变压器原理及种类

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1、常用变压器的种类与特点一、常用变压器的分类可归纳如下：（1）按相数分：1）单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。2）三相变压器：用于三相系统的升、降电压。（2）按冷却方式分：压器。循环等1）干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变2）油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油（3）按用途分：1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。（4）按绕组形式分：1）双

2、绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。真空断路器灭弧原理?在真空断路器分断瞬间，由于两触头间的电容存在，使触头间绝缘击穿，产生真空电弧。由于触头形状和 结构的原因，使得真空电弧柱迅速向弧柱体外的真空区域扩散。当被分断的电流接近零时，触头间电弧的温度和 压力急剧下降，使电弧不能继续维持而熄灭。电弧熄灭后的几卩S内，两触头间的真空间隙耐压水平迅速恢复。 同时，触头间也达到了一定距离，能承受很高的恢复电压。所以，一般电流在过零后，不会发生电弧重燃而被

3、分 断。这就是其灭弧的原理。SF6开关的灭弧原理10kV SF6断路器灭派性能优良，不仅在于SF6气体本身，而且采用旋弧式灭弧室。目前，国内外在10kV 电压级的SF6断路器研制上，广泛采用了具有良好灭弧性能的旋弧式灭抓室，它利用短路电流来建立磁场，使电 弧在电磁力的作用下高速旋转，以达到自动灭弧的作用。其灭弧原理从图1可见：当短路开始，电信号反馈到脱 扣器，使开关分闸。在分闸的瞬间，动触头和静触头之间就产生了电弧。动触头继续向下运动，电弧很快转移到 引弧电极上。此时，绕在圆筒电极外而串联在静触头与圆筒电极之间的磁吹线圈通过短路电流，因而产生了磁场， 于是电磁力驱使电弧高速旋转，在SF6气体中

4、，电弧的高速旋转使得其离子体不断地与新鲜的SF6气体接触， 以充分发挥六氟化硫的负电性，从而迅速地熄灭电弧。油断路器的灭弧原理当油断路器开断电路时，只要电路中的电流超过0.1A，电压超过几十伏，在断路器的动触头和静触头之间 就会出现电弧，而且电流可以通过电弧继续流通，只有当触头之间分开足够的距离时，电弧熄灭后电路才断开。 10kV少油断路器开断20KA时的电弧功率，可达一万千瓦以上，断路器触头之间产生的电弧弧柱温度可达六七千 度，甚至超过1万度。油断路器的电弧熄灭过程是，当断路器的动触头和静触头互相分离的时候产生电弧，电弧高温使其附近的 绝缘油蒸发气化和发生热分解，形成灭弧能力很强的气体（主要

5、是氢气）和压力较高的气泡，使电弧很快熄灭。灭弧的种类：灭弧有磁吹，纵缝灭弧，横吹的等等！磁吹当然是利用磁力来灭弧。因为电弧本身就是一个比较大的电流，用线圈通上电流，当然线圈必须是在 电弧的两边，把电弧加在中间！当有电弧的时候，线圈用自己本身的磁力，把电弧拉长，让他自动熄灭！可以引申以下，原先的断路器是用油来灭弧（当然不是单纯的用油），也就是电弧形成时，会把油电离， 电离出来的氢气会把电弧吹灭！现在的SF6断路器的灭弧能力是氢气的6-8倍，所以现在的断路器都是用FS6灭 弧。纵缝是把电弧引到缝里面，从而灭弧。栅片是把电弧分成一段一段的，然后灭弧！高压跌落熔断器的灭弧原理大家都知道在高压大电流的场

6、合，开关为了灭弧常常用较复杂的方法和结构，而高压跌落式熔断器却只需 要一个很简单的胶管就可以顺利且很好的实现灭弧，主要原因是：第一、高压跌落熔断器电流不是很大。产生的 电弧不是很大。第二，是用空气来熄灭电弧的。有点和空开的灭弧原理一样。只是结构不同而已。电能从发电厂输送到用户，输电线路电阻R的损耗Ap取决于通过输电线上的电流l.XX的大小令输送到用户的功率P=UIcos巾输出电线上的功率损耗：A p =I2R = （P /Ucos） 2pL/S二C*1/U2SXXp-输电线材料的电阻系数S-输电线的截面积U-输电线路负载端电压 C= P2pL/cos2巾为常数说明：若S 定.U升高损耗AP若A

