Unsa ang mga teknikal nga karakteristikas ug aplikasyon sa single-phase distribution transformers?

1 Teknikal nga mga Katangian sa Single - phase Transformers

Gikan sa operasyon nga praktika sa mga dayuhang distribution networks, nailhan nga ang single - phase transformers adunay labi ka wide nga aplikasyon. Kon ihapnon sa three - phase transformers, sila adunay unikong mga abilidad, nga mahimong makita kini sa sumala:

1.1 Simple nga Struktura

Kini nga katangian nagpadali nga, kon gamiton ang sama nga materyales, para sa single - phase transformers nga may sama nga kapasidad, ang ilang no - load losses mas baba kay sa three - phase transformers. Sa usa ka tingtugot, sila mas makapahimulos sa panginahanglan alang sa energy conservation ug pagbawas sa consumption. Pinaagi sa paghatag og ehempiyo sa commonly - used transformers nga may kapasidad nga 100 kVA ug 50 kVA, ang paghambing sa uban pang mga indikador makita sa Table 1.

Gihisgotan sa 8,000 annual operating hours, ang 100 kVA D10 single - phase distribution transformer adunay 1,280 kWh mas baba nga no - load loss kay sa S9 three - phase unit sa sama nga kapasidad; ang 50 kVA adunay 880 kWh savings. Sa average, ang single - phase transformers nakabawas sa no - load losses ngadto sa gilaas ka 50% kon ihapnon sa three - phase types.

1.2 Compact & Easy to Install

Kini nagpadali nga ang low - voltage lines mas maayo mapasabut sa load points, pagsulay sa power supply radius ug pagbawas sa distribution network losses. Ang low - voltage grid losses nagsilbi isip dako nga bahin sa total grid losses. Bago ang renovation, ang urban low - voltage overhead line losses naka-ihap 7% - 12% (bahin pa ang over 30% sa uban nga rehiyon). Human sa rural grid upgrades, ang 12% comprehensive loss target gihatagan, ug ang mga lungsod kasagaran nagaabot niini.

Ang duha ka pangunohan nga nagpakita sa mataas nga low - voltage losses: 1) Ang three - phase transformers para sa residential/commercial supply gitapos ang power sources malayo gikan sa loads, pagdako sa supply radii ug line losses; ang unbalanced currents usab nagdagdag sa transformer losses. 2) Ang dako nga radii naghatag ug oportunidad sa electricity theft, pagdugay sa management. Ang single - phase transformers nagbutang sa power sources malapit sa users, pagbawas sa supply distances, line losses, ug risks sa theft.

Ang “small capacity, dense points, short radius” supply model, giwagtang sa low - voltage grids, efektibo sa pagbawas sa losses—ang single - phase transformers mahimong key sa pag-implementar niining approach.

1.3 Relative Savings in Project Cost

Para sa single - phase transformer power supply, ang high - voltage branches gamiton ang two - wire erection, ug ang low - voltage lines gamiton ang two o three wires. Kon ihapnon sa three - phase transformers, kinahanglan ang three - wire high - voltage ug four - wire low - voltage erection. Busa, ang single - phase setups nakabawas sa wires ug pagbawas sa paggamit sa drop - out fuses, surge arresters, ug hardware.Ang incomplete stats naghulagway: ang single - phase nakabawas ~10% sa high - voltage line costs ug 15% sa low - voltage line project costs.

1.4 Improved Power Supply Reliability

Ang single - phase transformers magamit sa small - capacity, dense - point scenarios, pagdako sa user coverage. Statistically, ang dako nga base sa user naglubos sa reliability coefficients. Para sa management, ang rationing pinaagi sa single - transformer circuit - pulling nagpapigkor sa outages ug pagbawas sa impacts sa reliability. Structurally, ang three - phase transformers’ integrated coils risk full - transformer outages kon usa ka coil mohungok, pagdako sa area blackouts.

Technically, ang three - phase transformers (Y/Y₀ o △/Y₀) nahatungan sa voltage anomalies sa uban nga phases kon usa ka fuse moguol. Ang ilang 380V/220V three - wire four - wire low - voltage systems risk sudden voltage surges gikan sa neutral short - circuits, pagdako sa lighting disruptions ug damage sa equipment. Ang single - phase transformers largely nakabawas sa suliranion, pagtagad sa reliability.

