1 תכונות טכנולוגיות של טרנספורטורים חד-פאזיים
ממשי התפוצה של רשתות חשמל זרות ידוע כי טרנספורטורים חד-פאזיים נמצאים בשימוש נרחב. בהשוואה לטרנספורטורים שלושה-פאזיים, להם יתרונות ייחודיים המתקנים באופן ספציפי כך:
1.1 מבנה פשוט
מאפיין זה מאפשר, כאשר משתמשים בחומרים זהים, עבור טרנספורטורים חד-פאזיים באותה קיבולת, להימצאות אובדן אנרגיה ללא עומס נמוך יותר מאשר בטרנספורטורים שלושה-פאזיים.一定程度上,它们更能满足节能减排的需求。以常用的100 kVA和50 kVA变压器为例,各种指标的比较见表1。

במשך 8,000 שעות פעולה שנתיות, טרנספורטור תפלת D10 חד-פאזי עם קיבולת של 100 kVA מפסיד 1,280 kWh פחות מאובדן עומס ללא עומס לעומת יחידה שלושה-פאזית S9 באותו גודל; אחד של 50 kVA חוסך 880 kWh. בממוצע, טרנספורטורים חד-פאזיים מצמצמים את האובדן ללא עומס ביותר מ-50% לעומת סוגי שלושה-פאזים.
1.2 קומפקטי וקל להתקנה
זה מאפשר לקווים בעוצמה נמוכה להגיע לנקודות עומס בצורה קרובה יותר, מקטין את רדיוס ההספק ומגביר את האובדן של רשת ההספק. בעבר, אובדן הרשת בעוצמה נמוכה היווה חלק גדול מהאובדן הכולל של הרשת. לפני השיפוץ, אובדן קו תקע עילי בערים היה בין 7% - 12% (ואפילו מעל 30% באזורים מסוימים). לאחר שדרוג רשת הכפר, הוקצה אובדן כולל של 12%, והערים מתקרבות אליו עכשיו.
שני גורמים עיקריים מעוררים אובדן גבוה בעוצמה נמוכה: 1) טרנספורטורים שלושה-פאזיים להספק למגורים/מסחר שומר על מקורות החשמל רחוקים מעומסים, מגבירים את רדיוס ההספק ואובדן הקו; זרמים לא מאוזנים גם מגדילים את האובדן של הטרנספורטור. 2) רדיוסים גדולים מאפשרים גניבת חשמל, מסבכים את הניהול. טרנספורטורים חד-פאזיים ממוקמים ליד המשתמשים, מצמצמים את מרחקי ההספק, אובדן הקו וסיכוני הגניבה.
המודל של "קיבולת קטנה, נקודות צפופות, רדיוס קצר" המשמש ברבות מקומות בעוצמה נמוכה, מצמצם בצורה יעילה את האובדן – טרנספורטורים חד-פאזיים הם המפתח ליישום גישה זו.
1.3 חיסכון יחסי בעלות הפרויקט
בהספק באמצעות טרנספורטור חד-פאזי, ענפים בעוצמה גבוהה משתמשים בהצבת שני כבלים, ובקו בעוצמה נמוכה משתמשים בכבלים שניים או שלושה. לעומת זאת, טרנספורטורים שלושה-פאזיים דורשים הצבת שלושה כבלים בעוצמה גבוהה וארבעה כבלים בעוצמה נמוכה. לכן, התקנות חד-פאזיות חוסכות כבלים ומפחיתות שימוש במתגים מפילים, מערכות הגנה נגד פגיעות וציוד.נתונים בלתי שלמים מראים: חד-פאזי מפחית בערך 10% מהעלות של קו בעוצמה גבוהה ו-15% מהעלות של פרויקט קו בעוצמה נמוכה.