7、Px定.U升高，S减小，故可节省材料，则提高送电电压U，可达到减少投资和降低运行费用的目的。变压器的概念：变压器是一种静止的电气设备。它利用电磁感应原理，把输入的交流电压升高或降 低为同频率的交流输出电压，满足高压送电、低压配电及其他用途的需要。变压器的用途：变压器具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用，具有隔离高电压或电流的作用， 特殊结构的变压器，还可以具有稳压特性、陡降特性等。一、变压器的分类1、按用途不同分类：分为电力变压器（又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、厂用变压器等）； 特种变压器（电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等；仪用互感器（电压互感器、电流互 感器、电流互感器）

8、；试验用的高压变压器和调压器等。2、按绕组结构不同：分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自耦变压器。3、按铁心结构不同：分为心式变压器和壳式变压器。4、按相数不同：分为单相、三相、多相（如整流用的六相）变压器。5、按调压方式不同：分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。6、按冷却方式不同：分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环冷却变压器、强迫 油循环导向冷却变压器、充气式变压器等。7、按容量不同：分为小型变压器容量为630kVA及以下；中型变压器容量为800kVA6300kVA;大型变压 器容量8000kVA63000kVA;特大型变压器容量为900000kVA及以上。二、变压

9、器的工作原理原绕组匝数为N1，副绕组匝数为N2。当变压器原绕组通以交流电流时，在铁心中产生交变磁通，根据电磁感应原理，原、副 绕组都产生感应电动势，副绕组的感应电动势相当于新的电源，这就是变压器的基本工作原 理。如图2 1。理想变压器：（不计电阻、铁耗和漏磁） 一次与二次绕组完全耦合，且两绕组电阻为零，铁芯中损耗为零，铁芯的导磁率为无穷大， 即磁阻为零。理想变压器的运行：原绕组加电压，产生电流，建立磁通，沿铁心闭合分别在原副绕组中感应电动势。图2 1变压器的工作原理变压器的变电压作用：由于线圈电阻为零，且一次、二次侧绕组完全耦合，故按照图中的假定正方向下：N dUi _ eNkS 一丁 N 2

10、 击U -芦-忒-k2 2 2结论：只要改变原、副绕组的匝数比，就能按要求改变电压。 变压器的变电流作用：U I = U I1 1 2 2,U T I1 U 2 k1结论：变压器在改变电压的同时，亦能改变电流。 变压器的变阻抗作用 图中，二次侧绕组电路负载阻抗为：Z =UL I2如果从一次侧绕组电路来看ZL，则其大小为：U 171 =- ZI k 2 L1N U7 UN 1Z 2 =1L IN T2 1I N 12结论：变压器在改变电压的同时，亦能实现对阻抗的变换。 本次小结：1、变压器是按电磁感应原理工作的静止电气设备，它在电力系统中用来传递电能、变 换电压和电流，以满足输电及用电的要求。在

11、工业生产中，变压器还用于整流、电炉、电焊、 调压、测量与控制等很多方面。2、变压器的原绕组从交流电源吸收电能传递到副绕组供给负载，铁心中的磁通是能量 传递的中介桥梁。变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；只能改变交流电压或电流的 大小，不改变频率；在传递过程中几乎不改变电流与电压大小的乘积。3、变压器由铁心、绕组两个主要部分组成。铁心是变压器的磁路部分。电力变压器的 铁心一般采用0.35毫米厚的硅钢片叠装而成。绕组是变压器的电路部分，它是用电磁线绕 制而成的。电力变压器还有其他附件，如油箱、油枕、气体继电器、防爆管、分接头开关、 绝缘套管等。附件对绕组与铁心起散热、保护、绝缘等作用，它能保证

12、变压器安全可靠地运 行。三、变压器的损耗变压器运行时将产生损耗，变压器的损耗分两大类铜耗1、基本铜耗2、杂散铜耗铁耗 1、基本铁耗2、杂散铁耗基本铜耗：一、二次绕组内电流所引起时的直流电阻损耗。杂散铜耗：主要是由漏磁通所引起的肌肤效应，使绕组的有效电阻增大而增加的铜耗。 以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。铜耗与负载电流的平方成正比。因此也称为可变损耗。铜耗与绕组的温度有关，一般用77度时的电阻值来计算。基本铁耗：变压器铁心中的磁滞与涡流损耗。杂散铁耗：主要是铁心接连处由于磁通密度分布不均匀所引起的损耗，和主磁通在铁轭 夹件，油箱等结构部件中所引起的涡流损耗。铁耗可近似认为与Bm或U12成

