用空间较多。
输出电压不太稳定,容易受电网波动的影响。
变压器小容量化的代价轻负荷地区进行单相供电制建设,可减少建设投资。大负荷地区进行单相供电制的改造,必须有较大的经济投入。笔者看到,有的单相变压器在居民小区的试点,实行的是将大变压器化成多个小变压器,临近负荷安装,缩短低压主干线距离,由于电源点到负载的距离是一定的,缩短低压供电距离,必然要延长高压输电距离,此种改造需要大量的投资,例如原来3个单元30户人家使用160 kVA三相变压器1台,改用3台50 kVA单相变压器供电,表2列出两种改造方案的用料及损耗变化,很明显的增加了建设投入。其一,为了减少低压主干线的线损,要将高压线路引入负荷中心,增加高压线路建设投资。其二,采用多台小容量变压器后的空载损耗和负荷损耗,都比原先单台大容量变压器多。其三,多台小容量变压器的购置资金也大于单台大容量变压器的购置资金。国外由于居民用电多,几家或者每家使用一台单相变压器,是因为国家富裕,电力部门大量资金投入的结果。虽然投资较大,对于他们总的来说还是合算的。