1.4 שיפור אמינות ההספק
טרנספורטורים חד-פאזיים מתאימים לשחמטות קטנות, צפופות, מגדילות את כיסוי המשתמשים. סטטיסטית, בסיס משתמשים גדול יותר מגביר מקדם אמינות. בניהול, הפחתה באמצעות משיכת מעגל בטרנספורטור בודד מצמצמת את האוטאז'ים ומפחיתה את השפעת האמינות. מבנית, סלילות משולבות בטרנספורטורים שלושה-פאזיים בסיכון להפסקת כל הטרנספורטור במקרה של כשל בסליל, מה שגורם להפסקת אזור.
טכנולוגית, טרנספורטורים שלושה-פאזיים (Y/Y₀ או △/Y₀) מתמודדים עם חריגיрянсы в других фазах, когда сгорает один предохранитель. Их трехпроводные четырехпроводные системы низкого напряжения 380В/220В подвержены внезапным скачкам напряжения из-за короткого замыкания нейтрали, что приводит к нарушению освещения и повреждению оборудования. Однофазные трансформаторы в основном избегают таких проблем, обеспечивая надежность.
2 יישומי טרנספורטורים חד-פאזיים
2.1 טווח שימוש
על בסיס התכונות הטכנולוגיות של טרנספורטורים חד-פאזיים, מומלץ להשתמש בהם בסיטואציות הבאות:
2.1.1 אזורים מגורים באזורי עירוניות
כיום, צריכת החשמל באזורים מגורים עירוניים היא בעיקר עבור תאורה וחשמל חד-פאזי (לדוגמה, מכשירי חשמל ביתיים כמו מיזוג אוויר ומקלטים), ש枃设计和负荷分布,采用“一幢楼一个单相变压器”或“一个单元一个”的供电模式,尽量减小低压网络的供电半径(最好在100米以内),提高供电效率和质量。
2.1.2 农村照明及小型动力用电
农村照明及小型动力应用(如小型农用机械、灌溉设备)负荷低且波动小,适合使用小容量单相变压器。合理布置此类变压器可以精确匹配负荷需求,降低供电成本,并确保稳定的电力供应。
2.1.3 电力窃电严重的社区和市场
实施“高压到户”可以消除因非法低压接线引起的电力窃电问题。同时,便于线路分段、变压器分段进行线损考核,准确监控电量损耗,加强电力管理。
2.1.4 小型工业用户供电优化
推动小型工业用户从“共用变压器”向“专用变压器”转变。随着单相变压器的普及,小型工商业用户可以安装专用变压器。通过电价政策引导,专用变压器的使用将更加普遍,实现居民照明与三相工业用电分离。适当用单相变压器替代三相变压器,可以减少公用低压线路和共用变压器的损耗,平衡负荷,提高用户端电压稳定性。
2.2 使用单相变压器时的问题
目前,大多数单相配电变压器采用优质冷轧硅钢片(退火处理)作为铁芯材料,采用卷绕铁芯技术制造。其空载/负载损耗和运行噪声远低于S9型三相变压器。
连接组别为I/I₀,主要有两种接线方式:
三抽头(低压侧):单个绕组中间抽头接地,形成两个绕组。电压比:10 kV/0.22 kV。接线图见图1(a₁, a₂ = 相线;x = 中性线)。
四抽头(低压侧):双绕组(无电气连接)。电压比(高对低):10 kV/0.22 kV。接线图见图2。

在图中,a1, a2 是相线,x1, x2, x 是中性线。使用单相变压器时,注意以下几点:
供电时,低压侧通常采用三线制。取x1/x2/x 作为中性线(必须可靠接地)。a1 ,a2(相线)不能并联;均匀分配负荷,以减小低压抽头处的中性电流,减少损耗。
低压供电时,采用TT系统(中性线可控)或TN系统(中性线不可控)。
根据变电站10 kV出线三相电流选择高压抽头。不平衡电流会增加主变压器损耗,产生负序电压,可能导致保护误动。先测量10 kV出线电流,再按电流平衡原则设置抽头。
单相变压器适用于单相负荷。调查负荷组成和布局;分开单相和三相负荷,将变压器靠近负荷,提高效率。
进行负荷预测;选择20-100 kVA的变压器(典型范围)。
低压供电时,尽可能安装分段/联络杆开关,以提高可靠性。