13、正比。由于变 压器一侧电压保持不变。故铁耗可视为不变损耗。（F不变的前提下）P = r 12 + r 12 = rCu 1（r ）+ r 12l K 22 丿PCuN二 r 121 1Nr I）2J2N 丿四、变压器的效率PCu2P = 0 2 PCuNCuNP：. = TP P + 厶 P1 2P 工P 工P1 = 1 PP111、因变压器无转动部分，一般效率都很高，大多数在95%以上。大型变压器可达99%。 测量变压器的效率一般不采用直接测P、P的方法，因P与P相差很小。测量仪器本 身的误差就可能超出次范围，一般用间接法测量变压器的效率：即测出各种损耗，再计算效 率。P 二 mU I co

14、s *考虑到：22 22工 p = P + P = P + mI2RFe CU Fe2 KPmU I cos *2 2 2mI U cos * + P + mI 2R222 Fe2 KH= P =2 22可得：mI j Rk= PFe1 空=0 令dI 2P u pp在计算效率时作以下假设：1额定电压下空载损耗0 PFe，且PFe不随负载的变化而 变化。CUN，因铜耗与负载电流平方成正比，所以任一负载下的铜耗2、额定电流时的PKN U PP = P I *2CUKN 23、计算P2时忽略了负载时2的变化，即P = mu I cos * = I * S cos *22 222 N2P + PFe

15、CU工P.q = 1 = 1 Fe CUPmU I cosq + P + P1 2 2 2 - P + I *2 P=1 02 KN=打1/3S I * cos 申 + P + P I *2 N 22 O KN 2因产生最大效率时o / KNPKN对应最大效率时负载电流的标幺值为：P0P I*2 匕 0.5 0.6KN 2通过变压器空载和短路实验测取变压器的励磁参数和短路参数。Z Z变压器中的参数Zm , Zk对变压器的运行性能有直接影响，知道了变压器的参数，就可Z绘出等效电路，然后绘出等效电路，然后可以运用等效电路分析计算，Zm可通过空载试验Z来确定.Zk可以通过试验确定，这两个试验是变压器

16、的主要试验项目.五、空载实验注:用大写字母表示高压端，小字母表示低压端.空载试验可在任一边作.但考虑到空载 试验所加电压较高，其电流较小，为试验的安全和仪器仪表选择方便，一般在低压侧作如图2 2。图22变压器开了路试验的接线图 测定方法:在低压方加U1.高压侧开路.都取Im,Po,U2o 由空载试验等效电路可知：竹=Z = Z + ZI0l6m Zi5可近似认为Zo=ZmZmU=INZo = ZmP=0-12mK = UU20注：1、此时测得的值为归算到低压侧的值，如需归算到高压侧时参数应乘K 2.2、Zm与饱和程度有关，电压越高，磁路越饱和，Zm越小，所以应以额定电压下测读的 数据计算励磁参

17、数.六、短路试验图2 3变压器短路试验的接线图Z1、因短路试验电流大，电压低，一般在高压侧作，如图2 3从等效电路可见.Zl=0, 外加电压仅用来克服变压器本身的漏阻抗压降,所以当Uk很低时，电流即到达额定,该电压 为(5-10%)Un.Z ZZm必，且电压很低，所以很小,Zm大.绝大部分电流流经25，可忽略激磁支路不计。此时由电源输入的功率Pk完全消耗在一、二次绕组铜耗上，即：P=12 R+ I 2 R R=12 RK1 12 2K KUPZ=KR=K=订 Z 2 R 2KIK12XKKK KKRXR=R =KX = X=K可按122152o2注意：1.一，读取Pk,Uk计算短路参数。2、由

18、于绕组的电阻随温度而高.而短路试验一般在室温下进行，所以计算的电阻必须换 算到额定工作时的数据，按国际规定换算到c的数据.厂厂 T + 75R = RK (75 0c)K T + 00Z =2+ X2K(750c)K(750c)K上式中：e：室温T0对铜线234.5,对铝线228短路试验时使电流达到额定值时所加电压U1K称为阻抗电压或短路电压,阻抗电压用额 定电压百分比表示时有：uI x ZZU = 1 X 100% = 1NK x 100% =K = Z *k UUUK1N1N1N I1N阻抗电压百分比是铭牌数据之一，是变压器的主要参数，阻抗电压的大小反映变压器在额定 负载下运行时，漏阻抗压

