摘要：隨著社會的快速發(fā)展與進步，人們對地鐵車站、商業(yè)區(qū)、工業(yè)綜合建筑、住宅區(qū)等基礎(chǔ)設(shè)施的電功能需求越來越大，對電力供應(yīng)提出了更高的要求。為此，在10千伏配網(wǎng)運行中，為了滿足人們的實際需求與供電安全性，單相變壓器技術(shù)得到了廣泛運用。本文在介紹單項變壓器性能與技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，分析單相變壓器技術(shù)的應(yīng)用及經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：10千伏；配網(wǎng)；單相變壓器技術(shù)；經(jīng)濟應(yīng)用

變壓器是一種靜止電機，通過繞組之間的電磁感應(yīng)作用，可以將一種電壓等級交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的另一種電壓等級交流電能。近些年來，我國低壓配網(wǎng)主要采用的就是三相四線制技術(shù)，在電力工業(yè)改革不斷深入的形勢下，降低電網(wǎng)損耗、提高企業(yè)效益理念的廣泛運用，我國單一低壓配網(wǎng)形式的弊端越來越突出，即線路損耗較大。為此，加強對單相變壓器技術(shù)運用的研究，最大限度減小線路損耗。

一、單相變壓器性能與技術(shù)特點

（一）空載損耗少

在使用相同材料的條件下，相同容量的單相變壓器空載損耗要小于三相變壓器，在某種程度上而言，更好的實現(xiàn)了節(jié)能降耗目標。以100千伏安單相變壓器為例，其年運行時間為8000小時，空載損耗要比相同容量的三相變壓器少1280千瓦時。由此可以看出，同三相變壓器相比，單相變壓器空載損耗相對較少。

（二）制作體積小，安裝便捷

在高壓線路中，單相變壓器的運用可以更加接近與深入負荷點，在一定程度上縮小了低壓供電半徑，實現(xiàn)了減小低壓配網(wǎng)損耗的效果。在我國電網(wǎng)損耗中，低壓配網(wǎng)損耗占據(jù)比例非常大。根據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，在城鎮(zhèn)網(wǎng)技術(shù)改造之前，城鎮(zhèn)低壓臺片技術(shù)線損在7-12%之間，一些區(qū)域可以超過30%。在電網(wǎng)技術(shù)改造之后，綜合線損能夠?qū)崿F(xiàn)12%的目標。在配網(wǎng)中運用單相變壓器，能夠使高壓電源盡可能接近用戶，并且大幅度縮小低壓供電距離，盡量減小低壓線路損耗，避免出現(xiàn)竊電情況。

（三）工程造價低

通過單相變壓器的運用，高壓分支線路能夠?qū)崿F(xiàn)兩線架設(shè)，低壓線路能夠?qū)崿F(xiàn)兩線或者三線架設(shè)。在運用三相配電變壓器的時候，高壓分支線路必須采用三線架設(shè)，低壓線路必須采用四線架設(shè)。所以，通過單相變壓器的運用，可以有效節(jié)省電線，同時也減少了保險器、支架金具等材料的運用。根據(jù)不完全統(tǒng)計，單相變壓器的運用，可以為高壓線路建設(shè)節(jié)省10%的工程造價，為低壓線路建設(shè)節(jié)省15%的工程造價。

（四）供電可靠性高

在小容量密布點供電過程中，單相變壓器得到了廣泛運用，在一定程度上增加了電力用戶數(shù)量。根據(jù)統(tǒng)計方面分析，增加了可靠性計算基數(shù)，對提高供電系統(tǒng)可靠性有著重要作用；根據(jù)管理分析分析，在很大程度上縮小了停電范圍，進而降低了對電力用戶供電可靠性的影響；根據(jù)技術(shù)方面分析，在一個區(qū)域使用一臺三相變壓器供電，無論采用怎樣的接線方式，當一相熔絲熔斷時，均會對其余兩相產(chǎn)生影響，同時，因為三相變壓器低壓系統(tǒng)為380伏/220伏的三相四線制供電，假如零線出現(xiàn)短路情況，就會導致線路電壓驟升，影響正常供電，使得供電可靠性下降，影響比較惡劣。如果運用單相變壓器，可以有效避免以上情況，保證了供電可靠性。

二、單相變壓器應(yīng)用

（一）安裝方式及地點選擇

在10千伏配網(wǎng)中，單相變壓器的安裝方式主要是單桿懸掛，選用12米重型水泥電桿或者15米水泥電桿。在選擇安裝地點的時候，需要對安裝地點的地理因素、負荷性質(zhì)等進行考慮，保證安裝合理、科學。通常情況下，單相變壓器安裝地點選擇具有以下情況：一是，當二相配電變壓器供電半徑過大，導致末端電壓過低，對用戶正常用電產(chǎn)生影響的時候，可以在末端安裝單相變壓器，減小低壓供電半徑，對用戶電壓過低問題予以解決。二是，當二相配電變壓器負荷較大的時候，可以根據(jù)負荷特點，在適合的支線上安裝單相變壓器，轉(zhuǎn)移負荷，對增容問題予以解決。三是，在負荷密度小、分布廣及沒有二相用戶的位置安裝單相變壓器，可以節(jié)省投資，對電源點問題予以解決。四是，在沒有二相用戶的位置安裝單相變壓器，可以保證用戶用電穩(wěn)定、可靠，并且減小了低壓供電半徑與供電損耗。

