單相變壓器是一種電力變壓器,用于將交流電壓從一個(gè)電壓等級(jí)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電壓等級(jí),而不改變電力的電壓。它由兩個(gè)線圈組成,也稱為主線圈和輔助線圈,它們之間通過磁耦合進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換。
單相變壓器即一次繞組和二次繞組均為單相繞組的變壓器。
單極性開關(guān)電源,指輸出為單極性,也就是只有正極、負(fù)極輸出,相對(duì)于雙極性開關(guān)電源說的,雙極性開關(guān)電源有三條輸出,分為正電源、負(fù)電源、地線。
單相變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、損耗低,主要是鐵損小,適宜在負(fù)荷密度較小的低壓配電網(wǎng)中應(yīng)用和推廣。蘇州市就累計(jì)使用1000多臺(tái),節(jié)電45GWh,經(jīng)驗(yàn)值得推廣。有的資料顯示單相變壓器在發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用,例如美國(guó)、日本,單相供電制成為居民供電的主要方式,在這種宣傳下,有些人因此而認(rèn)為單相供電具有“降損”的魔力,認(rèn)為單相變壓器比三相變壓器更節(jié)能,認(rèn)為單相供電制比三相供電制更優(yōu)越。其實(shí)不然,單相變壓器與單相供電制只是當(dāng)前三相供電制的補(bǔ)充形式,由于其自身特性的約束,它只能應(yīng)用于某些特定的領(lǐng)域。
變壓器小容量化的代價(jià)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(gè)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(zhǎng)高壓輸電距離,此種改造需要大量的投資,例如原來3個(gè)單元30戶人家使用160 kVA三相變壓器1臺(tái),改用3臺(tái)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(tái)小容量變壓器后的空載損耗和負(fù)荷損耗,都比原先單臺(tái)大容量變壓器多。其三,多臺(tái)小容量變壓器的購(gòu)置資金也大于單臺(tái)大容量變壓器的購(gòu)置資金。國(guó)外由于居民用電多,幾家或者每家使用一臺(tái)單相變壓器,是因?yàn)閲?guó)家富裕,電力部門大量資金投入的結(jié)果。雖然投資較大,對(duì)于他們總的來說還是合算的。