19、降的大小。七、变压器的铭牌1、型号：表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。例如：S9-80/10：表示三相变压器(D表示单相)，额定容量为80kVA，高压侧额定电压为 10kV级的电力变压器。2、额定值是正确使用变压器的依据，在额定状态下运行，可保证变压器长期安全有效 的工作。S1) 额定容量N:指变压器的视在功率。对三相变压器指三相容量之和。单位伏安(VA)2）额定电压UN :指线电压，U1N指电源加到原绕组上的电压，U2N是副边开路即空载 运行时副绕组的端电压。IS u3）额定电流N :由N和 N计算出来的电流，即为额定电流 S SN对单相变压器：4 I = N U2N

20、 U1N2 N1N对三相变压器：S 丁SN I二 N3U N 2n壬3U12 N4）额定频率fN我国规定标准工业用电频率为50赫（HZ）有些国家采用60赫。 此外，额定工作状态下变压器的效率、温升等数据均属于额定值。本次小结：一、变压器的损耗铜损基本铜损: 附加铜损:原副线圈直流电阻的损耗 漏磁场引起的铁损,基本铁损: 附加铁损:磁滞和涡流损耗 铁心、迭片间引起的铁损-不变损耗；铜损-可变损耗。PrP1P 工P 工P1= 1 二、变压器的效率:三、空载实验四、短路试验五、变压器的铭牌PP1 1变压器的工作原理、损耗、铭牌和实验（能力培养部分） 一、空载实验1、实训目的1）测量变压器的空载电流和

21、空载损耗；2）通过测试参数发现磁路的局部或整体缺陷；检查绕组匝间、层间绝缘是否良好，铁 心硅钢片间绝缘状况和装配质量等。2、实训设备被测变压器（10/0.4kV） 台；功率表（cos=0.1）三只；电流表三只；平均值电压 表、有效值电压表、频率表各一只；导线若干；工具若干。3、实训步骤变压器空载试验方法有单相电源法和三相电源法两种，其接线图如下图所示。单相电源 法采用单相试验电源，适用于单相变压器试验和三相变压器的单相试验。三相电源法采用三 相试验电源，只适用于三相变压器，试验时，功率损耗可采用三瓦特表或双瓦特表测量，一 般使用的是双瓦特表法。B C（a）单相变压器（b）三相变压器图24变压器

22、的空载实验接线图 按试验图接线，并选择电源; 检查接线无误后，通电测试。4、空载电流和空载损耗的计算设外加相电压为U,相电流为I , P为每相输入功率，空载试验时输入功率全部都是oo 0损耗功率，所以P （输入功率）就是空载损耗p,即由以下公式表示：o0ooP亠=r + r u rI 21 m moJ Z 21 -r 2 = x + x u xoo1 m mI Z 1= Uxo电力变压器空载试验时，在额定条件下，空载电流的允许偏差为土 22%；空载损耗的 允许偏差为+15%。5、空载实验评分标准项目检查配分评分标准扣分记录15记录电器名称、型号、电压电流及相关参数，每处扣2分工具10（1 ）工

23、具使用、操作符合要求，每处扣4分（2 ）仪表使用、操作符合要求，每处扣3分仪表(3)仪表的正确读数，每处扣2分实验步骤50(1)检杳元器件扣5分(2)按试验图接线，并选择电源扣5分(3)检杳接线无误后，通电测试扣5分(4)计算变压器的损耗扣5分(1)测试的功率及电流值扣5分验收记录25（2 ）空载损耗是否在允许偏差范围扣5分（3）空载电流是否在允许偏差范围扣5分安全文明违反安全文明生产规程扣1040分备注除定额时间外，各项最高扣分不得超过配分数二、短路试验1、实训目的测定变压器的短路损耗P和短路电压U。kk2、实训设备被测变压器（10/0.4kV） 台；功率表（cos=0.1）三只；电流表三只