2 Applications of Single - phase Transformers
2.1 Scope of Use

Batasan sa teknikal nga mga katangian sa single - phase transformers, ang ilang application recommended sa sumala nga scenarios:

2.1.1 Residential Areas in Urban Communities

Karon, ang electricity consumption sa urban residential areas mainly para sa lighting ug single - phase power (e.g., household appliances tulad sa air conditioners ug refrigerators), pagpuno sa requirements sa "high - voltage power supply to households". Batasan sa housing designs ug load distribution, adopt ang power supply model sa "one single - phase transformer per building" o "one per unit" aron mapagdugay ang low - voltage network supply radius (ideally within 100 meters), pagdako sa power supply efficiency ug quality.

2.1.2 Rural Lighting and Small - scale Power Use

Ang rural lighting ug small - scale power applications (e.g., small agricultural machinery, irrigation equipment) adunay low load ug minimal fluctuation, makapahimulos sa small - capacity single - phase transformers. Ang proper deployment sa mga transformers kini makapahimulos sa precise match sa load demands, pagbawas sa power supply costs, ug pagtagad sa stable electricity supply.

2.1.3 Communities and Markets with Severe Electricity Theft

Ang implementation sa "high - voltage power supply to households" makapahimulos sa pagbawas sa electricity theft gikan sa illegal nga low - voltage wiring. Usa ra, makapahimulos niini sa line - by - line ug transformer - by - transformer line loss assessment, pagdako sa accurate monitoring sa power consumption losses ug pagpahimulos sa power management.

2.1.4 Optimization of Power Supply for Small - scale Industrial Users

Promote ang transition sa small - scale industrial users gikan sa "shared transformers" ngadto sa "dedicated transformers". Pinaagi sa popularization sa single - phase transformers, ang small industrial ug commercial users makapahimulos sa pag-install sa dedicated units. Guided sa electricity ug pricing policies, ang adoption sa dedicated transformers mahimo nga mas widespread, paghiwa sa residential lighting gikan sa three - phase industrial power. Ang pagpalit sa three - phase transformers ngadto sa single - phase ones sa appropriate situations makapahimulos sa pagbawas sa losses sa public low - voltage lines ug shared transformers, pagbalanse sa loads, ug pagdako sa voltage stability sa user end.

2.2 Issues When Using Single - phase Transformers

Karon, ang most single - phase distribution transformers gamiton ang high - quality cold - rolled silicon steel sheets (annealed) isip core material, manufactured pinaagi sa wound - core tech. Ang ilang no - load/load losses ug operating noise far lower kay sa S9 - type three - phase transformers.

Pinaagi sa connection group label I/I₀, adunay duha ka main nga wiring methods:

• Three - tap (low - voltage side): A single winding with a middle tap grounded, forming two windings. Voltage ratio: 10 kV/0.22 kV. Wiring: See Figure 1 (a₁, a₂ = phase wires; x = neutral).

• Four - tap (low - voltage side): Double windings (no electrical connection between them). Voltage ratio (high - to - low): 10 kV/0.22 kV. Wiring: See Figure 2.

Sa figure, a₁, a₂ mao ang phase wires, ug x₁, x₂, x mao ang neutral wires. Kon gamiton ang single - phase transformers, mahimong masayran kini:

• Para sa power supply, ang low - voltage side usually gamiton ang three - wire setup. Take x₁/x₂/x isip neutral wire (must be reliably grounded). a_1 ，a₂ (phase wires) dili mahimo iparalelo; evenly distribute loads aron mapagdugay ang neutral current sa low - voltage tap ug pagbawas sa losses.

• Para sa low - voltage supply, gamiton ang TT system (neutral switch - controllable) o TN system (neutral non - switch - controllable).

• Select the high - voltage tap batasan sa substation’s 10 kV outlet three - phase currents. Imbalanced currents increase main transformer losses, cause negative - sequence voltage, ug risk protection misoperation. Measure 10 kV outlet currents first ug set the tap batasan sa current balance rules.

• Ang single - phase transformers magamit sa single - phase loads. Survey load composition ug layout; separate single - phase ug three - phase loads, place transformers near loads aron mapadali.

• Do load forecasting; choose a 20–100 kVA transformer (typical range).

• Para sa low - voltage supply, install sectional/tie pole switches (if possible) aron mapadali.