用料少:
相同容量的單相變壓器比三相變壓器用鐵減少20%,用銅減少10%。尤其是采用卷鐵芯結(jié)構(gòu)時(shí),變壓器的空載損耗可下降15%以上,這將使單相變壓器的制造成本和使用成本同時(shí)下降,從而獲得的壽命周期成本。
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。
單相變壓器容量選擇原則:
當(dāng)10kV配網(wǎng)中的用電負(fù)荷處于正常狀態(tài)的時(shí)候,可以通過減少設(shè)備容量來降低線路損耗過高的現(xiàn)狀,低壓配電網(wǎng)的負(fù)荷是隨時(shí)變化的,會(huì)隨著用電時(shí)間、季節(jié)等發(fā)生改變,在10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中一般采用單三混一的配電變壓器安裝方案,這種方案可以配置一臺(tái)或多臺(tái)單相配電變壓器,根據(jù)具體的用電負(fù)荷的變化情況以及低壓電網(wǎng)的運(yùn)行方式?jīng)Q定單相變電器的容量需求,從而選擇更合適的變壓器進(jìn)行供電。
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(shí)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(shí),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(gè)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。