24、；平均值电压 表、有效值电压表、频率表各一只；导线若干；工具若干。3、实训意义短路试验就是将变压器一侧的绕组短路，从另一侧施加额定频率交流电压的试验。试验 时，一般是将二次侧短路，一次侧施加电压，当电压调整到额定电流时，记录功率和电压值, 此时换算到额定温度下便是变压器的短路损耗和短路电压，接线如图2 5所示：（a）单相变压器（b）三相变压器图2 5变压器短路试验接线图短路试验的意义： 计算变压器的效率； 确定变压器能否与其他变压器并联运行； 计算变压器的短路电流； 计算变压器二次侧的电压波动； 发现变压去在结构和制造商的缺陷。4、试验步骤变压器短路试验方法基本上与空载试验相似，不同之处是空载

25、试验施加的是额定电压, 短路试验施加的是达到额定电流的电压。短路试验的方法也分为单相电源法和三相电源法。因变压器二次侧短路，外加电压为Uk会使流入的短路电流Ik达额定电流的1020倍, 将烧坏变压器，所以应调节Uk使短路电流Ik=IN,此时的外加电压只有额定电压的4%10%。 即由以下公式表示I Z 1二 UkPr koI 2kx 、;I Z 21 -r 2kkk5、讨论题1）比较空载试验和短路试验的原理接线图有何差别？2）为何空载试验时常在二次侧接电源，而短路试验又常在一次侧接电源？在一次侧接 电源空载试验与在二次侧接电源作空载试验所求的数据有何不同？其实际的数值相差多 少？6、短路实验评分

26、标准项目检查配分评分标准扣分记录15记录电器名称、型号、电压电流及相关参数，每处扣2分工具 仪表10（1）工具使用、操作符合要求，每处扣4分（2 ）仪表使用、操作符合要求，每处扣3分（3）仪表的正确读数，每处扣2分实验步骤50（1）检杳元器件扣5分（2）按试验图接线，并选择电源扣5分（3）检杳接线无误后，通电测试扣5分验收记录25（1）计算变压器的效率扣5分（2 ）计算变压器的短路电流和二次侧的电压波动扣5分（3 ）确定变压器能否与其他变压器并联运行扣5分安全文明违反安全文明生产规程扣1040分备注除定额时间外，各项最高扣分不得超过配分数配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式

27、变压器、 单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器 转角变压器 大电流变压器 励磁变压器。 变压器的最基本型式，包括两 组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流（具有某一已知频率） 流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应 的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。编辑本段单相变压器定义单极性开关电源，指输出为单极性，也就是只有正极、负极输出，相对于双极性 开关电源说的，双极性开关电源有三条输出，分为正电源、负电源、地线。全波整流就是桥式整流，一个意思，说法不同而已。2006年全国工业企业节电

28、技术研讨会会议总结里说，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。江苏 省电力公司五年来推广单相变压器效果明显， 仅苏州市就累计使用1000多台，节电45 GWh,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。编辑本段单向电压器的效果更

29、节能1、单相变压器变损是否低在以前的关于介绍单相变压器及单相供电技术的论文 中，认为单相变压器比同容量的三相变压器空载损耗小、节能，并且变损低。事实如 此吗？笔者看到有的论文列举出的应用实例，提到改造具有的经济效益时，用DIO、D11 甚至D12系列的变压器和同容量的S9系列变压器进行比较，例如提到同容量的D11单 相变压器比S9三相变压器空载损耗降低得多，因此认为单相变压器比三相变压器运行 更经济，其实这是个误解。举例时忽略了两者之间的技术层次上的差异，根据 JB/T3837-1996变压器类产品型号编制办法，对变压器型号的编序的性能水平做了 规定，凡大一号的性能参数要提高到一个新水平。例如

30、D10系列变压器是根据S10变压器参数设计的，论证D10或者D11等系列变压器的降低损耗的效果时，应选取同型 号的S10或S11变压器进行比较，选取S9系列变压器作为参照物其实是不公平的。另外，普通S9系列变压器采用的是叠装式铁芯结构，而 D10、D11等大多采用了 卷铁芯结构：叠装式铁芯和卷铁芯存在工艺技术上的差别，卷铁芯结构克服了传统叠 装铁芯结构中无法克服的缺点，例如在一张铁芯叠片中，沿外侧和沿内侧的磁路长度 相差较大，使得磁通在铁片内不是均匀分布，并产生高次谐波，结果导致损耗增加。 在三相铁芯中，铁轭和B相的芯柱交会区域内，由于三相磁动势的原因产生旋转磁场 使损耗增加，在铁芯叠片彼此之

