鄭華偉

【摘要】文章通過對單相變壓器優(yōu)勢及應(yīng)用的論述，從而論述用單相變壓器代替三相變壓器的優(yōu)點，最后提出單相變壓器推廣應(yīng)用過程中應(yīng)注意的問題。

【關(guān)鍵詞】單相變壓器；混合供電方式；電壓合格率；優(yōu)勢及應(yīng)用

一、單相變壓器的優(yōu)勢及應(yīng)用

（1）單相變壓器的優(yōu)勢。新型單相變壓器在節(jié)能方面有很多優(yōu)勢。單相卷鐵心變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗比三相變壓器和普通單相變壓器都有所下降。使用卷鐵心變壓器，可降低運行費用，單相卷鐵心變壓器在建設(shè)材料及施工費用等方面也可節(jié)約大量資金。（2）單相變壓器在單相配電技術(shù)中的應(yīng)用。10 kV單相變壓器配電技術(shù)主要體現(xiàn)出4個基本特征：一是由配電房（或開閉站）以10 kV線路饋電到居民樓（或商業(yè)）用戶門宅處；二是采用單相變壓器掛桿，以低壓線路（220V）配電進戶，盡量縮短進戶線，接戶線長度不超過20m；三是合理選用單相變壓器容量，與居民樓（門宅）最大用電功率相匹配，形成小容量密布點態(tài)勢；四是電力計量表集中置于居民樓樓道適宜地點的電表箱，一戶一表。另外，結(jié)合具體情況（如對于10kV中性點不接地系統(tǒng)），單相配電變壓器高壓側(cè)Ⅱ回線連結(jié)于10kV配電網(wǎng)線電壓上；低壓側(cè)可以有2種不同的連結(jié)方式：變壓器高、低壓側(cè)各1個繞組，高、低壓側(cè)電壓比為10kV/0.22kV，低壓側(cè)繞組一端為火線，另一端接地、接外殼（形成一點接地），稱為單相二線制；變壓器高、低壓側(cè)各1個繞組，低壓側(cè)繞組中間抽頭并接地（接外殼），形成2個低壓繞組，高、低側(cè)電壓比為10kV/±0.22kV，稱為單相三線制。（3）單相配電系統(tǒng)運行解析。一是安全性（接地問題）。原380/220V 三相四線制配電系統(tǒng)發(fā)生零線斷線時，常伴隨火線電壓驟升，危害照明、家用電器。二是適應(yīng)性。單相配電變壓器容量選擇應(yīng)盡量與用戶群用電最大功率相匹配，既有余度，又不能過大，以最大限度地滿足供應(yīng)而又減少損耗。在農(nóng)村推廣時由于部分農(nóng)戶要使用三相農(nóng)用電機，為了適應(yīng)他們的要求，是否采用三個單相變壓器組合成三相供電系統(tǒng)供電，或采用新型節(jié)能的卷鐵心三相變壓器還有待討論。在城鄉(xiāng)結(jié)合部推廣時，依靠單相變本身的低損耗和單項配電帶來的低線損，很好地解決了在負(fù)荷高峰時由于低壓線損大而造成的電壓過低的問題，用戶家中的很多電器都得以正常使用，廣受好評。三是減少負(fù)荷不平衡對系統(tǒng)的影響。采用單相供電，用戶擔(dān)心會引起10kV側(cè)過大的負(fù)荷電流不平衡，實際上是不會出現(xiàn)這種情況的。由于單相變壓器容量較小，容易調(diào)整每相負(fù)荷電流，因此可以根據(jù)用電功率需求適當(dāng)調(diào)整，減少不平衡。而且只要規(guī)劃時將負(fù)荷盡量均勻地分布在AB，BC，AC三相，基本不存在三相負(fù)荷不平衡的問題。某供電公司3條單相配電線路運行測量的結(jié)果也表明，三相不平衡度可有效控制。

二、高壓單相變壓器配電技術(shù)的優(yōu)點

（1）中、低壓配電網(wǎng)按照“小容量密布點”的配電原則，采用單相變壓器、三線制供電，能夠有效地降低低壓線損，提高供電可靠性，保證供電電壓質(zhì)量。經(jīng)過單相變壓器配電方式改造后的低壓線損率（即接戶線損）僅1%左右，10kv地區(qū)綜合線損率從7.13%下降為3.28%。工程改造費用5～6年即可從下降線損的效益中全部償還。（2）采用單相變壓器配電方式使供電可靠率進一步提高。單相變壓器所供用電戶數(shù)大大小于大容量的三相變壓器或箱式變壓器，變壓器倒電或故障（計劃）檢修時對客戶影響面小。通常，在高溫季節(jié)，低壓側(cè)開關(guān)的發(fā)熱故障占總故障的50%左右，由于單相變壓器容量較小，故不會發(fā)生高溫季節(jié)低壓側(cè)過熱的情況。低壓線路部分故障較多（低壓線路較低，易造成亂接亂拉線、竊電等情況），而單相變壓器取消了低壓線路，高壓線路采用絕緣（或部分絕緣）導(dǎo)線，變壓器上做到了全絕緣封閉，大大減少了故障的概率。（3）提高了電壓合格率。在農(nóng)村未經(jīng)農(nóng)網(wǎng)改造以前最大壓降達35%，經(jīng)改造采用單相變壓器供電方式后，電壓降基本上在7%之內(nèi)。解決了用戶端電壓低的問題，用戶的家用電器都可正常使用，提升了用戶滿意度。（4）其他優(yōu)點。消除了諧波，從而消除了諧波帶來的一連串影響；避免竊電，電力設(shè)施安全；減少噪聲、改善環(huán)境；空載電流也下降了70%，從而降低了對上一級電網(wǎng)的無功需求。綜上所述，單相供電從節(jié)約能源、保證電壓質(zhì)量等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)來看是合理的、先進的。單相供電方式的初投資雖比三相四線制略大，但回收期可接受。如果考慮電能的社會效益，則單相供電從長遠(yuǎn)來看更具優(yōu)勢。

在單相變壓器推廣應(yīng)用過程中，應(yīng)積累單相配電技術(shù)經(jīng)驗，擴大適應(yīng)性，提高效益。具體采用時，居民類單相用電戶盡量采用單相變壓器配電，三相用電戶可采用單相變壓器組合掛桿式三相變壓器配電。對季節(jié)性強的農(nóng)業(yè)負(fù)荷，則采用母子變的型式，即在用動力的季節(jié)使用三相變壓器，在農(nóng)閑無動力負(fù)荷季節(jié)停用三相變壓器，改為小容量的單相變壓器，以減少空載損耗。此外，要重視原有配網(wǎng)改造，延長原有三相高壓線路，在低壓末端增加單相變壓器，分割利用低壓線路，最大限度地節(jié)約費用；還要擴大單相變壓器品種，研發(fā)預(yù)制式小型、單相箱三相組合變壓器和干式單相箱變壓器，擴大在新建電纜小區(qū)等場合的應(yīng)用，促進單相配電技術(shù)的廣泛應(yīng)用。