單相變壓器通常用于家庭和商業(yè)應(yīng)用中,例如將交流的電力輸送轉(zhuǎn)換為所需電壓。此外,它們還用于機(jī)器和設(shè)備中,以確保它們能夠在不同的電壓條件下運(yùn)行。
單相變壓器由于結(jié)構(gòu)簡單,適合大批量的現(xiàn)代化生產(chǎn),有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和效益。第四,適于引入新技術(shù)、新材料、新工藝,獲得技術(shù)加分,黨的十六屆五中全會提出把節(jié)約資源作為基本國策,“十一五”規(guī)劃《綱要》進(jìn)一步把“十一五”時期單位GDP能耗降低20%左右作為約束性指標(biāo)。在這個大背景下,降損附加值高的新產(chǎn)品將大有所為。在線損理論計(jì)算時可以發(fā)現(xiàn),80%的線路損失發(fā)生在20%的主干線上,因此縮短低壓主干線距離,就可以大大減少低壓線損,由于單相變壓器重量輕,可以靈活安裝在電桿上使用,便于深入負(fù)荷中心,就近降壓供電,提高供電質(zhì)量。一般單相變壓器在小范圍內(nèi)供電,發(fā)生故障波及面小,利于提高供電可靠性。同時,因?yàn)閱蜗嘧儔浩髦亓枯p,安裝維護(hù)方便,使用靈活,可以單相使用,也可以三臺組成三相變壓器使用。
變壓器小容量化的代價輕負(fù)荷地區(qū)進(jìn)行單相供電制建設(shè),可減少建設(shè)投資。大負(fù)荷地區(qū)進(jìn)行單相供電制的改造,必須有較大的經(jīng)濟(jì)投入。筆者看到,有的單相變壓器在居民小區(qū)的試點(diǎn),實(shí)行的是將大變壓器化成多個小變壓器,臨近負(fù)荷安裝,縮短低壓主干線距離,由于電源點(diǎn)到負(fù)載的距離是一定的,縮短低壓供電距離,必然要延長高壓輸電距離,此種改造需要大量的投資,例如原來3個單元30戶人家使用160 kVA三相變壓器1臺,改用3臺50 kVA單相變壓器供電,表2列出兩種改造方案的用料及損耗變化,很明顯的增加了建設(shè)投入。其一,為了減少低壓主干線的線損,要將高壓線路引入負(fù)荷中心,增加高壓線路建設(shè)投資。其二,采用多臺小容量變壓器后的空載損耗和負(fù)荷損耗,都比原先單臺大容量變壓器多。其三,多臺小容量變壓器的購置資金也大于單臺大容量變壓器的購置資金。國外由于居民用電多,幾家或者每家使用一臺單相變壓器,是因?yàn)閲腋辉?,電力部門大量資金投入的結(jié)果。雖然投資較大,對于他們總的來說還是合算的。
確定單相變壓器容量就是確定單相變壓器供電范圍的過程,在確定其供電范圍時應(yīng)該要遵循“小容量、分布緊密”的基本原則,單相變壓器的供電范圍不能太大,盡量減少供電密度。同時,單相變壓器的容量也與安裝方式有很大關(guān)系,單相變壓器的安裝方式一般為單桿柱安裝,由于單相變壓器只有兩個低壓繞組,在相同容量下,變壓器的低壓額定電流比三相變壓器多50%,因此可以確定出單相變壓器的具體容量大小。例如容量 80k VA 單相變壓器低壓側(cè)的額定電流與 125kVA 三相變壓器低壓側(cè)的額定電流接近。在傳統(tǒng)的配網(wǎng)設(shè)計(jì)中,構(gòu)架式三相配電變壓器的容量一般不大于 500kVA,這是綜合考慮了多方面因素之后得到的結(jié)果,在具體的配網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中,通過單桿構(gòu)架式安裝方式安裝的單相變壓器的總?cè)萘繎?yīng)不大于 100k VA。