31、间对接处有接缝，在此接缝区域内，有横向穿越叠片 的磁通而使损耗增加。因此，卷铁芯变压器比叠装铁芯变压器空载损耗小，空载电流 小。为便于公平比较，本文引入变压器参数均采用网上公布的正泰电气股份有限公司 变压器公司的变压器数据，表1为比较不同型号的节能效果，也列入S9型变压器数据。 根据表1所示，我们可以看到，同是11型号的100 kVA容量的三相卷铁芯密封变压器 与单相卷铁芯变压器除了重量明显差异外，技术指标差别并不明显。所以一直认为的 单相变压器比三相变压器变损小、节能的结论是没有依据的。线损低2单相供电方式是否线损低根据电路原理，同样的距离输送同样的功率P，功率因数为1，三相供电方式与单相供

32、电方式的线路损失如下。假设使用同截面的导线，导 线电阻为R。单相变压器两线方式供电，输送功率P时，相线、中性线中电流为I , 产生的线路损失为P单损=2I 2R。三相变压器三相四线方式供电，输送功率P时， 线路中相电流为I /3，理想状态下中性线无电流，相线 P相损=(I /3)2R = I 2R/9。本方式下线路损失为P三损=3X(1 /3)R = I 2R/3。通过计算可见，三相供电 方式的线路损失是最低的，单相供电的方式比三线制的损耗高 6倍。由此可见，单相 供电方式在与三相供电方式在降低线路损失方面并无优势。编辑本段单相变压器的经济意义用料少第一，相同容量的单相变压器比三相变压器用铁减

33、少 20%，用铜减少10%。尤其是 采用卷铁芯结构时，变压器的空载损耗可下降15%以上，这将使单相变压器的制造成本 和使用成本同时下降，从而获得最佳的寿命周期成本。线路投资低第二，在电网中采用单相供电系统，可节省导线33%63%,按经济电流密度计算， 可节约导线重量42%,按机械强度计算，可降低导线消耗66%。因此可降低整个输电线 路的建设投资。这在我国地域广阔的农村和城镇的路灯照明及居民生活用电方面是很 有意义的。利于现代化生产第三，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

34、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。建设投资少4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

35、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

36、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。应用的局限性5单相变压器应用的局限性首先，单相变压器由于电压单一，只能应用于照明或 小型电机，应用范围具有局限性。而我国农村因有副业和作坊，不能广泛推广，即使 用，也只是作为三相供电制度的补充使用。在顺平供电公司，单相变压器得到应用， 一是应用于深山区，居民分散，用电负荷小，基本没有动力应用，可大大减少线路投 资；二是应用于路灯。其次，是单相变压器所引起的引高压进负荷中心容易受到

37、人们 的抵制。现在人们法制观念提高，对于居住环境的关心也非常重视，没有哪个业主愿 意电业部门在门前树根“旗杆”，上面挂有变压器，带有高压电，并且还发出噪音。 同时，现在的房地产商人只要求电力方便，他们却不愿意自己的蓝图里出现电力设施 的影子。一是怕电磁辐射，二是怕危险，三是怕影响景观。现在电力部门收费到户， 线路损失是电力部门的事情，业主与开发商没有义务为电力部门提供方便。正视单相变压器的应用6正视单相变压器的应用在我国，单相变压器与单相供电技术一直在发展，早在 20世纪50年代末就向国外出口过单相变压器。这些年来，科学技术的发展促进了单相 变压器的发展，卷铁芯、非晶铁芯技术在单相变压器上应用

38、，可大大减少变压器的铁 芯损耗。根据分析，当城乡电网改造到一定程度后，网损中的线路损失占的份额将大大降 低，配电变压器的空载损耗将占网损的主要地位。只有大幅度降低铁芯损耗，才能有 望进一步降低电网的电能损耗。因此，卷铁芯、非晶铁芯单相变压器具有巨大的发展 潜力。 当前，三相变压器与三相集中供电制仍居主导地位，单相变压器与单相供电制 只是其补充。在变压器的实际应用上，我们应充分利用三相变压器与单相变压器各自 优势与特点，根据用电负荷情况选用适合的变压器品种，以经济供电半径配置电源变压器二次侧相当于供电侧， 额定电压与用户直接相连时， 比用户额定电压高 5%。（注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与 关注！）