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。
单相变压器由于结构简单,适合大批量的现代化生产,有利于提高产品质量和效益。第四,适于引入新技术、新材料、新工艺,获得技术加分,党的十六届五中全会提出把节约资源作为基本国策,“十一五”规划《纲要》进一步把“十一五”时期单位GDP能耗降低20%左右作为约束性指标。在这个大背景下,降损附加值高的新产品将大有所为。在线损理论计算时可以发现,80%的线路损失发生在20%的主干线上,因此缩短低压主干线距离,就可以大大减少低压线损,由于单相变压器重量轻,可以灵活安装在电杆上使用,便于深入负荷中心,就近降压供电,提高供电质量。一般单相变压器在小范围内供电,发生故障波及面小,利于提高供电可靠性。同时,因为单相变压器重量轻,安装维护方便,使用灵活,可以单相使用,也可以三台组成三相变压器使用。
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。
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。