（二）應(yīng)用注意事項

首先，在應(yīng)用單相變壓器的時候，低壓側(cè)主要進行三線供電，并且保證接地可靠、穩(wěn)定。相線不能并聯(lián)使用，并且保證兩個相線負荷盡量平均，這樣才可以使單相變壓器低壓側(cè)中間抽頭零線電流更接近零，保證線路損耗最小。其次，針對單相變壓器低壓側(cè)供電而言，可以采用以下接地系統(tǒng)：一是，TN接地系統(tǒng)，此時開關(guān)不可以控制零線；二是，TT接地系統(tǒng)，此時開關(guān)可以控制零線。其三，在單相變壓器運用中，對單項負荷的優(yōu)勢非常明顯，可以通過對負荷構(gòu)成與地理情況的分析，盡可能分離三相動力負荷與單相負荷，保證變壓器盡量接近負荷點。其四，在運用單相變壓器的時候，可以加強10千伏線路出口三相的電流平衡。如果電流不平衡，不僅會增加主變損耗，還會在系統(tǒng)中產(chǎn)生負壓，影響系統(tǒng)的正常運行。所以，在安裝單相變壓器之前，需要對10千伏線路出口三相電流進行檢測，在確保其平衡的基礎(chǔ)上，合理安裝單相變壓器。其五，加強負荷預測，合理安裝配電變壓器，保證系統(tǒng)的正常運行。

三、單相變壓器應(yīng)用的經(jīng)濟效益

（一）降低工程造價，節(jié)省臺區(qū)費用

通過單相變壓器的運用，高壓分支線路能夠?qū)崿F(xiàn)兩線架設(shè)，低壓線路能夠?qū)崿F(xiàn)兩線或者三線架設(shè)。根據(jù)不完全統(tǒng)計，單相變壓器的運用，可以為高壓線路建設(shè)節(jié)省10%的工程造價，為低壓線路建設(shè)節(jié)省15%的工程造價。在降低工程造價中，用料少是非常重要的方面。相同容量的三相變壓器與單相變壓器相較而言，單相變壓器的鐵用量少20%，銅用量少10%；同時，在電網(wǎng)運行中，通過單相變壓器的運用，可以節(jié)省30-60%的導線。

從臺區(qū)建設(shè)費用角度分析，建設(shè)一個H型配電臺區(qū)的材料費用約為7000元，而采用單桿懸掛式單相配電變壓器的材料費用不到3000元。所以，大幅度節(jié)省了臺區(qū)建設(shè)費用。

（二）建設(shè)投資少

單相變壓器的運用可以減少建設(shè)投資。在大負荷區(qū)域進行單相供電改造，需要投入大量資金。在居民小區(qū)進行單相變壓器試運行，可以用多個小變壓器代替大變壓器，在負荷點附近安裝，在一定程度上縮短了低壓主干線距離，同時也就減小了低壓供電距離，導致高壓輸電距離延長，需要很多資金投入。而運用單相變壓器代替之后，可以減小主干線線損，降低建設(shè)投資。

結(jié)束語

總而言之，單相變壓器的應(yīng)用越來越普遍，并且具有很高的應(yīng)用價值，尤其是在一些貧困落后區(qū)域。為了有效解決人們的生活用電問題，普及通電率，加強單相變壓器應(yīng)用成為了主要手段。在電力系統(tǒng)快速發(fā)展的形勢下，單相變壓器的運用，可以有效降低線路損耗，提高線路運行效率，在很大程度上提高了供電可靠性與安全性。

參考文獻：

[1] 劉蘭榮，盧鐵兵，趙志強，等.基于相控技術(shù)的單相干式變壓器勵磁涌流實驗研究[A].第八屆全國變壓器技術(shù)學術(shù)年會論文集[C].2012年.

[2] 楊存祥，馮雪，金楠，等.單相電力電子變壓器控制策略的研究[J].科學技術(shù)與工程，2013（26）.

[3] 潘超，王夢純，蔡國偉，等.單相變壓器在不同直流注入方式下的偏磁效應(yīng)[J].電力自動化設(shè)備，2014（08）.

[4] 王大慶.基于全橋結(jié)構(gòu)的單相單級有源功率因數(shù)校正關(guān)鍵技術(shù)研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2013年.

[5] 卞士朋.10kV單相雙繞組變壓器寬頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測量與計算[D].華北電力大學（保定），2012年.