变压器的基本型式,包括两组绕有导线的线圈,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)流于其中的一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。
单相变压器是常见的变压器类型之一。它由一个主要绕组和一个次级绕组组成。主要绕组通常与供电系统连接,并负责接收输入电流。次级绕组则提供输出电压。单相变压器通过电磁感应的原理工作。当主要绕组中的交流电流发生变化时,会产生交变磁场。这个交变磁场穿过次级绕组,诱导出输出电压。
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。
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。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人们的抵制。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,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。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。